编程与加工实例中利用刀具半径补偿功能
我们采用伯特利数控机床为实际平台来取得数据
加工如下图 1 - 1所示零件, 零件材料为 45#钢,毛坯尺寸为 Æ 50mm @ 115mm, 试编制零件程序并加工。
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一、 分析零件图样
(一 )零件结构分析
如图 1- 1所示,零件主要包括凸凹圆弧、 圆柱面、 外螺纹、 退刀槽、 内孔等。在加工带锥体、 圆弧类零件以及配合件加工时,采用刀具半径补偿编程,可以防止零件表面产生过切或欠切现象, 确保工件的尺寸和形状精度。
(二 )确定定位基准、 工件零点、 装夹
以工件轴心线为定位基准。工件零点设在工件图样左端面中心。装夹方案:该工件需采用调头加工,首先用三爪自定心卡盘夹住毛坯 Æ 50mmm表面, 车 Æ49mm @50mm圆柱;调头夹住 Æ 49mmm @ 30mm圆柱, 加工
工件左边孔和外圆;再调头夹住 Æ48mm外圆, 伸出50mm左右,找正轴线,加工工件右边外圆和螺纹。
二、 选择刀具及确定加工工艺路线
制定加工工艺路线,选择刀具及切削用量,见表2- 1。
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三、 手工编程 根据综合零件加工工艺卡编制程序如下:
程序一 说明
O0001
N10 G00 X100 . 0 Z100 . 0 ; 将刀具快速移动到换刀点
N20 M03 S600 T0101 ; 主轴正转, 选用 1号内孔粗车刀
N30 G00 X14 . 0 Z2 . 0M 08 ; 快速定位靠近工件, 切削液开
N40 G71 U1 . 5 R0 . 5 ; 用内孔粗加工复合循环指令加工内孔
N50 G71 P60 Q140 U - 0 . 5W0 . 1 F1 . 2 ;
N60 G00 X37 . 0 ; 精加工程序开始
N70 G01 G41 Z0 F0 . 8 ; 刀具半径左补偿
N80 X36 . 0 Z- 0 . 5 ; 倒角
N90 Z- 10 . 0 ; 车 Æ36mm 内孔
N100 X20 . 0 Z- 28 . 0 ; 车内锥面
N110 Z- 45 . 0 ; 车 Æ20mm 内孔
N120 X17 . 0 ;
N130 X16 . 0W - 0 . 5 ; 车 Æ16mm 内孔
N140 Z- 50 . 0 精加工程序结束
N150 G00 G40 Z100 . 0 ; 快速退出刀具, 取消刀具补偿
N160 X100 . 0M05 ; 主轴停
N170 M00 ; 程序暂停, 检测
N180 M03 S1200 T0202 ; 主轴正转, 高速,选用 2号内孔精车刀
N190 G00 X14 . 0 Z2 . 0 ; 快速定位靠近工件
N200 G70 P60 Q140 ; 调用精车循环程序进行内孔精车
N210 G00 G40 Z100 . 0M 09 ; 快速退出刀具, 取消刀补,切削液开
N220 X100 . 0M05 ;
N230 M00 ;
N240 M03 S800 T0303 ; 主轴正转, 选用 3号外圆粗车刀
N250 G00 X52 . 0 Z2 . 0M 08 ; 快速定位靠近工件, 切削液开
N260 G73 U6 . 5W0 R6 . 0 ; 用封闭轮廓循环复合指令粗加工外形
N270 G73 P280 Q350 U0 . 5W 0 F1 . 5 ;
N280 G00 X44 . 0 ; 精加工程序开始
N290 G01 G42 . 0 Z0 F100 ; 刀具半径右补偿
N300 X48 . 0 Z- 2 . 0 ; 倒角
N310 Z- 22 . 0 ; 车 Æ48mm 外圆
N320 G03 X40 . 704 Z- 33 . 516 R20 . 0 ; 车 R 20mm圆弧
N330 G02 X42 . 949 Z- 53 . 357 R16 . 0 ; 车 R 16mm圆弧
N340 G03 X48 . 0 Z- 60 . 0 R10 . 0 ; 车 R 10mm圆弧
N350 G01 Z- 75 . 0 ; 精加工程序结束
N360 G00 G40 X100 . 0 Z100 . 0M 05 ; 快速退出刀具, 取消刀具补偿,主轴停
N370 M00 ; 程序暂停, 检测
N380 M03 S1600 T0404 ; 主轴正转, 高速,选用 4号外圆精车刀
N390 G00 X52 . 0 Z2 . 0 ; 快速定位靠近工件
N400 G70 P280 Q350 ; 调用精车循环程序进行外形精车
N410 G00 G40 X100 . 0 Z100 . 0M 05 ; 快速退出刀具, 取消刀具补偿
N420 T0300M 09 ; 换回 3号刀, 取消刀补,切削液关
N430 M30 ; 程序结束
工件调头加工程序
程序一 说明
O0002
N10 G00 X100 . 0 Z200 . 0 ; 将刀具快速移动到换刀点
N20 M03 S800 T0303 ; 主轴正转, 选用 3号外圆粗车刀
N30 G00 X52 . 0 Z118 . 0M 08 ; 快速定位靠近工件, 切削液开
N40 G71 U2 . 0 R0 . 5 ; 用外圆粗加工复合循环指令粗车外形
N50 G71 P60 Q120 U0 . 5W0 . 1 F1 . 5 ;
N60 G00 X0 ; 精加工程序开始
N70 G01 G42 Z112 . 0 F100 . 0 ; 刀具半径右补偿
N80 X28 . 0 ;
N90 X31 . 8W - 2 . 0 ; 倒角
N100 Z82 . 0 ; 车螺纹外径
N110 X36 . 0 ;
N120 X50 . 0W - 14 . 0 ; 精加工程序结束
N130 G00 G40 X100 . 0 Z200 . 0M 05 ; 快速退出刀具, 取消刀具补偿,主轴停
N140 M00 ; 程序暂停, 检测
N150 M03 S1600 T0404 ; 主轴正转, 高速,选用 4号外圆精车刀
N160 G00 X52 . 0 Z118 . 0 ; 快速定位靠近工件
N170 G70 P60 Q120 ; 调用精车循环程序进行外形精车
N180 G00 G40 X100 . 0 Z200 . 0M 05 ;
N190 M00 ;
N200 M03 S500 T0505 ; 主轴正转, 选用 5号车槽刀
N210 G00 X38 Z82 ; 以刀具左刀尖定位 (刀具宽度为 4mm )
N220 G01 X28 F0 . 2 ; 采用直线指令车槽
N230 G00 X100 . 0 ; 退刀
N240 Z200 . 0M05 ;
N250 M00 ;
N260 M03 S600 T0606 ; 主轴正转, 选用 6号螺纹刀
N270 G00 X34 . 0 Z115 . 0 ;
N280 G76 P021060 Q100 R200 ; 采用螺纹复合循环指令车外螺纹
N290 G76 X29 . 4 Z85 . 0 P1300 Q500 F2 ;
N300 G00 X100 . 0 Z200 . 0M 05 ; 退刀, 主轴停
N310 T0300M 09 ; 换回 3号刀, 取消刀补,切削液关
N320 M30 ; 程序结束
四、 加工注意事项
1 . 注意选用合理的数控加工工艺。
2 . 使用刀补时, 注意刀具的切入方式和切出方式。
3 . 工件调头找正时,注意校正。
4 .最关键选择一台好的机床-伯特利
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