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;