Разработка управляющей программы

Содержание Введение.

1. Технологическая подготовка управляющей программы.

1.1Выбор технологического оборудования.

1.2 Выбор системы УЧПУ.

1.3 Эскиз заготовки, обоснование метода ее получения.

1.4 Выбор инструмента.

1.5 Технологический маршрут обработки детали.

1.6 Назначение режимов обработки.

2. Математическая подготовка управляющей программы.

2.1 Кодирование.

2.2 Разработка управляющей программы Выводы по работе Список литературы.

Одним из важных параметров, характеризующих уровень развития автомобилестроения в целом, является степень совершенствования металлорежущих станков.

Современный уровень развития автомобилестроения предъявляет следующие требования к металлорежущему оборудованию:

— высокий уровень автоматизации;

— обеспечение высокой производительности, точности, качества выпускаемой продукции;

— надежность работы оборудования;

— высокая мобильность, обусловленная в настоящее время быстросменостью объектов производства.

Первые три требования привели к необходимости создания специализированных и специальных станков-автоматов, а на их базе АЛ, цехов, заводов. Четвертая задача, наиболее характерная для объектного и мелкосерийного производств, решается за счет создания станков с ЧПУ.

Процесс управления станком с ЧПУ представляется как процесс передачи и преобразования информации от чертежа к готовой детали.

Основной функцией человека в данном процессе является преобразование информации, заключенной в чертеже детали, в управляющую программу, понятую УЧПУ, что позволит управлять непосредственно станком таким образом, чтобы получить готовую деталь, соответствующую чертежу.

В данной курсовой работе будут рассматриваться основные этапы разработки управляющей программы:

— технологическая подготовка программы;

— математическая подготовка.

Для этого на основе чертежа детали будут выбраны:

— заготовка;

— система ЧПУ;

— технологическое оборудование.

В конечном итоге, после описания технологического маршрута обработки, назначения режимов резания должна быть разработана управляющая программа.

1. Технологическая подготовка управляющей программы.

1.1 Выбор технологического оборудования.

Для обработки данной детали выбираем токарный станок с ЧПУ модели 16К20ФЗТ02. Данный станок предназначен для токарной обработки деталей типа тел вращения со ступенчатым и криволинейным профилями за один или несколько рабочих ходов в замкнутом полуавтоматическом цикле. Кроме того, в зависимости от возможностей устройства ЧПУ на станке можно нарезать различные резьбы. Станок используется для обработки деталей из штучных заготовок с зажимом в механизированном патроне и поджимом при необходимости центром, установленном в пиноли задней бабки с механизированным перемещением пиноли.

Таблица 1. Техническая характеристика станка.

1.2 Выбор системы УЧПУ [3].

Устройство УЧПУ — часть системы ЧПУ, предназначена для выдачи управляющих воздействий исполнительным органом станка в соответствии с управляющей программой.

Числовое программное управление (ГОСТ 20 523−80) станком — управление обработкой заготовки на станке по управляющей программе, в которой данные заданы в цифровой форме.

Различают ЧПУ:

* контурное;

* позиционное;

* позиционно-контурное (комбинированное);

* адаптивное.

В данном курсовом проекте была выбрана система УЧПУ «Электроника НЦ-31», которая имеет модульную структуру, что позволяет увеличивать число управляемых координат, и предназначено в основном для управления токарными станками с ЧПУ со следящими приводами подач и импульсными датчиками обратной связи.

Устройство обеспечивает контурное управление с линейно-круговой интерполяцией. Управляющая программа может вводиться как непосредственно с пульта (клавиатуры), так и с кассеты электронной памяти.

1.3 Эскиз заготовки, обоснование метода ее получения.

В данной курсовой работе условно принимаем тип производства рассматриваемой детали как мелкосерийный. Поэтому в качестве заготовки для детали выбран пруток диаметра 135 мм простого сортового проката (круглого профиля) общего назначения из АЛ4, НВ 60, ув=617−684 МПа по ГОСТ 2590–71.

Простые сортовые профили общего назначения используются для изготовления гладких и ступенчатых валов, стаканов диаметром не более 50 мм, втулок диаметром не более 25 мм, рычагов, клиньев, фланцев.

На заготовительной операции пруток нарезается в размер 170 мм, затем на фрезерно-центровальном станке торцуется в размер 160 мм, и здесь же одновременно выполняются центровые отверстия. Поскольку при установке детали в центрах происходит совмещение конструкторской и технологической базы, а погрешность в осевом направлении мала, то ей можно пренебречь.

