Программирование для станков с ЧПУ Пример разработки листа

Программирование для станков с ЧПУ Пример разработки листа КП/ДП Усачев Ю. И. , МГУПИ, каф ТИ 1

Последовательность разработки УП n Анализ чертежа детали n Разработка РТК (расчётнотехнологической карты)расчет УП n Разработка УП

Условия разработки РТК разрабатывается, если подготовка и (расчет) управляющей программы будет выполняться вручную (без применения ЭВМ).

Последовательность разработки РТК n n n Выбор (разработка) структуры операции Расчет координат опорных точек контура детали Разработка карт эскизов наладок операции (разработка последовательности формирования поверхностей детали) Расчет координат опорных точек траектории движения РИ Оформление РТК

Типовые компоновки станков с ЧПУ Токарные станки с одним суппортом (револьверной головкой))

Типовые компоновки станков с ЧПУ Токарные станки с двумя суппортами (револьверными головками)

Типовые компоновки станков с ЧПУ Токарные станки с тремя суппортами (револьверными головками)

Типовые компоновки станков с ЧПУ Фрезерные (сверлильно -фрезерно-расточные) станки с ЧПУ (три управляемые координаты)

Типовые компоновки станков с ЧПУ Сверлильно-фрезерно-расточные станки с ЧПУ (пять управляемых координат)

Типовые компоновки станков с ЧПУ Сверлильно-фрезерно-расточные станки с ЧПУ с функцией точения (пять управляемых координат)

Направление движения осей станка

Стандартные системы координат в станках с ЧПУ

Выбор начала координат n Абсолютное начало координат может быть выбрано в любом месте в пределах рабочих ходов исполнительных органов станка (для удобства составления программ и наладки станков). n Такое начало координат называется «плавающим нулем» или «смещением нуля» обработки; при этом расчет производится в системе координат детали.

Варианты определения координат опорных точек контура детали На основе аналитических расчетов n На основе геометрических построений, с использованием одного из графических редакторов (Autocad, Компас Т-Flex и т. д. ) n Заданием геометрических элементов и точек пересечения на экране монитора УЧПУ n Программно путем описания геометрических объектов с помощью встроенного языка геометрического программирования n

Аналитические расчеты Координата y. А= 100 мм (В системе координат Х 1 ОY 1 y. А 1= 40 мм) Координата x. А равна x. А = x. В + x. А 1, где x. А 1 – координата х точки А в системе Х 1 ОY 1, которая может быть определена из совместного решения двух уравнений y 1 = 40; x 12 + y 12 = R 702 x 1 = 57, 45. Тогда x. А = 107, 45 мм.

Геометрические построения в графической среде «Компас» Координаты точки А: x. А = 107, 45 мм. y. А= 100 мм.

Задание геометрических элементов на экране монитора УЧПУ

Оформление РТК составляется на основании: § расчётов координат опорных точек; § режимов резания; § принятых технических решений. РТК содержит законченный проект обработки заготовки на станке с ЧПУ в виде графического изображения траектории относительного движения инструмента на каждом переходе с необходимыми пояснениями

Исходные данные для разработки РТК (пример) n n n n Оборудование – токарный станок с ЧПУ мод. ТВС 100 А Устройство числового программного управления (УЧПУ) – NC 210; Дискретность рабочих ходов по осям X, Y – 0, 001 мм; Заготовка – пруток калиброванный Ø 42 ГОСТ 7417 -75 Материал – 12 Х 18 Н 10 Т ГОСТ 5632 -72 Шероховатость поверхностей Ra= 2, 5 мкм; Точность размеров - IT 12;

Определение координат опорных точек контура детали

Разработка эскизов наладки операции Схема установки заготовки и положение нулевой точки инструмента относительно нулевой точки детали

Сверление отверстия

Подрезка торца

Точение наружной поверхности

Растачивание отверстия

Отрезка заготовки

Инструмент для обработки детали n n n Для выполнения переходов применяется комплект инструментов, включающий: Т 1. 1 - Сверло спиральное Ø 16 – R 416. 2 -0160 L 20 -21; Т 2. 2 - Резец подрезной - PCLNR 2525 M 12 Т 3. 3 - Резец прорезной - RF 151. 22 -2525 -40 Т 4. 4 - Резец расточной - S 12 M – STFCR 09 Т 5. 5 - Резец отрезной - RF 151. 23 -2525 -40 M 1

Режимы резания N N N пер инстр. оп. т. Режимы резания t, мм i So, мм/об Sм, n, об/мин V, м/мин 1 Т 1. 1 1 -2 8 1 0, 1 1000 50, 25 2 Т 2. 2 3 -4 1 1 0, 3 300 1000 132 3 Т 3. 3 5 -14 16 -20 5 2, 3 5 1 0, 3 0, 15 240 150 800 105, 5 125, 6 4 Т 4. 4 21 -24 25 -27 2 0, 5 3 1 0, 15 0, 1 210 1400 128 132 5 Т 5. 5 28 -29 3 1 0, 1 80 800 50, 5

