例1-5 法兰盘的加工(三角函数的应用)。
如图1-5所示,该工件毛坯为铸钢件,内孔和外圆各留有2~3mm余量,试编写其加工程序。
图1-5 盘类件
数学分析:
该图样上有一处60°的锥度,尺寸按照公差带的中间值,根据三角函数,很容易计算出其X轴直径坐标值为166.875+2tan(60°/2)×(30-25.05)=172.591。
从左端面向外1.5mm处延长线倒角,其X轴直径坐标值为166.875-2tan(60°/2)×1.5=165.143。
工艺分析:
类似这种工件,先加工左端还是先加工右端,要看工件上的基准面是哪里,其余的重要尺寸(如带有公差的孔)和基准面的几何公差(同轴度、垂直度等)是如何规定的。在加工之前,必要时可以在卡爪内夹紧一个直径略小的轴类工件,把卡爪车出一个台阶,并扫一刀卡爪端面,以保证满足工件上的几何公差要求。
如果ϕ44H11的孔和ϕ83mm的轴有较高的同轴度要求,就要求两者在一次装夹中加工出来。在卡爪上车好深15mm、高度为2~3mm的台阶。在装夹左端时,卡爪和工件的接触处要注意避开缺损、凸起等材料缺陷。加工完右端及内孔后,垫上铜皮夹紧ϕ83mm处,再加工左端。
右端参考程序如下:
O0094;
G97 G99 M3 S400 T101; T101为外圆车刀
G0 X186.Z5.M8;定位到中间点的同时,打开切削液
Z-43.;距离工件有一定的距离,避免碰撞
G1 Z-47.8 F0.4;和最终轴向尺寸留有0.2mm余量
X88.F0.2;先加工这个面,在转速较慢的时候能看出来该平面是否有缺肉等缺陷;如果有缺陷,及时复位,调整EXT坐标系的Z值,退刀之后从程序开头再次加工;加工完这个工件之后,别忘记了调整过来;如果有较多的工件的这个面加工不出来,就调整加工右端的所有刀具的Z轴偏置值向-Z方向移动一定的距离
G0 U2.Z0;退刀,定位到工件右端外,平端面的起点
G1 X38.;平端面
G0 X77.9 Z1.;准备倒角
G1 X82.9 Z-1.5;倒角,“孔大轴小”,未注公差的轴加工得略小
Z-48.;加工到轴向尺寸
X175.;切削到倒角的起点,倒角略大一点,接近2×45°
U6.W-3.;倒角,大一点的倒角有利于调头装夹时加工ϕ179mm尺寸
G0 Z300.;退刀
T202 M3 S550;内孔粗车刀,伸出刀架85mm长
G0 X40.Z50.;定位到工件上的孔口外
Z1.;靠近工件
G71 U2.R0.5;加工内孔,设定背吃刀量2mm,退刀量0.5mm
G71 P1 Q2 U-1.W0.1 F0.2;设定精加工余量1mm
N1 G0 X67.;定位到倒角的延长线上
G1 X62.Z-1.5 F0.16 S700; M64×2内螺纹的底孔直径为62mm;设定精加工进给量、转速
Z-25.;
X61.1; “孔大轴小”,未注公差的孔的尺寸加工得略大
Z-36.;
X46.;
X44.08 W-1.;倒角;有公差的内孔,孔径切削到公差带的中间值
N2 Z-79.;加工到孔的尽头,延长了1mm
G0 Z300.;退刀
T303 M3 S700;换上内孔精车刀
G0 X40.Z50.;定位到工件上的孔口外
Z1.;靠近工件
G70 P1 Q2;精加工内孔
G0 Z300.;退刀
T404 M3 S550;换上内车槽刀,切削刃宽4mm
G0 X60.Z50.;定位到工件上的孔口外
Z2.;靠近工件
Z-24.;再定位到接近槽的深处
G1 Z-25.F0.2;进给到槽的位置
X64.4 F0.12;加工槽,进给量小一些
G0 X60.;退刀
Z-26.;定位到槽左端的上方
G1 X62.4;注意,这里还有一段线段
G2 U2.W1.R1.;加工圆弧
G0 X59.;退刀
Z300.;退刀
T505 M3 S700;换上内螺纹车刀
G0 X58.Z50.;定位
Z6.;定位到接近工件的位置上,距离工件螺纹起点2倍导程外
G92 X63.Z-23.F2.;螺纹加工第一刀,背吃刀量0.5mm
X63.6;螺纹加工第二刀,背吃刀量0.3mm
X63.9;螺纹加工第三刀,背吃刀量0.15mm
X64.;螺纹加工第四刀,背吃刀量0.05mm
G0 Z20.M9;刀具脱离工件一定距离,停切削液
X200.Z200.M5;退刀到安全点,停主轴
T101;换上程序中的第一把刀
M30;
左端参考程序如下:
O0096;
G97 G99 M3 S400 T121;换上外圆车刀,调用另一个偏置值
G0 X186.Z50.M8;定位到中间点的同时,打开切削液
Z2.;接近工件
G1 Z0 F0.5;切削到端面的起点
X42.F0.2;平端面
G0 X165.143 Z3.;定位到工件外,准备刀尖半径补偿
G42 Z1.5;定位到图样中端面的延长线上,进入刀尖半径补偿,此时,刀具移动了1.5mm,大于刀尖半径值
G1 X172.591 Z-4.95 F0.1;锥度加工,圆锥角为60°;线速度较大,进给量较小,可以获得较好的表面粗糙度
X178.875;尺寸编到公差带的中间值,此时线速度>224m/min
Z-29.4 F0.16;切削到这里,就能和倒角那里接头了
G40 U4.;退刀,取消刀尖半径补偿
G0 Z300.;退刀
T222 M3 S600;换上内孔粗车刀,调用另一个偏置值
G0 X48.Z50.;定位到中间点
Z1.;接近工件
G1 X42.Z-2.F0.15;倒角1mm
G0 Z20.M9;脱离工件,关闭切削液
M5;停止主轴
Z300.;退刀
T121;换上程序中的第一把刀,有无偏置值号都可
M30;