数控车床综合加工实例

wadechow

根据下图所示的待车削零件，材料为45号钢，其中Ф85圆柱面不加工。在数控车床上需要进行的工序为：切削Ф80mm 和Ф62mm 外圆；R70mm 弧面、锥面、退刀槽、螺纹及倒角。要求分析工艺过程与工艺路线，编写加工程序。

车削零件图
1.零件加工工艺分析
(1)设定工件坐标系
# ]" f& l$ B0 \+ T2 h3 n按基准重合原则，将工件坐标系的原点设定在零件右端面与回转轴线的交点上，如图中Op点，并通过G50指令设定换刀点相对工件坐标系原点Op的坐标位置（200,100）
(2)选择刀具
根据零件图的加工要求，需要加工零件的端面、圆柱面、圆锥面、圆弧面、倒角以及切割螺纹退刀槽和螺纹，共需用三把刀具。
6 f0 y: N8 }- a6 ^; C* Y9 z. A1号刀，外圆左偏刀，刀具型号为：CL-MTGNR-2020/R/1608 ISO30。安装在1号刀位上。
3号刀，螺纹车刀，刀具型号为：TL-LHTR-2020/R/60/1.5 ISO30。安装在3号刀位上。
0 j1 A3 B7 N. W; U) c* X5号刀，割槽刀，刀具型号为：ER-SGTFR-2012/R/3.0-0 IS030。安装在5号刀位上。
6 D( Y; i: [2 ?' p+ ]! y(3)加工方案
使用1号外圆左偏刀，先粗加工后精加工零件的端面和零件各段的外表面，粗加工时留0.5mm的精车余量；使用5号割槽刀切割螺纹退刀槽；然后使用３号螺纹车刀加工螺纹。
+ U" }' g1 b- w(4)确定切削用量
, Z3 ]# R# i% q" _! ^8 ~切削深度：粗加工设定切削深度为3mm，精加工为0.5mm。
主轴转速： 根据45号钢的切削性能，加工端面和各段外表面时设定切削速度为90m/min；车螺纹时设定主轴转速为250r/min。
. P: C- j+ A0 R进给速度：粗加工时设定进给速度为200mm/min，精加工时设定进给速度为50mm/min。车削螺纹时设定进给速度为1.5mm/r。
2.编程与操作
. f! N. p* B' X$ |' O& ^  r) a(1)编制程序
, G( l( v' R2 x4 q7 s表  加工程序
! I9 y' U5 f7 [2 E- Q' O程         序
注               释
4 \3 h, R; Y, B/ w' H8 c$ [8 m* z4 B' ]( FＯ0001
3 f: y$ S2 t4 b" g' a$ {N005 G50 X200 Z100
N010 G50 S3000
N015 G96 S90 M03
, K) X. F& j" o3 e- Q$ L) RN020 T0101 M06
: I, f: j' ]& J$ X6 Q% EN025 M08
1 Z) N+ X$ o( {9 O, e% F) t8 u# mN030 G00 X86 Z0
N035 G01 X0 F50
N040 G00 Z1
N045 G00 X86
N050 G71 U3 R1
# [& A" V  a' w- `3 j9 b) @  uN055 G71 P60 Q125 U0.5 W0.5 F200
5 `8 p; x/ [8 \N060 G42
5 n+ T) W" g7 @5 e' }! c2 K! qN065 G00 X43.8
4 f4 c" }: k+ J( U+ H' [. oN070 G01 X47.8 Z-1
N075 Z-60
N080 X50
N085 X62 Z-120
7 ]9 E5 h' l* Z$ mN090 Z-135
N095 X78
N100 X80 Z-136
N105 Z-155
N110 G02 Z-215 R70
2 p9 U* N: {7 u! y, y$ ?! vN115 G01 Z-225
N120 X86
) C+ W4 c( E" q6 G( zN125 G40
N130 G70 P60 Q125 F50
N135 G00 X200 Z100
; C  z2 r9 m/ \& c1 P+ [  aN140 T0505 M06 S50
N145 G00 X52 Z-60
0 d  p. o- W8 q: kN150 G01 X45
: b" q$ e+ u7 F- K/ R7 ~; L( J2 yN155 G04 X2
N160 G01 X52
N165 G00 X200 Z100
N170 T0303 M06
3 x* r# A  f8 `' m3 [" Q' XN175 G95 G97 S250
N180 G00 X50 Z3
: h1 t1 A$ Q* c* V! Z  d  }0 ?N185 G76 P011060 Q0.1 R1
9 X8 u* A- A8 \4 c2 a9 l. tN190 G76 X46.38 Z-58.5 R0
P1.48 Ｑ0.4 Ｆ1.5
  d! J+ v% {& @7 X6 AN200 G00 X200 Z100 T0300
5 C; j. d8 ]6 k# ^, K1 fN205 M05
- U, R8 a; A$ ?4 ?N210 M09
4 @5 Z8 }; b; f- s2 J% L* X4 sN215 M30
程序代号
8 N* ^& ^) A- X建立工件坐标系
7 h& }9 ]9 U1 U主轴最高转速限定为3000r/min
3 h. m! j0 A' U+ Z/ [- v主轴正转，恒线速设定为90m/min。
, G2 z/ z( l7 D* Z' L选择1号外圆左偏刀和1号刀补
冷却液开。
刀具快速定位至切削位置
车端面
, X. j2 m0 n# t- J  m  ]8 D0 dZ向退出1mm
4 Y; Q* ?" G4 q, ?7 J) R+ s1 iX向退到86mm处，准备外圆切削循环
6 S, T0 D- n6 Q! V% L5 D' w& ]外圆切削粗加工循环，切削深度为3mm,退刀量为1mm。
外圆切削粗加工循环，开始顺序号为N60,结束顺序号为N125，X与Z方向各留0.5mm精加工余量，切削速度为200mm/min
: I0 u: r8 L/ S7 ^刀尖半径右补偿，N60～N125为外圆切削循环精加工路线
1 A# M6 u4 h; d1 i% l% R1 r+ r取消刀尖半径补偿
) o0 V; k$ e  b/ v: l% X外圆切削精加工循环，切削速度为50mm/min
刀具返回至换刀点
/ n" _7 T- a' \: k0 w/ z( Y选择5号割槽刀和5号刀补，恒线速设定为50m/min。
7 \# e8 _/ T$ M3 Z) e6 }+ G" Q4 N快进到X52、Z-60处，准备割槽。
切割螺纹退刀槽
5 b- p; X8 p# b& G! h在槽底暂停2秒钟
X方向退回到52mm处
刀具返回到换刀点
选择3号螺纹车刀和3号刀补
: Y: o, E4 n3 Z+ U设置切削速度量纲，设定恒转速为250r/min。
! P/ @* O) p  j( x快进到X=50、Z=3处，准备车削螺纹
螺纹切削循环
快退到换刀点，取消3号刀刀补
) A9 U+ o* ^8 K/ i主轴停止
! m" G9 Z; V5 p2 Z3 R+ r冷却液关
程序结束
(2)程序输入数控系统
( ~9 J* V# g+ ~" A0 G4 A6 A8 g+ }% E将表3-6-1中的程序在数控车床MDI方式下直接输入数控系统，或通过计算机通讯接口将程序输入数控机床的数控系统。然后在CRT屏幕上模拟切削加工，检验程序的正确性。
5 s* i0 f# G4 q- Q/ _  b/ `(3)手动对刀操作
通过对刀操作设定工件坐标系，记录每把刀的刀尖偏置值，在运行加工程序中，调用刀具的偏置号，实现对刀尖偏置值的补偿。
(4)自动加工操作
选择自动运行方式，然后按下循环启动按扭，机床即按编写的加工程序对工件进行全自动加工。
例：
" z0 ~0 h% b/ |如下图所示零件，加工内容有外圆车削、螺纹车削，螺纹车削应在外圆精车后进行。零件采用棒料毛坯进行加工，由于毛坯余量较大，因此，在进行外圆精车前应采用外圆粗车指令去除大部分毛坯余量，粗车后留0.2mm余量（单边）。根据以上零件的加工要求，需要外圆粗车刀、外圆精车刀、切槽刀和螺纹车刀。其中F 62圆柱面不加工，编写零件的数控加工程序：

