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。
' C' @+ j# Q  C2 {# G
车削零件图
+ f" S& ]  k1 Z- _$ t9 S1 ^1.零件加工工艺分析
- N. z' W# v! P3 ](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）
* E5 y# ^5 D( L(2)选择刀具
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。
, I' F! C; ]$ d% |* F1 t3 H7 z1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。
& W. T* s8 z* l" E3 u9 k3 K, _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
! {6 x2 n0 V9 }3 b0 `: ^( g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。
# \" o: z; h  c6 o5 G' g(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。
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。
' J4 \4 q5 b8 }* E" L; Y3 T9 Y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。
5 [5 c8 ?# N9 v6 k3 x, O2.编程与操作
  X3 ^+ j, J7 G9 W+ S(1)编制程序
表  加工程序
程         序
2 k, @8 O6 J! q; J& [; K注               释
& D6 C, [+ T, uＯ0001
9 r, K. v$ o& E5 wN005 G50 X200 Z100
. q' A8 e) K+ jN010 G50 S3000
N015 G96 S90 M03
N020 T0101 M06
6 p0 i( ?9 N) y+ zN025 M08
9 C9 s- {$ q' L0 gN030 G00 X86 Z0
' `* c% l' K6 l) bN035 G01 X0 F50
N040 G00 Z1
4 w7 G/ K. \9 y) v' Z% wN045 G00 X86
$ a* W; K1 p$ z7 t/ @9 lN050 G71 U3 R1
" q5 _, v* \: eN055 G71 P60 Q125 U0.5 W0.5 F200
N060 G42
N065 G00 X43.8
N070 G01 X47.8 Z-1
: t# B  v. @( ]8 s! vN075 Z-60
N080 X50
N085 X62 Z-120
+ J! i- b. Q7 pN090 Z-135
% R- k+ F$ \7 C  P" ]0 RN095 X78
5 V0 |+ V- c8 M, R+ t" |N100 X80 Z-136
N105 Z-155
  z* v5 I2 a& A; O# F$ iN110 G02 Z-215 R70
N115 G01 Z-225
' G& Z( S2 |8 Q, Z" e, E" Q; vN120 X86
N125 G40
* ]0 b. p* p+ ~; `" PN130 G70 P60 Q125 F50
+ S! s- g7 H7 M# V4 V' {N135 G00 X200 Z100
, v6 M% ]4 v1 \5 KN140 T0505 M06 S50
N145 G00 X52 Z-60
N150 G01 X45
* h, R4 [7 R7 i  w! P* }+ G! Q9 J* ?N155 G04 X2
( v% a  ~, p' F& U1 i, vN160 G01 X52
N165 G00 X200 Z100
$ D; Y+ C# e  ?6 `* RN170 T0303 M06
# e' |, k, J6 q) g5 n" FN175 G95 G97 S250
; ], }( e, Y8 w. N5 y: U$ fN180 G00 X50 Z3
$ d1 |) k/ p& ^N185 G76 P011060 Q0.1 R1
N190 G76 X46.38 Z-58.5 R0
* `5 o/ T2 b1 x5 Z) L: c2 HP1.48 Ｑ0.4 Ｆ1.5
N200 G00 X200 Z100 T0300
9 o- i5 ?) d6 \N205 M05
/ p' R4 m% _" f/ l, r7 M0 ]N210 M09
5 L, M5 x) }2 J5 _. o$ @1 VN215 M30
程序代号
建立工件坐标系
, m" ]; t3 i3 Y& z; O9 U) E! j主轴最高转速限定为3000r/min
- r, E% v: f9 @6 v2 F1 f5 w主轴正转，恒线速设定为90m/min。
: l5 B4 a( z1 r5 g; ~3 @7 V选择1号外圆左偏刀和1号刀补
1 Z5 X: ~" p/ z冷却液开。
刀具快速定位至切削位置
/ }( t5 T& L4 B' B/ M9 e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。
! ]& b  q+ Y& ~/ x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
" L  k7 o* }% F2 w! w9 Q0 }2 Z刀尖半径右补偿，N60～N125为外圆切削循环精加工路线
' d/ |4 m4 i" |+ b' y取消刀尖半径补偿
& g' b& o4 V. J4 N外圆切削精加工循环，切削速度为50mm/min
7 V% I+ ]! I' t  L( n0 A7 ^, M; j% v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。
; ^  B7 H3 V% I) l# l快进到X52、Z-60处，准备割槽。
切割螺纹退刀槽
在槽底暂停2秒钟
& }! Z% V% ^1 z, S* k( z# {& |X方向退回到52mm处
1 @0 r$ L% D$ Q9 I刀具返回到换刀点
选择3号螺纹车刀和3号刀补
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
快退到换刀点，取消3号刀刀补
8 a; G0 F$ d( e主轴停止
冷却液关
程序结束
(2)程序输入数控系统
4 }; J$ k. U  A) b% W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。
5 d7 O- l! t9 O' u3 d(3)手动对刀操作
" Q4 C" G6 }( }2 v0 X0 H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。
(4)自动加工操作
3 ~6 ^) H1 y! m; p' b4 P$ e- A; t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：
9 I. M: K# [# y+ x) F# o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：
% v+ D( E+ M/ S; H
数控车削综合编程
o0031
% j  ?) p8 K* U1 r. wN1 G50 X80.0 Z20.0;
& {6 Y: q! G  X# l/ ^8 {4 ^N2 G30 U0 W0;
N3 T0101 M03 M08;
N4 G00 X70.0 Z10.0;
7 m4 q( d6 d% n1 [; d) J- U! Z6 b- R( iN5 G71 U1.0 R1.0;
5 I! O* h6 w8 _* q# XN6 G71 P7 Q15 U0.4 W0.2 F0.3 S800;
N7 G00 X40.0 F0.15;
) Q9 S# D/ X1 `( b7 ^7 T( zN8 G42 G01 X30.0 Z0.0;
: ]1 ^& F8 [3 }9 d# i& ]N9 G01 Z-25.0;
! H& O% ~$ @$ e9 A4 j8 Z( UN10 X40.0;
N11 Z-40.0;
N12 G02 X50.0 Z-45.0 R5.0;
$ H3 h  L- q7 j" R% E7 n" e  IN13 G03 X60.0 Z-50.0 R5.0;
: N9 u8 i" h# EN14 Z-55.0;
+ Z' J" w" p2 m2 A# C  YN15 G40;
( J+ }( b( s; Z; \% x5 ~N16 G30 U0 W0;
9 ~4 E5 q# S. \4 [+ ^N17 G50 S1500;
N18 G96 S200 T0202;
' ]3 A, B" D  ?3 J2 s+ l( NN19 G70 P7 Q15;
N20 G00 X62.0 Z0;
' K0 Q" X$ O( GN21 X32.0
N22 G01 X-2.0;
N23 G30 U0 W0;
2 Z+ C9 s4 r, A' E* E, _. I0 `N24 T0404;
N25 G00 X41.0 Z-25.0;
* \1 w# e' v1 [  M3 IN26 G01 X20.0 F0.15;
1 I+ Y+ f4 r0 A, zN27 G00 X50.0;
* r: q0 b4 c5 ?6 a! w7 j  {N28 G30 U0 W0;
N29 G97 S1500 T0303;
N30 G00 X32.0 Z3.0;
/ l1 ]+ T5 I9 _- oN31 G92 X29.0 Z-22.5 F0.15;
N32 X28.2;
N33 G30 U30.0 W20.0 M09 M05;
/ i2 k; [+ l7 N4 Y/ P$ J3 M0 q4 dN34 M30;
文章关键词： 数控车床