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。
, n$ x/ a9 f' n& c9 N( N6 j
车削零件图
3 C. |( Y+ k" X8 i9 W1.零件加工工艺分析
(1)设定工件坐标系
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）
0 T1 s3 ]. c2 T/ A(2)选择刀具
; m& `2 ?4 V4 n' g9 t7 i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。
1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。
& L; x$ O4 a/ M* t& k3 N5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。
- x2 Y$ X3 t, B  z  @+ a9 @(3)加工方案
; w8 Y; G( j5 ?) o% P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。
(4)确定切削用量
2 ]& f* J! M, W7 X$ r6 C5 r6 K切削深度：粗加工设定切削深度为3mm，精加工为0.5mm。
) g; C( e! y! L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。
) M2 e4 Y6 c% u* ?' r( l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。
1 B1 G" s. `$ I* O2.编程与操作
# _1 V5 G, J# o* m- `, a7 [(1)编制程序
表  加工程序
程         序
! [5 ~- @$ `, F3 W5 h注               释
/ j8 ~* V- U6 f. |: q/ P. \9 WＯ0001
- ]  b: |7 q8 h, `8 c, b$ M/ rN005 G50 X200 Z100
8 M  k( T/ X3 k' D# E2 zN010 G50 S3000
) ^0 I% O. y. ^8 j: vN015 G96 S90 M03
7 \8 h  B! t* Y8 _N020 T0101 M06
) M" l2 }. j; h* a- ?N025 M08
; T  Z; K0 i# _! L" y) V+ k( `N030 G00 X86 Z0
N035 G01 X0 F50
7 G: R5 m% Y* }) A, _& d' G% YN040 G00 Z1
N045 G00 X86
N050 G71 U3 R1
5 k  s  @# K2 I+ p; d( HN055 G71 P60 Q125 U0.5 W0.5 F200
N060 G42
N065 G00 X43.8
N070 G01 X47.8 Z-1
) y! @2 r, i9 I5 T# ^% JN075 Z-60
N080 X50
( M8 _4 p1 R+ a/ b3 hN085 X62 Z-120
N090 Z-135
N095 X78
N100 X80 Z-136
& L7 ~8 {3 ^4 [& [4 ^" _1 dN105 Z-155
N110 G02 Z-215 R70
N115 G01 Z-225
N120 X86
N125 G40
N130 G70 P60 Q125 F50
9 `$ z1 l8 X! E8 F( l4 L6 CN135 G00 X200 Z100
N140 T0505 M06 S50
# j4 m- G# J- BN145 G00 X52 Z-60
1 `6 C& P' i; @6 {- KN150 G01 X45
N155 G04 X2
N160 G01 X52
N165 G00 X200 Z100
N170 T0303 M06
N175 G95 G97 S250
( b* U4 O5 ^! v  x+ ?6 r, ]N180 G00 X50 Z3
- T+ R. W; B4 M' U4 \. JN185 G76 P011060 Q0.1 R1
* {6 Z; x# l- h; A3 xN190 G76 X46.38 Z-58.5 R0
6 r! s* ^( @8 F/ d; f( ~8 YP1.48 Ｑ0.4 Ｆ1.5
N200 G00 X200 Z100 T0300
N205 M05
; t* R$ Y8 u2 W- v; i# T0 ]N210 M09
5 }" M2 G: m, J. b" \$ E9 b  C6 oN215 M30
程序代号
+ N0 r" f2 ?6 ?& [建立工件坐标系
主轴最高转速限定为3000r/min
& ?1 N$ ~0 j  l主轴正转，恒线速设定为90m/min。
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
Z向退出1mm
X向退到86mm处，准备外圆切削循环
外圆切削粗加工循环，切削深度为3mm,退刀量为1mm。
7 Q# e. l: Q2 o* Z# O  A: J, K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
刀尖半径右补偿，N60～N125为外圆切削循环精加工路线
取消刀尖半径补偿
外圆切削精加工循环，切削速度为50mm/min
刀具返回至换刀点
6 @3 V# F& Z7 R2 M8 j. @; @选择5号割槽刀和5号刀补，恒线速设定为50m/min。
7 ~; Y  q! B; F快进到X52、Z-60处，准备割槽。
2 B; ^8 S- Q5 y% a/ Y& [切割螺纹退刀槽
6 {$ I4 u* p6 [' K在槽底暂停2秒钟
9 N( H1 b" j- w! E, P# @X方向退回到52mm处
- `9 X! |3 ]2 ^; s6 X: y刀具返回到换刀点
% q  u! p0 B. H! V" N* ]选择3号螺纹车刀和3号刀补
( P) j4 y# G6 `设置切削速度量纲，设定恒转速为250r/min。
快进到X=50、Z=3处，准备车削螺纹
螺纹切削循环
# O: q. u6 U% h/ B! b, F快退到换刀点，取消3号刀刀补
2 R9 d: T9 t% N0 a主轴停止
冷却液关
程序结束
(2)程序输入数控系统
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。
(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。
" v0 K. D# m* E+ W4 z" l(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：
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：
( }3 y# I1 u/ f
数控车削综合编程
o0031
N1 G50 X80.0 Z20.0;
N2 G30 U0 W0;
5 K& w+ v" w4 E6 E& ?: \N3 T0101 M03 M08;
N4 G00 X70.0 Z10.0;
N5 G71 U1.0 R1.0;
N6 G71 P7 Q15 U0.4 W0.2 F0.3 S800;
N7 G00 X40.0 F0.15;
3 e) v* ]9 ~1 r9 z# g9 V& }N8 G42 G01 X30.0 Z0.0;
% Y2 v1 K8 ^1 M0 Z; y+ BN9 G01 Z-25.0;
N10 X40.0;
7 j  E  o" i$ V4 a* h) ~4 [# ?( _N11 Z-40.0;
+ q0 @- A4 j0 B0 e. {/ N) zN12 G02 X50.0 Z-45.0 R5.0;
N13 G03 X60.0 Z-50.0 R5.0;
/ h* |4 m* t; h1 Y& X& b- f1 nN14 Z-55.0;
) n1 j; u5 D" k# d. QN15 G40;
2 U9 J' U3 P! I9 R5 MN16 G30 U0 W0;
N17 G50 S1500;
8 Z7 F! o/ r) F5 S; C. TN18 G96 S200 T0202;
3 v' H( T" O# ]N19 G70 P7 Q15;
9 S1 {. f, j! V* S' AN20 G00 X62.0 Z0;
N21 X32.0
N22 G01 X-2.0;
N23 G30 U0 W0;
N24 T0404;
+ A0 @3 k+ j/ B, d8 i) ~2 EN25 G00 X41.0 Z-25.0;
2 {7 h3 Q* A* S9 H8 i, RN26 G01 X20.0 F0.15;
! I, a! C- Q. I8 w5 `  f, t( j; IN27 G00 X50.0;
) ^+ I; h, L2 Z' q; Y: o6 T( HN28 G30 U0 W0;
  E  ^, a5 A8 x9 `! y  CN29 G97 S1500 T0303;
N30 G00 X32.0 Z3.0;
N31 G92 X29.0 Z-22.5 F0.15;
6 `2 b$ c2 W2 u" U% |) LN32 X28.2;
* D8 t1 B- j. J# c- x# J9 lN33 G30 U30.0 W20.0 M09 M05;
N34 M30;
2 x9 N) w) M# t文章关键词： 数控车床