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。

车削零件图
  J: h7 [/ F8 A5 X1.零件加工工艺分析
! \' I  j2 l5 m0 a(1)设定工件坐标系
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）
(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。
1 S! j& r" X+ u1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。
9 h( O5 D* k" J8 S" H- x" w3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。
0 G3 }$ B/ E2 d, g1 e' s  ~5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。
(3)加工方案
% P" j1 Q8 I9 a& e% x' r6 O1 i8 n! H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。
( M) H0 }9 q; V$ u& E8 W* C" f(4)确定切削用量
: U! P8 Q3 K1 a1 F# \切削深度：粗加工设定切削深度为3mm，精加工为0.5mm。
8 R% L7 o! f$ @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。
" M% C$ T% f% O+ P# a: C$ m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
" A' b& F/ F) j0 O表  加工程序
程         序
4 p. m  U1 r0 H# A注               释
Ｏ0001
N005 G50 X200 Z100
& Q! g) F: D& r# W5 EN010 G50 S3000
N015 G96 S90 M03
, C8 c$ ]5 l2 k3 N% g+ f( j5 ^N020 T0101 M06
N025 M08
N030 G00 X86 Z0
N035 G01 X0 F50
N040 G00 Z1
( ?% z) N' O3 x5 b  I. jN045 G00 X86
8 ?( |! E" p  K. ^5 M7 v  X" KN050 G71 U3 R1
N055 G71 P60 Q125 U0.5 W0.5 F200
N060 G42
9 ]* U4 c6 c" a9 _. SN065 G00 X43.8
N070 G01 X47.8 Z-1
N075 Z-60
N080 X50
N085 X62 Z-120
N090 Z-135
7 S) X& t: r  A4 \7 \1 KN095 X78
N100 X80 Z-136
N105 Z-155
/ M5 c: M8 y+ A' bN110 G02 Z-215 R70
N115 G01 Z-225
: @+ D" y! f5 R6 oN120 X86
) U  W; L; n9 L) q+ c" SN125 G40
N130 G70 P60 Q125 F50
N135 G00 X200 Z100
N140 T0505 M06 S50
" }9 N, v8 S+ F, ZN145 G00 X52 Z-60
N150 G01 X45
( M$ \3 N; C$ V3 d. ]2 Z; tN155 G04 X2
2 s* z9 K  r6 ?" V& _N160 G01 X52
5 ?. V# P8 {5 K1 @- w8 ]/ VN165 G00 X200 Z100
5 _6 k/ |/ l% g& cN170 T0303 M06
N175 G95 G97 S250
N180 G00 X50 Z3
4 F$ I$ C& l4 F$ [! e& TN185 G76 P011060 Q0.1 R1
N190 G76 X46.38 Z-58.5 R0
P1.48 Ｑ0.4 Ｆ1.5
N200 G00 X200 Z100 T0300
N205 M05
' _, S3 u& v" U( w: ]2 A) ~N210 M09
/ x1 U/ B  V7 `# ]/ U" rN215 M30
" S1 I, Q% O/ \  q. {程序代号
建立工件坐标系
主轴最高转速限定为3000r/min
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
/ F4 e9 p  Y) |* L" Y6 u0 d冷却液开。
刀具快速定位至切削位置
车端面
Z向退出1mm
X向退到86mm处，准备外圆切削循环
0 z: U( s3 l3 ^$ }' i. T外圆切削粗加工循环，切削深度为3mm,退刀量为1mm。
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
4 c! }/ ], a) ?/ ]3 t# Z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
- F1 n% h( Q% w6 |/ @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。
快进到X52、Z-60处，准备割槽。
切割螺纹退刀槽
) e$ Y+ Y$ n2 e$ E/ T2 u& G在槽底暂停2秒钟
5 h4 O8 R3 E0 K0 MX方向退回到52mm处
. J* ]* f( ]6 A刀具返回到换刀点
选择3号螺纹车刀和3号刀补
设置切削速度量纲，设定恒转速为250r/min。
3 K; o; {, z/ K. x0 ]. e快进到X=50、Z=3处，准备车削螺纹
3 {, ]& O, W% L. p# l螺纹切削循环
快退到换刀点，取消3号刀刀补
主轴停止
: ~$ m' W* q' |0 b- C  r7 q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。
(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
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。
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：
, Y" Z4 n! \1 p7 O
数控车削综合编程
o0031
  x( Q- p! ~1 p1 `: l) x" K. g/ IN1 G50 X80.0 Z20.0;
, F: g! _3 |) _% X6 F2 \; bN2 G30 U0 W0;
N3 T0101 M03 M08;
/ S! b7 n5 L; O& ON4 G00 X70.0 Z10.0;
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;
2 c& W  J7 l* j( L. S$ QN9 G01 Z-25.0;
N10 X40.0;
5 _( q4 l8 [, I# V$ {1 lN11 Z-40.0;
+ k$ _0 u3 ^% S2 a( FN12 G02 X50.0 Z-45.0 R5.0;
N13 G03 X60.0 Z-50.0 R5.0;
N14 Z-55.0;
/ a1 v* \* p. x2 i9 TN15 G40;
N16 G30 U0 W0;
) O8 _; y. e8 o" u* eN17 G50 S1500;
N18 G96 S200 T0202;
( ]# R9 w) z( F: U5 Y# r6 ^2 lN19 G70 P7 Q15;
N20 G00 X62.0 Z0;
N21 X32.0
4 J8 f$ X2 m, M0 l& `- e' }N22 G01 X-2.0;
" h' t7 w. `3 U, j( v0 CN23 G30 U0 W0;
N24 T0404;
N25 G00 X41.0 Z-25.0;
N26 G01 X20.0 F0.15;
4 X. c$ L# w9 k; P8 EN27 G00 X50.0;
N28 G30 U0 W0;
# E! G6 G. H# ~6 }! U% o. A; RN29 G97 S1500 T0303;
1 ^+ }- e: G% z% v% V% Y: [* QN30 G00 X32.0 Z3.0;
N31 G92 X29.0 Z-22.5 F0.15;
- w, H7 f0 v+ s3 ]! t  q& ON32 X28.2;
N33 G30 U30.0 W20.0 M09 M05;
N34 M30;
& B+ F  x5 M2 }) V0 G9 y5 M2 e  o文章关键词： 数控车床