本文介绍了在GSK980T数控系统的车床上,普通轴类零件的端面槽加工方法,阐述了端面槽的加工工艺。从加工效率和加工表面质量2个方面,对刀具形状、刀具路径以及代码选择进行了分析,合理地选用了相应的G代码进行编程加工。
在广州数控GSK980T的系统中,G74是端面深孔加工循环指令。无论在系统使用说明书还是市面上的一些教学书籍里,都只介绍了使用G74进行钻孔和镗孔加工的车削方法。笔者在指导学生实训的过程中,对使用G74进行端面槽加工进行了一些尝试。本文将对使用G74加工端面槽过程中的编程方法、切削用量以及刀具角度等方面进行初步探讨,希望在工作和学习中对读者有所助益。
一、G74的指令格式及使用说明
1.格式
G74的指令格式如下:
G74 R(e);
G74 X(U)Z(W)P(Δi)Q(Δk)R(Δd)F(f)。
2.各参数的含义
各参数的含义如下:
R(e)――每次Z方向切削Q值后的退刀量;
X,Z――绝对值终点坐标尺寸;
P(Δi)――X方向的每次循环移动量(直径),即X方向的每次吃刀深度;
Q(Δk)――Z方向的每次循环移动量;
R(Δd)――切削终点时X方向的退刀量;
F(f)――切削进给速度。
3.走刀方向、路线
走刀方向、路线示意***,如***1所示。
二、编程举例
现要加工***2所示的零件的端面槽。端面槽宽7mm,槽深6mm。此槽的特点是槽较宽,但不是深槽。从加工工艺上考虑,不能一次切削,径向进刀只能是采用分级进刀,同样轴向进给也要分刀进给。
现采用手工编程的方式在数控车床上加工该槽,在编程前先设置好加工路线和刀具。
加工路线分2种:①从槽的内边到槽的外边切削;②从槽外边到槽内边的切削。
刀具选用4mm的切槽刀。
根据该系统的特点,可选用的G代码有2种:单一指令G01和循环指令G74。但因为G01的编程较为复杂,容易出错,因此选择循环指令G74最为合适。
编制的程序如下。
1.第一种加工路线
T0202; (4mm切刀,左刀尖是对刀点,从外到内)
M03 S560;
G0 X42 Z3;
G74 R1; (每加工完一刀,刀具在Z方向的退刀
量是1mm)
G74 X34 Z-6 P3000 Q2000 F20; (X方向每
次吃刀深度是3mm ,Z方向每次切削移动量是2mm)
G0 X100 Z100;
2.第二种加工路线
T0202; (4mm切刀,右刀尖是对刀点,从内到外)
M03 S560;
G0 X28 Z3;
G74 R1;
G74 X36 Z-6 P3000 Q2000 F20;
G0 X100 Z100;
三、注意事项
1.刀具几何形状的选择
在加工轴向槽时,因为切槽刀是从外圆切入,因而,车刀的两侧副后角相等,且两面对称。但是,在端面上切直槽时,切槽刀的右刀尖相当于车外圆;切槽刀的左刀尖相当于车削内孔,因此刀尖方面的副后面必须按端面槽圆弧的大小刃磨成如***3、***4所示的圆弧形,圆弧半径要大于槽的大圆弧,并磨有一定的后角,这样才可以防止副后面与槽的圆弧发生干涉。
对于加工较深的端面槽,除了要符合以上要求外,下面两点一定要注意:①如***3所示,右刀尖一定要比左刀尖低一点(机夹刀除外);②切削刃宽度,往往被误认为切削刃越宽切削抗力越大,就把切削刃磨得很短,结果刀具很容易折断――因为忽略了在降低切削抗力的同时,也降低了刀具的刚性。根据实践所得,切削刃的宽度取4mm左右效果最好。
2.装刀
在端面上切直槽时,切槽刀的右刀尖相当于车削外圆,刀尖要与主轴轴线等高。切槽刀的左刀尖相当于车削内孔,刀尖要与主轴轴线等高或略高。所以在装刀时要注意,切槽刀的右刀尖一定要与主轴轴线等高。
3.粗精加工要结合
G74指令的特点,是可以设置纵向和横向的进刀量及具有间歇性进退刀的断屑功能。但也由于是断续切削,因此加工的槽粗糙度不高。若要加工表面精度高的槽,该指令只能是作为粗加工指令,而精加工应选择G01指令编程连续切削完成。
四、结语
无论是普通车床还是数控车床加工旋转类工件的槽表面,都是加工工艺中的一个瓶颈问题。槽加工的特点是:切削抗力大,退屑困难,刀具容易折断,加工效率低、表面加工质量不高等。因而在加工时,必须要分刀、进刀和断续进给,最后再进行精加工。目前,各种数控系统根据槽加工的特点开发了相应的G代码,但G代码也只是设定了刀具的运行轨迹。选用适当,可以简化编程。而要提高槽表面的加工质量,还要结合相应材料和几何角度的刀具及选择合适的切削参数。
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