例1 阶梯轴零件1如图2-1所示,试编写数控加工程序。

图2-1 阶梯轴零件1
1.零件分析
该工件为阶梯轴零件,其成品最大直径为ϕ28mm,由于直径较小,毛坯可以采用ϕ30mm的圆柱棒料,加工后切断即可,这样可以节省装夹料头,并保证各加工表面间具有较高的相互位置精度。装夹时注意控制毛坯外伸量,提高装夹刚性。
2.工艺分析
由于阶梯轴零件径向尺寸变化较大,可利用恒线速度切削功能,以提高加工质量和生产效率。从右端至左端轴向走刀车外圆轮廓,切螺纹退刀槽,车螺纹,最后切断。粗加工每次背吃刀量为1.5mm,粗加工进给量为0.2mm/r,精加工进给量为0.1mm/r,精加工余量为0.5mm。
【加工工序】
1)车端面。将毛坯找正,夹紧,用外圆端面车刀平右端面,并用试切法对刀。
2)从右端至左端粗加工外圆轮廓,留0.5mm精加工余量。
3)精加工外圆轮廓至图样要求尺寸。
4)切螺纹退刀槽。
5)加工螺纹至图样要求。
6)切断,保证总长尺寸要求。
7)去毛刺,检测工件各项尺寸要求。
3.参考程序
【工件坐标系原点】工件右端面回转中心。
【刀具】T01:外圆车刀(粗车);T02:外圆车刀(精车);T03:外切槽刀(刀宽4mm);T04:外螺纹车刀。
O0001;
N10 G99 G21;(定义米制输入、每转进给方式编程)
N20 M03 S600;(主轴正转,n=600r/min)
N25 T0101;(换T01号外圆车刀,并调用1号刀补)
N30 G50 S1500;(定义最大主轴转速,n=1500r/min)
N40 G96 S180;(恒表面速度切削)
N50 G00 X32.Z2.;(快速点定位)
N60 G71 U1.5 R1;(外径粗加工循环)
N70 G71 P80 Q170 U0.5 W0.2 F0.2;(外径粗加工循环)
N80 G00 X0;(精车路线N80~N170)
N90 G01 Z0 F0.05;
N100 G03 X10.W-5.R5.;
N110 G01 Z-10.;
N115 X11.;
N120 X18.Z-30.;
N130 X19.8;
N140 X23.8 W-2.;
N150 Z-49.;
N160 X28.;
N170 Z-62.;(精车路线N80~N170)
N180 X30.;(退刀)
N190 G00 X100.Z100.;(退刀至换刀点)
N200 T0202;(换T02号精车刀,并调用2号刀补)
N210 G96 S220;(恒表面速度切削)
N220 G70 P80 Q170;(用G70循环指令进行精加工)
N230 G00 X100.Z100.;(快速返回到换刀点)
N240 T0303;(换T03号4mm外切槽刀,并调用3号刀补)
N250 G96 S120;(恒表面速度切削)
N260 G00 X35.Z-49.;(快速点定位)
N270 G01 X20.F0.1;(切槽)
N280 G00 X32.;(退刀)
N290 X100.Z100.G97 S600;(取消恒表面速度切削)
N310 T0404;(换T04号外螺纹车刀,并调用4号刀补)
N320 M03 S600;(主轴正转,n=600r/min)
N330 G00 X25.8 Z-27;(快速点定位到螺纹循环起点)
N340 G92 X23.1 Z-47.F2;(第一刀车进0.9mm)
N350 X22.5;(第二刀车进0.6mm)
N360 X21.9;(第三刀车进0.6mm)
N370 X21.5;(第四刀车进0.4mm)
N380 X21.4;(第五刀车进0.1mm)
N390 G00 X100.Z150.;(快速返回到换刀点)
N400 T0303;(换T03号4mm外切槽刀,并调用3号刀补)
N410 M03 S500;(主轴正转,n=500r/min)
N420 G00 X 30.Z-63.;(快速定位到切断起始位置)
N430 G01 X-1.F0.1;(切断)
