Фрезерный станок

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Металлорежущие станки являются основным оборудованием машиностроительных заводов. Одним из главных направлений средне- и мелкосерийного производства является применение станков с ЧПУ. Расширение области применения станков с ЧПУ происходит одновременно с совершенствованием УЧПУ и самих станков.

Станки с ЧПУ обладают наибольшей гибкостью, быстротой переналадки. Это станки, управляемые системами, задающими программу, работают в алфавитно-цифровом коде. Программа может быть записана на программоносителях в виде перфоленты, перфокарты, магнитной ленты.

Станки с ЧПУ обеспечивают высокую производительность и точность обработки перемещений, задаваемых программой. Конструкция станков с ЧПУ обеспечивает совмещение различных видов обработки (точение-фрезерование, обработка резанием - контроль и т. д.), удобство загрузки заготовок, выгрузки деталей. Повышение точности обработки достигается повышением точности изготовления и жёсткостью станка, превосходящей жёсткость универсальных станков. Приводы станков с ЧПУ обеспечивают высокое быстродействие. Освоение нового оборудования с ПУ и его настройка требуют широких знаний оператора и наладчика. Наладчик должен уметь выявлять недочёты в УП, корректировать их, добиваясь при минимальных затратах времени наилучших результатов по точности и производительности при обработке детали. Наладка оборудования с ПУ является одним из основных и ответственных этапов.

В данном курсовом проекте рассматривается фрезерный станок модели 6Р13Ф3-01 с подробным описанием работы станка, методов устранения его неисправностей, а также приводятся экономические расчёты применения не только станков с ПУ, но и универсального оборудования, работающего на оптимальных режимах резания, с инструментами из новых инструментальных материалов, что позволило уменьшить себестоимость изготовления деталей, обрабатываемых на участке, повысить производительность труда за счёт правильной организации рабочего места, соблюдения всех требований по эксплуатации используемого оборудования. Современные УЧПУ разрабатываются с учетом их работы в гибком автоматизированном производстве и имеют разнообразный интерфейс для создания локальных сетей. Программное обеспечение их существенно расширило возможности технолога и оператора станка. Все шире в алгоритмах интерполяции используются сплайны и полиномы. Эти функции позволяют создавать плавные непрерывные кривые. Использование сплайнов в обработке позволяет сократить управляющую программу, улучшить динамику движения приводов, повысить качество обрабатываемых поверхностей, отказаться от ручной доводки пресс-форм. Хотя за последние годы язык программирования для УЧПУ претерпел серьезные изменения, однако остается преемственность программного обеспечения в виде набора базовых функций. Большинство программ, написанных для старых моделей УЧПУ, работают и с новыми моделями при минимальных переделках. Под программированием станка с числовым программным управлением (ЧПУ) понимают как разработку управляющей программы, так и ее ввод и активизацию. При этом под управляющей программой подразумевают обычно программу обработки и все вспомогательные обслуживающие процессы, привязанные к конкретной детали. Между тем, станки с ЧПУ нуждаются и в программировании процессов более широкого плана. К таким относятся процессы управления электроавтоматикой, создание новых стандартных циклов, настройка конфигурации (редактирование «машинных параметров») и некоторые другие. Подобные процессы не являются одноуровневыми, т.е. такими, управление которыми возможно по единому каналу ввода в систему ЧПУ. В настоящее время станок с числовым программным управлением (ЧПУ) является основным производственным модулем современного производства. Станки с ЧПУ используются как для автоматизации мелкосерийного или штучного производства, так и для производства больших серий. Ведущие фирмы постоянно совершенствуют и расширяют возможность систем ЧПУ, систем подготовки данных и проектирования. Одна из концепций этой стратегии неразрывно связана с совершенствованием регулируемого электропривода, придания ему новых качеств за счет цифрового управления.



Анализ технологичности детали

Деталь характеризуется сложной конфигурацией, образована сложными геометрическими поверхностями, которые могут быть использованы в качестве установочных баз на первой механической операции. Деталь изготовлена штамповкой, поэтому конфигурация наружного контура и внутренних поверхностей не вызывает значительных трудностей при получении заготовки. Штамповка производится на горизонтально - ковочных машинах, поковки массой 0,1-100кг (в нашем случае деталь 3,0кг). Штамповка производится из прутков и труб горячекатаного металла повышенной точности длиной 4м, диаметром 20-270мм. Иногда используют горячекатаную, как было сказано выше, но и холоднокатаную сталь, что повышает точность поковки.

