[实例1⁃3] 含沟槽要素阶梯轴类零件加工
完成图1⁃45所示含沟槽要素阶梯轴类零件的轮廓设计、轮廓粗加工和切槽加工程序编制。零件材料为45钢,毛坯为ϕ34mm的棒料。
图1⁃45 阶梯轴零件尺寸图
该零件是简单外圆面切槽加工,根据加工要求选择刀具与切前用量,利用轮廓粗加工和轮廓精加工、切槽加工完成。
一、绘制零件轮廓
① 在常用选项卡中,单击绘图生成栏中的孔/轴按钮
,用鼠标捕捉坐标零点为插入点,这时出现新的立即菜单,在“2.起始直径”和“3.终止直径”文本框中分别输入轴的直径20,移动鼠标,则跟随着光标将出现一个长度动态变化的轴,键盘输入轴的长度10。继续输入其他轴段的直径和长度,右击结束命令,即可完成一个带有中心线的轴的绘制。如图1⁃46所示。
② 在常用选项卡中,单击修改生成栏中的倒角按钮
,在下面的立即菜单中,选择长度、裁剪,输入倒角距离1,角度45,拾取要倒角的第一条边线,拾取第二条边线,倒角完成,如图1⁃47所示。
③ 在常用选项卡中,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-45,捕捉左边端点,向右下拉动绘制一条斜线,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⁃47所示。
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4,单击左边要等距的线,单击向右箭头,完成等距线,同样方法做其他等距辅助线,如图1⁃48所示。
图1⁃46 绘制外轮廓
图1⁃47 绘制斜线及倒角线
⑤ 在常用选项卡中,单击修改生成栏中的裁剪按钮
,单击裁剪多余线,裁剪结果如图1⁃49所示。
图1⁃48 绘制等距线
图1⁃49 裁剪多余线
二、零件轮廓粗加工
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,捕捉左角点,向上绘制2mm ,向右绘制49mm直线,确定进退刀点A。完成毛坯轮廓线绘制,裁剪与加工轮廓相连的线,如图1⁃50所示。
操作技巧及注意事项:
生成粗加工轨迹时,只须绘制要加工的部分轮廓和毛坯轮廓,组成封闭的区域即可,其余线条不必画出。
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⁃51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0,副偏干涉角设为6,刀尖半径补偿选择编程时考虑半径补偿。
图1⁃50 毛坯轮廓线
③ 快速进退刀距离设置为2。每行相对毛坯及加工表面的速进退刀方式设置为长度1,夹角45。选择外轮廓车刀,刀尖半径设为0.8,主偏角90,副偏角6,刀具偏置方向为左偏,对刀点为刀尖尖点,刀片类型为普通刀片。如图1⁃52所示。
图1⁃51 车削粗加工对话框
图1⁃52 刀具参数设置
操作技巧及注意事项:
刀尖圆弧半径:粗车0.4~1mm,精车0.2~0.4mm。
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,单击鼠标右键,拾取进退刀点A,系统自动生成刀具轨迹,如图1⁃53所示。
图1⁃53 阶梯轴零件外轮廓加工轨迹
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⁃54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⁃54 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,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⁃55所示,生成零件外轮廓加工程序。
图1⁃55 生成G代码程序
三、零件轮廓精加工
① 对前面粗加工轮廓和毛坯轮廓作适当修改,只保留加工轮廓。
图1⁃56 车削精加工对话框
② 在数控车选项卡中,单击二轴加工生成栏中的车削精加工按钮
,弹出车削精加工对话框,如图1⁃56所示。加工参数设置:加工表面类型选择外轮廓,反向走刀设否,切削行距设为1,主偏干涉角0,刀尖半径补偿选择编程时考虑半径补偿。径向余量和轴向余量都设为0。
③ 选择轮廓车刀,刀尖半径设为0.2,主偏角90,副偏角15,刀具偏置方向为左偏,对刀点为刀尖尖点,刀片类型为普通刀片。如图1⁃57所示。
图1⁃57 精车刀具参数设置
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,拾取进退刀点A,生成阶梯轴零件外轮廓精加工轨迹,如图1⁃58所示。
图1⁃58 外轮廓精加工轨迹
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⁃59所示,单击“拾取”按钮,拾取精加工轨迹,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。
⑥ 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,选择控制系统文件Fanuc, 单击“拾取”按钮,拾取精加工轨迹,然后单击“后置”按钮,弹出编辑代码对话框,如图1⁃60所示,生成阶梯轴零件精加工程序。
图1⁃59 线框仿真对话框
图1⁃60 生成G代码程序
图1⁃61 切槽加工轮廓
四、切槽加工
① 对前面粗加工轮廓作适当修改,只保留切槽加工轮廓,确定进退刀点A。如图1⁃61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⁃62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1,刀尖半径补偿选择编程时考虑半径补偿。
图1⁃62 加工参数设置
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⁃63所示。
图1⁃63 刀具参数设置
图1⁃64 切槽加工轨迹
④ 切削用量设置:进刀量60mm/min ,主轴转速520r/min,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A,生成切槽加工轨迹,如图1⁃64所示。
⑤ 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,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⁃65所示,系统会自动生成切槽加工程序。
图1⁃65 生成G代码程序