数控车床综合加工实例

wadechow

根据下图所示的待车削零件，材料为45号钢，其中Ф85圆柱面不加工。在数控车床上需要进行的工序为：切削Ф80mm 和Ф62mm 外圆；R70mm 弧面、锥面、退刀槽、螺纹及倒角。要求分析工艺过程与工艺路线，编写加工程序。

$ N/ T" ]0 W9 y. m7 k$ }- B1 b车削零件图
1.零件加工工艺分析
(1)设定工件坐标系
- D" p! C7 z1 _) g1 J  r0 Z% |$ ]  `按基准重合原则，将工件坐标系的原点设定在零件右端面与回转轴线的交点上，如图中Op点，并通过G50指令设定换刀点相对工件坐标系原点Op的坐标位置（200,100）
1 u2 k4 \3 C2 G) e(2)选择刀具
根据零件图的加工要求，需要加工零件的端面、圆柱面、圆锥面、圆弧面、倒角以及切割螺纹退刀槽和螺纹，共需用三把刀具。
# X' K+ J" g, K: c& \, C3 p1号刀，外圆左偏刀，刀具型号为：CL-MTGNR-2020/R/1608 ISO30。安装在1号刀位上。
; u; P9 Z3 j' @( P3号刀，螺纹车刀，刀具型号为：TL-LHTR-2020/R/60/1.5 ISO30。安装在3号刀位上。
( U2 Q/ R' u5 G4 L+ P/ S5号刀，割槽刀，刀具型号为：ER-SGTFR-2012/R/3.0-0 IS030。安装在5号刀位上。
: t/ u2 Q: N. p. Q+ r' n, c# F- ?(3)加工方案
使用1号外圆左偏刀，先粗加工后精加工零件的端面和零件各段的外表面，粗加工时留0.5mm的精车余量；使用5号割槽刀切割螺纹退刀槽；然后使用３号螺纹车刀加工螺纹。
$ u% z) ~* {* Z$ @9 p4 Y+ Q' `" i9 C  `(4)确定切削用量
. A6 U8 Z. r) j% P切削深度：粗加工设定切削深度为3mm，精加工为0.5mm。
主轴转速： 根据45号钢的切削性能，加工端面和各段外表面时设定切削速度为90m/min；车螺纹时设定主轴转速为250r/min。
2 U0 U# {4 y; |: m1 u进给速度：粗加工时设定进给速度为200mm/min，精加工时设定进给速度为50mm/min。车削螺纹时设定进给速度为1.5mm/r。
2.编程与操作
(1)编制程序
表  加工程序
程         序
注               释
Ｏ0001
' u% ^$ W$ E6 L, I* C) _/ yN005 G50 X200 Z100
N010 G50 S3000
1 t+ g1 Z( T( r. }( [7 Y$ B* _  jN015 G96 S90 M03
N020 T0101 M06
N025 M08
, i) x+ l! W& X% dN030 G00 X86 Z0
& h" n* Q; r; K. K3 r2 GN035 G01 X0 F50
N040 G00 Z1
% j: V7 k6 }4 |7 u! J" G3 gN045 G00 X86
N050 G71 U3 R1
N055 G71 P60 Q125 U0.5 W0.5 F200
9 ?' N# ]! U  o; O* {* P5 u% vN060 G42
$ o% ^, x6 F* {4 M4 sN065 G00 X43.8
N070 G01 X47.8 Z-1
N075 Z-60
N080 X50
1 N) y9 l' E1 e1 t, f! I0 pN085 X62 Z-120
N090 Z-135
  ~+ J+ T9 j' P" k& u/ a1 KN095 X78
! R2 F4 Z. k6 e% |: y4 UN100 X80 Z-136
N105 Z-155
4 {& y+ F+ S8 h( @& j1 c: qN110 G02 Z-215 R70
N115 G01 Z-225
N120 X86
) `' q; V) Z, ?3 x9 x' SN125 G40
" ^) Z- Z9 Y; P8 b" F2 e9 ]N130 G70 P60 Q125 F50
N135 G00 X200 Z100
% R, r- q5 J( p: f; sN140 T0505 M06 S50
N145 G00 X52 Z-60
N150 G01 X45
N155 G04 X2
0 K  ^2 i: _7 K# F1 QN160 G01 X52
N165 G00 X200 Z100
$ I  Z- M# J# F1 T+ c. e2 S( mN170 T0303 M06
N175 G95 G97 S250
N180 G00 X50 Z3
N185 G76 P011060 Q0.1 R1
3 r- O7 d- A% B! n- H# j' h4 |N190 G76 X46.38 Z-58.5 R0
P1.48 Ｑ0.4 Ｆ1.5
N200 G00 X200 Z100 T0300
; q5 |# e8 N& W, f1 ?N205 M05
N210 M09
7 k, X4 c3 \& A" c  S' G; JN215 M30
: a$ z6 v# J" w3 ^& s) |程序代号
2 Z3 e4 g: g& |- Z2 v  D建立工件坐标系
主轴最高转速限定为3000r/min
1 l+ l" Z: O: `+ z9 j- P主轴正转，恒线速设定为90m/min。
选择1号外圆左偏刀和1号刀补
冷却液开。
刀具快速定位至切削位置
9 }0 s+ x1 L- Y. X- z9 J" I车端面
1 Y2 L+ `" Q# H, c5 o+ D# i) `Z向退出1mm
; D0 J$ i  j( U: HX向退到86mm处，准备外圆切削循环
外圆切削粗加工循环，切削深度为3mm,退刀量为1mm。
" N7 ~: H& M! _外圆切削粗加工循环，开始顺序号为N60,结束顺序号为N125，X与Z方向各留0.5mm精加工余量，切削速度为200mm/min
5 o! r* Q) F3 _( m刀尖半径右补偿，N60～N125为外圆切削循环精加工路线
取消刀尖半径补偿
外圆切削精加工循环，切削速度为50mm/min
刀具返回至换刀点
选择5号割槽刀和5号刀补，恒线速设定为50m/min。
. ]9 `" y7 K$ b9 l" y7 Q快进到X52、Z-60处，准备割槽。
切割螺纹退刀槽
8 m  B0 n, t9 {& f在槽底暂停2秒钟
# u, r2 y4 J' m" ]( a9 gX方向退回到52mm处
刀具返回到换刀点
) K; f% ?% p' }1 }0 n. C+ I选择3号螺纹车刀和3号刀补
% t6 v2 j8 P4 g( T) p设置切削速度量纲，设定恒转速为250r/min。
; ~. x4 n3 P+ m; Q8 c! L快进到X=50、Z=3处，准备车削螺纹
螺纹切削循环
- Q4 s# G8 f* c快退到换刀点，取消3号刀刀补
主轴停止
+ |  d' S3 z/ `- k5 {6 J冷却液关
程序结束
(2)程序输入数控系统
将表3-6-1中的程序在数控车床MDI方式下直接输入数控系统，或通过计算机通讯接口将程序输入数控机床的数控系统。然后在CRT屏幕上模拟切削加工，检验程序的正确性。
4 H5 H7 @& w( I) \: P( K(3)手动对刀操作
通过对刀操作设定工件坐标系，记录每把刀的刀尖偏置值，在运行加工程序中，调用刀具的偏置号，实现对刀尖偏置值的补偿。
(4)自动加工操作
) T; G9 r+ }# g& S! O. _- m选择自动运行方式，然后按下循环启动按扭，机床即按编写的加工程序对工件进行全自动加工。
9 a# k: `/ L. Z2 e. ]例：
如下图所示零件，加工内容有外圆车削、螺纹车削，螺纹车削应在外圆精车后进行。零件采用棒料毛坯进行加工，由于毛坯余量较大，因此，在进行外圆精车前应采用外圆粗车指令去除大部分毛坯余量，粗车后留0.2mm余量（单边）。根据以上零件的加工要求，需要外圆粗车刀、外圆精车刀、切槽刀和螺纹车刀。其中F 62圆柱面不加工，编写零件的数控加工程序：

