普通数控车床加工大导程封闭油线

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, p7 r9 p1 u) w' O图1 零件图
4 R8 w8 ^) T, ~- Z" e% R7 U+ u
图2 展开示意图
( W$ \2 v! f0 N; f1 M. h加工图1所示零件(材料：2OCrMnTi，正火，170～200HB )，由于它具有150mm的大导程，且为封闭的环8字形状。我们在数控车床上采用了锥螺纹切削法，顺利地完成了该零件的加工。
) x* v+ m+ D( ]* V6 h1 工艺方案与切削原理
+ R$ J) a8 A3 q- y, [( r" l该油线由图2展开图所示两条相位差180°的封闭曲线组成。如在普通车床土采用靠模成改制尾座加工，很难一次完成，只能车出一条曲线后将工件旋转180°再重新装夹车削。而采用挂轮将手摇分度头与铣床的进给机构联动后，铣削该零件也同样存在着相位问题。同时，为了得到较为理想的曲线形状，要求采用的铣刀其直径越小越好。由此必然导致铣刀刀杆细长，刚性较差，降低切削效率。
而数控车床运用特殊的工艺方法就可以弥补普通车铣床的缺陷。首先，数控车床车削螺纹时由主轴位置编码器发出一个一转信号，数控系统在接收到这个信号后，螺纹刀具马上开始起动，切削螺纹，调整刀具起始点间的相对距离可通过调整相位来达到，即：
S=NL/360
9 Z7 t/ q9 p8 r7 i  h% t2 c7 d式中：S——螺纹刀具起始点的相对距离，mm
N——曲线相位差，度
L——螺纹导程，mm
$ @* p" S1 e6 G& T7 X) S7 B7 v1 Y. Z: [对于图1零件，S=180×150/360=75mm ，即第一条曲线加工完毕后，移动刀具至距原起点75mm处，车削第二条曲线，两者合成符合图纸要求的封闭8字形油线。其次，为了保证零件的美观，进刀退刀轨迹与曲线轮廓必须完全吻合。我们运用锥螺纹切削工艺方法，在曲线轮廓成形加工的每一个循环中增加一次切削深度，达到图纸要求后，再用锥螺纹指令退刀，效果理想。
7 H5 @  \3 I$ Q8 v  b1 |2 程序编制
+ [" |) p% g. \* I3 e9 {3 |根据图纸给定的零件轮廓几何要素，得到如下成形程序：
主程序
1 Y* u1 M* ?5 T- ]& r# c( _: tO0001;
G50
X200.0 Z150.0;
确定加工起点和坐标原点(坐标原点设在零件圆心与前端面的交点处)
' R. ]; K" d+ G! T, jG0
X59.0 Z5.0;
" K/ |+ Q) d  ^7 o& O8 U走斜线快速靠近零件
' y% v2 j: w( U# [' A+ `Z -7.5;
刀具到达油线起点A
M98
! v  y7 J, d% jP0002 L8;
; g9 o6 ~1 F* I) d0 E调用子程序8次，车第一条油线
/ [$ i, U0 ]. @! e1 a, MW -75.0;
3 ~* }, ~7 [- m  O% v2 W修整切削深度
' ^% R2 N4 `8 ~+ v( j0 m: mW10.0 U -4.0;
+ Q) K6 ^4 o" R用锥螺纹加工方式退刀以
G0
& n2 J6 A, r' \1 L; gZ -82.5;
刀具快速到达第二条曲线加工起点处
M98
4 k0 ]- f; C6 b3 NP0003 L8;
调用子程序8次，车削第二条曲线
! p0 N. ~" U; _W75.0;
9 I) K; z2 |8 ?5 T9 c  W/ O修整切削深度
0 X) A$ w1 C/ DW -10.0 U -4.0;
3 x# o, s- T& s. E- A# {6 V9 h1 w4 M; L用锥螺纹方式退刀
G0
6 K/ V2 S! @; |4 _Z5.0;
$ C9 }# B4 n% n% X退出零件内腔
X200.0 Z150.0;
5 f$ @- y( U# y# V5 h+ Z走斜线快速回到加工起点
! M, _. K4 C6 J4 t; QM30;
& V8 ^& n! [: X% G2 m: l( F( H主程序结束
子程序
! T3 m* ]7 m4 t) p1 l9 `& O! ?O0002;
G32
  j/ S& N/ d8 `6 q, n: j. NW-75.0 U0.5 F150.0;
车削曲线右旋部分并直径方向进刀0.5mm
/ D- T5 `+ l3 kW75.0;
1 G! ?8 h3 b& S3 O6 J车削曲线左旋部分
" Q" ?# `+ A8 J5 B5 ?' |* T0 [M99;
. w! J# f. G. X7 o' G. I, k$ E子程序结束
& Z/ H: ]" O, B+ _- c. \子程序
$ O4 F  z: p8 A' w, G% VG32
9 M! j: d( P6 g+ \W75.0 U0.5 F150.0;
, Q  ]" U4 r8 r' F+ Q车削曲线右旋部分并直径方向进刀0.5mm
W75.0;
车削曲线右旋部分
M99;
子程序结束
上述所编程序系零件的轮廓成形程序，若用于正式加工，还需编入主轴的转速、刀具编号及换刀等指令，并配合冷却液指令。要注意的是，主轴的转速设定既要满足切削扭矩的需要，也要符合具体数控车床中最大进给速度的限制。
& y3 J3 }" Z! C  e/ Q文章关键词： 数控车床