Développement d'un programme de contrôle pour une machine CNC. Développement d'un programme de contrôle pour une machine-outil à commande numérique
Les entreprises produisant des systèmes CNC adhèrent à la norme ISO, mais autorisent souvent des écarts. Cela est dû à la "faiblesse" du micro-ordinateur dans la mise en œuvre de commandes technologiques multiparamétriques (par exemple, changement d'outil). Par conséquent, lors de la compilation de programmes pour un système CNC spécifique, il est nécessaire de se concentrer sur le "Manuel de l'utilisateur", qui est inclus dans l'ensemble de documentation de la machine de programmation.
Le code ISO-7bit définit un caractère comme un nombre binaire à sept bits. Si le nombre de trous sur la bande perforée qui définissent les bits de ce caractère est impair, alors le DPD (dispositif de préparation de données) complète automatiquement l'encodage de ce caractère avec un trou sur la huitième piste - un bit de parité. Pour le code EIA (Amérique, Japon), la huitième piste est le contrôle du nombre impair de trous.
Dans l'UE, le mouvement est programmé, défini par les axes de coordonnées X, Y, Z, ou rotation autour d'eux, respectivement, A, B, C (par exemple, la rotation de la table de la machine). Des lettres U, V, W définissent les fonctions de mouvement secondaire, respectivement parallèles aux axes X, Y et Z.
UE est une séquence de phrases numérotées appelées trames. Le numéro de frame est une étiquette par laquelle vous pouvez trouver le frame requis afin de l'éditer ou de démarrer la CN à partir de ce frame. Lors de la construction de l'UE, seules les informations qui changent par rapport à la partie précédente du programme sont enregistrées dans les trames.
Le cadre est composé de mots. Chaque mot a une adresse (une des lettres latines) et un nombre décimal. Nombre décimal est écrit dans un mot selon le format du mot. À systèmes modernes les nombres sont généralement écrits avec un point décimal, cependant, il est nécessaire de clarifier le format des nombres selon les instructions de l'utilisateur pour une machine particulière (il existe des systèmes CNC où le format des mots est déterminé par un paramètre stocké dans la RAM CNC).
A la fin du bloc, le caractère LF (retour chariot) est écrit. Par exemple : N10 G90 X10,2 Z-100 (LF) Dans le bloc n°10, un déplacement est défini dans le repère absolu (G90), vers un point de coordonnées (10.2, -100). Le caractère LF n'est visible que sur bande perforée, il est invisible à l'écran. Il n'est pas non plus apposé sur le listing de l'UE.
Les mots dans les blocs CN peuvent être entrés dans n'importe quelle séquence, la CNC traitera d'abord les commandes des fonctions technologiques S, F, T, M puis le G préparatoire, avec l'exécution de mouvements dimensionnels.
Contrôle modulo UE.
Comme indiqué précédemment, le code ISO-7bit suppose lors de l'encodage des caractères, nombre pair trous dans le ruban perforé. Si nous considérons le code de caractère comme un nombre binaire, alors selon la norme ISO, il doit contenir un nombre pair de uns. Cette propriété garantit la vérification contre une seule erreur (perte d'un bit ou d'un bit supplémentaire). Par conséquent, certains systèmes utilisent plus apparence fiable contrôle modulo.
Le dispositif de préparation des données (PDD) lors de l'enregistrement des trames UE calcule automatiquement les sommes de contrôle pour chaque trame et les divise par 10, déterminant le reste de l'addition (mod) à un multiple de 10. Cette addition sera la somme de contrôle (0... .9) pour la trame et l'UPD sera écrit automatiquement après le caractère de "fin de trame" (LF). La CNC, lors de la lecture des blocs CN, calcule également le rembourrage pour chaque bloc et les compare avec les rembourrages sur le support du programme. Si ces valeurs ne correspondent pas, cela provoque un message d'erreur sur le support du programme. La somme de contrôle est égale à la somme des codes numériques de tous les caractères, y compris le caractère "fin de trame" (LF). Le code du caractère est un nombre binaire, par exemple le code N 1001110| 2=78| Dix
Fragments de NC pour une machine CNC
Fonctions préparatoires G
Attention : Les fonctions de commande CN ne sont pas données pour un modèle CNC spécifique, mais sont leurs formes généralisées pour développer des programmes dans le cours et conception de remise des diplômes. Les fonctions d'adresse G, appelées fonctions préparatoires, déterminent le mode et les conditions de fonctionnement de la machine à commande numérique. Ils sont codés G00 à G99. 4
Positionnement G00. Accéder au point programmé en vitesse rapide.
G01 Interpolation linéaire. Déplacement en ligne droite à avance rapide.
G02 Interpolation circulaire dans le sens des aiguilles d'une montre Mouvement le long d'un arc de cercle dans le sens des aiguilles d'une montre vu depuis la direction positive d'un axe perpendiculaire au plan de mouvement.
G03 Interpolation circulaire dans le sens inverse des aiguilles d'une montre Mouvement le long d'un arc de cercle dans le sens inverse des aiguilles d'une montre vu depuis la direction positive d'un axe perpendiculaire au plan de mouvement.
