Технология машиностроения на станках с программным управлением

Размещено на http://www.allbest.ru

Содержание

1. Технология машиностроения на станках с программным управлением

1.1 Разработка технологических процессов обработки деталей на станках с программным управлением

1.2 Токарный станок с ЧПУ мод. 16К20ФЗ

1.3 Программирование токарной обработки

2. Графическая часть

Список литературы

1.Технология машиностроения на станках с программным управлением.

1.1 Разработка технологических процессов обработки деталей на станках с программным управлением

Форма и размеры детали, точность, шероховатость поверхностей, сведения о материале, покрытиях и состоянии поверхности, содержащиеся в чертеже, позволяют выделить совокупности поверхностей по видам обработки, определить последовательность операций.

На основании комплексного анализа конструкторско-технологических характеристик детали разрабатывается маршрутный технологический процесс.

Разработка операционной технологии для станков с ЧПУ характеризуется высокой степенью детализации. Кроме выбора установок, назначения последовательности переходов, выбора инструмента, приспособлений и режимов обработки, дополнительно проектируются карта наладки инструмента и расчетно-технологическая карта (РТК), оформляются требования к поставке заготовок и деталей после обработки на станке с ЧПУ. Степень детализации технологического проектирования зависит от уровня автоматизации подготовки УП и максимальна при ручном способе программирования. Операция в этом случае расшифровывается до уровня элементарных движений инструмента, для каждого из которых вычисляются геометрические параметры (координаты опорных точек) и назначаются режимы обработки.

В табл. 1 приведены этапы работ при проектировании и программировании операций для станков с ЧПУ, указан уровень их автоматизации при использовании различных способов подготовки управляющих программ.

Таблица 1

Программирование технологических операций включает в себя подготовку исходной информации на машинных носителях, обработку на ЭВМ и анализ результатов.

Подготовка исходной информации начинается с описания на входном языке данных, сформированных на предыдущем этапе. Затем следует перенос текста программы на машинный носитель.

Использование дисплеев и текстовых редакторов позволяет исключить перфорацию исходных данных или подготовку их на магнитной ленте. В этом случае в виде рукописи существует только первоначальный вариант исходного текста программы на входном языке САП.

Исходный текст может быть скомпонован из стандартных фрагментов либо средствами текстового редактора, либо при помощи макроаппарата. Возможна автоматическая генерация программы на входном языке по формализованному описанию детали и технологического процесса ее изготовления.

При эксплуатации САП Техтран в составе комплексной системы автоматизации ТПП для ГПС такая задача была решена созданием программного интерфейса, обеспечивающего связь автоматизированной системы проектирования операционной технологии и САП Техтран.

Управление процессом подготовки УП заключается в разработке и контроле планов-графиков подготовки УП. Автоматизация подготовки УП создает предпосылки для применения технически обоснованных нормативов трудоемкости и времени выполнения отдельных ее этапов, что повышает достоверность и объективность планирования. Эксплуатация современных САП предполагает использование технологической базы данных, машинной графики, создание архивов управляющих программ и сопроводительной документации. Это обеспечивает более эффективный учет и контроль ТПП и является необходимым условием для перехода к автоматизированной системе управления технологическими процессами производства (АСУТП).

1.2 Токарный станок с ЧПУ мод. 16К20ФЗ

Станок с ЧПУ предназначен для обработки наружных цилиндрических поверхностей (со ступенчатым и криволинейным профилем различной сложности) и нарезания резьбы в условиях единичного, мелкосерийного и серийного производства.

УП записывают на перфоленту в одном из стандартных кодов. Класс точности станка П.

УЧПУ станка обеспечивает перемещение суппорта по двум координатам, автоматическое переключение скоростей шпинделя, индексацию инструментальной головки в любой из шести позиций, а также выполнение вспомогательных команд.

