2.1选择切削用量
控车削中的切削用量是表示机床主体的主运动和进给运动大小的重要参数,包括切削深度、主轴转速、进给速度。
它们的选择与普车所要求的基本对应一致,先定切削深度再定进给量,最后定切削速度,还要校验机床功率。
但数控车床加工的零件往往较复杂,切削用量按一定的原则初定后,还应结合零件实际加工情况随时进行调整,调整方法是利用数控车床的操作面板上各种倍率开关,随时进行调整,来实现切削用量的合理配置。
但这种调节在单件加工时适用,对于小批量加工是不可取的,合理的切削用量尤为重要,一要确保车床自动运行,二要保证加工效率。
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其次,合理走刀的最短路线。
确定走刀路线的工作是加工程序编制的重点,由于精加工切削程序走刀路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的,因此主要内容是确定粗加工及空行程的走刀路线。
走刀路线泛指刀具从对刀点开始运动起,直到返回该点并结束加工程序所经过的路径。
包括切削加工的路径及刀具引入、切出等非切削空行程。
使走刀路线最短可以节省整个加工过程的执行时间,还能减少一些不必要的刀具消耗及机床进给机构滑动部件的磨损。
M2ub6vSTnP
<以下为广数系统GSK980TD编程)
最后,灵活运用各指令。
学习过这些数控的编程知识后,我们都懂得运用这些指令进行加工,但是如果不灵活使用这些指令,在实际加工中,可能效率低,或者出现其它问题。
这里通过一些实例来说明在实际加中如何合理使用粗加工循环指令。
<以下为广数系统GSK980TD编程)0YujCfmUCw
2.2实例分析
2.2.1G71切削复合循环加工
图2
数控车床主要是加工回转体零件,典型的加工表面不外乎外圆柱、外圆锥、螺纹、圆弧面、切槽等。
例如,要加工形状如图2所示的零件,采用手工编程方法比较合适。
由于不同的数控系统其编程指令代码有所不同,因此应根据设备类型进行编程。
以CK6140数控卧式车床<配置广州数控系统)数控系统为例,应进行如下操作。
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(1>确定加工路线
按先主后次,先粗后精的加工原则确定加工路线,采用固定循环指令对外轮廓进行粗加工,再精加工,然后车退刀槽,最后加工螺纹。
sQsAEJkW5T
(2>装夹方法和对刀点的选择
采用三爪自定心卡盘自定心夹紧,对刀点选在工件的右端面与回转轴线的交点。
(3>选择刀具
根据加工要求,选用四把刀,1号为90°粗加工外圆车刀,2号为精加工外圆车刀,3号为切槽刀,宽为4mm(右刀尖为刀点>,4号为60°车螺纹刀。
采用试切法对刀,对刀的同时把端面加工出来。
GMsIasNXkA
(4>确定切削用量
车外圆,粗车主轴转速为800r/min,进给速度为300mm/r,精车主轴转速为1000r/min,进给速度为100mm/min,切槽和车螺纹时,主轴转速为300r/min,进给速度为80mm/min。
TIrRGchYzg
(5>程序编制
确定轴心线与球头中心的交点为编程原点,零件的加工程序如下:
程序编制:
O9098<程序名)
N10G50X80Z100T0101<机床坐标系设定,设基准刀为1号)
N20M03S800F300(500r/min正转,粗车进给300mm/min>
N30G01Z2M09<设定安全距离、冷却液开启)
N35G71U1.5R1外圆复合循环指令)
N40G71P50Q170U0.4W0.1 F300 <粗切量:
1.5mm精切量:
X0.4mmZ0.1mm退刀量:
1mm)7EqZcWLZNX
N50G00X0F100<精加工轮廓起始行,到球心线,精车进给100mm/min)
N60G01Z0<精加工起点)
N70G03X24Z-12R12F80<精加工圆弧R12)
N80G01W-3<精加工Φ24外圆)
N90G01X26<精加工M30×2螺纹端面)
N100U2W-2<精加工2的倒角)
N110W-20<精加工M30外圆)
N120X33<精加Φ35的端面)
N130U1W-1<精加工1的倒角)
N140Z-45<精加Φ35的外圆)