数控车削综合编程
o0031
N1 G50 X80.0 Z20.0;
5 T: r0 F- o' x0 wN2 G30 U0 W0;
N3 T0101 M03 M08;
3 G/ w' {) A; H0 w& ?N4 G00 X70.0 Z10.0;
1 U- G1 n4 i2 o, ^' T8 Q2 }N5 G71 U1.0 R1.0;
N6 G71 P7 Q15 U0.4 W0.2 F0.3 S800;
N7 G00 X40.0 F0.15;
+ E+ e! w+ z4 m5 j* PN8 G42 G01 X30.0 Z0.0;
N9 G01 Z-25.0;
N10 X40.0;
N11 Z-40.0;
' E2 D, O' J9 QN12 G02 X50.0 Z-45.0 R5.0;
/ e2 u2 J5 Q7 h/ |N13 G03 X60.0 Z-50.0 R5.0;
( `9 p/ [0 T. ]$ z) Y3 FN14 Z-55.0;
N15 G40;
N16 G30 U0 W0;
N17 G50 S1500;
N18 G96 S200 T0202;
N19 G70 P7 Q15;
N20 G00 X62.0 Z0;
7 W* s% g8 z6 p% HN21 X32.0
N22 G01 X-2.0;
! y6 f, S( ?6 f, ?* L7 y  q# lN23 G30 U0 W0;
N24 T0404;
N25 G00 X41.0 Z-25.0;
N26 G01 X20.0 F0.15;
N27 G00 X50.0;
N28 G30 U0 W0;
N29 G97 S1500 T0303;
# M+ {5 v5 {! p- ^. G5 ^N30 G00 X32.0 Z3.0;
$ Z. d- X& l% j' G4 ~4 ?N31 G92 X29.0 Z-22.5 F0.15;
. ?. m/ I* n, x" ?  G8 EN32 X28.2;
N33 G30 U30.0 W20.0 M09 M05;
N34 M30;
文章关键词： 数控车床