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                摆线减速机 | News

                数控车床粗车循环指令的分析与应用

                0 、引 言

                在数控机床上加工零件,首先遇到的【问题是零件的工艺处理。与普通机床√的加工工艺相比,在数控机床上加工的零件工艺规程要复杂得多。在数控◤机床加工前,要把加工零件的全部工艺过程、工艺参数、刀具参数、切削用量、位移参数等编入程序,对工件进行工艺设▆计,然■后制订出细致优化的加工工艺,最后编写工件的加工程序。轴类零件的加工一般分为单调性轴类零件与非单调性轴类零件两大〗类。笔者针对 FANUC 与 GSK 数控系统,以典型的单调和非单调轴类零件为例,对典型的工件进行工艺分析,制订相应的工艺文件□ 并编写其加工程序。在数控车床的编程加工中还常有多次重复进行△的动作,若进行简单重复的编程,势必造成数据计算和编程工作量的增加,编程和加◎工时错误也增加。本文运用的循环指令可解决这个问题.

                1 、加工单调性工件

                1.1 外圆 / 内径¤粗车循环 G71

                G71 指令适@用于车削棒料毛坯、粗车外圆和粗车圆筒毛坯内径,须多次走刀才能完成粗加工。

                G71 指令编程格式々为

                1.2 工件 1 加工图纸

                工件 1 如图 1 所示。毛坯是 Φ50mm 的棒料,材料是 45 号钢,制订数控加工工艺卡,并编写▃工件的数控加工程序。

                图 1 工件 1

                1. 3 加工☉工艺分析

                1. 3. 1 工件图纸分析

                (1) 结构分析如图 1 所示。该工々件长度为45mm,左端为 R15 的凸圆弧,右端为 C2 倒角 R20 凹圆弧面≡及圆柱面,圆弧与圆柱之间节点处必须光滑连接。从工件的总体结构来看,工件 1 从右←至左单调递增,为了保证工件装夹安全可靠,可以考虑整体一次性安装加工完成的工艺方◇法,从 C2 倒角一端开始向左加工至 R15mm 的凸弧.

                (2) 精度分析 该工№件重要加工部位为 Φ20mm、Φ40mm 的外圆,其次是 R20mm 与 R15mm 的圆弧。要求 Φ20mm、Φ40mm 外圆面与 R20mm 凹圆弧光滑连接,Φ40mm 外圆面与 R15mm 圆弧光滑连接; 表面粗糙〗度 Ra 为 1.6μm,在数控车∩床上分粗、精加工可以达到要求。

                1.3.2 装夹方案的确定

                毛坯为棒♀料,用三爪自定心卡盘定位夹紧,工件伸出长度约为 55mm。工件零点╱如图 1 所示设在工件右端轴心处ζ。加工安全点和换刀点可设在同一点( 100. 0,100. 0) 的位置。

                1.3.3 加工顺序和进给路线的确定ㄨ

                工件分粗、精车进∮行加工。粗车用 G71 指令循环加工 C2 倒角、圆弧轮廓和 Φ20mm、Φ40mm 外圆,精车用 G70 加工上述轮廓≡。

                粗车循∏环走刀路线为 C2倒角—Φ20mm 外圆—R20mm 圆弧—Φ40mm 外圆—R20mm 圆弧—切断。

                1.3.4 刀具及切削用量的选择

                (1) 确定刀具 采用 T0101 为 90°外圆粗Ψ车尖刀; T0202 为 93°外圆精车尖刀; T0303 为刀宽为 3mm的切断刀。

                (2) 在数控车削加工中◥,一般在工件直径方向留出精加工余量 0. 4樼0. 5mm。——粗加工 切削深度 ap为 1樼1. 5mm,进给量f 取 100mm / min,主轴转速 n 为 800r / min。——精加工 进给量 f 取 50mm/min,主轴转速 n为 1 200r/min。

