图1 轴类零件图
1. 建立工艺表格 1)输入坯料参数 如图2所示,坯料类型分为四类:短圆柱体、长圆柱体、短套筒、长套筒。根据图1所示零件的结构形状和尺寸参数,选坯料类型为短圆柱体。 在安装方式菜单中选工件夹头→新工件→圆柱体菜单,根据图零件形状和结构尺寸设定上坯料尺寸:D=90、L=170。图2 坯料的类型
2)查询材料类型与型号 ⑴查询材料类型(图3) 选工件材料菜单,在材料类型对话框中,选零件材料Alloy steel。图3 查询材料类型
⑵查询材料型号及材料的机械性能参数(图4) 选详细选择菜单,在材料型号对话框中,选择零件材料型号50CrV4,进而查询所选材料的机械性能参数。图4 选材料型号
3)选择夹具 主轴卡盘有六种类型:外圆阶梯正爪、外圆阶梯反爪、内圆阶梯正爪、内圆阶梯反爪、弹簧夹具、两顶针夹具。在选用主轴卡盘对话框中,根据零件的结构形状与尺寸参数选外圆阶梯正爪夹具(图5)。图5 选择主轴卡盘
选阶梯爪与主轴菜单,按菜单中工件→与工件←按钮,调整阶梯爪卡盘夹持工件长度15mm,工件安装过程见图6和7。图6 调整阶梯爪卡盘夹持工件长度
图7 卡盘夹持工件状态
4)选择刀具 ⑴打开刀具库 选刀具基准→显示旋转刀塔菜单,打开旋转刀塔,如(图8)所示旋转刀塔可安装16把刀具,在旋转刀塔对话框中选定刀具号。图8 旋转刀塔
⑵选择刀具类型(图9) 选Equipment菜单,打开刀具类型对话框,根据零件加工工艺要求选择对应刀具号的刀具类型,本题选一号刀为外圆切削右偏刀。图9 选择刀具类型
⑶选择刀具型号(图10) 选选择刀具菜单,打开刀具型号对话框,根据零件加工工艺要求选择对应刀具号的刀具型号,本题选一号刀刀具型号为CL-SCLCR-2020/R/1208。图10 选择刀具型号
⑷重复上述1)至3)操作步骤,可选择2号至16号所需刀具类型的刀具型号。 ⑸按菜单中Valid offsets 按钮,即对所选用的刀具建立了刀具补偿。 刀具库内储存了各种类型及其型号的刀具和刀具结构参数,选刀之后通过刀具补偿,在数控系统内部自动计算所选刀具的刀尖位置偏差值,并作为补偿值自动对刀尖的位置偏差进行补偿。 5)设置工件坐标系原点 ⑴选取基准刀 选更换刀具菜单,输入基准刀代码,一般情况下选1号刀为基准刀,输入刀具代码T0101。 ⑵设定工件坐标系原点 ① 操作键盘方向键↑与↓,使刀尖在X轴方向位移至主轴轴线位置(图11)。 ② 操作键盘方向键→与←,使刀尖在Z轴方向位移至工件右端面,然后按Z键,设Z坐标值为2,即设定工件端面的加工余量为2mm,定义刀具当前位置离开工件坐标系Z轴原点2mm。图11 设定工件坐标系原点
工件坐标系原点设定后,选基准记录菜单,记录中的G54 X0 Z300程序段表示工件坐标系原点在机床坐标系中的坐标值(X0、Z300)。 完成输入坯料参数、查询坯料材料型号、选择夹具型号、选择刀具型号和设置工件坐标系原点之后,返回编辑主菜单,建立工艺表格文件,储存工艺参数。 选安装表格→建立菜单,打开建立文件对话框(图12),输入文件名aaa,按保存按钮,建立工艺表格文件,编写的加工程序将存储在工艺表格文件之中。
图12 建立文件对话框
选程序编辑→Select program菜单,在打开程序对话框中,选工艺表格文件名aaa,打开如图13所示工艺表格文件,其中记录了所选用的数控系统、工件坯料尺寸、工件材料型号、夹具型号、刀具型号和工件坐标系位置参数,接着在工艺表格文件中编写加工程序。
图13 工艺表格文件
2. 人机交互式编程 1)输入程序段 选自动方式→接受程式→交互方式菜单,根据加工零件的技术要求和工艺要求,用G代码和M代码编写加工程序。 2)执行程序段 输入一条程序段,计算机确认之后经编辑仿真切削加工,如果发现程序编辑有错误,系统停止执行程序,并提示错误信息,待纠正程序错误后,继续按上述两步进行人机交互方式编程,直至完成加工程序的编写。车削加工如图1所示的轴类零件需要分两次装夹加工,第一次安装加工程序如下,加工后的零件图14。
图14 第一次装夹加工的零件
$G54 Z279 X0 N10 M03 M08 G96 S90 N30 G00 X92 Z0 N35 G01 X-0.5 F0.2 N40 Z2 N45 G00 X90 N50 G71 U3 R1 N55 G71 P60 Q100 U0.5 W0.1 F0.3 N60 G00 X30 N65 G01 X40 Z-3 N70 Z-40 N75 X60 N80 Z-75 N85 G02 X70 Z-80 R5 N90 G01 X80 N95 Z-122 N100 X92 N105 G70 P60 Q100 F0.1 N110 G00 X200 Z200 N115 M05 M09 M30 图15为调头装夹的零件,用同样的方法设定第二次装夹后的工件坐标系,编写加工程序如下,第二次装夹后加工的零件见图16。图15 调头装夹的零件
$G54 X245.219 X0 N10 M03 M08 T0101 N15 G00 X92 Z0 N20 G96 S90 N25 G01 X-0.5 F0.2 N30 G01 Z2 N35 G00 X92 N40 G71 U3 R1 N45 G71 P50 Q65 U0.5 W0.1 F0.3 N50 G00 X30 N55 G01 X40 Z-2 N60 Z-40 N65 X92 N70 G70 P50 Q65 F0.1 N75 G00 X200 Z200 N80 M05 M09 M30图16 第二次装夹加工的零件