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加工定位!普通数控车床上加装第五把刀

导读:本文关于加工定位论文范文,可以做为相关参考文献。

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(佛山市三水区理工学校,广东 佛山 528137)

摘 要:针对小型工厂、企业在使用普通数控车床加工零件时,为提高生产率,但四刀位刀架又不能满足一次加工,又想降低改装成本,而设计、安装一个简易的刀架的情况,文章从实际应用需求出发,采用车床数控技术对关键技术和应用要点进行分析,并详细列出内孔加工程序,具有较高的工程实践参考价值.

关键词:加装刀架;第五把车刀;零件加工;内孔加工程序

中图分类号:TG519 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)10-0049-03

1 概述

随着机械加工行业的不断发展,数控车床已成为各大小工厂里不可或缺的设备之一,因其加工精度高、生产效率高,很受工厂、企业的欢迎.现在企业、工厂主要购置经济型普通数控车床,因为它性价比高,但在实际生产加工中,此类车床却有一定的局限性,普通数控车床的刀架一般都是四工位自动回转刀架,此类刀架动作灵活、加紧力大、重复定位精度高,但对于某些较复杂的零件,想要把生产效率提得更高,可能需要用第五把刀时却无能为力了.如果重新购置车床又太贵,加装一个刀架成本也太高,怎样才能既节约成本,又提高生产效率呢?自己动手加装一个刀架.

以下是我为一小型加工厂,在普通数控车床(CYK500)上设计、安装的,可安装“第五把刀”的简易刀架,而这一刀架在实际生产加工中也起到了较好的效果.刀架形式如图1和图2所示.

2 加装刀架的要求

(1)普通数控车床上的四个刀位均用对应的刀补号,即T0101、T0202、T0303、T0404,其余的刀补号T05、T06、T07、T08、T09(也就是说要求系统有四个以上的刀补号,一般现代的数控设备都具备此功能).对刀过程中,如当前四位刀架在T1位置,要对刀架上的刀具进行对刀,通过试切对刀或定点对刀测得的X、Z方向的刀补值,输入对应的参数号(即T05的X、Z)上.当要调用第五把刀时,程序编写应为T0105.

(2)要确保加装的刀架与车床上的四位刀架及装夹后与工件之间不能有干涉,即装上刀具的四位刀架回转换刀时与加装的刀架应没有干涉,同时在切削加工时刀具与工件之间也要避免干涉,防止碰刀.

(3)X轴拖板与加装的刀架座、加装的刀架与刀夹应联接紧固,防止松动而影响加工精度或造成事故.

(4)加装的刀架的高度要恰当,即刀架装上车刀后,在不垫垫片的前提下,车刀应比主轴的中心略低.

(5)加装刀架时必须把数控车床尾座的使用考虑进去,即加装的刀架的位置应不影响尾座的正常使用.

(6)加装刀架时,X轴方向应有足够的行程,避免中拖板超程.

3 刀架装置的结构

刀架的结构图如图3所示:

注:为了节约加装刀架的成本及安装的简易,此装置的刀架座与刀夹体的连接的方法是焊接.若为方便装拆,刀架座与刀夹体的连接也可以把它设计用螺纹连接.

4 实际生产加工的应用

在零件加工前必须先对零件图纸进行分析,制定出合理的加工工艺.同时必须根据零件的外形尺寸分配刀具,紧固简易刀架及刀具的位置,根据加工零件篇写好程序,对刀(注意第五把刀的刀补)例:如图4所示零件,四位刀架上的刀具位置及刀架上刀具位置如图2所示分布:1号刀是内孔精车刀,2号刀是内孔粗车刀,3号刀是外圆精车刀,4号刀是螺纹车刀,5号刀是勾槽刀.

4.1 刀具安装要点

(1)刀具的伸出量不能太长,以增强刀具刚性及防止加工过程中出现干涉.

(2)刀具的安装与普通车床上的要求基本相同.

4.2 实际零件加工

图4所示零件,内孔部分要一次加工完毕就需要第五把刀,其设计指标如图4所示.

注:工件毛坯为铸铁、外圆直径为6 5 m m、长度为60mm.

下面是零件图4内孔部分的加工程序:

定位销孔加工:自动送料激光切割机V系列带CCD摄像定位在各种非金属材料上加工

注:这里第五把刀是勾槽刀,调用第五把刀时,程序编写为:T0105.