Чертеж заготовки после фрезерно-центровальной операции представлен на рисунке.

Рис. 1.

1.4 Выбор инструмента.

Инструмент Т1, Т2 [1].

Для наружного точения конуса и обработки двух дуг выбираем правый проходной резец с механическим креплением ромбической пластины DNMG 150 608 из твердого сплава GC1525 прижимом повышенной жесткости (Рисунок 2).

Рисунок 2 — Правый проходной резец.

Таблица 2. Параметры проходных резцов ТЗ, Т4.

Инструмент Т3, T4 [1].

Для токарной обработки конуса и галтели выбираем левый проходной резец с механическим креплением ромбической пластины DNMG 150 608 из твердого сплава GC1525 прижимом повышенной жесткости (Рисунок 3).

Рисунок 3 — Левый проходной резец.

Таблица 3 — Параметры проходных резцов Т5, Т6.

Инструмент Т5 [1].

Для токарной обработки наружных канавок выбираем канавочный резец с креплением способом S пластин N123H20500-CM из твердого сплава GC1 (Рисунок 4).

Рисунок 4 — Канавочный резец.

Таблица 4 — Параметры канавочного резца Т7.

Инструмент Т6 [1].

Для нарезания резьбы М70×2 выбираем резьбовой резец с механическим креплением пластины R166.0G-125 из твердого сплава GC1525 способом S (Рисунок 5).

Рисунок 5 — Резьбовой резец.

Таблица 5 — Параметры резьбового резца Т8.

1.5 Технологический маршрут обработки.

Операция 010 Заготовительная. Прокат. Отрезать заготовку Ш 75 мм в размер 117 мм.

Операция 020 Фрезерно-центровальная. Фрезеровать торцы в размер 107 мм, обеспечить диаметр 75 мм.

Операция 030 Токарная: установить заготовку в переднем ведущем и заднем вращающемся центрах.

Переход 1.

Инструмент Т1.

Точить предварительно:

· Точить фаску 2×45,.

· цилиндрическую поверхность Ш30 мм на длину 12 мм,.

· торцевую поверхность до Ш40 мм,.

· галтель R=5 мм на длину 17 мм по часовой стрелке,.

· цилиндрическую поверхность Ш50 мм на длину 32 мм,.

· коническую поверхность с Ш50 мм до Ш30 мм от длины 32 мм до длины 62 мм, коническую поверхность с Ш30 мм до Ш50 мм под 60°,.

· цилиндрическую поверхность Ш50 мм на длину 92 мм,.

· Ш50 мм до Ш70 мм по дуге против часовой стрелки от длины 92 мм до длины 107 мм от торца заготовки.

Оставить припуск на чистовую обработку 0.3 мм.

Переход 2.

Точить окончательно:

Инструмент Т2 по переходу 1.

Переход 3.

Инструмент Т5.

· Прорезать канавку шириной 15 мм от длины 62 мм от торца заготовки, до Ш30 мм.

· Прорезать канавку шириной 5 мм от длины 82 мм от торца заготовки, до Ш40 мм.

Переход 4.

Инструмент Т3.

Точить предварительно:

Точить дугу R=15 мм с длины 47 мм на длину 32 мм до диаметра 50 мм.

Оставить припуск 0.2 мм на чистовую обработку.

Переход 5.

Точить окончательно:

Инструмент Т4 по переходу 3.

Переход 6.

Инструмент Т6.

Выполнить резьбу М30×1,5 на длину 12 мм от торца заготовки Операция 040 Промывочная.

Операция 050 Термическая.

Операция 060 Шлифовальная.

Операция 070 Контрольная.

1.6 Назначение режимов обработки Переход 1.

Инструмент Т1.

1) Определение длины рабочего хода L =107 мм.

2) Глубину резания при предварительном точении сталей проходными резцами с твердосплавными пластинами выбираем t = 2,4 мм.

3) При точении стали и глубине резания t =2,4 мм выбираем подачу S = 0,8мм/об.

4) Стойкость инструмента Т=45 мин.

5) Скорость резания.

x=0,15, y=0,45, m=0,2 ([4], табл. 17 стр. 269).

Где =0,8 ([4], табл. 4 стр. 263).

=0,8 ([4], табл. 5 стр. 263).

=1 ([4], табл. 6 стр. 263).

6) Число оборотов шпинделя.