Материал детали - качественная углеродистая конструкционная сталь марки 45 ГОСТ1050-88. Выполняется с соблюдением более строгих условий в отношении состава шихты и ведение плавки и разливки. К ним предъявляют более высокие требования по химическому составу; содержание серы < 0,04%, фосфора < 0,035-0,04%, а также меньшее количество неметаллических включений, регламентированные макро- и микроструктурой. Среднеуглеродистые стали, такие как сталь 45 применяют после нормализации, улучшения и поверхностной закалки для самых разнообразных деталей во всех отраслях машиностроения. Эти стали в нормализованном состоянии по сравнению с низкоуглеродистыми имеют более высокую прочность при более низкой пластичности (ув=500-610 МПа; д=21-16%). Стали, в отожженном состоянии достаточно хорошо обрабатываются резанием. Одной из важнейших характеристик любого конструкционного материала является обрабатываемость его резанием и определяется она коэффициентом обрабатываемости данного материала по отношению к эталонному. За эталонный материал принята сталь 45 с уВР = 650 МПа, НВ 1790 Мпа. Эталонная скорость резания при получистовом точении этой стали твердосплавными резцами 135 м/мин при 60-минутной стойкости. Эталонная скорость резания при точении резцами из быстрорежущей стали Р18 - 75 м/мин при 60-минутной стойкости.

Материал сталь 45 ГОСТ 1050-88.

Химический состав стали 45:

С - 0,4 - 0,5 %

Mn - 0,5 - 0,8 %

Si - 0,17 - 0,37 %

Cr - 0,3 %

S и P - не более 0,035 %

Механические свойства стали 45:

Предел прочности - 60 кгс/мм

Предел текучести - 32 кгс/мм

Вязкость - 38 %

Пластичность - 16 %

Ударная вязкость аn - 3,5 кгс м/см

Проведя анализ всех вышеперечисленных характеристик химического состава и физико-механических свойств данного материала, можно сделать вывод о том, что для изготовления детали подобрана оптимальная марка, отвечающая всем требованиям точности, качества и последующей эксплуатации.

Технологический процесс обработки детали предусматривает несколько стадий. Если рассматривать данный процесс в укрупненном плане, то необходимо выделить предварительную обработку и окончательную.

Каждая из этих стадий разбивается на необходимое количество технологических операций. В описании технологического процесса не указываются такие операции как смазка, упаковка, нанесение специальных покрытий и т.д. Можно предложить следующий порядок операций:

Фрезерная

Фрезеровать деталь предварительно.

Фрезеровать деталь окончательно.

Сверление

Центровать отверстие.

Сверлить 2 отверстия.

Рис.1.1 Деталь

К окончательным технологическим операциям следует отнести упаковочную операцию и др. В соответствии с порядком операций можно предложить следующий технологический маршрут обработки.

План обработки детали

Таблица 1.1

Наименование операции или перехода	Норма времени
1	Фрезеровать деталь предварительно	4,6
2	Фрезеровать деталь окончательно	2,6
3	Сверление	4
3.1	Центровать отверстие 1	1
3.2	Сверлить отверстие 1	1
3.3	Центровать отверстие 2	1
3.4	Сверлить отверстие 2	1
Итого:	11,2

Нормы времени в таблице приведены округленно. Для каждого перехода приведено только основное время операции и вспомогательное. Для каждой операции приведено полное время, т.е. время с учетом подготовительно- заключительных и контрольных операций.

Выбор типа производства и формы организации технологического процесса

Согласно ГОСТ 3.1108-74 для выбора типа производства необходимо рассчитать коэффициент закрепления операций, который равен отношению количества операций за последний месяц к количеству явочных мест.

Но выбор типа производства по этой методике не представляется возможным в виду отсутствия информации о номенклатуре производства. Для единичных технологических проектов может быть использован другой метод -- расчет коэффициента загрузки оборудования (рассчитывается время необходимое для загрузки).