N150G02X36.725Z-49.838R14F80<精加工圆弧R14)
N160G01X42Z-57F100<精加Φ42的锥度)
N170W-10<精加Φ42的外圆)
N180G00X80Z100(退刀,准备换刀>
N190T0202M03S1000F100(换2号刀,主轴正转,转速1000r/min,进给100mm/min>lzq7IGf02E
N200G00X0Z2(2号刀定位>
N210G70P50Q170(调用精车指令>
N220G00X80Z100(退刀,准备换刀>
N230T0303M03S800F100(换3号刀,主轴正转,转速800r/min,进给100mm/min>zvpgeqJ1hk
N240G00X31Z-27(2号刀定位>
N250G01X26(切槽>
N260G00X31
N270W-1
N280G01X26(切槽>
N290G00X31
N300X80Z100(退刀,准备换刀>
N310T0404M03S300F80(换4刀,主轴正转,转速300in,进给80/min>NrpoJac3v1
N320G00X29.8Z-10(4刀定位>
N330G76P042060Q0.1R0.1
N340G76X28.16Z-32P0.92Q0.5F2(加工M30的螺纹>
N350G00X80Z100(退刀,准备换刀>
N360T0101M05(换回基准刀,主轴停止>
N370M09(冷却液停>
N380G50X80Z100(返回机床坐标系>
N390M30(返回程序>
注:
此零件还可以用G72端面粗车复合循环,G73仿形切削复合循环加工
G72端面粗车复合循环格式:
G72W<△d)RG72PN…
N其中
△d—每次Z方向的吃刀量;
e—每次切削循环的退刀量。
ns—指定精加工路线的第一个程序段序号;
nf—指定精加工路线的最后一个程序段序号;
△u—X轴方向的精车余量<直径/半径指定);
△w—Z轴方向的精车余量;
△w—Z轴方向的精车余量;
G73仿形切削复合循环格式:
G73U(i>W(k>R(d>
G73P(ns>Q(nf>U(△u>W(△w>F(f>S(s>T(t>
式中:
i--X轴向总退刀量;
k--Z轴向总退刀量<半径值);
d--重复加工次数;
ns--精加工轮廓程序段中开始程序段的段号;
nf--精加工轮廓程序段中结束程序段的段号;
△u--X轴向精加工余量;
△w--Z轴向精加工余量;
f、s、t--F、S、T代码。
2.2.2G73仿形切削复合循环:
(1>确定加工路线
按先主后次,先粗后精的加工原则确定加工路线,采用G73仿形切削复合循环指令对外轮廓进行粗加工,再精加工。
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(2>装夹方法和对刀点的选择
采用三爪自定心卡盘自定心夹紧,对刀点选在工件的右端面与回转轴线的交点。
(3>选择刀具
根据加工要求,选用四把刀,1号为90°粗加工外圆车刀,2号为精加工外圆车刀。
采用试切法对刀,对刀的同时把端面加工出来。
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(4>确定切削用量
车外圆,粗车主轴转速为800r/min,进给速度为300mm/r,精车主轴转速为1000r/min,进给速度为100mm/min。
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(5>程序编制
编程原点如图所示,加工程序如下:
O9009
N10G50X80Z100T0101<机床坐标系设定,设基准刀为1号)
N20M03S800F300(800r/min,粗车进给300mm/min>
N30G00X60Z5<到循环起点位置)
N35G73U3W0.9R3
N40G73P50Q130U0.6W0.1F0.2<闭环粗切循环加工)
N50G00X0Z3<精加工轮廓开始,到倒角延长线处)
N60G01U10Z-2F80<精加工倒2×45°角)
N70Z-20<精加工Φ10外圆)
N80G02U10W-5R5<精加工R5圆弧)
N90G01Z-35<精加工Φ20外圆)
N100G03U14W-7R7<精加工R7圆弧)
N110G01Z-52<精加工Φ34外圆)
