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数控车床精加工编程实例

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作者:JZ Editor来源:JZ Robot网址:http://www.jiezhongcnc.com

引言:数控机床编程的主要内容有分析零件图样、确定加工工艺过程、进行数学处理、编写程序清单、制作控制介质、进行程序检查、输入程序以及工件试切。数控系统的功能根据零件图纸的要求,制定加工路线,在建立的工件坐标系上,首先计算出刀具的运动轨迹。对于形状比较简单的零件(如直线和圆弧组成的零件),只需计算出几何元素的起点、终点、圆弧的圆心、两几何元素的交点或切点的坐标值。加工路线和工艺参数确定以后,根据数控系统规定的指定代码及程序段格式,编写零件程序清单。下面我们以具体案例来实践一下理论知识。


       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。


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       1.零件加工工艺分析


       (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)


       (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。

       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


       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。

       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。


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       2.编程与操作


       (1)编制程序


       (2)程序输入数控系统


     将程序在数控车床MDI方式下直接输入数控系统,或通过计算机通信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。


       (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。



       (4)自动加工操作


       选择自动运行方式,然后按下循环启动按钮,机床即按编写的加工程序对工件进行全自动加工。


       O0001 程序代号


       N005 G50 X200 Z100 建立工件坐标系


       N010 G50 S3000 主轴最高转速限定为3000r/min


       N015 G96 S90 M03 主轴正转,恒线速设定为90m/min


       N020 T0101 M06 选择1号外圆左偏刀和1号刀补


       N025 M08 冷却液开


       N030 G00 X86 Z0 刀具快速定位至切削位置


       N035 G01 X0 F50 车端面


       N040 G00 Z1 Z向退出1mm


       N045 G00 X86 X向退到86mm处,准备外圆切削循环


       N050 G71 U3 R1 外圆切削粗加工循环,切削深度为3mm,退刀量为1mm。


       N055 G71 P60 Q125 U0.5 W0.5 F200


       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


       N060 G42 刀尖半径右补偿,N60~N125为外圆切削循环精加工路线


       N065 G00 X43.8


       N070 G01 X47.8 Z-1


       N075 Z-60


       N080 X50


       N085 X62 Z-120


       N090 Z-135


       N095 X78


       N100 X80 Z-136


       N105 Z-155


       N110 G02 Z-215 R70


       N115 G01 Z-225


       N120 X86


       N125 G40 取消刀尖半径补偿


       N130 G70 P60 Q125 F50 外圆切削精加工循环,切削速度为50mm/min


       N135 G00 X200 Z100 刀具返回至换刀点


       N140 T0505 M06 S50 选择5号割槽刀和5号刀补,恒线速设定为50m/min


       N145 G00 X52 Z-60 快进到X52、Z-60处,准备割槽


       N150 G01 X45 切割螺纹退刀槽


       N155 G04 X2 在槽底暂停2秒


       N160 G01 X52 X方向退回到52mm处


       N165 G00 X200 Z100 刀具返回到换刀点


       N170 T0303 M06 选择3号螺纹车刀和3号刀补


       N175 G95 G97 S250 设置切削速度量纲,设定恒转速为250r/min。


       N180 G00 X50 Z3 快进到X=50、Z=3处,准备车削螺纹


       N185 G76 P011060 Q0.1 R1 螺纹切削循环


       N190 G76 X46.38 Z-58.5 R0 P1.48 Q0.4 F1.5


       N200 G00 X200 Z100 T0300 快退到换刀点,取消3号刀补


       N205 M05 主轴停止


       N210 M09 冷却液关


       N215 M30 程序结束


       通过实战案例的分析,其实数控车床的编程方法都是大同小异的,只要掌握了数控车床编程的规律和几个相通的步骤,对每个案例进行分析,所有的问题都可以迎刃而解,况且我国在数控机床领域的人才紧缺,将来学习数控机床编程也将会是非常吃香的一个就业方向。

       


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