Техническая характеристика станка мод. 16К20ФЗ. Наибольший диаметр обрабатываемого изделия, мм:

при установке над станиной 400

при установке над суппортом 220

Наибольшая длина обрабатываемого изделия, мм . 1000

Наибольшее перемещение суппорта, мм:

продольное. 900

поперечное .. 250

Число инструментов в резцедержателе.... 6

Число ступеней частоты вращения шпинделя:

общее................... 22

программируемое.............. . 9

Частота вращения шпинделя, об/мин... 12,5-2000

Подача, мм/мин:

продольная..................... . 3-1200

поперечная . .................... . 1,5-600

Дискретность отсчета по осям координат, мм:

продольной ..................... 0,01

поперечной...................... 0,005

Скорость быстрых перемещений, мм/мин:

продольных..................... 4800

поперечных ..................... 2400

Шаг нарезаемых резьб, мм.............. 0,1-10

Мощность главного привода, кВт... 10

Габарит (длина х ширина х высота) .... 3360X1710X1750

Масса станка, кг ..................... 400

Станок оснащается УЧПУ моделей „Контур 2ПТ-71" (станок мод. 16К20ФЗС1), „Электроника НЦ-31" (станок мод. 16К20Т1) и др.

Рис. 1. Общий вид токарного станка с ЧПУ мод. 16К20ФЗ

Основными узлами станка мод. 16К20ФЗ (рис. 1) являются:

основание 15; шпиндельная бабка 14; станина 12; суппорт с кареткой 8; поворотный резцедержатель 7 и задняя бабка 4.

Основанием станка является монолитная отливка, на которой расположена станина.

Внутри основания размещаются: электродвигатель привода главного движения; стружкосборник; насос охлаждения и емкость для СОЖ.

По направляющим станины (коробчатой формы с поперечными ребрами П-образного профиля) перемещаются каретка суппорта и задняя бабка.

В правой части станины крепится привод 2 продольной подачи.

В передней бабке, закрепленной на левом конце станины, находится коробка скоростей.

Шпиндель, на который устанавливают патрон 13, смонтирован в двух конических роликоподшипниках. В передней бабке также смонтирован датчик резьбонарезания.

На поворотном резцедержателе с горизонтальной осью вращения, размещенном на поперечном суппорте, смонтирована съемная инструментальная головка.

На последней можно одновременно установить шесть резцов-вставок или три инструментальных блока.

Поворот резцедержателя осуществляется по программе или по команде от пульта 17 станка.

Поворот и зажим резцедержателя при наладке станка осуществляют вручную.

Задняя бабка, служащая для поддержания обрабатываемой заготовки в центрах, имеет пневматическое устройство, облегчающее перемещение бабки по направляющим станины и предотвращающее износ направляющих.

Приводы поперечной и продольной подач включают в себя шаговые двигатели с гидроусилителями моментов, одноступенчатые редукторы, шариковые передачи винт-гайка с винтами 9 и 6.

Предусмотрена возможность установки датчиков обратной связи.

Станок оснащен подвижным и неподвижным ограждениями.

Подвижное ограждение 16 снабжено прозрачным экраном, предохраняющим оператора от попадания стружки и позволяющим наблюдать за процессом резания.

Для обработки длинных заготовок используют люнет П.

Подвод СОЖ в зону резания (через устройство 10) производится по команде с пульта УЧПУ или с пульта станка.

Настройка нулевого положения производится в узле 5 с использованием путевого переключателя 3.

Гидропривод станка состоит из гидростанции 1, гидроусилителя моментов продольного хода каретки, гидроусилителя моментов поперечного хода суппорта и магистральных трубопроводов, соединяющих между собой гидравлические узлы и аппаратуру.

УЧПУ смонтировано в отдельном шкафу 18.

1.3 Программирование токарной обработки

станок программный обработка

Программы обработки токарных деталей могут быть разработаны с использованием технологического процессора, либо без него.

Во втором случае траектория обработки, технологические команды, режимы обработки назначаются технологом-программистом.

В случае, когда описание траектории движения инструмента не зависит от формы заготовки и формы детали, имеется возможность оформить часть программы в виде макроса, объем которого незначителен благодаря использованию цикла и условных операторов.

