普通数控车床加工大导程封闭油线

HEATS

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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。

1 工艺方案与切削原理

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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。 8 d& y7 N$ v0 ~5 m: d

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： . c9 @8 T& U% ?4 t

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

L——螺纹导程，mm . u2 H+ O S6 u G3 k

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。

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： 3 ^5 d: U3 u. U7 K2 q1 r' I k. E4 \, d p- U. h: P. m" a+ u; a5 C- d8 k. n$ y; ~ |% ]3 x$ }1 b+ w2 o+ e& d/ k/ H0 a7 v: U0 _- C2 h1 B' T* U+ C8 A$ D9 ^. Y# Q. B; n. ]7 {5 \3 q9 x3 V! d8 K. b% P% I1 y5 |' c- F" r0 A: C6 n2 A- g, |& |" V% p- l% |# t/ C: D5 @$ K. H5 r) }; z7 x$ [- I3 a5 Q5 O* C8 V% b1 N: J4 s8 M9 g1 Q* \7 U0 f+ z) S6 y2 |, {& _2 ^1 Q, m' l; I5 C. y4 d' f6 q- M- Q" O# \) |. S) e( B5 f8 R1 }( t% s* x& `6 `* w! ^5 Z7 ]3 ?% |/ b' [7 `0 ~ _' U$ Z5 z- s% c) I8 O1 |$ D8 Z4 `. r3 _% g# I2 m- M- h0 J D6 l: L. I1 y1 |+ ?, }+ y! Y n. S# N3 a; R% `# }( u' w$ u: A5 \3 t- [3 Z. f; a% _2 H% j4 p. L+ }1 R, q! Q+ h! r1 Y h# p6 W& r2 Y; g5 B* G2 W) r. a0 `4 [. b, H1 p' Z/ f5 Z6 ^6 C6 a! X5 Y# c1 V' S0 v$ @8 f# k4 u% w% [, q8 C% \% u8 @- Q. K0 v. n! I5 D& }6 j, I, P) u2 @0 z& K. s1 B: Y% |" ^( [4 P# {) s7 ]% u4 k& A+ y% e# `+ k. }" l1 E2 N- g' J4 y0 a' R& e3 P! b/ V! J- x! r) c5 M9 I! W( F% ~% a6 Y8 E) j) E; |; t; k( Q' X/ ^" }' X; H0 W* k/ c$ K" Z7 b9 _$ q' R7 n, c, c5 A3 ?1 E5 Z) j& Y: t, \2 {4 c' ~! y+ f' k( B7 r, d+ @5 X( s0 m) B) T5 F7 W( C$ L) T0 e% h) \" L8 h+ Y% Y) f0 ?7 a3 Q# B; P5 W' L- A- a9 [& T* q

	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

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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。