Форма таблицы РТК

Расчетно-технологическая карта

Общие характеристики системы ЧПУ NC 210 n n n n n 8 одновременно управляемых осей: плоскость круговой интерполяции может быть применена к любой паре осей; наличие винтовой интерполяция; сочетание круговой интерполяции с линейными и вращательными движениями; точность интерполяции в пределах одного микрометра на метр радиуса; датчики установки положения с разрешающей способностью 0, 1 мкм, оптические линейки; автоматическое управление векторной скоростью на профиле; управление ускорением и замедлением при круговой интерполяции; автоматическое замедление на углах; динамическая оптимизация скорости на профиле; память конфигурируемого перехода (максимально 64 кадра) для непрерывной обработки

Программирование УП Конкретная методика кодирования информации УП определяется моделью УЧПУ и ее возможностями. Способы программирования станков с ЧПУ: абсолютный (задаются значения координат опорных точек траектории); относительный (задаются приращения по координатам между опорными точками ).

Формат кадра УЧПУ NC 210 N 04 G 02, X/Y/Z/A/B/C/U/W/V/P/Q/D+05. 4, R+05. 4, I/J/K+05. 4, F 05. 2, S 05. 2, T 04. 4, M 02, H 02. Ведущие нули при записи кадров УП во всех словах разрешается опускать. В приведенном формате N 04 — четырехзначный номер кадра (N 1 до N 9999) Следующий элемент записи G 02 — двузначная подготовительная функция (G 0(G), G 1, G 2…G 99) Элемент записи размерных перемещений, например X+05. 3, означает перемещение по оси X со знаком «плюс» или «минус» -знак плюс можно опускать(D – величина коррекции) Элемент F 05. 2 — функция подачи, S 05. 2 —функция главного движения. Значащие цифры: пять слева от десятичной запятой и две справа; нули после запятой и впереди можно опускать Следующие элементы записи: Т 04. 4 — функция обозначения инструмента и корректора М 02 — двузначная вспомогательная функция. Н 02 – параметр постоянного цикла

Программирование первого перехода %01 N 1 S 1000. F 100. N 1. 1. M 6 N 2 GХ 0. N 3 G 81 R 4. Z-29. M 3 N 4 G 80 Z 100. X 200. M 5

Программирование второго перехода N 5 N 6 N 7 N 8 F 300. T 2. 2. M 6 G G 60 X 48. Z 0. M 3 G 1 X 15. G X 200. Z 100. M 5

Программирование третьего перехода(вариант 1) N 9 S 800. F 240. T 3. 3. M 6 N 10 GG 60 X 42. 5 Z 0. 2 M 3 N 11 G 1 X 40. 5 N 12 GX 42. 5 N 13 G 1 Z-5. N 14 X 31. 4 N 15 GX 42. 5 N 16 G 1 Z-10. …… N 31 G 1 X 20. 1 Z 20. N 32 GX 200. Z 100. M 5

N 9 N 10 N 11 N 12 N 13 N 14 N 15 N 16 N 17 N 18 N 19 N 20 N 21 N 22 N 23 N 24 N 25 Программирование третьего перехода(вариант 2 -язык GTL) p 1=Z 0. 2 X 40 l 1=p 1, a 0 l 2=Z-2. 2 X 40. a 90 l 3=Z-3. 25 X 31. 5, a-15 p 2=X 20. 1 Z 26. l 4=p 2, a 180 S 800. F 240. M 6 M 3 (DFP, 1) G 21 p 1 l 2 r 3 l 4 G 20 p 2 (EPF) G X 200 Z 100 M 5 (SPF, X, 1, 5)

Программирование четвертого перехода(язык GTL) N 26 N 27 N 28 N 29 N 30 N 31 N 32 N 33 N 34 N 35 N 36 N 37 N 38 N 39 N 40 N 41 N 42 p 3=Z 0 X 40 l 5=p 3, a 90 l 6=X 29. 2 Z-2. 22, a-15 l 7=X 17. Z 25, a 90 p 4=X 0 Z 25 l 8=p 4, a 0 S 1400. F 210. T 4. 4. M 6 M 3 (DFP, 2) G 21, p 3 l 5 r 3 l 6 l 7 G 20, p 4 (EPF) G X 200. Z 100 M 5 (SPF, Z, 2, 3)

Программирование пятого перехода N 43 N 44 N 45 N 46 F 80. S 800. T 5. 5. M 6 M 3 G G 60 X 42. 5. Z-25. G 1 X 0. G X 200. Z 100. M 5

Расчетно-технологическая карта и УП

Пример использования коррекции радиуса инструмента Ni N(i+1) G 1 G 42 X-31. 622 Y 40. F 200. G 2 X 33. 541 Y 35. I J 25. G 1 G 41 X-31. 622 Y 40. F 200. G 2 X 33. 541 Y 35. I J 25.

Пример программирования функций G 40, G 41, G 42

Пример программирования с компенсацией радиуса инструмента

Пример программирования постоянного цикла сверления

Спасибо за внимание Кафедра ТИ 1, 2007 г.