Программирование операций сверления с использованием R-параметров

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оренбургский государственный университет

Программирование операций сверления с использованием R-параметров

Терентьев А.А.

Станки с ЧПУ сочетают точность и производительность станков-автоматов и гибкость универсального оборудования. Это позволяет сократить не только время подготовки производства серийных изделий, но и время проектирования и запуска опытных образцов. При соблюдении определенных условий такое оборудование экономически целесообразно применять не только в условиях серийного, но и мелкосерийного и даже единичного производства [1].

Для сокращения времени на запуск новой продукции в производство эффективно применять параметрическое программирование ЧПУ, которое придает управляющим программам гибкость и универсальность [2]. Такое программирование позволяет разрабатывать для обработки группы подобных по форме, но разных по размерам деталей, одну универсальную управляющую программу.

Одним из наиболее простых методов параметрического программирования является программирование с использованием R-параметров (арифметических параметров). Этот метод используется в системе управления Sinumerik.

Следует иметь ввиду, что количество используемых R-параметров в системе управления может быть разным. Например, в системе управления учебными станками EMCO доступно 100 переменных, относящихся к типу REAL (действительные числа), причем, диапазон параметров от R0 до R89 может свободно использоваться программистом, а параметры от R90 до R99 зарезервированы для специальных операций. А на станке 400V с УЧПУ Sinumerik 802 Dsl доступны параметры от R0 до R299, но первые 100 параметров могут использоваться для специальных операций и программирования измерительного щупа.

Эффективность применения параметрического программирования с использованием R-параметров можно показать на примерах программирования операций сверления рядов отверстий.

В первом примере требуется разработать управляющую программу для обработки линейной схемы расположения отверстий. На рисунке 1 приведена схема расположения отверстий на конкретной детали, которая представляет собой пластину длиной 140 миллиметров, шириной 110 миллиметров и толщиной 15 миллиметров. На данной схеме не конкретизируется диаметр отверстия, так как на структуру разрабатываемой программы он не влияет (диаметр отверстия, а, следовательно, и сверла будет влиять на режим обработки).

Первые кадры управляющей программы будут стандартными. В них указываются плоскость интерполяции, смещение нулевой точки, система отсчета размеров, вызывается нужный режущий инструмент, назначается режим обработки, включается подача смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ).

N5 G17 G54 G90

N10 T5 M6

N15 F120 S1400 M3 M8

Рисунок 1 - Линейная схема расположения отверстий

Далее следует подвод инструмента к начальной точке, находящейся на одной прямой с первым рядом отверстий.

Если при подводе инструмента нет опасности столкновения с деталью и элементами станочного приспособления, то кадр N20 выглядит следующим образом:

параметрический программирование сверление

N20 G0 X=R15 Y=R16 Z5,

где R15 и R16 - координаты начальной точки по осям X и Y соответственно.

Координата по оси Z указана исходя из условия, что начало координат находится на верхней поверхности пластины.

В случае возможного столкновения подвод инструмента запрограммировать следующим образом:

N20 G0 X=R15 Y=R16

N21 Z5

В следующем кадре осуществляется модальный вызов соответствующего цикла сверления. Если необходимо сверлить неглубокие глухие отверстия, то используется цикл CYCLE82, если глубокие - CYCLE83. При сверлении неглубоких сквозных отверстий лучше применять цикл CYCLE81, а в случае использования цикла CYCLE82 последний (шестой) параметр принять равным нулю. В данном примере используем цикл CYCLE81.

N25 MCALL CYCLE81(R11, R12, R13, R14),

где R11 - координата плоскости отвода;

R12 - координата базовой плоскости;

R13 - безопасное расстояние;

R14 - конечная глубина сверления, указанная в абсолютных координатах.

Для организации замкнутого цикла в кадре N30 ставится метка, а затем объявляется цикл формирования ряда отверстий HOLES1.

N30 METKA:

N35 HOLES1(R15, R16, R17, R18, R19, R20),

где R17 - угол между линией ряда отверстий и абсциссой (осью X);

R18 - расстояние от начальной точки до первого отверстия;

R19 -расстояние между отверстиями;

R20 - количество отверстий в ряду.