(2.1)

t-величина такта выпуска;

t= =270 мин/шт(2.2)

tшт.ср -- средняя норма времени на операции ;

tшт.ср= = 6.2 мин (2.3)

N -- годовая программа выпуска ( 1000 шт.);

Fq -- годовой действительный фонд времени ( 4500 часов);

n -- коэффициент загрузки каждого рабочего места (0.75 ).

В результате расчета = 0.048, т.е. полученное значение соответствует мелкосерийному производству.

Выбор и расчет припусков на обработку

Расчет припусков на обработку производится на основе аналитического метода.

Учитывая форму заготовки и требования к качеству поверхности для расчета припуска выберем поверхность торца детали. В соответствии с таблицей 5 «Справочника технолога механического цеха» припуск на деталь весом до 4,0 кг равен 2,9 мм.

Выбор оборудования

Выбор металлорежущих станков для изготовления предложенной детали осуществлен на основании методики, изложенной с учетом следующих факторов:

- вид обработки;

- точность обрабатываемой поверхности;

- расположение обрабатываемой поверхности относительно технологических баз;

- габаритные размеры и масса заготовки;

- производительность операции;

- тип производства.

Таблица 4.1

Операция	Станок	Параметры
Фрезерная операция	Фрезерный станок с ЧПУ 6Р13Ф3-01	1. Размеры стола - длина, мм.......... 1600 - ширина...............400 2. Расстояние от оси шпинделя до вертикальных направляющих станка, мм..500 3. Расстояние от торца шпинделя до стола, мм.70-450 4. Наибольший ход стола продольный, мм..........1000 поперечный, мм...........400 5. Наибольший ход ползуна, мм 150 6. Вертикальный ход стола, мм 580 7. Диапазон скоростей вращения шпинделя, об/мин40-2000 8. Число скоростей.......18 9. Диапазон подач стола, салазок, ползуна, мм/мин...20-1200 10. Мощность главного привода, кВт.............7.5
Сверлильная операция	Сверлильный станок с ЧПУ2Р135Ф2	1. Макс. диаметр сверления, мм ..... 35 2. Макс. расстояние от торца шпинделя до стола, мм ........ 600 3. Макс. ход стола, мм: - продольный(Х) ....560 - поперечный(Y) ....360 4. Макс. ход револьверного суппорта(Z,R),мм .. 560 5. Количество скоростей шпинделя .. 12 6. Пределы скоростей шпинделя, об/мин .. 32-1400 7. Количество рабочих подач ..... 18 8. Скорость перемещения стола, мм/мин ..500-3800 9. Скор. перем. суппорта, мм/мин . до 4000

Фрезерные станки предназначены для фрезерования всевозможных деталей из стали, чугуна, цветных металлов торцовыми, концевыми, цилиндрическими, радиусными и другими фрезами.

На станках можно обрабатывать вертикальные, горизонтальные и наклонные плоскости, пазы, углы, рамки, зубчатые колеса и т.д.

Станки предназначены для выполнения различных фрезерных работ в условиях индивидуального и серийного производства.

Рис 4.1 Общий вид станка

Выбор режущих инструментов

Выбор режущих инструментов осуществляется в зависимости от метода обработки, формы и размеров обрабатываемой поверхности, ее точности и шероховатости, обрабатываемого материала, заданной производительности и периода стойкости (замены) инструмента. По возможности используются стандартные инструменты.

Таблица 5.1

Наименование операции или перехода	Наименование и обозначение Режущего инструмента
1	Фрезеровать деталь предварительно	Фреза концевая с коническим хвостовиком ОСТ2 И62-2-75035-2223-0103
2	Фрезеровать деталь окончательно	Фреза концевая с коническим хвостовиком ОСТ2 И62-2-75035-2223-0103
3,4	Сверление	Сверло спиральное с коническим хвостовиком ГОСТ 10903-77(2301-0113)
5	Центровать отверстие 1,2	Сверло спиральное с коническим хвостовиком ГОСТ 10903-77(2301-0113)
6	Сверлить отверстие 1,2	Сверло спиральное с коническим хвостовиком ГОСТ 10903-77(2301-0113)

Выбор приспособлений

Выбор приспособлений осуществлялся по возможности из числа стандартных или из типовых конструкций станочных приспособлений. Критерием выбора является вид механической обработки, точность обработки поверхности, габаритные размеры и масса заготовки, тип станка, расположение поверхности по отношению к технологическим базам. При выборе станочных приспособлений учитывались:

- вид механической обработки;

- модель станка;

- режущие инструменты;

- тип производства.

