[实例1⁃2] 含圆弧要素阶梯轴类零件加工
完成图1⁃21所示含圆弧要素阶梯轴零件的轮廓设计及粗加工程序编制。零件材料为45钢,毛坯为ϕ52mm的棒料。
图1⁃21 阶梯轴零件尺寸图
该零件为简单的含圆弧要素阶梯轴零件。经过分析,先建立工件坐标系,设A点为下刀点,用加工轮廓和毛坯轮廓确定加工区域。用轮廓车削粗加工功能,做外轮廓粗车加工。用切槽加工功能,做左边凹槽车削加工。
一、绘制零件轮廓
① 在常用选项卡中,单击绘图生成栏中的直线按钮
,在立即菜单中,选择两点线、连续、正交方式,捕捉坐标原点O,向上绘制12mm ,向左绘制10mm直线;单击绘图生成栏中的角度线按钮
,在立即菜单中,选择X轴夹角、到点,角度输入-20,捕捉左边端点,向右下拉动绘制一条斜线,如图1⁃22所示。
② 在常用选项卡中,单击修改生成栏中的裁剪按钮
,单击多余线,裁剪结果如图1⁃23所示。
③ 在常用选项卡中,单击绘图生成栏中的直线按钮
,在立即菜单中,选择两点线、连续、正交方式,绘制5mm水平线,如图1⁃24所示。
图1⁃22 绘制轮廓线
图1⁃23 裁剪多余线
④ 在常用选项卡中,单击修改生成栏中的等距线按钮
,在立即菜单中输入等距距离24,单击右边等距线,单击向左箭头,完成等距线,同样方法做距离30的等距线,如图1⁃25所示。
图1⁃24 绘制轮廓线
图1⁃25 绘制辅助线
⑤ 在常用选项卡中,单击绘图生成栏中的圆按钮
,选择圆心⁃半径方式,捕捉圆心,输入半径23,回车,完成R23mm圆绘制。单击绘图生成栏中的圆按钮
,选择三点方式,捕捉第一点A,捕捉第二点B,捕捉第三点C时,按空格键选择切点捕捉方式,捕捉第三点,完成R15mm圆绘制,如图1⁃26所示。
⑥ 在常用选项卡中,单击修改生成栏中的裁剪按钮
,单击多余线,裁剪结果如图1⁃27所示。
图1⁃26 绘制圆
图1⁃27 裁剪多余线
⑦ 在常用选项卡中,单击修改生成栏中的等距线按钮
,在立即菜单中输入等距距离18,单击轴心线,单击向上箭头,完成等距线,同样方法做距离80的等距线,如图1⁃28所示。
⑧ 在常用选项卡中,单击绘图生成栏中的直线按钮
,在立即菜单中,选择两点线、连续、正交方式,捕捉R23mm圆弧与水平线的交点,向左绘制5mm水平线,向上绘制6mm竖直线,结果如图1⁃28所示。
⑨ 在常用选项卡中,单击修改生成栏中的裁剪按钮
,单击多余线,裁剪多余线。单击修改生成栏中的删除按钮
,删除多余辅助线,结果如图1⁃29所示。
图1⁃28 绘制轮廓线
图1⁃29 删除多余线
⑩ 在常用选项卡中,单击修改生成栏中的镜像按钮
,在立即菜单中,选择拷贝方式,选择要镜像的线,单击镜像轴线,完成镜像操作,结果如图1⁃30所示。
图1⁃30 镜像轮廓线
图1⁃31 绘制毛坯轮廓线
二、外轮廓粗加工
① 在常用选项卡中,单击绘图生成栏中的直线按钮
,在立即菜单中,选择两点线、连续、正交方式,捕捉左交点,向上绘制2mm竖直线,向右绘制85mm水平线,完成毛坯轮廓绘制,结果如图1⁃31所示。
② 在数控车选项卡中,单击二轴加工生成栏中的车削粗加工按钮
,弹出车削粗加工对话框,如图1⁃32所示。加工参数设置:加工表面类型选择外轮廓,加工方式选择行切,加工角度180,切削行距设为0.5,主偏干涉角-15,副偏干涉角设为72.5,刀尖半径补偿选择编程时考虑半径补偿,拐角过渡方式设为圆弧过渡。
③ 选择35°尖刀,刀尖半径设为0.8,副偏角72.5,刀具偏置方向为对中,对刀点为刀尖尖点,刀片类型为普通刀片。如图1⁃33所示。
操作技巧及注意事项:
35°尖刀主要用于外轮廓仿形加工。
④ 单击“确定”退出对话框,采用单个拾取方式,拾取被加工轮廓,单击右键,拾取毛坯轮廓,毛坯轮廓拾取完后,单击右键,拾取进退刀点A,生成零件外轮廓加工轨迹,如图1⁃34所示。
⑤ 在数控车选项卡中,单击仿真生成栏中的线框仿真按钮
,弹出线框仿真对话框,如图1⁃35所示,单击“拾取”按钮,拾取加工轨迹,单击右键结束加工轨迹拾取,单击“前进”按钮,开始仿真加工过程。
图1⁃32 车削粗加工对话框
图1⁃33 粗车刀具参数设置
图1⁃34 外轮廓加工轨迹
图1⁃35 线框仿真对话框
⑥ 在数控车选项卡中,单击后置处理生成栏中的后置处理按钮
,弹出后置处理对话框,如图1⁃36所示,选择控制系统文件Fanuc, 单击“拾取”按钮,拾取加工轨迹,然后单击“后置”按钮,弹出编辑代码对话框,如图1⁃37所示,生成零件外轮廓加工程序。
三、切槽加工
① 在常用选项卡中,单击绘图生成栏中的直线按钮
,在立即菜单中,选择两点线、连续、正交方式,捕捉槽左交点,向上绘制2mm竖直线,两边竖线上边平齐,完成加工轮廓绘制,结果如图1⁃38所示。
② 在数控车选项卡中,单击二轴加工生成栏中的车削槽加工按钮
,弹出车削槽加工对话框,如图1⁃39所示。加工参数设置:切槽表面类型选择外轮廓,加工方向选择横向,加工余量0.2,切深行距设为1,退刀距离2,刀尖半径补偿选择编程时考虑半径补偿。
图1⁃36 后置处理设置
图1⁃37 生成G代码程序
图1⁃38 绘制切槽加工轮廓线
图1⁃39 车削槽加工对话框
操作技巧及注意事项:
切槽加工方向的选择,分为纵深和横向两种,纵深是顺着槽深方向加工,横向是垂直槽深方向加工,通常情况下以横向加工方向为主,可以获得较好的工艺效果,但对刀具侧刃磨损较大。
③ 选择宽度3mm的切槽车刀,刀尖半径设为0.2,刀具位置3.5,编程刀位前刀尖,如图1⁃40所示。
④ 切削用量设置:进刀量60mm/min ,主轴转速500r/min,如图1⁃41所示。
⑤ 单击“确定”退出对话框,采用单个拾取方式,拾取被加工轮廓,单击右键,拾取进退刀点B,生成切槽加工轨迹,如图1⁃42所示。
图1⁃40 刀具参数设置
图1⁃41 切削用量设置
图1⁃42 切槽加工轨迹
⑥ 在数控车选项卡中,单击后置处理生成栏中的后置处理按钮
,弹出后置处理对话框,如图1⁃43所示,选择控制系统文件Fanuc, 单击“拾取”按钮,拾取加工轨迹,然后单击“后置”按钮,弹出编辑代码对话框,如图1⁃44所示,生成切槽加工程序。
图1⁃43 后置处理设置
图1⁃44 生成G代码程序