N440 G00 X32.;(退刀)
N450 G00 X100.Z100.;(快速返回到换刀点)
N460 M30;(程序结束,返回程序头)
例2 阶梯轴零件2如图2-2所示,试编写数控加工程序。
1.零件分析
该工件为阶梯轴零件,其成品最大直径为ϕ34mm,由于直径较小,毛坯可以采用ϕ36mm的圆柱棒料,加工后切断即可,这样可以节省装夹料头,并保证各加工表面间具有较高的相互位置精度。装夹时注意控制毛坯外伸量,提高装夹刚性。

图2-2 阶梯轴零件2
2.工艺分析
1)夹持ϕ28mm外圆,车削右边的各外圆至尺寸要求。
2)换刀,切退刀槽至尺寸要求。
3)换刀,车削螺纹至尺寸要求。
4)调头,夹持ϕ24mm外圆,车削ϕ28mm外圆。
5)检验。
3.参考程序
【工件坐标系原点】工件右端面回转中心。
【刀具】T01:菱形外圆车刀;T02:5mm外切槽刀;T03:外螺纹车刀。
O0001;
N10 M03 S800 T0101;(换T01号菱形外圆车刀,主轴正转,n=800r/min)
N20 G00 X40.Z5.;(快速点定位)
N30 G71 U1.5 R1;(外径粗加工循环)
N40 G71 P50 Q130 U0.2 W0.03 F0.3;(外径粗加工循环)
N50 G01 X0.F0.1;(精车路线N50~N130)
N60 Z0.;
N70 X17.85 C2.;
N80 Z-20.;
N90 X24.R2.;
N100 W-16.;
N110 X34.W-15.;
N120 W-5.;
N130 X40.;(精车路线N50~N130)
N140 M03 S1200;(主轴正转,n=1200r/min)
N150 G70 P50 Q130;(用G70循环指令进行精加工)
N160 G00 X100.Z100.;(快速返回到换刀点)
N170 M30;(程序结束,返回程序头)
调头装夹:装夹ϕ24mm的外圆,车削ϕ28 mm的外圆。
O0002;
N10 M03 S800 T0101;(换T01号外圆车刀,主轴正转,n=800r/min)
N20 G00 X40.Z5.;(快速点定位)
N30 G71 U1.5 R1;(外径粗加工循环)
N40 G71 P50 Q100 U0.2 W0.03 F0.3;(外径粗加工循环)
N50 G01 X0.F0.1;(精车路线N50~N100)(https://www.xing528.com)
N60 Z0.;
N70 X28.C1.;
N80 Z-20;
N90 X36 C4.
N100 W-5.;(精车路线N50~N100)
N110 M03 S1200;(主轴正转,n=1200r/min)
N120 G70 P50 Q100;(用G70循环指令进行精加工)
N130 G00 X100.Z100.;(快速返回到换刀点)
N140 M30;(程序结束,返回程序头)
切槽加工:
O0003;
N10 M03 S600 T0202;(换T02号5mm外切槽刀,主轴正转,n=600r/min)
N20 G00 X28.Z-20.;(快速点定位)
N30 G01 X14.F0.1;(切槽)
N40 X28.;(退刀)
N50 G00 X100.Z100.;(快速返回到换刀点)
M30;(程序结束,返回到程序头)
螺纹加工:
O0004;
M03 S600 T0303;(换T03号外螺纹车刀,主轴正转,n=600r/min)
G00 X18.Z5.;(快速点定位到螺纹循环起点)
G92 X17.2 Z-17.F1.5;(第一刀车进0.8mm)
X16.6;(第二刀车进0.6mm)
X16.2;(第三刀车进0.4mm)
X16.04;(第四刀车进0.16mm)
X16.04;(第五刀光整)
G00 X100.Z100.;(快速返回到换刀点)
M30;(程序结束,返回程序头)
例3 阶梯轴零件3如图2-3所示,试编写数控加工程序

图2-3 阶梯轴零件3
1.零件分析