Таблица 6.1

Опер.	Наименов. операции	Наименов. приспособ	Обозначен. приспособ
1-6	Фрезерная	Универсальный сборный, круглый накладной кондуктор УСП-12	ГОСТ 21676-76
7	Сверлильная	Тиски станочные	Тиски 7200-0232 ГОСТ 14904-80

Выбор инструментальных приспособлений

При выборе инструментальных приспособлений учитывались:

- вид механической обработки;

- конструкция посадочного места станка;

- форма и размеры инструмента (его хвостовика).

Таблица 7.1 - Инструментальные приспособления

Опер.	Наименов. операции	Наименов. приспособ	Обозначен. приспособ
1-6	Фрезерная	Патрон цанговый 1-30-2-100	ГОСТ 26539-85 d=10-25 l<100
7	Сверлильная	Втулки переходные с хвостовиком конусностью 7:24 и внутреним конусом Морзе к станкам с ЧПУ 6504-0003	Втулка40-2-50 ОСТ2 П12-7-84

Выбор средств измерений и контроля размеров

Выбор средств измерения и контроля будем производить для наиболее ответственных параметров детали:

- Габаритные размеры:

1. Длина;

2. Диаметр;

- Диаметр крепежной части;

- Диаметр точного отверстия:

3. Треугольное гнездо;

Измеряется по соответствующим шаблонам (проходной и непроходной).

4. Остальные отверстия;

Измеряются калибрами пробками соответствующих размеров.

Таблица 8.1

Вид операции контроля	Наименование и марка прибора	Метрологическая характеристика
1 Измерение Длины детали L=300h14-1.15	Штангенрейсмас ( с отсчетом по нониусу) 41Р по ГОСТ 164-80	Погрешность (0.05мм. Цена деления 0.05мм. Вылет измерит. Губок 80мм. Предел измерения 40-400 мм.
2 Измерение диаметра D=(175h14-1	Штангенрейсмас 41Р ГОСТ 164-80	Погрешность (0.1мм. Цена деления 0.1мм. Вылет измерит. Губок 125 мм Предел измер. 100-1000 мм.
3 Измерение диаметра крепежной части	Гладкий микрометр по ГОСТ 6507-78	Погрешность (2((6 мкм. Диапазон измерений 0-300мм. Цена деления 0.01мм.
4 Измерение диаметра точного отверстия	Нутромер с измерит. головкой по ГОСТ 9244-75 тип 106	Погрешность (0.0035мм. Цена деления 0.002мм Диапазон 10-18мм.

Методика измерений может быть предложена следующая: измерению подвергается, например, каждая десятая деталь партии и если обнаруживается отклонение от допустимых погрешностей изготовления то проверяются все следующие детали, в случае если количество отбраковки превышает среднестатистический уровень, производится контроль металлорежущего оборудования.

Выбор режимов резания

Режимы резания зависят от обрабатываемого материала, от материала режущей части инструмента, от шероховатости поверхности, от нее конфигурации, от величины припуска на об работку. Принята следующая последовательность назначения режимов резания: сначала назначают глубину резания, затем задают величину подачи, потом скорость резания, затем скорость вращения шпинделя станка:

n = (9.1)

Расчетно-аналитическим методом вычислим режимы резания для токарной обработки. Глубина резания назначается в зависимости от вида обработки, т.к. обработка черновая выбираем t = 2 мм. По таблицам в [3] в зависимости от диаметра обрабатываемой поверхности выбираем значение подачи s =1мм/об. для диаметра 139мм. Скорость резания рассчитывается по эмпирической формуле:

v = vтб Kv = ( Kmv ( Kпв ( Kив) (9.2)

Kmv = Кг

Для углеродистой стали Kг = 1; (в = 600; для резца nv = 1.75).

Kпв -- коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки, равен 0.8 для поковки.