N120U10W-10<精加工锥面)
N130U10<退出已加工表面,精加工轮廓结束)
N131G00X80Z100(退刀,准备换刀>
N132T0202M03S1000F100(换2号刀,主轴正转,转速1000r/min,进给100mm/min>HbmVN777sL
N135G70P50Q130
N140G00X80Z80<返回程序起点位置)
N150M30<主轴停、主程序结束并复位)
3、结束语
要实现数控加工,编程是关键。
本文虽然只对两例数控车床加工零件的进行了编程分析,但它具有一定的代表性。
由于数控车床可以加工普通车床无法加工的复杂曲面,加工精度高,质量容易保证,发展前景十分广阔,因此掌握数控车床的加工编程技术尤为重要,尤其是灵活运用各指令。
学习过这些数控的编程知识后,我们都懂得运用这些指令进行加工,但是如果不灵活使用这些指令,在实际加工中,可能效率低,或者出现其它问题。
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参考文献
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5.沈建峰主编.(中高职>数控车床编程与操作实训.国防工业出版社.200801
6.付承云主编.数控车床编程与操作应知应会机械工业出版社.200701
7.任国兴主编.机工·数控车床加工工艺与编程操作机械工业出版社.2008-4-1
8.崔树伟,孙丽丽主编.数控车床编程与强化实训·机电类21世纪高职高专规划教材·机电类北京理工大学.2008-04-01mZkklkzaaP
9.韦富基,李振尤主编.数控车床编程与操作.电子工业出版社.2008-10-1
10.刘力健,牟盛勇主编.数控加工编程及操作.清华大学出版社.2007-1-1
11.徐平田主编.车工工艺与技能训练.中国劳动出版社.2006-1-1
12.杨后川,梁炜主编.机床数控技术及应用.北京大学出版社.2005-10-1
致谢
数控技术是机械制造及自动化专业的,我必须经历的一个重要环节,也是对我三年大学生活的一个总结,在本次论文中,从选题到设计过程直到最后完成,都是在吕茔老师的支持与指导下完成的。
吕茔老师在繁忙的教案中,每天都挤出时间来询问准备进程,并热忱鼓励,并提供了大量的资料与思路。
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吕莹老师她对教案一丝不苟的作风,严谨求实的态度,踏踏实实的精神令我敬佩不已。
不仅教我们知识,而且教我们做人。
一年以来,吕莹老师的教导让我为三年的大学生活画上了一个圆满的句号。
对吕茔老师的感激之情是无法用几句简单的言语来表达的。
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同时,感激我的室友们,从遥远的家乡来到这个陌生的城市里,是你们和我共同维系着彼此之间的纯真友谊,维持着寝室那份家的融洽。
还有学习上面给予的种种帮助。
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在即将毕业之际,我的心情无法平静。
从开始选择课题到论文的顺利完成,有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助,在这里请接受我诚挚的谢意。
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大学生活三年,我非常感谢我的母校,她给我提供了良好的学习和生活环境,让我渡过了绚丽的三年。
附录:
附录一:
CK6140数控卧式车床机床模型
附录二:
CK6140数控卧式车床术参数
最大回转直径重量:
2000大拖板上最大工件回转直径外形尺寸:
2300×1600×1850最大工件长度最大加工长度:
550主轴通孔直径主轴通孔直径:
52主轴转速<变频调速)60-2000
主轴孔莫氏锥度:
NO.6
快速进给速度6000
最小设定单位0.001
回转刀架工位数4(标配>
刀架最大行程横向239
顶尖套筒直径75
顶尖套筒行程120
顶尖锥孔锥度:
NO.5
机床外形尺寸2100×1050×1600(750>
机床净重
1600