                1.3.5 数控加工工序卡「

                工件 1 的数控加工工⊙序卡如表 1 所示。

                表 1 数控加工工序卡 1

                1.4 编制加工程序

                设定 G71 程序循环起点为( 53. 0,3. 0) ,编写工件 1 的加工程序如◣表 2 所示。2 加工非单调性工↘件2. 1 封闭〒循环指令 G73封闭循环@ 指令为按照一定的切削形状,逐渐接近最终形状〇的循环切削方式。封闭切削循环适用于对铸、锻毛坯切♀削,对于零件轮廓的单调性则没有要◆求。

                表 2 工件数控加工程序单( 一次安装即可完成加工)

                2 、加工非单调性工件

                2. 1 封闭循环指令

                G73封闭循环指令为按照一定的切削形状,逐渐接近最终形状的循环切削方式。封闭切削循环适用于对铸、锻毛坯▲切削,对于零件轮廓的单调性则没有要求。

                2.2 工件 2 加工图纸

                工件 2 如图 2 所示,毛坯是 Φ35mm 的棒料,材料是 45 号钢,制订数控加工工艺卡,并编写工件的数控加工程序.

                图 2 工件 2

                2.3 加工工艺分█析

                2.3.1 工件图纸分析

                (1) 结构分析 如图 2 所示,工▲件材料为 45 号钢,毛坯为 Φ35mm 的棒料。该工件长度为 50mm,左端为 Φ25mm 的外圆表面,右端为凸凹圆弧面,圆弧与圆弧之间、圆弧与圆柱之间节点处必须光滑连接。从工件的总体结构来看,右端没有方『便装夹的部位,可以考虑整体一次性安装加工完成的工艺方法,从圆弧Φ32mm 的凸弧一端开始向左加工至 R12mm 的凹弧,然后切 Φ25mm 的外圆至规定尺寸。

                (2) 精度↓分析该工件重要加工部位为Φ25mm 的外圆,其次是Φ32mm 与 R12mm 的圆弧。要求 Φ32mm 与 R12mm 凸凹圆弧光滑连接,R12mm的圆弧与 Φ25mm 的〓外圆光滑连接。表面粗糙↓度 Ra为 1. 6μm,在数控车床上分粗、精加工可以达到要求。

                2.3.2 装夹方案的确定

                毛◢坯为棒料,用三爪自定心卡盘定位夹紧,工件伸出长度约为 65mm。工件零★点如图 2 所示设在工件右端轴心处,加工安全点和换刀点可设在同一点( 100.0,100.0) 的位置。

                2.3.3 加工顺序和进给路线的确定

                工件分粗、精车进行→加工,粗车用 G73 指令循环加工圆弧轮廓和 Φ25mm 外圆,精车用 G70 加工上述轮廓。

                粗车循环走刀路线为 Φ32mm 圆弧—R12mm 圆弧—Φ25mm 外圆。

                2.3.4 刀具及切削用量的选择

                (1) 确定刀具 T0101 为 90° 外圆粗车尖刀;T0202 为 93°外圆精车尖刀。

                (2) 在数控车削加工中,一般在零件↙直径方向留出精加工余量 0.4 —— 0.5mm。

                ——粗加工切削深度 ap为1 —— 1.5mm,进给量f 取 100mm / min,主轴转速 n为800r / min;

                ——精加工 进给量 f 取 50mm/min,主轴转速 n为 1 200r/min。

                2.3.5 数控加工工序卡

                工件 2 的数控加工工序卡如∑表 3 所示。

                表 3 数控加工工序卡 2

                2. 4 编制加工程序

                设定 G73 程序循环起点为( 38. 0,3. 0) ,编写工件 2 的加工程序如表 4 所示。

                表 4 工件数控加工程序单( 一次安装即可完成加工)

                3 、结束语

                针对工件的单↓调性不同,选择相应的粗车循ω环编程指令 G71 或 G73,可以减少工人重复编程的时间,节约数控系统内存,便于修改; 避免因重∞复编程对工件精度的影响,节约时间,提高加工效率与加工精度。

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