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。 ' P: M9 j% o6 U) ?. a4 b( U% d

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 4 p! M, W' I+ T7 C& ]# Y

N——曲线相位差，度

L——螺纹导程，mm

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

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根据图纸给定的零件轮廓几何要素，得到如下成形程序： ; i' T$ I3 }1 ?; z/ P L5 E5 y3 j! ?/ f9 L. Y: h: n- j- t+ F4 b, Q0 h# F# L" I2 P" R& B) M3 h. D+ n/ Z) c3 ~ t) W$ O' }( q9 i6 ^+ s+ {3 ~, O9 {3 ]6 F, d& q8 Z9 i4 h* _2 f9 a2 j0 K; R: ~* {- G+ Q- W$ [% g g* L$ [& Z6 v2 n/ }+ w W( f9 |8 |4 {! a. Y. o, B i; D8 d$ z% ]3 G" l+ d' G5 s) ^4 T/ \+ [- u9 A# Q+ ?6 K! e% w2 Z( N+ D0 X- j% L1 `4 c5 ]% f" ?, T) T7 U' h _# g% {# W; n: A6 x4 k% e0 A* B) ?9 H7 a1 y: K7 O1 P0 L, J* X& l) Z5 u, R" L6 P+ z/ }, E+ W7 c0 u+ g; C$ k# g% f! {9 N! `0 Z- t9 Y/ I2 [2 }6 }, {% E- I1 ?+ v/ |. H- }: H3 j! R$ t( c/ }1 m- d- q0 l( T" r7 I& B8 H4 t: {. l) c7 s, H7 |9 y x% y5 t" e6 ]' |( E! e/ p; l1 |# q/ Y9 D" v7 }3 Z/ L+ x% g& l" O1 }: W4 G) a6 [4 I) j" [/ {* B% s3 w- r% _# C) o+ l2 Y" L; ?% P! [4 i0 N% Y3 B- B; y' q) Y- F6 e z" ]6 q% q2 @: J: U% i* E. R2 Q& K; o5 T5 V! y6 o( d, u a0 u$ u( _1 L; V$ u5 B$ S3 f- V5 n4 g. ]6 ^4 k" @" }) c, k& j1 V1 Z0 w" u; w3 C0 f5 q1 k2 d/ b: s8 d+ g- N3 A9 b7 T6 S- E0 W; ]3 s% G5 ~% }& X/ a: A

	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

7 ^ v& c2 Q+ }& ]' j0 l2 d, J

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。

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