% V& [; o9 a% G数控车削综合编程
8 k) i+ }9 z4 `6 Z+ y+ c& |6 Uo0031
) U5 U) ]# ]4 S# ^+ L! yN1 G50 X80.0 Z20.0;
" ?0 h- j9 e# K! B* i# Y6 MN2 G30 U0 W0;
# {9 l  m# I# z6 _& ZN3 T0101 M03 M08;
N4 G00 X70.0 Z10.0;
5 _0 h" ?  p! c1 [$ ^N5 G71 U1.0 R1.0;
N6 G71 P7 Q15 U0.4 W0.2 F0.3 S800;
N7 G00 X40.0 F0.15;
N8 G42 G01 X30.0 Z0.0;
N9 G01 Z-25.0;
* c8 C# D' a3 A/ ^! qN10 X40.0;
N11 Z-40.0;
N12 G02 X50.0 Z-45.0 R5.0;
# x& y# k) m7 a/ v! n0 i9 yN13 G03 X60.0 Z-50.0 R5.0;
N14 Z-55.0;
' z* ^/ k- a( k6 ]N15 G40;
N16 G30 U0 W0;
' x- d- c6 u. x" m. |N17 G50 S1500;
N18 G96 S200 T0202;
N19 G70 P7 Q15;
N20 G00 X62.0 Z0;
N21 X32.0
7 n) t9 E3 A% T7 A% u  U0 L' _  sN22 G01 X-2.0;
N23 G30 U0 W0;
' M5 e6 U# `+ F: J  TN24 T0404;
N25 G00 X41.0 Z-25.0;
N26 G01 X20.0 F0.15;
9 d3 u' ~& F2 ~6 z! D& }0 AN27 G00 X50.0;
N28 G30 U0 W0;
N29 G97 S1500 T0303;
9 ~& e# t* d0 n3 R2 EN30 G00 X32.0 Z3.0;
N31 G92 X29.0 Z-22.5 F0.15;
% N  f& y6 a5 m7 S7 l1 TN32 X28.2;
N33 G30 U30.0 W20.0 M09 M05;
; q; X/ \3 r+ ZN34 M30;
文章关键词： 数控车床