普通数控车床加工大导程封闭油线

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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。 & I: R! n! B8 L' Z

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。 " a0 q9 j6 b1 f

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 : c5 R! M2 m% k# D

N——曲线相位差，度

L——螺纹导程，mm 8 j6 T3 K3 P% P2 `) N

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： 4 d7 M) h3 G- S& H2 i2 l& ~/ u3 e+ c2 F& g- g8 j! B3 i' B9 p" f/ B$ ~# ?1 e# i+ |# v1 U+ \- j9 O9 y: V) P5 p! Y1 s' Y" m3 [# z5 z' ^! y, b I! t0 n7 i) C6 m( ~4 v# `( q! x! Y* j' c) g/ F1 r' G! M. `( @4 ]( m' K. H- @2 n! ^2 J7 k+ i0 k4 [' _$ o% u2 d2 p s8 o9 w) e4 A* \( ?9 K9 v* J' e4 N2 O' r: O8 C6 S {+ t) l- C6 G7 x7 C# j1 y. |- E+ o4 h$ n: i" f- b- _4 J' Q* l1 A* E0 \% h# H, r( _1 C' ]# ^8 i- E9 ?2 r/ G3 C3 a9 r! E; D' ?) J- Z: r& s; J8 b( H- e& w" c1 J' G! H o0 b* [" e& e- K; o! X7 q7 e. @, F2 }/ b8 B9 S e7 r4 M- Q5 s( R, Q# w) K9 H5 I* P: o! Q4 o! o3 I0 ?0 M' v* y: k0 {1 j1 |& K& E6 y. T4 [. Y0 b/ e5 _; h$ p0 R( Z0 H9 H1 i3 J6 h1 v! O& v) L5 k5 o; w+ `! Q. ^5 y' k3 z+ C$ s0 x G5 o* p6 @0 t# p- n/ n$ Z# P8 q. j5 i+ p4 {* G5 C! ?+ p$ m# ]% H. Q! [+ O6 w' |- V0 f0 G5 @0 |6 e7 ]& p( Y9 e: i: G6 U/ L& V4 e t3 w$ P8 m* Y! W) }0 q8 l6 q4 j! _0 ~6 ^: v$ U1 j$ @& N2 l+ F' ^5 j: l3 L2 E2 s& |: J/ J! U( {) D9 \) |7 _1 t! _# @4 i1 H0 R- S; T: C, Z, U# M9 ^. ~5 }: h( m% ^ W2 E F/ b, r3 }+ X: Q" C4 F0 ]1 a# |( \# K" A) G) g8 A, C) ?9 x6 o& r1 N1 @, Q/ G! E0 L% S; {8 _2 ]* {: {9 P0 @+ Q) h5 [) T' L' w$ A% r, a; h, K! }0 t/ C2 w, O; s: G1 j" d- `2 D6 o7 S$ }5 X8 r# o+ l# R- B+ I( o8 e, G, s# z# D: J( L' K( ~. t' ?+ N6 f9 N! x$ X( ~! R

	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

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。