该工件为阶梯轴零件,其成品最大直径为ϕ34mm,由于直径较小,毛坯可以采用ϕ36mm的圆柱棒料,加工后切断即可,这样可以节省装夹料头,并保证各加工表面间具有较高的相互位置精度。装夹时注意控制毛坯外伸量,提高装夹刚性。
2.工艺分析
1)夹持右端外圆,车削ϕ28mm外圆至尺寸要求。
2)调头,夹持ϕ28mm外圆,车削右边的各外圆至尺寸要求。
3)换刀,切退刀槽至尺寸要求。
4)换刀,车削螺纹至尺寸要求。
5)检验。
3.参考程序
【工件坐标系原点】工件右端面回转中心。
【刀具】T01:菱形外圆车刀;T02:5mm外切槽刀;T03:外螺纹车刀。
车削ϕ28mm外圆:
O0001;
N10 M03 S800 T0101;(换T01号菱形外圆车刀,主轴正转,n=800r/min)
N20 G00 X38.Z2.;(快速点定位)
N30 G90 X34.4 Z-28 F0.2;(单一形状固定循环加工)
N40 X30 Z-20;
N50 X28.4;
N60 M03 S1100;(主轴正转,n=1100r/min)
N70 G00 Z1;(快速点定位)
N80 X24.;(快速点定位)
N90 X28 Z-1;(倒角)
N100 Z-20;
N110 X-34;
N120 Z-28;
N130 X26;(退刀)
N140 G00 X100 Z150.;(快速返回到换刀点)
N150 M30;(程序结束返回程序头)
调头装夹:装夹ϕ28mm的外圆,车削右端的外圆。
注意:装夹ϕ28mm的外圆时避免夹伤。
O0002;
N05 M03 S600 T0101;(换T01号菱形外圆车刀,主轴正转,n=600r/min)
N10 G00 G40 G97 G99 F0.2;(切削进给速度设为0.2mm/r)
N20 X40.Z5.;
N30 G71 U1.5 R0.5;(外径粗加工循环)
N40 G71 P50 Q140 U0.2 W0.03;(外径粗加工循环)
N50 G01 G42 X0.;(精车路线N50~N140)
N60 Z0.;
N70 X17.85 C2.;
N80 Z-20.;
N90 X20.C0.3.;
N100 Z-35.;
N110 X24.W-12.;
N120 W-5.;
N130 G02 X34.W-5.R5.;
N140 G01 W-5.;
N150 M03 S1200 F0.15;(主轴正转,n=1200r/min)
N160 G70 P50 Q140;(精车,路线N50~N140)
N170 G00 G40 X100.Z100.;(快速返回到换刀点)
N180 M30;(程序结束,返回程序头)
切槽加工:
O0003;
N10 M03 S1200 T0202;(换T02号外切槽刀,主轴正转,n=1200r/min)
N15 G00 G40 G97 G99 F0.2;(切削进给速度设为0.2mm/r)
N20 X28.Z-20.;
N30 G01 X14.;(切槽)
N40 X28.;
N50 G00 X100.Z100.;(快速返回到换刀点)
N60 M30;(程序结束,返回程序头)
螺纹加工:
O0004;
M03 S600 T0303;(换T03号外螺纹车刀,主轴正转,n=600r/min)
G00 G40 G97 G99;(每转进给方式编程)
X18.Z5.;(快速点定位到螺纹循环起点)
G92 X17.5 Z-17.F1.5;(加工螺纹,第一刀车进0.5mm)
X17.2;(第二刀车进0.3mm)
X16.9;(第三刀车进0.3mm)
X16.6;(第四刀车进0.3mm)
X16.4;(第五刀车进0.2mm)
X16.35;(第六刀车进0.05mm)
X16.35;(第七刀光整)
G00 X100.Z100.;(快速返回到换刀点)
M30;(程序结束,返回程序头)
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