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平面凸轮如图1所示。
1
图1 平面凸轮
1．工艺分析
从图上要求看出，凸轮曲线分别由几段圆弧组成，φ30孔为设计基准，其余表面包括4-φ13H7孔均已加工。故取φ30孔和一个端面作为主要定位面，在 联接孔φ13的一个孔内增加削边销，在端面上用螺母垫圈压紧。因为孔是设计和定位的基准，所以对刀点选在孔中心线与端面的交点上，这样很容易确定刀具中心 与零件的相对位置。
2．加工调整
加工坐标系在X和Y方向上的位置设在工作台中间，在G53坐标系中取X＝-400， Y＝-100。Z坐标可以按刀具长度和夹具、零件高度决定，如选用φ20的立铣刀，零件上端面为Z向坐标零点，该点在G53坐标系中的位置为Z＝-80 处，将上述三个数值设置到G54加工坐标系中。加工工序卡如表1所示。
表1 数控加工工序卡
数控加工工序卡
零件图号
零件名称
文件编号
第 页
NC 01
凸轮
1
工序号
工序名称
材料
50
铣周边轮廓
45#
加工车间
设备型号
XK5032
主程序名
子程序名
加工原点
O100
G54
刀具半径补偿
刀具长度补偿
H01＝10
0
工步号
工步内容
工 装
1
数控铣周边轮廓
夹具
刀具
定心夹具
立铣刀φ20
更改标记
更改单号
更改者/日期
工艺员
校对
审定
批准
3．数学处理
该凸轮加工的轮廓均为圆弧组成，因而只要计算出基点坐标，就可编制程序。在加工坐标系中，各点的坐标计算如下：
BC弧的中心O1点：X＝-(175＋63．8)sin8°59′＝-37．28
Y＝-(175＋63．8)cos8°59′＝-235．86
EF弧的中心O2点：X2＋Y2＝692 } 联立
(X-64)2＋Y2＝212
解之得 X＝65．75，Y＝20．93
HI弧的中心O4点：X＝-(175＋61)cos24°15′＝-215.18
Y＝(175＋61)sin 24°15′＝96．93
DE弧的中心O5点：X2＋Y2＝63．72 } 联立
(X-65．75)2＋(Y-20．93)2＝21．302
解之得 X＝63．70，Y＝-0．27
B点： X＝-63．8sin8°59′＝-9．96
Y＝-63．8cos8°59′＝-63．02
C点： X2＋Y2＝642 } 联立
(X＋37．28)2＋(Y＋235．86)2＝1752
解之得 X＝-5．57，Y＝-63．76
D点： (X-63．70)2＋(Y＋0．27)2＝0．32 } 联立
X2＋Y2＝642
解之得 X＝63．99，Y＝-0．28
E点： (X-63．7)2＋(Y＋0．27)2＝0．32 } 联立
(X-65．75)2＋(Y-20．93)2＝212
解之得 X＝63．72，Y＝0．03
F点： (X＋1．07)2＋(Y-16)2＝462 } 联立
(X-65．75)2＋(Y-20．93)2＝212
解之得 X＝44．79，Y＝19．60
G点： (X＋1．07)2＋(Y-16)2＝462 } 联立
X2＋Y2＝612
解之得 X＝14．79，Y＝59．18
H点： X＝-61cos24°15′＝-55．62
Y＝61sin 24°15′＝25．05
I点： X2＋Y2＝63．802 } 联立
(X＋215．18)2＋(Y-96．93)2＝1752
解之得 X＝-63．02，Y＝9．97
根据上面的数值计算，可画出凸轮加工走刀路线图。如表2所示。
表2 数控加工走刀路线图
数控加工走刀路线图
零件图号
NC01
工序号
工步号
程序号
O100
机床型号
XK5032
程序段号
<, P class=MsoNormal style="LINE-HEIGHT: 150%">N10～N170
加工内容
铣周边轮廓
共1页
第 页
1
编程
校对
审批
符号
⊙
→
含义
抬刀
下刀
编程原点
起刀点
走刀方向
走刀线相交
爬斜坡
铰孔
行切
4．编写加工程序
凸轮加工的程序及程序说明如下：
N10 G54 X0 Y0 Z40 //进入加工坐标系
N20 G90 G00 G17 X-73．8 Y20 //由起刀点到加工开始点
N30 G00 Z0 //下刀至零件上表面
N40 G01 Z-16 F200 //下刀至零件下表面以下1mm
N50 G42 G01 X-63．8Y10 F80 H01 //开始刀具半径补偿
N60 G01 X-63．8 Y0 //切入零件至A点
N70 G03 X-9．96 Y-63．02 R63．8 //切削AB
N80 G02 X-5．57 Y-63．76 R175 //切削BC
N90 G03 X63．99 Y-0．28 R64 //切削CD
N100 G03 X63．72 Y0．03 R0．3 //切削DE
N110 G02 X44．79 Y19．6 R21 //切削EF
N120 G03 X14．79 Y59．18 R46 //切削FG
N130 G03 X-55．26 Y25．05 R61 //切削GH
N140 G02 X-63．02 Y9．97 R175 //切削HI
N150 G03 X-63．80 Y0 R63．8 //切削IA
N160 G01 X-63．80 Y-10 //切削零件
N170 G01 G40 X-73．8 Y-20 //取消刀具补偿
N180 G00 Z40 //Z向抬刀
N190 G00 X0 Y0 M02 //返回加工坐标系原点，结束
参数设置：H01＝10；
G54：X＝-400，Y＝-100，Z＝-80。
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