普通数控车床加工大导程封闭油线

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图1 零件图

1 v- ^/ A) N. L: J1 d. e8 z. s, [2 c8 c4 f6 c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。
" J) l3 X6 U! z, ~  N1 工艺方案与切削原理
6 ^% o4 e1 a. k$ ?" j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。
, s5 k# b- {5 r, U0 X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
N——曲线相位差，度
% x6 A5 Y5 a# t" w" K. ~! bL——螺纹导程，mm
. s7 g8 a+ @. W, J8 L  [) u, O5 P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：
主程序
! `* h0 v9 u$ wO0001;
! z8 B% j; C; a, |3 j( O- w( fG50
) ]8 }; n& e: |) P4 ]X200.0 Z150.0;
3 e' V) g- G& L- \' G$ X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
9 S" Q0 c7 \6 N0 f' C( ^6 MX59.0 Z5.0;
. U9 d# j4 r) E2 y1 b& J! b; |走斜线快速靠近零件
3 f1 q' @# Y; V2 pZ -7.5;
) N( P3 V8 q$ a) ^& X刀具到达油线起点A
0 t6 U8 i" m9 V5 J( WM98
P0002 L8;
9 y  ~* G% T3 v7 g调用子程序8次，车第一条油线
5 ]  O1 ?" ~8 C4 k' SW -75.0;
修整切削深度
W10.0 U -4.0;
用锥螺纹加工方式退刀以
. j( h. ~7 f+ kG0
# y- Y" m. T/ rZ -82.5;
刀具快速到达第二条曲线加工起点处
M98
1 s0 B# J& ]- Y3 {+ d% E4 rP0003 L8;
调用子程序8次，车削第二条曲线
' J/ E) L! Z1 u* C" S1 hW75.0;
修整切削深度
/ V4 D+ F1 Z$ z6 z! MW -10.0 U -4.0;
用锥螺纹方式退刀
G0
! e) u5 s, @; h* X, R) eZ5.0;
退出零件内腔
* t9 }* F+ f, M) r( wX200.0 Z150.0;
1 a0 a, R+ L7 \9 i- y走斜线快速回到加工起点
M30;
4 W0 X3 R% n- j9 i9 U- h# b主程序结束
子程序
O0002;
) e. a3 O* E  S5 YG32
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
! l; Z% f9 T& c) g$ u- S; \W75.0 U0.5 F150.0;
* X6 v/ k+ C/ \9 R8 K1 F车削曲线右旋部分并直径方向进刀0.5mm
. j- k* t2 f: X9 T& J. z/ F# R0 hW75.0;
# J# {# U3 f, M; D车削曲线右旋部分
" H6 F8 d7 p/ N% I" c" l9 H) ?- m8 kM99;
子程序结束
) t. K! }; G; D5 k7 E1 d2 }7 y. w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。
  ]" _/ a; _$ b4 j0 x2 U文章关键词： 数控车床