Kив -- коэффициент, учитывающий вид инструментального материала, для ВК8 равен 0.4.

Время износа материала резца для одноинструмантальной обработки 30-60мин.

Показатели степеней x, y, m и коэффициент Cv по таблицам для значения подачи 1 мм/об и наружного продольного точения:Cv = 350; x = 0.15; y = 0.35; m = 0.20. После расчета получаем значение скорости резания 150 м/мин.

Техническое нормирование времени операций

Техническое нормирование времени операций можно выполнить расчетно-аналитическим методом. В нашем случае, в мелкосерийном производстве рассчитывается норма штучно - калькуляционного времени:

Тшт.к. = То + Тв + Ттех + Торг + Тп + Тп.з(10.1)

Тшт.к. =11,2+0,57+0,57+0,26+0,72=13,32мин

где То -- Основное (машинное) время, вычисляемое как отношение длины рабочего хода инструмента к подаче (в минутах) его перемещения.

Тв -- Вспомогательное время, включает в себя продолжительность всех вспомогательных ходов инструмента, включений, переключений станка, установки и снятия заготовки.

Ттех -- Время технического обслуживания

Ттех = 0.06 ( То + Тв )=0,06*(3,9+5,6)=0,57 (10.2)

Торг -- Время организационного обслуживания

Торг = 0.06 ( То + Тв )=0,57 (10.3)

Тп -- Время регламентированных перерывов



Тп = 0.025 ( То + Тв )=0,26 (10.4)

Тп.з. -- Подготовительно-заключительное время

Тп.з. = 60 / р = а ( 60 / N ,где (10.5)

р -- размер партии

N -- годовая программа выпуска

a -- количество запусков партии в течении года

Тп.з. = 12 ( 60/1000 = 0.72 (мин.)

Расчет параметров опорных точек

Обработка деталей заданной конфигурации на станке с ЧПУ обеспечивает перемещение инструмента по траектории, обеспечивающей получение заданного контура детали. Информация о перемещении инструмента задается в программе для устройства ЧПУ в виде координат опорных точек. Эти координаты могут быть заданы в абсолютной системе координат, связанной с нулевой точкой станка, или в виде приращений координат конечных точек геометрических элементов контура относительно начальных. Программа обработки детали описывает траекторию движения определенной точки инструмента, называемой центром инструмента. Траектория центра инструмента эквидистантна контуру обрабатываемой детали. Режущая кромка резцов имеет закругления радиуса r, поэтому при обработке детали для получения заданного контура центр инструмента должен двигаться по эквидистанте к обрабатываемому контуру на расстоянии, равном радиусу закругления режущей кромки резца r.

А(x,z)-опорная точка контура; А(x,z) )-опорная точка эквидистанты;

инструментальный приспособление операция опорный

x=x+r; z=z+r-; ; (11.1)

(11.2)

(11.3)

. (11.4)

(11.5)

(11.6)

Рис.11.1 Карта опорных точек

Таблица 11.1

Описание устройства ЧПУ типа CNC

В системах класса CNC решаются задачи управления и подготовки управляющих программ. В их основе микроЭВМ, запрограммированные на выполнение функций ЧПУ, блоки связи с приводами, блоки выдачи технологических команд в требуемой логической последовательности, пульт с оперативным управлением и индексацией, каналы обмена данными с ЭВМ верхнего уровня.

Каждая из функций, выполняемых системой управления, обеспечивается соответствующей подпрограммой; координация их ведется программой-диспетчером. В их составе: программа управления загрузкой исходных данных с подпрограмм ввода и расшифровки кадра; программа управления станком с подпрограммами управления по направлениям x,y,z и по технологическим командам. Вторая программа управляет интерполятором и блоком задания скорости рабочей подачи и быстрых перемещений и состоит из программы подготовки данных, организующей программы диспетчер и драйвер - операторов для связи с внешним оборудованием.

Система управления организованна на одной микроЭВМ, оснащенной функциями памяти, логическими и арифметическими операциями, вводом и выводом управления. Предусмотрен пульт управления, фотосчитывающее устройство, устройства внешней среды, блоки соединены связями.