Затем вычисляется значение ординаты начальной точки следующего ряда, организуется счетчик рядов и условие перехода.

N40 R16=R16+R23

N45 R22=R22+1

N50 IF R22<R21 GOTOB METKA,

где R21 - количество рядов;

R22 - счетчик рядов;

R23 -расстояние между рядами.

Когда количество рядов отверстий совпадет с заданным, происходит переход к выполнению последующих кадров, в которых программируется отмена модального вызова цикла сверления, отвод инструмента от детали, отключение вращения шпинделя и подачи СОЖ.

N55 MCALL

N60 G0 Z100

N65 M5 M9

N70 M30

После разработки управляющей программы для обработки конкретной детали необходимо присвоить соответствующие значения R-параметрам. В данном примере они будут иметь следующие значения:

Результаты моделирования управляющей программы при обработке линейной схемы расположения отверстий показаны на рисунке 2.

Рисунок 2 - Результаты моделирования управляющей программы при обработке линейной схемы расположения отверстий

Во втором примере требуется разработать управляющую программу для обработки отверстий, расположенных по концентрическим окружностям. На рисунке 3 приведена схема расположения отверстий на заданной детали

Рисунок 3 - Схема расположения отверстий по концентрическим окружностям

Отличие данной программы заключается в том, что здесь применяется цикл формирования окружности отверстий HOLES2. В данном примере арифметические параметры означают:

R31 - координата плоскости отвода;

R32 - координата базовой плоскости;

R33 - безопасное расстояние;

R34 - конечная глубина сверления, указанная в абсолютных координатах;

R35 - координата начальной точки по оси X;

R36 - координата начальной точки по оси Y;

R37 - координата центра окружности по оси X (абсцисса);

R38 - координата центра окружности по оси Y (ордината);

R39 - радиус окружности;

R40 - начальный угол;

R41 - угол индексации (повторного включения);

R42 -количество отверстий на окружности;

R43 - количество рядов;

R44 - счетчик рядов;

R45 -расстояние между рядами.

Управляющая программа будет иметь следующий вид:

N5 G17 G54 G90

N10 T5 M6

N15 F120 S1400 M3 M8

N20 G0 X=R35 Y=R36 Z5

N25 MCALL CYCLE82(R31, R32, R33, R34, 0, 1)

N30 METKA:

N35 HOLES2(R37, R38, R39, R40, R41, R42)

N40 R39=R39+R45

N45 R44=R44+1

N50 IF R44<R43 GOTOB METKA

N55 MCALL

N60 G0 Z100

N65 M5 M9

N70 M30

R-параметры в данном примере будут иметь следующие значения:

Результаты моделирования управляющей программы при обработке отверстий, расположенных по концентрическим окружностям, показаны на рисунке 4.

Рисунок 4 - Результаты моделирования управляющей программы при обработке отверстий, расположенных по концентрическим окружностям

При необходимости обработки других подобных по форме, но разных по размерам деталей необходимо изменить только численные значения R-параметров.

Таким образом, представленные примеры реализации параметрического программирования для системы управления Sinumerik показывают эффективность такого метода программирования для повышения универсальности разработки управляющих программ в условиях большой номенклатуры деталей.

Список литературы

1 Шеховцева, Т.В. Целесообразность применения станков с ЧПУ в единичном и мелкосерийном производстве на основе показателей технологичности деталей ГТД / Т.В. Шеховцева // Вестник МГТУ. - 2011. - Т. 14. - №4. - С.690-700.

2 Терентьев, А. А. Формирование компетенций, необходимых для выполнения профессиональной деятельности, связанной с эксплуатацией станков с ЧПУ [электронный ресурс] / А. А. Терентьев // Университетский комплекс как региональный центр образования, науки и культуры: материалы Всерос. науч.-метод. конф., 29-31 января 2014 г., Оренбург / Оренбургский гос. ун-т. - Электрон. дан. - Оренбург, 2014. - С. 503-505.

Размещено на Allbest.ru