G0 X100 Z100 快速移动到安全指定位置X100 Z100

T0303 选择回转刀架上的3号刀为外圆精车刀

M03 S450 主轴正转,选择转速450

M8 开切削液

G0 X75 快速定位到X75,端面车削循环X起刀点

Z1.4 快速定位到Z1.4,端面车削循环Z起刀点

G72 W0.5 R0.5 端面车削循环指令,横进刀0.5mm,退刀0.5mm

G72 P1 Q2 U0 W0 F65 X轴精加工余量0mm,Z轴精加工余量0mm,进给量F65

N1 G0 Z0 精加工到Z0

N2 G1 X18 精加工到X18

G0 X72 Z2 快速定位到指定位置X72 Z2外圆循环起刀点

G71 U2 R0.3 粗车指令进刀量2mm,退刀0.3mm

G71 P3 Q4 U0.5 W0.1 F80 X轴精加工余量0.5mm,Z轴精加工余量0.1mm,进给量F80

N3 G0 X44 精车定位到X44

G1 Z0 F70 以F70的速度切削到Z0

X45 Z-0.5 倒角

X60 进给到X60

X62 Z-1.5 倒角

N4 G1 Z-10 车削长度Z-10

S600 转速为600

G70 P3 Q4 精车指令N3 到N4

G0 Z100 快速定位到Z100

T0202 S250 选择回转刀架上的2号刀内孔粗车刀,转速250

G0 X20 快速定位到X20,内孔循环X起刀点

Z2 快速定位到Z2,内孔循环Z起刀点

G71 U1.2 R0.3 粗车指令进刀量1.2mm,退刀0.3mm

G71 P5 Q6 U-0.4 W0 F65 X轴内孔精加工余量0.4mm ,Z

轴精加工余量0mm,进给量F65

N5 G0 X32 粗车定位到X32

G1 Z0 根据粗车指令以F65的速度切削到Z0

X30 Z-1 倒角

Z-28 车削长度

X26.5 进给到X26.5

X23.3 Z-30 倒角

N6 Z-63 车削长度到Z-63

G0 Z150 快速定位到Z150

T0404 S250 选择回转刀架上的4号刀为螺纹车刀,转速250

G0 X21.5 快速定位到X21.5,螺纹循环X起刀点

Z-25 快速定位到Z-25,螺纹循环Z起刀点

G92 X22.5 Z-59 F15 螺纹循环车削第一刀X22.5终点

Z-59螺距F1.5

X23

X23.5

X24

X24.2

X24.4

X24.6

G0 Z150 快速定位到Z150

T0101 S550 选择回转刀架上的1号刀为精车孔刀

G0 X32 快速定位到X32

Z2 快速定位到Z2

G1 Z0 F70 以F70的速度切削到Z0

X30 Z-1 倒角

Z-28 车长度28

X23 退到X23位置

G0 Z100 快速定位到Z100

T0105 S220 选择回转刀架上的1号刀,以5号刀补为勾槽刀

G0 28.5 快速定位X28.5

Z-10

G1 X33 F8 以F8的速度切削到X33

X32 F30 以F30的速度退到X32

G03 X29.8 Z-8.6 R-1.4 圆弧倒角

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G0 Z-10 快速定位到Z-10

G1 X36 F8 以F8的速度切削到X36

G0 X28.5 快速定位X28.5

Z-11.8

Z-11.8

G1 X33 F8 以F8的速度切削到X33

X32 F30 以F30的速度退到X32

G02 X29.8 Z-13.4 R1.4 圆弧倒角

G0 Z-11.8 快速定位到Z-10

G1 X36 F10 以F10的速度切削到X36

Z-10 F20 以F20的速度切削到Z-10

G0 X28.5 快速定位X28.5

Z150

Z150

M09 关切削液

M05 主轴停止

T0300 S350 刀架回转到3号精车外圆刀,转速定位350

G0 X210 快速定位到X210

M30 程序结束返回

注:工件毛坯为铸铁、外圆直径为6 5 m m、长度为60mm.

通过实际的生产加工,加装刀架的第五把刀具加工符合图纸的精度要求,达到较好的效果.

5 结语

经加装后,数控车床对加工形状较复杂,形位公差要求高,需多把刀具才能一次完成加工的零件,不仅节约了很多辅助加工的时间,提高了加工效率,而且能保证零件的精度要求.此刀架的制作简单,装拆刀架装置方便简单,既对机床的外观没太大的改动,也不影响机床其他部件的正常运作,比较适合中、小批量的生产.

参考文献

[1] 广州数控设备厂CY-K500数控车床使用说明书[S].

[2] 徐灏,等.机械设计手册[M].机械工业出版社,2003.

(责任编辑:吴 涛)

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