普通数控车床加工大导程封闭油线

PXNC

图1 零件图

# t+ \9 r9 Q: k5 ~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。
1 工艺方案与切削原理
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：
0 Z) T  z( V3 U% C* O& W4 xS=NL/360
- \6 R( X" a" M0 g式中：S——螺纹刀具起始点的相对距离，mm
N——曲线相位差，度
1 a: {  V$ h5 g8 f. L0 ~' Z) iL——螺纹导程，mm
; c5 P  Z; S  `& T/ M6 S* U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。
( w1 B' S0 R# A2 程序编制
/ t, A/ c: \( m+ \) M3 R6 N根据图纸给定的零件轮廓几何要素，得到如下成形程序：
* y4 [% n9 l7 k2 ^+ m8 l5 x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;
* d/ N7 E: k1 x! J& u2 Y- V' b刀具到达油线起点A
4 d6 n' C0 X& A" g7 M' v0 @8 \# OM98
; Y8 [. X" z( mP0002 L8;
% ^; f( |1 z/ Y' l调用子程序8次，车第一条油线
2 G/ o& `5 G* ]W -75.0;
修整切削深度
, ?7 M  _, g3 jW10.0 U -4.0;
用锥螺纹加工方式退刀以
0 G4 L+ s( X# V1 S! aG0
: [: p( ^* @" W& j! z# xZ -82.5;
刀具快速到达第二条曲线加工起点处
M98
  o! X; E) `0 ]9 {  oP0003 L8;
" V5 Q+ e' S1 O1 I7 N调用子程序8次，车削第二条曲线
& Y& u" {" ^# X, W2 R. QW75.0;
修整切削深度
$ t; N. d, m3 v) Z3 v" N8 qW -10.0 U -4.0;
用锥螺纹方式退刀
G0
Z5.0;
2 F' [. E( F5 }9 ~: z7 _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;
3 o) f8 z2 Y4 B7 W1 cG32
W-75.0 U0.5 F150.0;
车削曲线右旋部分并直径方向进刀0.5mm
. P3 R3 M7 W& N4 d0 ~6 w9 rW75.0;
车削曲线左旋部分
+ o% D2 b1 y1 pM99;
" N5 u3 L/ O) T9 V7 g" A" H& b/ W子程序结束
子程序
  N3 G5 |7 J; i( j& O( L+ y! `G32
9 W4 a. ]" ?9 g( w& j% jW75.0 U0.5 F150.0;
0 V$ {/ r5 _& ~! n3 x车削曲线右旋部分并直径方向进刀0.5mm
W75.0;
3 z3 _7 j3 ?% i( l- c车削曲线右旋部分
+ @# Z3 @% E0 q; `) EM99;
/ i1 B! k# r# W$ t5 b0 P子程序结束
- z9 o  w  E6 O6 }( M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。
7 ~5 J5 V  F* p! O4 p- i文章关键词： 数控车床