普通数控车床加工大导程封闭油线

PXNC

图1 零件图
8 D- W5 U+ K: |) g. d; W; S
图2 展开示意图
! N4 Q% M7 o# D* T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。
1 工艺方案与切削原理
' W4 s5 a' _; q4 p1 L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。
/ V$ s" M9 a$ Z% ?% |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：
7 P& w# w; Z( Y3 s3 \- AS=NL/360
$ r: T5 _* b9 ?4 m2 y' b5 q式中：S——螺纹刀具起始点的相对距离，mm
N——曲线相位差，度
0 X# W7 h! P5 H9 N; V4 OL——螺纹导程，mm
- q3 c( C/ T$ k, W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
) I: J4 w6 g6 c- t根据图纸给定的零件轮廓几何要素，得到如下成形程序：
* }" a" F$ s8 y1 J主程序
, u; P+ j# _4 R4 E, k' X. X8 m' cO0001;
  h% `# R! K! c' gG50
X200.0 Z150.0;
2 F# w1 s) a4 e0 U  k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
4 Q. \' I! P/ n8 L& DX59.0 Z5.0;
走斜线快速靠近零件
Z -7.5;
+ W8 [+ K7 C* h! A/ d4 T刀具到达油线起点A
7 T8 h+ k9 g( E, ]M98
. ?: H3 @, ]  X1 qP0002 L8;
  W7 N" E$ k/ V( h) c调用子程序8次，车第一条油线
W -75.0;
5 U% e- X% P, a修整切削深度
4 b! r& X! Q8 F$ t, _6 BW10.0 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
3 C. N, _/ J; r* qM98
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;
, h( o* h% H% k( h0 I- z退出零件内腔
X200.0 Z150.0;
6 q# {# p" c. |% z& r, b( Y# Y3 m走斜线快速回到加工起点
$ o  l5 T; L# s  h- }8 A  rM30;
主程序结束
子程序
* i+ Z) w; a; r6 i7 ?O0002;
* s6 n; O% p* V6 l) e' [; @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;
# q6 g0 Q' \* \1 v3 p子程序结束
子程序
& I9 u1 F) G- Q; @1 Z5 bG32
6 u, k5 H9 E0 v2 pW75.0 U0.5 F150.0;
' P4 }; _- d- W/ u3 [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
# m* P. m# @6 j+ r. k9 i+ DM99;
- {5 f" o$ Y# a( q; J6 m6 w& G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。
文章关键词： 数控车床