7) Сила резания Где =300, х=1, у=0,75, n=-0,15 ([4], табл. 22 стр. 273).

([4], табл. 9 стр. 264).

8) Мощность резания Переход 2.

Инструмент Т2.

1) Определение длины рабочего хода L =107.

2) Глубину резания при точении сталей проходными резцами с твердосплавными пластинами выбираем t = 0,3 мм.

3) При точении стали и глубине резания t =0,3 выбираем подачу S =0,35 мм/об.

4) Стойкость инструмента Т=140 мин.

5) Скорость резания.

x=0,15, y=0,35, m=0,2 ([4], табл. 17 стр. 269).

Где =0,8 ([4], табл. 4 стр. 263).

=0,8 ([4], табл. 5 стр. 263).

=1 ([4], табл. 6 стр. 263).

6) Число оборотов шпинделя.

7) Сила резания Где =300, х=1, у=0,75, n=-0,15 ([4], табл. 22 стр. 273).

([4], табл. 9 стр. 264).

8) Мощность резания Переход 3.

Инструмент Т5.

1) Длина рабочего хода: L=20 мм.

2) Глубину резания выбираем t =5 мм.

3) При точении стали и глубине резания t =5 выбираем подачу S =0,1 мм/об.

4) Стойкость инструмента Т=45 мин.

5) Скорость резания.

y=0,8, m=0,2 ([4], табл. 17 стр. 269).

Где =0,8 ([4], табл. 4 стр. 263).

=0,9 ([4], табл. 5 стр. 263).

=1 ([4], табл. 6 стр. 263).

6) Число оборотов шпинделя.

7) Сила резания Где =408, х=0,72, у=0,8, n=0 ([4], табл. 22 стр. 273).

([4], табл. 9 стр. 264).

8) Мощность резания Переход 4.

Инструмент Т3.

1) Определение длины рабочего хода L=15 мм.

2) Глубину резания выбираем t = 2.1 мм.

3) При точении стали и глубине резания t =2.1 выбираем подачу S =1 мм/об.

4) Стойкость инструмента Т=45 мин.

5) Скорость резания.

x=0,15, y=0,45, m=0,2 ([4], табл. 17 стр. 269).

Где =0,8 ([4], табл. 4 стр. 263).

=0,8 ([4], табл. 5 стр. 263).

=1 ([4], табл. 6 стр. 263).

6) Число оборотов шпинделя.

7) Сила резания Где =300, х=1, у=0,75, n=-0,15 ([4], табл. 22 стр. 273).

([4], табл. 9 стр. 264).

8) Мощность резания Переход 5.

Инструмент Т4.

1) Определение длины рабочего хода L=15 мм.

2) Глубину резания выбираем t = 0,2 мм.

3) При точении стали и глубине резания t =0,2 выбираем подачу S =0,33мм/об.

4) Стойкость инструмента Т=60 мин.

5) Скорость резания.

x=0,15, y=0,35, m=0,2 ([4], табл. 17 стр. 269).

Где =0,8 ([4], табл. 4 стр. 263).

=0,8 ([4], табл. 5 стр. 263).

=1 ([4], табл. 6 стр. 263).

6) Число оборотов шпинделя.

7) Сила резания Где =300, х=1, у=0,75, n=-0,15 ([4], табл. 22 стр. 273).

([4], табл. 9 стр. 264).

8) Мощность резания Переход 6.

Инструмент Т6.

1) Шаг резьбы — F=1,5 мм.

2) Глубина профиля резьбы: P=0.85*F=1,275 мм.

3) Количество проходов i=7.

4) Определение длины рабочего хода.

5) Глубина резания при нарезании резьбы резьбовыми резцами с твердосплавными пластинами t=0,24 мм.

6) Подача S=1,5 мм/об.

7) Скорость резания.

Vтаб=30 м/мин.

8) Число оборотов.

9) Сила резания Где =0,48 кН.

10) Мощность резания.

2. Математическая подготовка управляющей программы.

2.1 Кодирование Управляющая программа для станка с ЧПУ — это совокупность элементарных команд исполнительным механизмам станка, записанных в кодированном виде и в технологической последовательности обработки детали. Причем вид элементарных команд зависит от типа системы ЧПУ и кодового языка или языка программирования, принятого для данной системы.

Значения символов адресов в УЧПУ НЦ -31:

МЗ — задание направления вращения шпинделя по часовой стрелке М4 — задание направления вращения шпинделя против часовой стрелки М38 — первый диапазон вращения шпинделя М39 — второй диапазон вращения шпинделя М40 — третий диапазон вращения шпинделя.