Кодирование информации и разработка управляющей программы

Физические и логические оси. Приводы станка относятся или к приводам подачи, или к приводам главного движения. Приводы подачи определяют положение в рабочем пространстве станка. Различают физические и логические координатные оси. Физические оси называют также системными. Они группируются по каналам системы ЧПУ; причем в рамках канала координатные оси пребывают в единообразном технологическом отношении друг к другу. Таким образом, группы осей могут работать (выполнять технологические операции) независимо и параллельно. Физические оси, не привязанные к каналу, называют асинхронными, или вспомогательными. Вспомогательные оси служат, к примеру, для организации перемещений в механизмах смены инструмента. Отдельные оси внутри группы канала ЧПУ называют логическими. Они объединены интерполяционными алгоритмами, и в этой связи их называют также синхронными осями. Логические оси канала имеют индексы. Связывание физических и логических осей осуществляют при помощи так называемых «машинных параметров» станка. Координатная система станка с ЧПУ. На станках с ЧПУ используют правоориентированную координатную систему, в которой предусмотрены линейные перемещения вдоль координат X, Y и Z; любая из которых может быть связана с круговыми вращениями поворотных осей А, В и С. Если станок имеет единственный шпиндель, то Z-ось параллельна оси шпинделя; в противном случае она перпендикулярна плоскости зажима детали. Положительные направления осей соответствуют относительному движению инструмента и заготовки. Х-ось расположена в горизонтальной плоскости зажима заготовки. Соответственно определяется и Y-ось. Оси X, Y и Z являются главными. Кроме того, возможны параллельные управляемые оси, которым придают адреса U, V, W. Поворотные движения, привязанные к базовым координатам, имеют адреса А, В и С. Положительное направление поворотных осей соответствует движению против часовой стрелки, если смотреть со стороны положительного направления соответствующей прямолинейной оси.

Оси, параллельные основным X, Y, Z, - имеют адреса U, V и W; а если существуют дополнительные параллельные координатные системы, то они имеют адреса Р, Q и R.

Рис. 3. Параллельные оси и поворотные движения в рабочей зоне

Другие координатные системы, используемые при программировании. Для того чтобы исполнять управляющую программу безо всяких изменений по отношению к чертежу, приходится назначать несколько координатных систем. Некоторые из них машинозависимы, другие же определяются свободно. Переход от одной координатной системы к другой называется координатным переходом. Осевая координатная система ACS. Совокупность осей любого канала системы ЧПУ образует «осевую координатную систему» ACS (Axes Coordinate System). Заданное движение вдоль координаты осевой координатной системы воспроизводится путем движения привода одной физической оси. Машинная координатная система MCS. Осевая координатная система зависит от типа и кинематики технологической машины, а потому при спецификации движений, связанных с обработкой деталей, ее роль невелика. По этой причине используют так называемую «машинную координатную систему» MCS (Machine Coordinate System), привязанную к каналу системы ЧПУ. Как правило, эта система - Декартова, а, следовательно, не зависит от кинематики технологической машины. У каждого канала системы ЧПУ может быть своя машинная координатная система. Ее нулевую точку М называют машинной и обозначают ф. Отношения между осями машинной и осевой координатных систем называются осевой (или «обратной») трансформацией. На рис. 2.4 представлены примеры подобных отношений. Относительную нулевую точку машинной координатной системы называют R и обозначают ф. Она служит для установления связи между нулем машинной координатной системы и точкой автоматического выхода в нуль

следящих приводов подачи в том случае, если датчики обратной связи по положению следящих приводов работают по приращению (т.е. в относительной системе измерения). Приводы должны быть выведены в относительную нулевую точку при включении и выключении питания на станке. В этом нет необходимости, если приводы подачи располагают абсолютной измерительной системой. Координатная система детали WCS. Координатную систему детали WCS (Workpiece Coordinate System) назначают свободно в зоне машинной координатной системы. Нулевую точку координатной системы детали называют W и обозначают символом ф. При необходимости можно определить несколько аддитивно связанных между собой координатных систем деталей. Координатная система управляющей программы PCS. Координатной системой управляющей программы PCS (Program Coordinate System) называют такую координатную систему детали WCS, индекс которой имеет максимальное значение: W{, где i=max. Нулевую точку координатной системы PCS называют Р и обозначают символом ф (рис. 2.5). Все запрограммированные* координаты управляющей программы соотносятся с нулевой точкой Р.

