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螺纹轴:数控车床加工编程典型实例分析(西门子802s数控系统)ⅰ、编程方法
数控编程方法有手工编程和自动编程两种。手工编程是指从零件图样分析工艺处理、数据计算、编写程序单、输入程序到程序校验等各步骤主要有人工完成的编程过程。它适用于点位加工或几何形状不太复杂的零件的加工,以及计算较简单,程序段不多,编程易于实现的场合等。但对于几何形状复杂的零件(尤其是空间曲面组成的零件),以及几何元素不复杂但需编制程序量很大的零件,由于编程时计算数值的工作相当繁琐,工作量大,容易出错,程序校验也较困难,用手工编程难以完成,因此要采用自动编程。所谓自动编程即程序编制工作的大部分或全部有计算机完成,可以有效解决复杂零件的加工问题,也是数控编程未来的发展趋势。同时,也要看到手工编程是自动编程的基础,自动编程中许多核心经验都来源于手工编程,二者相辅相成。
ⅱ、编程步骤
拿到一张零件图纸后,首先应对零件图纸分析,确定加工工艺过程,也即确定零件的加工方法(如采用的工夹具、装夹定位方法等),加工路线(如进给路线、对刀点、换刀点等)及工艺参数(如进给速度、主轴转速、切削速度和切削深度等)。其次应进行数值计算。绝大部分数控系统都带有刀补功能,只需计算轮廓相邻几何元素的交点(或切点)的坐标值,得出各几何元素的起点终点和圆弧的圆心坐标值即可。最后,根据计算出的刀具运动轨迹坐标值和已确定的加工参数及辅助动作,结合数控系统规定使用的坐标指令代码和程序段格式,逐段编写零件加工程序单,并输入cnc装置的存储器中。
ⅲ、典型实例分析
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。以西门子802s数控系统为例,应进行如下操作。
(1)确定加工路线
按先主后次,先精后粗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。
(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号为粗加工外圆车刀,2号为精加工外圆车刀,3号为切槽刀,4号为车螺纹刀。采用试切法对刀,对刀的同时把端面加工出来。
(4)确定切削用量
车外圆,粗车主轴转速为500r/min,进给速度为0.3mm/r,精车主轴转速为800r/min,进给速度为0.08mm/r,切槽和车螺纹时,主轴转速为300r/min,进给速度为0.1mm/r。
(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:
主程序
jxcp一.mpf
n05 g90 g95 g00 x80 z100 (换刀点)
n10 t1d1 m03 s500 m08 (外圆粗车刀)
-cname=“l01”
r105=1 r106=0.25 r108=一.5 (设置坯料切削循环参数)
r109=7 r110=2 r111=0.3 r112=0.08
n15 lcyc95 (调用坯料切削循环粗加工)
n20 g00 x80 z100 m05 m09
n25 m00
n30 t2d1 m03 s800 m08 (外圆精车刀)
n35 r105=5 (设置坯料切削循环参数)
n40 lcyc95 (调用坯料切削循环精加工)
n45 g00 x80 z100 m05 m09
n50 m00
n55 t3d1 m03 s300 m08 (切槽车刀,刀宽4mm)
n60 g00 x37 z-23
n65 g01 x26 f0.1
n70 g01 x37
n75 g01 z-22
n80 g01 x二五.8
n85 g01 z-23
n90 g01 x37
n95 g00
x80 z100 m05 m09
n100 m00
n105 t4d1 m03 s300 m08 (三角形螺纹车刀)
r100=二九.8 r101=-3 r102=二九.8 (设置螺纹切削循环参数)
r103=-18 r104=2 r105=1 r106=0.1
r109=4 r110=2 r111=一.24 r112=0
r113=5 r114=1
n110 lcyc97 (调用螺纹切削循环)
n115 g00x80 z100 m05 m09
n120 m00
n125 t3d1 m03 s300 m08 (切断车刀,刀宽4mm)
n130 g00 x45 z-60
n135 g01 x0 f0.1
n140 g00 x80 z100 m05 m09
n145 m02
子程序
l0一.spf
n05 g01x0 z12
n10 g03 x24 z0 cr=12
n15 g01 z-3
n20 g01 x二五.8
n25 g01 x二九.8 z-5
n30 g01 z-23
n35 g01 x33
n40 g01 x35 z-24
n45 g01 z-33
n50 g02 x三六.725 z-三七.838 cr=14
n55 g01 x42 z-45
n60 g01 z-60
n65 g01 x45
n70 m17
加工体会:要实现数控加工,编程是关键。本文虽然只对一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