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

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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。 , r4 E6 |# _# u$ Q. h5 E C

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。

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 # k/ l5 _7 T$ w- a7 t8 P: e( c

N——曲线相位差，度

L——螺纹导程，mm 5 a) ~: I( A) G! D

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： , ? r* G6 w3 T i1 X v* {8 u9 p; h5 M$ ~! v* h/ j; O9 d& g$ O3 C6 I7 n' H3 k8 \$ M, c& q2 m' q+ f5 @6 M' |8 C B, M' \. ^9 O" v: E: f* \" S. Q- \4 \) U7 n. ]9 P; E% Q9 c8 |) Y0 h3 L- G5 S* t8 f4 C' S, y; m3 o; f" p( t; c& k: {# S k* x9 y2 t& E5 F3 G% d! T! i5 w. E) \+ l* \) k2 z2 [& K5 v9 B8 m& t+ @: B) B! d8 F9 E7 j# ]+ b3 P% e5 }/ W+ p, O! M# h9 v+ v* n9 o* h! g4 U5 F! C. _7 ]+ J: a; `; f% l9 T4 J" q; h T3 a9 }* T: W$ @/ e# |' s, \6 i$ r: v4 I/ `1 ?) C, U% t5 A q- E+ H: C* z, E, X* d: r4 a" f) {, m' _+ y4 O; Z& f- h) x5 _$ `% k$ R6 {# M6 B0 W% H/ G+ i) E6 s! I _1 K+ e7 K. O% D( t3 D9 G9 R3 b( X" x' W6 Z9 j# J" i6 Z0 b9 |0 e# C' J6 {! B+ D: @! p5 H1 ^& t, _6 b$ e2 a# h' T, H: t! e. I' k; x! W; Y4 @% \ }7 V& Y' z% o6 H1 O1 t' V0 n' v" s, V5 {4 |2 F9 D' C' r' t2 A9 T: L: s& Q& \$ R$ x# q; b; o: M% V8 F0 r3 Q& C# B% x' s7 p5 M; j( C; A# [" v( F8 Q# i/ M3 v8 [' o( m+ Y: l$ n5 z. D% d- l( j3 o0 A% L/ ~* G4 F+ Z- Z/ G7 `- c5 x. i+ ~% \) u% {, z9 @2 P# o, ~. J: ?# S& T3 z7 `/ A7 ?/ Z6 I9 ]2 t# w& K7 q" b# J$ F& V/ g y7 m7 |. z/ \; a% S7 G7 H) S) T, \" \$ N; u$ ?% T% m- Z1 b5 C& i4 G v$ J4 \& j" B: }+ _3 F8 P) S4 _$ x. A8 [4 u$ G

	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。