Координатную систему PCS, как и WCS, можно свободно назначать и поворачивать в зоне машинной координатной системы WCS.

Координатная система инструмента TCS. Координатная система инструмента TCS (Tool Coordinate System) определяет положение и ориентацию инструмента в машинной координатной системе. Нулевую точку координатной системы называют Т. Размеры инструмента (для трехкоординатного станка) задают по отношению к фиксированной точке, определяющей зажим инструмента. В разных случаях, показанных на рис. 2.6, точка Т может совпадать с точками N или Е.

Трансформация координат: машинные координаты, координаты детали и координаты управляющей программы. Абсолютные значения координат обычно определены в машинной системе координат по отношению к нулевой точке М. Из практических соображений, все размеры и перемещения, указанные в управляющей программе, заданы по отношению к нулевым точкам Р или W. При этом управляющие программы развязаны с машинными координатами. Благодаря программным смещениям, можно выполнять управляющую программу в любой зоне машинной системы координат без изменения размеров, указанных в управляющей программе. Если программные смещения отсутствуют, то все координаты управляющей

программы интерпретируются как машинные. Для программного смещения нуля детали предусмотрены следующие инструкции.

* G53, G54... G59. Смещение нуля ZS (Zero Shift).

* G153, G154.. .G159. Первое аддитивное (т.е. дополнительное) смещение нуля ZS.

* G253, G254...G259. Второе аддитивное смещение нуля ZS.

* G160, G260, G360, G167. Смещение нуля по внешней команде.

Положение детали может быть скорректировано путем смещения нуля ее координатной системы в плоскостях (X/Y, X/Z, Y/Z) и путем поворота в плоскости (X/Y) с помощью следующих инструкций.

* G138, G139. Коррекция (компенсация) положения детали.

Для коррекции положения детали путем смещения нуля ее координатной системы и поворотов в плоскостях (X/Y, X/Z, Y/Z) используют следующие инструкции.

* G353, G354, G359. Наклон плоскости.

* G453, G454, G459. Первый аддитивный наклон.

* G553, G554, G559. Второй аддитивный наклон.

Как уже отмечалось, последняя координатная система, из серии координатных систем детали, называется координатной системой управляющей программы. При смещении ее нуля по отношению к координатной системе детали используют следующие инструкции.

* G169, G168. Смещение нуля координатной системы управляющей программы.

* G269, G268. Аддитивное смещение нуля.

Иллюстрация к применению отдельных инструкций представлена на рис. 2.7.

Активизация смещений. Активизация смещений зависит от тех или иных G функций; она возможна при помощи «таблиц смещения нуля», при помощи первого и второго аддитивных смещений нуля ZS. Таблицы смещения нуля используют для хранения смещений между нулевой точкой М, с одной стороны, и нулевыми точками Р или W. Если соответствующее значение смещения активизировано, то это значение автоматически добавляется системой ЧПУ.

к каждому абсолютному значению координаты в управляющей программе. Таблицы смещения нуля представлены в файловой системе системы ЧПУ в форме ASCII файлов. Функция G22 активизирует эти таблицы в каждом канале системы ЧПУ.

Работа всех остальных G-функций рассмотрена в разделе программирования G-функций. Смещение нуля по внешней команде инициируется программируемым контроллером. Процедура определения и сохранения смещений продемонстрирована на рис. 2.8. Сохранение осуществляется путем записи смещений в таблицу.

Функции манипулирования запрограммированным контуром. Возможны следующие функции манипулирования контуром: * смещение (G60 - программирование смещения); * зеркальное отображение, масштабирование; поворот вокруг оси, параллельной координатной оси (функции G37, G38).

Подбор датчика для системы управления

Принципиальная схема датчиков (рис.) состоит из генератора и усилителя на транзисторах. При введении в зазор между катушками базовой и коллекторной обмоток металлической пластины происходит уменьшение коэффициента обратной связи, вызывающее срыв генерации.



Рис. Электрическая схема бесконтактного датчика

Нормально закрытый выходной транзистор Т3 открывается, что вызывает срабатывание реле в блоке питания (рис.), включенном в цепь коллектора Т3.

