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
$ u( Q) o! f9 Z1.零件加工工艺分析
' O2 m% S7 r2 j6 l; ?6 O6 R+ v(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）
8 _" R& @, ~: X& z' g% y# o(2)选择刀具
/ [# b# B1 l# Z3 ]% {9 l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。
5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。
(3)加工方案
; V- x1 k6 p& }( {) y% p. k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
切削深度：粗加工设定切削深度为3mm，精加工为0.5mm。
8 m& i* q! w7 a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。
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
(1)编制程序
表  加工程序
程         序
注               释
Ｏ0001
5 c% R5 O# @; m& }! {7 tN005 G50 X200 Z100
3 G% f0 @# ~& ^1 aN010 G50 S3000
: J. P. [  I" U& i/ x& ON015 G96 S90 M03
6 J; _! @* R9 RN020 T0101 M06
5 O  ~9 j* O- W* ~N025 M08
N030 G00 X86 Z0
N035 G01 X0 F50
- ^: F6 h9 b* }+ [N040 G00 Z1
N045 G00 X86
( c( T3 d/ E/ J6 y1 TN050 G71 U3 R1
N055 G71 P60 Q125 U0.5 W0.5 F200
N060 G42
1 |: H0 T& C7 sN065 G00 X43.8
: o- N# X. J7 _: z( r/ S( GN070 G01 X47.8 Z-1
N075 Z-60
N080 X50
2 b0 `1 E! b6 V: ]7 cN085 X62 Z-120
N090 Z-135
$ I* X3 _0 @: e+ l0 _N095 X78
) q, p' x9 i0 ^1 X# K4 RN100 X80 Z-136
, ]  M% Y! J# H5 n1 u3 nN105 Z-155
& k# L' a/ t2 HN110 G02 Z-215 R70
3 t( }- Z6 h' W8 O; r2 @% T8 r1 k; BN115 G01 Z-225
1 |; G4 E+ s0 U, ~N120 X86
N125 G40
N130 G70 P60 Q125 F50
N135 G00 X200 Z100
6 J& S9 Y7 B: ^N140 T0505 M06 S50
N145 G00 X52 Z-60
, Y9 Y$ m7 @$ V1 [* CN150 G01 X45
N155 G04 X2
N160 G01 X52
N165 G00 X200 Z100
N170 T0303 M06
6 X  l: J# K2 I6 K4 j  O* s$ d2 g) AN175 G95 G97 S250
N180 G00 X50 Z3
N185 G76 P011060 Q0.1 R1
. e; {9 Q0 U. W! S3 P2 e, C8 ON190 G76 X46.38 Z-58.5 R0
P1.48 Ｑ0.4 Ｆ1.5
N200 G00 X200 Z100 T0300
N205 M05
N210 M09
N215 M30
程序代号
建立工件坐标系
主轴最高转速限定为3000r/min
主轴正转，恒线速设定为90m/min。
2 ^2 R$ b6 N# \2 }8 F. b. q选择1号外圆左偏刀和1号刀补
  P- i( k$ \4 y$ R4 F1 |冷却液开。
. {* `- B4 Y. G+ X' ^7 {; x刀具快速定位至切削位置
. [  N* C0 l, }. c7 E7 p/ F8 i车端面
" |) @- t3 r% I9 s& v" LZ向退出1mm
2 m, d  W- ^0 g) ?% L' M& X: TX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。
: S$ P; B, G( @2 {$ a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
% ]0 {. v/ N. y) `) W- \刀尖半径右补偿，N60～N125为外圆切削循环精加工路线
* S6 |& Z# ~0 N2 D+ r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
选择5号割槽刀和5号刀补，恒线速设定为50m/min。
" J6 N& n/ Y& W' A  V9 @快进到X52、Z-60处，准备割槽。
- z3 J( X- X/ W4 K切割螺纹退刀槽
在槽底暂停2秒钟
) a- _4 |' V# b4 Y; P$ OX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
" W- A' H, ~, H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
$ g7 j  b' X1 o3 g! ~7 D快退到换刀点，取消3号刀刀补
主轴停止
0 ^3 l6 K) b& s) p冷却液关
程序结束
" v8 p. G2 Y- ^6 L: D% D(2)程序输入数控系统
1 U. C% z+ @2 `0 D  w( s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。
$ Y$ w  l, W. W1 b& u: e! R; T4 f(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。
/ `! A& ?* D2 p5 L  \/ Y; |7 v(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：
. P# E7 ]: ~6 O8 y9 N: p$ S+ ~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：
( G1 t$ s* A2 q  Q9 e! @* E/ `
. L, v& b$ w2 u4 `7 r. z' r数控车削综合编程
o0031
9 Z! p$ _; ~( q# j/ E$ MN1 G50 X80.0 Z20.0;
- a; r5 x( k: Z4 `/ UN2 G30 U0 W0;
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;
N8 G42 G01 X30.0 Z0.0;
" s' h4 k# m+ q- c/ m" C- LN9 G01 Z-25.0;
% ^  q% ~# G, s: ~. r& xN10 X40.0;
N11 Z-40.0;
4 p$ S' L0 {; Y/ D) I$ G+ u" g9 HN12 G02 X50.0 Z-45.0 R5.0;
N13 G03 X60.0 Z-50.0 R5.0;
1 K2 P! n% g) B( }/ f6 ON14 Z-55.0;
N15 G40;
N16 G30 U0 W0;
N17 G50 S1500;
N18 G96 S200 T0202;
N19 G70 P7 Q15;
7 q1 I$ Z  \. ^! uN20 G00 X62.0 Z0;
N21 X32.0
; D- ~6 V+ G9 jN22 G01 X-2.0;
N23 G30 U0 W0;
+ h# H) N! O$ H) g- t& U8 bN24 T0404;
N25 G00 X41.0 Z-25.0;
N26 G01 X20.0 F0.15;
8 r( p' Z0 S8 I- N( B7 e: pN27 G00 X50.0;
N28 G30 U0 W0;
N29 G97 S1500 T0303;
N30 G00 X32.0 Z3.0;
N31 G92 X29.0 Z-22.5 F0.15;
N32 X28.2;
N33 G30 U30.0 W20.0 M09 M05;
N34 M30;
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