普通数控车床加工大导程封闭油线

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6 n3 r4 N' u, P5 b  b- W图1 零件图

; @) s8 W& A# H9 x图2 展开示意图
4 R0 B& h3 X$ |# @& d3 S' X3 ^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。
9 A1 g6 S3 w, A" l% f4 w1 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。
  p% |, t6 z" \, K; }, {2 o  u3 P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：
) v) X& M, C) U% w' T6 Z' CS=NL/360
; n! Q& x7 G/ Y, a& m0 M( n- e6 F式中：S——螺纹刀具起始点的相对距离，mm
- }! {1 Z* R: b9 P: TN——曲线相位差，度
L——螺纹导程，mm
: N3 [; ~. E! N. j$ X& R/ n$ l/ s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。
5 ^6 E+ L" |& Q& K$ m2 程序编制
根据图纸给定的零件轮廓几何要素，得到如下成形程序：
- A( \: I* G2 k- W  `4 O; \主程序
' U  m* C( b7 L# i: MO0001;
G50
X200.0 Z150.0;
9 b9 I/ Q; z, j! F; t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)
: w3 k8 V9 a  \) d4 i" q  \G0
3 X7 [/ s8 C1 ?* ~4 vX59.0 Z5.0;
3 T9 u7 r& u, @' X7 {' f. ]走斜线快速靠近零件
Z -7.5;
8 l0 {+ n0 I) E刀具到达油线起点A
+ J" ~' U, U* UM98
! z# w* w. f3 D7 b3 VP0002 L8;
调用子程序8次，车第一条油线
W -75.0;
$ Y$ z3 C* Z5 U8 X, }* ?修整切削深度
W10.0 U -4.0;
4 C/ n1 ^5 m* b6 d5 S" D用锥螺纹加工方式退刀以
G0
Z -82.5;
- w' B3 f0 S/ Y% ^! s( [刀具快速到达第二条曲线加工起点处
M98
+ T. N7 L4 x, a% O' p  r  |P0003 L8;
调用子程序8次，车削第二条曲线
W75.0;
2 U" U9 R# A+ n. W- r8 w修整切削深度
W -10.0 U -4.0;
用锥螺纹方式退刀
: u8 j6 o+ f; F: D. L) wG0
4 e; E4 a. F# @$ P0 a) F& cZ5.0;
: K; Z2 @( z. |$ {4 P% ~退出零件内腔
' m  L! S0 d. T) i, Q# UX200.0 Z150.0;
0 T2 X2 q" n" z6 C! H9 S) Y走斜线快速回到加工起点
/ u" |  g6 D0 ~  b* XM30;
4 N; j* K4 s( ~! N8 a4 k主程序结束
' W. \- Z6 b3 \8 o) y  M$ t1 `子程序
O0002;
9 C, j3 D* u& W4 s( h' F1 @G32
4 X1 D  w' j  E* h1 KW-75.0 U0.5 F150.0;
& @) r; M* A- d) C& k6 \车削曲线右旋部分并直径方向进刀0.5mm
W75.0;
9 Q3 F" g" x8 L2 F  s车削曲线左旋部分
# Z; e5 Y6 R% W$ O9 Z- qM99;
子程序结束
子程序
8 o8 l4 X# y! v- i0 U, OG32
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;
1 Q2 w* x+ S4 v  d8 o+ V5 ~; \9 `车削曲线右旋部分
' |, N/ M5 H% W2 q$ l5 ]& ^M99;
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。
8 G- W. v9 {9 `) t/ P& B) o% _6 p文章关键词： 数控车床