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數(shù)控畢業(yè)論文

數(shù)控車床實(shí)訓(xùn)中的工藝與編程

時(shí)間:2022-10-05 18:27:46 數(shù)控畢業(yè)論文 我要投稿
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數(shù)控車床實(shí)訓(xùn)中的工藝與編程

  數(shù)控車床實(shí)訓(xùn)中的工藝與編程

  摘 要: 數(shù)控技術(shù)的核心是數(shù)控機(jī)床的編程與操作。

  本文就這一問(wèn)題在實(shí)訓(xùn)中加以探討,并著重討論了數(shù)控編程在實(shí)訓(xùn)中應(yīng)考慮的因素。

  關(guān)鍵詞: 數(shù)控技術(shù) 數(shù)控加工 工藝與編程 實(shí)訓(xùn)

  1.引言

  數(shù)控機(jī)床具有較高的柔性、自動(dòng)化程度高、加工的零件精度高、能夠加工復(fù)雜的零件、生產(chǎn)率高、能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理現(xiàn)代化等特點(diǎn),應(yīng)用已日趨普及,機(jī)械制造行業(yè)正在越來(lái)越多采用數(shù)控技術(shù)來(lái)改善生產(chǎn)加工方式,數(shù)控技術(shù)已成為當(dāng)今世界機(jī)械制造中的主流技術(shù)之一。

  所以掌握數(shù)控技術(shù)已成為機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì),而數(shù)控技術(shù)的核心就是數(shù)控機(jī)床的編程和操作。

  為此數(shù)控機(jī)床操作人員必須熟練掌握數(shù)控技術(shù)的工藝和編程,并通過(guò)實(shí)訓(xùn)加以完善。

  我現(xiàn)用一實(shí)訓(xùn)實(shí)例就工藝與編程,以及有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行分析探討。

  2.實(shí)訓(xùn)條件

  2.1實(shí)訓(xùn)設(shè)備:CJK6240數(shù)控車床

  2.2程序系統(tǒng):FANUC0-TD數(shù)控車床模擬系統(tǒng)

  2.3實(shí)訓(xùn)實(shí)例:螺桿

  2.4實(shí)訓(xùn)坯料:Φ34*105mm圓木

  2.5零件圖:見(jiàn)下圖

  3.工藝方案擬訂過(guò)程

  3.1首先要熟讀圖樣。

  分析零件圖可知螺桿的輪廓是由圓柱面、圓錐面、圓弧面、端面、外溝槽、外螺紋等組成。

  確定工件坐標(biāo)原點(diǎn)并計(jì)算出每個(gè)折點(diǎn)的坐標(biāo),以及曲線連接點(diǎn)的坐標(biāo)如下:A(10,0);B(14,-2);D(14,-40);E(20,-55);F(20,-65);G(30,-70);H(30-80)。

  螺紋的有關(guān)數(shù)據(jù)為:加工前軸徑的大。篋=14-0.2=13.8,當(dāng)螺距p=1.5時(shí),查得牙深h=0.974,分4次進(jìn)給,每次進(jìn)給的吃刀量分別為0.8、0.6、0.4、0.16。

  3.2選擇刀具。

  主要是考慮刀具結(jié)構(gòu)尺寸能否與工件已加工的部位發(fā)生干涉,在切削中切削點(diǎn)一旦偏離刀尖,就有可能發(fā)生過(guò)切。

  對(duì)尺寸較小的曲線輪廓可考慮使用成型刀具。

  螺桿是由圓柱面、圓錐面、端面、外溝槽、外螺紋連接的輪廓,用外圓車刀車削應(yīng)考慮車刀主偏角和副偏角的選擇,主偏角的大小決定工件的形狀,而副偏角的選擇要考慮是否與已加工的表面輪廓發(fā)生干涉。

  故選用93°外圓右偏刀,刀尖半徑0.4mm和60°外螺紋車刀,刀尖半徑0.2mm,以及B=3mm切斷刀刀尖半徑0.3mm(刀位點(diǎn)為左刀尖)三種刀具。

  3.3按選擇的刀具劃分工序。

  以外圓右偏刀為主加工刀具,應(yīng)盡可能加工出可以加工的所有部位,然后換切斷刀切外溝槽,并考慮切斷刀的寬度,要注意螺紋切削時(shí)必須采用專用的螺紋刀,并且不像車外圓一樣可以隨意設(shè)定、調(diào)整轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度,最后用切斷刀切斷。

