该工件的材料为不锈钢304,工件的其他外轮廓尺寸都已车削到位,现只需按图纸要求,在外表面上加工一条封闭型槽。
一、加工分析
该封闭槽是两段等长相连的螺旋线绕圆柱表面旋转一周后,形成一首尾相接的轨迹,所以首尾必须准确、平滑地连接在一起。粗车和精车的轨迹要保持同步,所以粗精车轨迹的进刀点必须在工件表面的同一点,从而决定了使用G32指令螺纹插补的方式进行加工,因数控机床的主轴上安装有编码器,当切削螺纹时,系统接收到主轴编码器一转信号才开始螺纹的加工,因此只要不改变主轴的转速,即可使粗精车起刀点的位置在同一个点上,也就满足了粗精车轨迹同步性的要求。如果采用直线插补进行加工,是不检测其轨迹的加工起点的,这样就不能保证粗精车的进刀点始终是同一个点,也不能保证首尾平滑联结在同一点。
二、螺纹导程计算
因图样中无法标注实际螺旋线的导程,现根据螺纹的分度原理进行分析计算。螺纹的分度原理是建立在螺旋线原理上的,当工件旋转一周的同时,螺旋线所经过的直线位移即为一个导程的距离,也即是说当工件每转过1/n周的时候,螺旋线的直线位移将等于相应螺纹导程的1/n,导程一般以F表示,所以该位移为上F/n mm。该封闭槽的轨迹是当工件旋转一周时连续完成两段等长螺纹的切削,可以看成一段为右旋螺纹,一段为左旋螺纹,刚好形成一个封闭的轨迹,由此可以看出,每段螺纹在圆周上的角位移为180°,即1/2周,每一段螺纹从起点到终点的直线位移为3.5mm,即该螺纹的导程为3.5/0.5=7mm。
三、刀具的选择
刀具不仅影响加工效率,而且直接影响加工质量。该工件为矩形封闭槽,故使用的刀具类似于矩形切槽刀。
四、程序参考及说明(广数系统)
O0001 主程序名
T0202;选择粗加工刀具2号刀并执行2号刀偏
G99G0X100Z0;快速定位至安全位置准备换刀。
M8;同时开冷却液。
M3S50;启动主轴,转速为50rpm/min。
#1=-8.65;对粗加工封闭槽起刀点的Z坐标进行定位
M98P0002;调用O0002子程序进行封闭槽的粗加工,调用1次。
G0X100Z0;快速退刀至安全位置
#=-8.8;对精加工封闭槽左端面起刀点的Z坐标进行定位
M98P0002;调用O0002子程序进行封闭槽左端面的精加工,调用1次。
#3=-8.5;对精加工封闭槽右端面的退刀终点位置进行定位。
M98P0002;调用O0002子程序进行封闭槽右端面的精加工,调用1次
G0X100Z0;加工完毕快速退刀至安全位置
M30;程序结束,停主轴,关冷却液
O0002 子程序名
G0X41.1Z#1修正时的起刀点坐标
G32X40.9W-3.5F7
W3.5
X40.6W-3.5F7
W3.5
X40.3W-3.5f7
W3.5
X40W-3.5F7
W3.5
X39.7W-3.5F7
W3.5
X39.4W-3.5F7
W3.5
X39.1W-3.5F7
W3.5
X38.8W-3.5F7
W3.5
X38.5W-3.5F7
W3.5
X38.2W-3.5F7
W3.5
X37.9W-3.5F7
W3.5
X37.6W-3.5F7
W3.5
X37.4W-3.5F7
W3.5
X37.2W-3.5F7
W3.5
X37W-3.5F7
W3.5
X36.8W-3.5F7
W3.5
X36.6W-3.5F7
W3.5
X36.4W-3.5F7
W3.5
X36.2W-3.5F7
W3.5
X36W-3.5F7
W3.5
X35.8W-3.5F7
W3.5
X35.6W-3.5F7
W3.5
X35.4W-3.5F7
W3.5
X35.2W-3.5F7
W3.5
X35W-3.5F7
W3.5
X34.8W-3.5F7
W3.5
X34.6W-3.5F7
W3.5
X34.4W-3.5F7
W3.5
X34.2W-3.5F7
W3.5
X34W-3.5F7
W3.5
X33.9W-3.5F7
W3.5
X33.8W-3.5F7
W3.5
X33.7W-3.5F7
W3.5
X33.6W-3.5F7
W3.5
X33.5W-3.5F7
W3.5
X33.4W-3.5F7
W3.5
X33.3W-3.5F7
W3.5
X33.2W-3.5F7
W3.5
X33.1W-3.5F7
W3.5
X33W-3.5F7
U4W3.5F7 连续锥螺纹的方式退刀
U4W-3.5F7
M99 返回主程序
由于整个加工轨迹是一个连续螺纹的切削过程,所以必须保证G32指令的连续性,也即是说,连续螺纹的程序段中不能有其他功能指令出现,否则系统会取消或中断连续螺纹功能。如本例中,主轴每转的切剂过程可以看成是一个切削循环,但是不能将其当成子程序来调用而实现连续螺纹的切削。