例1-3 三角形螺纹轴的加工(1)(锥度相关的计算)。
如图1-3所示,该工件毛坯尺寸为ϕ65mm×145mm,材料为45钢,试编写其加工程序。
图1-3 三角形螺纹轴
工艺分析:
夹持右端,工件伸出卡盘长62~65mm,加工至ϕ600-0.03mm段的右端并延长一段距离,然后调头装夹,垫上铜皮半夹紧ϕ400-0.05mm处,使用磁性表座夹紧百分表测量,表头指向已经加工过的、远离卡爪的一端,使跳动量在0.02mm以内,再夹紧;先用1号刀平一下端面,测量一下,保证总长为142mm;加工右端时,把锥度向Z轴负方向延长一段距离。这样就把左右两端的接头留在了ϕ600-0.03mm段和锥度的交界处。
参考程序如下:
O0100;
G99 G97 M3 S700 T101;换上外圆粗车刀
G0 X100.Z100.M8;定位到中间点,打开切削液
X72.Z3.;接近工件
G1 Z0 F0.5;切削到平端面的起点
X-2.F0.2;平端面
G0 X65.Z1.;定位到G71指令粗车循环的起点
G71 U2.5 R0.5;给定粗车时的背吃刀量、退刀量
G71 P1 Q2 U1.W0.1 F0.22;给定精车时的余量、粗车时的进给量
N1 G0 X34.;定位到倒角的延长线上
G1 X39.97 Z-2.F0.15 S1000;倒角;给定精加工时的进给量、转速
Z-27.;
G2 U6.W-3.R3.;倒圆角
G1 X54.;
X59.99 W-3.;倒角,切削到公差带的中间值
N2 Z-57.; ϕ600-0.03mm段的轴向尺寸延长了7mm
G0 Z200.;退刀到安全位置
T202 M3 S1000;换上外圆精车刀
G0 X65.Z60.;定位到中间点
Z1.;定位到G71指令粗车循环的起点上
G70 P1 Q2;精车循环
G0 Z20.M9;刀具刚脱离工件就关闭切削液
X100.Z200.M5;退刀到安全位置,停止主轴
T101;换上加工另一端的第一把刀,外圆粗车刀
M0;程序准确停止,调头装夹
M3 S700 T121;调用外圆粗车刀的另一个偏置值
G0 X72.Z60.M8;定位到中间点的同时,打开切削液
Z3.;接近工件
G1 Z0 F0.5;车削到平端面的起点
X-2.F0.2;平端面
G0 X65.Z1.;定位到G71指令粗车循环的起点
G71 U2.5 R0.5;给定粗车时的背吃刀量、退刀量
G71 P3 Q4 U1.W0.1 F0.22;给定精车时的余量、粗车时的进给量
N3 G0 G42 X16.7;定位到倒角延长线起点的同时,执行刀尖半径右补偿
G1 X23.7 Z-2.5 F0.18 S1000;倒角,给定精加工时的进给量、转速
Z-32.;
X28.;
X29.99 W-1.;倒角1mm;切削到公差带的中间值
Z-41.;
G2 U12.Z-47.R6.;倒圆角
G1 X48.91;切削到倒角的起点
X50.11 Z-47.54;倒角0.54mm,按照锥度比1∶4.5,直径值变大了0.12mm
X60.59 Z-94.7;切削锥度,Z轴延长了2.7mm,按照锥度比1∶4.5,直径值变大了0.6mm
N4 G40 W-1.5;在向左移动1.5mm的同时取消刀尖半径补偿
G0 Z200.;退刀到安全位置
T222 M3 S1000;换上外圆精车刀,调用另一个偏置值
G0 X65.Z60.;定位到中间点
Z1.;定位到G71指令尺寸循环的起点
G70 P3 Q4;精加工循环
G0 Z200.;退刀
T303 M3 S600;换上车槽刀
G0 X32.Z60.;定位到中间点
Z2.;先定位到接近工件的位置
Z-32.;再定位到槽左侧的上方
G1 X25.F0.2;空切削时的进给量大一点
X19.95 F0.1;切削到槽底
G4 P120;在槽底停留0.12s,600r/min时暂停1.2圈
G0 X26.;先沿X轴退刀
W3.05;再定位到槽右侧的上方
G1 X19.95 F0.1;切削到槽底
G4 P120;在槽底停留0.12s,600r/min时暂停1.2圈
G0 X30.;沿X轴退刀
Z200.;退刀到安全位置
T404 M3 S900;换上外螺纹车刀,转速适当提高
G0 X28.Z60.;定位到中间点
Z8.;定位到螺纹加工起点
G92 X22.5 Z-29.F3.;螺纹加工第一刀,背吃刀量0.6mm
X21.5;螺纹加工第二刀,背吃刀量0.5mm
X20.7;螺纹加工第三刀,背吃刀量0.4mm
X20.2;螺纹加工第四刀,背吃刀量0.25mm
X20.1;螺纹加工第五刀,背吃刀量0.05mm
G0 Z20.M9;刀具刚脱离工件就关闭切削液
M5;随后停止主轴
X100.Z200.;退刀到安全位置
T100;只是换上程序中的第一把刀,有无偏置值号都可以
M30;
瑕疵品分析及处理:
1)ϕ600-0.03mm段右端圆周截面上相差180°的地方,相交线的轴向位置不一样。这是由于装夹时的同轴度误差造成的。应使用磁性表座夹紧指示表测量,表头指向已经加工过的、远离卡爪的一端,使跳动量在0.02mm以内。
2)ϕ600-0.03mm段的轴向尺寸200-0.05mm超差:应按照1∶4.5的锥度比调整右端精车刀的偏置值,比如实测尺寸为20.5mm,大了0.45mm,则按照比例关系,应该把精车刀X向直径值的偏置值调小0.1mm,但同时应该考虑ϕ300-0.03mm的尺寸是否在公差范围内。如果不在公差范围内,应把程序中的X坐标值做相应的微调。