  這樣可以減少換刀次數(shù),壓縮空行程時(shí)間。

  3.4還應(yīng)考慮按粗、精加工劃分工序。

  采用整個(gè)輪廓循環(huán)程序,編程既簡(jiǎn)單,又有利于發(fā)揮數(shù)控加工的高效率。

  故對(duì)外圓錐面、圓弧面采用循環(huán)程序粗車。

  粗加工切除大部分余量后,再將其表面精車一遍,以保證加工精度和表面粗糙度的要求。

  3.5合理選擇切削用量。

  一般是在保證加工質(zhì)量和刀具壽命的前提下,充分發(fā)揮機(jī)床性能和刀具切削性能,使切削效率最高,加工成本最低。

  粗加工時(shí),多選用低的切削速度,較大的背吃刀量和進(jìn)給量;精加工時(shí),選用高的切削速度,較小的進(jìn)給量。

  3.6確定裝夾方案、定位基準(zhǔn)、加工起點(diǎn)、換刀點(diǎn)。

  由于毛坯為棒料,用三爪自定心卡盤夾緊定位。

  由于工件較小,為了加工路徑清晰,加工起點(diǎn)和換刀點(diǎn)可以設(shè)為同一點(diǎn),放在Z向距工件前端面200mm,X向距軸心線100mm的位置。

  4.編程和實(shí)訓(xùn)中應(yīng)考慮的因素

  4.1根據(jù)工藝考慮編程。

  編程就是給出工步中的每次走刀命令,首先確定工件的坐標(biāo)原點(diǎn)(以工件右端面與軸線的交點(diǎn)為程序原點(diǎn))建立工件坐標(biāo)系,并計(jì)算出每個(gè)折點(diǎn)的坐標(biāo),以及曲線連接點(diǎn)的坐標(biāo),見(jiàn)2.1條。

  正確給出每一步的起刀點(diǎn),即加工某個(gè)部位時(shí)刀具的初始位置,見(jiàn)實(shí)例編程中的N040、N230、N290、N370等程序。

  起刀點(diǎn)正確與否直接影響編程和被加工表面輪廓的形成。

  4.2按粗、精加工和所選刀具劃分工序編程,粗加工程序NO70―N160,去除大部分加工余量;精加工用同樣的程序再精車一遍以提高表面質(zhì)量,由T0101刀(外圓右偏刀)完成;切外溝槽程序N230―N270,切斷程序N360―N390,由T0404刀(切斷刀,刀寬3mm)完成。

  車螺紋程序N280―N330,由T0202刀(60°螺紋刀)完成。

  4.3在編程中不能直接使用G00程序使刀具直達(dá)工作表面,而采用G01程序,這樣可有效避免刀具與工件接觸可能產(chǎn)生的碰撞,避免造成刀具劃傷工件表面或刀具磨損。

  4.4準(zhǔn)確對(duì)刀。

  數(shù)控編程是以刀尖點(diǎn)為參考沿零件輪廓的運(yùn)動(dòng)軌跡。

  實(shí)訓(xùn)加工前首先通過(guò)正確對(duì)刀,使刀尖坐標(biāo)與工件原點(diǎn)坐標(biāo)重合。

  只有這樣,才能保證刀具按編程運(yùn)行后獲得正確的零件輪廓。

  4.5輸入編程模擬仿真。

  仿真看到的是模擬刀尖按編程刻畫出的輪廓軌跡,而在切削過(guò)程中切削刃對(duì)工件是否造成干涉,在仿真中很難反映出來(lái)。

  仿真軌跡正確,最后加工出的工件輪廓不一定就完整,也就是說(shuō)仿真可檢驗(yàn)編程是否正確,而不能把加工過(guò)程中的過(guò)切干涉現(xiàn)象反映出來(lái)。

  5.實(shí)例編程

  螺桿在CJK6240數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行加工的編程如下:

