数控车床零件的工艺分析及编程典型实例
更新日期:2018-03-13  来源:数控工作室

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。

          图1 车削零件图

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

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。

0001   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N125XZ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,N60N125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X52Z-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

N160 G01 X52   X方向退回到52mm

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=50Z=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