Универсальность и существенное сокращение объема головной программы и макроса получены за счет применения геометрических объектов типа КОНТУР.

Ниже представлен пример программирования токарной обработки с использованием технологического процессора.

Особенностями описания контура детали являются задание скругления контура (строки 16, 18) и указание зон обработки при помощи меток, как это выполнено в операторах 13 и 19 программы.

В остальном описания геометрии детали и заготовки не отличаются от принятого в Техтране, поэтому прокомментированы только технологические операторы.

На рис. 2 и рис. 3 изображены соответственно геометрические построения и траектория обработки, спроектированная и рассчитанная с использованием системы Техтран-Т.

Рис.2

Рис.3

Ниже приведен текст программы:

В тексте этой программы номера строк обозначают следующее:

24 -- описание обрабатываемой детали; задан код материала, находящегося в базе данных системы, шероховатость поверхности (RZ80);

25 -- задание припусков на чистовую (ЧИСТ) и на точную чистовую обработку (ТЧИСТ) -- 1 и 0,3 мм соответственно;

26 -- задание положения начала системы координат станка в системе координат детали (х = - 20, у = 0);

27 -- описание зажимного устройства (необходимо для анализа возможности столкновения инструмента и патрона); в качестве параметров указаны код зажимного устройства (трех-кулачковый патрон), координата (х = 0) базовой плоскости в системе координат станка, габаритные размеры (наружный диаметр -- 260 мм и расстояние от базовой плоскости до переднего торца патрона, включая кулачки,-- 70 мм);

28 -- задание плоскости зажима -- положения базовой плоскости в системе координат детали (х = 20);

29 -- описание инструмента (выполняется, если используется инструмент, не описанный в базе данных); задан код инструмента (ПРОХ), его геометрические параметры: вылеты (координаты вершины резца в системе координат резцедержателя), радиус скругления при вершине (0,5 мм), тип резца (левый), главные и вспомогательные углы в плане (93 и 18°), направление подачи (продольное);

30 -- описание технологического перехода; под кодом «Т1» описано черновое точение открытой зоны без подчистки; направление обработки -- продольное, выполняется инструментом, заданным под кодом «ПРОХ»; угол установки инструмента -- 90° по отношению к направлению подачи, номер корректора -- первый. Режимы резания (частота вращения шпинделя -- 600 об/мин, глубина резания -- 3 мм, подача --0,5 мм/об.) могут быть опущены; в этом случае они рассчитываются автоматически по характеристикам материала и поверхности детали с учетом заданных припусков и характеристик инструмента;

31 -- вызов параметров обработки, заданных в описании технологического перехода;

32, 34 -- координаты начальной и конечной точки траектории движения инструмента;

33 -- задание обработки зоны, отмеченной метками Ml и М2 и направления обработки (по или против направления ее описания);

35 -- ограничитель программы.

Графическая часть

Список литературы

1. Бароновский Ю.В. Режимы резания металлов: справочник. М.: Машиностроение, 1972.

2. Васин А.Н., Королёв А.В. Технологичность конструкции изделий: метод, указ. к выполн. курс, и диплом, проектов: Саратов: СГТУ, 2000. 15 с.

3. Дерябин А.Л. Программирование технологических процессов станков с ЧПУ. М.: Машиностроение, 1984.

4. Сафраган Р.Э. Эксплуатация станков с числовым программным управлением, Киев: Техника, 1974.

4. Худобин Л.В. Курсовое проектирование по технологии машиностроения; учеб. Пособие, М.: Машиностроение, 1989. 287 с.

5. Обработка деталей на станках с ЧПУ. М: Машиностроение, 1976.

6. Червоткин В.А., Бессер М.Р. Проектирование технологических процессов изготовления деталей на токарно-центровых станках с ЧПУ: метод, указ. к выполнению курсового и дипломного проектов / сост.: Саратов: СПИ, 1984.

Размещено на Allbest.ru