G97 — скорость вращения шпинделя в об/мин.

G96 — скорость вращения шпинделя в м/мин.

G95 — подача в мм/об.

G94 — подача в мм/мин.

* - связывание 2 строчек.

— ускоренный ход.

— относительное перемещение.

S — скорость главного движения (численное значение частоты вращения шпинделя), мин-1.

F — числовое значение подачи, мм/об Т — номер инструмента N — номер кадра Р — шаг резьбы, координаты центра дуги окружности относительно конечной точки дуги, ширина канавочного резца.

45° - фаска 45°.

X — перемещение по оси X в абсолютных значениях.

Z — перемещение по оси Z в абсолютных значениях Хперемещение по оси Х в абсолютных значениях М30 — фиксированный останов шпинделя.

G75 — многопроходной цикл нарезания цилиндрических канавок.

G31 — цикл многопроходного резьбонарезания.

G70 — цикл однопроходной продольной обработки.

2.2 Разработка управляющей программы.

100 M3 *.

101 M40*.

102 G97*.

103 S400.

104 G95*.

105 F80.

106 T1.

107 Z0 *.

108 X7700.

109 X-680.

110 +45° Z-200.

111 Z-1200.

112 X1000.

113 G13*.

114 X1000.

115 Z-3200.

116 -2000*.

117 Z-6200.

118 X2000 *.

119 Z-7700.

120 Z-9200.

121 G3*.

122 X2000 *.

123 Z-10 700 *.

124 P-500*.

125 P-1400.

126 X200.

127 Z0.

128 X-4400.

139 G25*.

130 P109 128*.

131 P6.

132 X2860*.

133 Z0.

134 X2660.

135 G25*.

136 P110 128*.

137 P1.

138 T2.

139 G96*.

140 P200*.

141 P900*.

142 S213.

143 G95*.

144 F35.

145 X2600 *.

146 Z200.

147 Z0.

148 G25*.

149 P110 127*.

150 P1.

151 T5.

152 S95,8.

153 X5200.

154 Z-8200.

155 G75*.

156 X4000*.

157 F10*.

158 P500.

159 Z-6200.

160 G75*.

161 X3000*.

162 Z1000*.

163 F10*.

164 P500.

165 X8000.

166 T3.

167 G97*.

168 S224.

169 G95*.

170 F100.

171 Z-4700.

172 X4200.

173 X-620.

174 G2*.

175 X2000*.

176 Z-3200*.

177 P2000*.

178 P100.

179 X200.

180 Z-1500.

181 X-2000.

182 G25*.

183 P173 181*.

184 P1.

185 X3040.

186 G25*.

187 P174 181*.

188 P1.

189 T4.

190 G97*.

191 S 408.6.

192 G95*.

193 F33.

194 Z-4700.

195 X3240.

196 X3000.

197 G25*.

198 P 174 179*.

199 P1.

200 X8000.

201 T6.

202 S30.

203 X4000 *.

204 Z300.

205 G31*.

206 X3000*.

207 Z-1200*.

208 F20000*.

209 P-127.5*.

210 P-24.

211 P0.

212 X20000*.

213 Z20000.

214 M5.

215 M30.

Выводы по работе В данной курсовой работе была разработана управляющая программа для обработки детали на станке с ЧПУ 16К20ФЗТ02, оснащенном устройством ЧПУ «Электроника НЦ-31».

На первом этапе, основываясь на анализе чертежа детали были выбраны: заготовка и метод ее получения, системы ЧПУ (контурная), технологическое оборудование.

Математическая подготовка включала в себя кодирование и составление текста самой управляющей программы. В программе были использованы стандартные циклы: G25, G31, G75.

Список литературы

программа станок управление обработка.

1) Каталог фирмы Sandvik Coromant 2009 год.

2) Конспект лекций по курсу «Программированная обработка на станках с ЧПУ и САП», А. В. Анкин, Москва, МГТУ «МАМИ», 2011 г.

3) Методические указания по курсовому проектированию по курсу «Программированная обработка на станках с ЧПУ и САП», А. В. Анкин — 2-е изд., Москва, МГТУ «МАМИ», 2010 г.

4) «Справочник технолога-машиностроителя», том 2, А. Г. Косилова, Р. К. Мещерякова, Москва, Машиностроение, 1985 г.