Рис. Схема блока питания бесконтактного датчика с выходным реле

Таблица14.1 - Параметры бесконтактных датчиков

Безопасные условия эксплуатации оборудования и системы управления

При работе на микроЭВМ, встроенных в системы числового программного управления, необходимо знать общие правила техники безопасности.

1. К работе допускаются, прошедшие инструктаж по технике безопасности и охране труда.

2. Перед началом работы необходимо убедиться, что выключатели «Сеть» на общем щитке находятся в положение «Отключено», а штепсельные разъемы находятся в рабочем положение.

3. Производить замену блоков, делать перекоммутацию только при отключенном питании сети.

4. Во время эксплуатации двери УЧПУ должны быть закрыты с помощью специального ключа.

5. При проведении работ необходимо остерегаться одновременного касания руками панели и корпуса .

6. Запрещается самостоятельно устранять неисправности, необходимо отключить напряжение. При работе и ремонте установки особое внимание следует обратить на надежное заземление. К болту заземления УЧПУ прокладывается медная шина или провод сечением не менее 2,5 мм.

7. Помещение лаборатории должно быть оборудовано системой пожарной сигнализации и первичными средствами пожаротушения (огнетушителями), а также средствами оказания первой медицинской помощи.

8. При закреплении детали в кулачковом патроне или использовании планшайб следует захватывать деталь кулачками на возможно большую величину. Не допускать, чтобы после закрепления детали кулачки выступали из патрона или планшайбы за пределы их наружного диаметра. Если кулачки выступают, заменить патрон или установить специальное ограждение.

9. При установке (навинчивании) патрона или планшайбы на шпиндель подкладывать под них на станок деревянные прокладки с выемкой по форме патрона (планшайбы).



Выводы

Тема программирования систем ЧПУ заслуживает не только отдельного внимания, но и нестандартного подхода. Этот подход, по моему мнению, заключается в следующем:

* программирование систем ЧПУ должно быть рассмотрено на наиболее полном (в соответствии с современными представлениями) полигоне подготовительных G-функций;

* специального внимания заслуживают справочные данные и алгоритмы стандартных циклов, практическая разработка которых в современных системах ЧПУ доступна конечному пользователю;

* в системах ЧПУ интерес представляют не только циклы программирования, привязанные к обработке каждого нового изделия, но и более длинные жизненные циклы (такие, как программирование электроавтоматики, конфигурирование системы ЧПУ);

* было бы неверно игнорировать предстоящие революционные изменения в технологии и самой процедуре программирования систем ЧПУ.

Одной из основных задач, решаемых системой ЧПУ при обработке изделий на металлорежущих станках, является обеспечение движения по заданной траектории. Участки обработки изделия описываются в виде последовательности кадров управляющей программы УЧПУ. В кадре задаются приращения координат или их абсолютные конечные значения, и определяется тип интерполяции, соответствующий участку траектории движения инструмента. При этом вычисление промежуточных точек траектории осуществляется с помощью подпрограмм интерполяции, входящей в состав базового программного обеспечения станка с УЧПУ.

В данной курсовой работе выполнены все необходимые поставленные задачи.



Список литературы

1. Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя.-М: Машиностроение, 1974. (Библиотека конструктора) Кн. 1.-1974.-415 с., черт.

2. Даровских В.Д. Дискретные методы в управлении объектами машиностроения: Учеб. пособие для студ. вузов, обучающихся по спец. «Автоматизация технологических процессов и производств». -Б.: КТУ им. И. Раззакова, 2000.-183 с.

3. Даровских В.Д. Методические указания к курсовому проектированию «Программное управление станками» для студентов специальности «Автоматизация и комплексная механизация машиностроения». Б.: ФПИ, 1982.-35с.

4. Даровских В.Д. Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств: Метод. руководство к самостоятельному решению технологических задач курсового и дипломного проектирования для студентов специальности «Автоматизация технологических процессов и производств». Т.02.302/Кырг.техн.ун-т.: Бишкек.1998.32 с.

5. Сосонкин В.Л. Программное управление технологическим оборудованием. М.: Машиностроение, 1991. 512 с.

Размещено на Allbest.ru

...