  N010G50X200Z200 建立工件坐標(biāo)系

  N020M03S600T0101 主軸正轉(zhuǎn),選擇1號(hào)外

  圓刀

  N030G99 進(jìn)給速度設(shè)為mm/r

  N040G00X38Z2快速定位至Φ38直徑,

  距端面正向2mm

  N050G71U2R0.5調(diào)用粗車循環(huán),每次

  切深2mm,留精加工

  N060G71P70Q160U0.4W0.2F0.3 余量單邊0.2mm

  N070G01X-1F0.1進(jìn)給加工至(X-1,Z2)的位置

  N080Z0 進(jìn)給加工至(X-1,Z0)的位置

  N090X10 加工端面

  N100X13.8Z-2 加工倒角C2

  N110Z-40加工M14直徑外圓至Φ13.8

  N120X20Z-55 加工錐面

  N130Z-65 加工Φ20外圓

  N140G02X30Z-70R5 加工R5圓弧面

  N150G01Z-83 加工Φ30外圓

  N160X38 平端面

  N170M01 選擇停止,以便檢測(cè)工件

  N180M03S900 換轉(zhuǎn)速,主軸正轉(zhuǎn)

  N190G70P70Q160調(diào)用精加工循環(huán)

  N200G00X200Z200T0100M05返回?fù)Q刀點(diǎn),取消刀補(bǔ),停主軸

  N210M01 選擇停止,以便檢測(cè)工件

  N220M03S300T0303換切槽刀,降低轉(zhuǎn)速

  N230G00X20Z-40快速定位,準(zhǔn)備切槽

  N240G75R0.5 調(diào)用切槽循環(huán)指令加工槽5*2,每次

  N250G75X10Z-38P1500Q2000F0.1X

  向移動(dòng)量1.5mm,Z向移動(dòng)量2.0mm

  N260G00X200Z200T0300M05返回?fù)Q刀點(diǎn),取消刀補(bǔ),停主軸

  N270M01 選擇停止,以便檢測(cè)工件

  N280M03S300T0202 換轉(zhuǎn)速,正轉(zhuǎn),換螺紋車刀

  N290G00X20Z5 快速定位至循環(huán)起點(diǎn)(X20,Z5)

  N300G92X13.2Z-37.5F1.5

  N310X12.6

  N320X12.2 加工螺紋

  N330X12.05

  N340G00X200Z200T0200M05返回刀具起始點(diǎn),取消刀補(bǔ),停主軸

  N350M01 選擇停止,以便檢測(cè)工件

  N360M03S300T0303 換切斷刀,主軸正轉(zhuǎn)

  N370G00X38Z-83 快速定位至(X38,Z-83)

  N380G01X0F0.1切斷

  N390G00X38徑向退刀

  N400G00X200Z200T0300M05返回刀具起始點(diǎn),取消刀補(bǔ),停主軸

  N410T01001號(hào)基準(zhǔn)刀返回,取消刀補(bǔ)

  N420M30 程序結(jié)束

  6.結(jié)語(yǔ)

  綜上所述,數(shù)控實(shí)訓(xùn)過(guò)程可歸納為以下幾步:零件圖分析→擬定工藝方案→編程并輸入→對(duì)刀→仿真→加工零件。

  在實(shí)訓(xùn)中不要一味追求復(fù)雜輪廓的工件,而應(yīng)選定幾個(gè)有代表性表面的工件來(lái)練習(xí),在此基礎(chǔ)上不斷變換練習(xí),加深印象,增強(qiáng)實(shí)操能力。

  從而達(dá)到舉一反三的目的,獲得事半功倍的效果。

  參考文獻(xiàn):

  [1]謝曉紅.數(shù)控車削編程與加工技術(shù)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2005.

  [2]唐萍.數(shù)控車削工藝與編程操作[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009.

  [3]楊志紅.手動(dòng)數(shù)控編程中應(yīng)注意的問(wèn)題探討[M].機(jī)床與液壓.2007,10,(10):204-206.

  [4]楊小華.數(shù)控車削手工編程方法與技巧探討[M].煤礦機(jī)械.2010,31,(03):123-125.

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