普通数控车床加工大导程封闭油线

HEATS

$ {- E- p7 \* S! @9 u

图1 零件图

图2 展开示意图

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。 # ?, P7 D. B5 Z3 Q- b' U5 Y

1 工艺方案与切削原理

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。 0 X v8 v' N$ z1 R% Q$ B# b

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
式中：S——螺纹刀具起始点的相对距离，mm

N——曲线相位差，度 & [" V$ |0 o/ L0 r- K+ G

L——螺纹导程，mm ) T: Z+ Q; `' |; }( ^

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。 , F" `) |/ W6 p

2 程序编制

根据图纸给定的零件轮廓几何要素，得到如下成形程序： 4 R; k. l1 B/ ~! k3 Z" N1 s! u( H# H7 }. n3 r- Y. D8 S* {9 s/ N5 m6 S" E; z0 E. d* e5 n7 X, @$ X" X& t- A r K& M+ z; e3 n# q3 l" I. G" L$ D% m" t) W) W6 T) \+ s t v) d) p& ^( i+ d: [! [$ R: R! q; {7 L5 I# l& |- `& B! Z3 U* f- \/ L. q' e/ D; _5 f* P9 r3 d( ?; z6 r1 G' @6 P8 b+ Q. a! J+ r: ] B9 E# G7 \, @9 g' |5 }1 o4 Y2 p$ g# ^, Q/ D: V# M! ~0 y! Z( G8 k* D5 }- A- W! B! P* j4 P9 r- [! u+ F: t0 B$ l" t" |: x* H# \$ B( u4 C+ C2 \/ F. X6 P( ?% e8 r6 U2 K! J. d7 Q; V4 W, [4 C, P' H3 n0 W" W" y7 t+ ] H9 Y6 V! Y, f8 Z+ f2 P% U& G& a1 ^1 I+ z& a5 z- F! a9 \7 M- }! g& ^% p0 ]- N) V6 l) k7 L4 _8 ?2 u& S' X4 ?) {5 p/ U# T) t1 T1 n# ?: b9 Z% [# Q( ?, i& u' ]3 C2 s# a: Q; P4 H# `+ e( U( Y2 v, m( r0 s* }7 z$ s0 b5 \4 h4 B2 p0 B* o" z; v2 I* @1 Z1 I/ H, p: R& U2 y. b; I& v) ~. i" E7 x P' o& d) Y$ a6 z8 A. L3 H6 j7 T4 I( t; N e+ D% H% N. t1 z6 F7 B: @, F+ N3 A- t" n8 w0 u7 ?; b2 G. F& F3 ]$ u! l5 o1 ?; k' ?) f5 T; g0 X, P# {% h/ m9 t4 b3 c2 c1 O2 V& S l7 g7 ?) l" |/ `, A2 I) e1 x' I% ?0 m! G- m7 i8 |, O# {2 K' C: B x w+ x1 H! F5 a8 c- q' j6 k' a6 i7 p0 ]1 q% I0 W. a' ~- [7 j

	主程序	O0001;
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)
G0	X59.0 Z5.0;	走斜线快速靠近零件
	Z -7.5;	刀具到达油线起点A
M98	P0002 L8;	调用子程序8次，车第一条油线
	W -75.0;	修整切削深度
	W10.0 U -4.0;	用锥螺纹加工方式退刀以
G0	Z -82.5;	刀具快速到达第二条曲线加工起点处
M98	P0003 L8;	调用子程序8次，车削第二条曲线
	W75.0;	修整切削深度
	W -10.0 U -4.0;	用锥螺纹方式退刀
G0	Z5.0;	退出零件内腔
	X200.0 Z150.0;	走斜线快速回到加工起点
M30;		主程序结束
	子程序	O0002;
G32	W-75.0 U0.5 F150.0;	车削曲线右旋部分并直径方向进刀0.5mm
	W75.0;	车削曲线左旋部分
M99;		子程序结束
	子程序
G32	W75.0 U0.5 F150.0;	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

( `; y2 j" L$ \3 Q& T- d" u H

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。

1 U) ~( C+ Z$ \! [