G04 Pause. Initialise le retard dans le temps d'exécution de la CN.
G17 G18 G19 Sélection du plan d'interpolation circulaire. Spécifier le plan XY - G17, XZ - G18, YZ - G19 lors de la programmation du déplacement le long de l'arc de cercle et de la compensation du diamètre de la fraise.
G25 Répétition de programme Répétition multiple d'un groupe de séquences CN.
G41 G42 Compensation de diamètre de fraise à gauche et à droite. Utilisé pour décaler le parcours d'outil du centre de la fraise par rapport au contour en cours d'usinage.
G60 Positionnement précis Déplacement en vitesse rapide, accostage d'une position dans une direction.
G81 … G89 Cycles fixes. Les mouvements des surfaces typiques des pièces sont programmés.
G80 Annulation du cycle fixe. Annule les cycles pré-programmés
G81 G89 G90 Cote absolue. Programmation des coordonnées en système de référence absolu.
G91 Taille incrémentielle. Programmation des coordonnées dans le système de référence relatif.
G92 Réglage du système de coordonnées. Détermine l'origine du système de coordonnées par rapport à la position spécifiée des organes de travail de la machine.
G94 G95 Déterminer l'unité de la valeur d'avance
G94 - mm/min
G95 - mm/tr G96 Vitesse de coupe constante. Traitement de programmation avec une vitesse de coupe constante.
G98 G99 Définir les propriétés dans les cycles pré-programmés. Définir le point de retour après avoir exécuté G81 89
Fonctions auxiliaires M
M00 Arrêt technologique. Après l'exécution de la commande, le programme est arrêté. Poursuite du travail - en appuyant sur la touche "Démarrer".
M01 Arrêt avec confirmation. La commande M01 est exécutée, à condition que la touche correspondante du panneau de commande soit enfoncée.
M02 M30 Fin du programme. Fin du bloc de programme. La commande pour terminer le traitement de cet UE. Il peut y avoir plusieurs programmes sur un support de programme (bande magnétique, bande perforée). Cette commande signifie en fait "fin de bande".
M03 M04 Rotation broche. Le sens de rotation de la broche est dans le sens des aiguilles d'une montre. Le sens de rotation de la broche est dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.
M05 Arrêt de la broche Provoque l'arrêt de la broche, désactive le refroidissement. M06 Changement d'outil. Met en position de travail l'outil dont le nombre est déterminé par l'adresse T.
M08 M09 Alimentation en liquide de refroidissement. Active le refroidissement. Désactive le refroidissement.
M19 Butée de broche orientée. Provoque l'arrêt de la broche à la position angulaire spécifiée.
M17 Fin de sous-programme. M20 Communication avec un appareil externe. Il peut paramétrer le transfert de contrôle vers un robot industriel, initialiser le fonctionnement d'un dispositif de transport et de stockage, etc.
M41 M42 M43 Plage de vitesse de broche. Définit le numéro de plage de vitesse de broche.
Il convient de noter qu'un certain nombre de fonctions, telles que "système de référence absolu - G90", la dimension de la valeur d'avance (G94, G95), la compensation de diamètre (G40) et d'autres, sont automatiquement définies lors de la préparation de la machine pour le fonctionnement ( mise sous tension). Elles sont appelées « fonctions par défaut » et leur état initial est précisé dans la « notice d'utilisation ».
Sous l'adresse F, la valeur d'avance est programmée, et S est la valeur de la vitesse de broche. La lettre d'adresse H détermine le numéro du correcteur pour la longueur, et D pour le diamètre.
Développement programme de contrôle pour une machine avec un numérique gestion de programme
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MINISTÈRE DE L'ÉDUCATION ET DES SCIENCES DE LA FÉDÉRATION DE RUSSIE
UNIVERSITÉ TECHNIQUE D'ÉTAT DE MOSCOU MAMAN Faculté: "Mécanique et technologique" Département : "Machines-outils et outils automatisés" COURS DE TRAVAIL par discipline Usinage programmé sur machines CNC et SAP Développement d'un programme de contrôle pour une machine-outil à commande numérique Moscou 2011 Action Préparation technologique programme de contrôle 1 Sélection des équipements de procédé 2 Sélection du système CNC 3 Croquis de la pièce, justification de la méthode de sa fabrication 4 Sélection d'outils 5 Voie technologique pour le traitement de la pièce 6 Objectif des modes de traitement Préparation mathématique du programme de contrôle 1 Codage 2 Programme de contrôle Conclusions des travaux Bibliographie contrôle de logiciel de détail de machine de codage 2. Présentation
À l'heure actuelle, l'ingénierie mécanique s'est largement développée. Son développement va dans le sens d'une augmentation significative de la qualité des produits, d'une réduction du temps de traitement sur les nouvelles machines grâce aux améliorations techniques. Le niveau de développement moderne de l'ingénierie mécanique impose les exigences suivantes aux équipements de coupe des métaux: haut niveau d'automatisation; garantissant une productivité, une précision et une qualité élevées produits manufacturés; fiabilité de l'équipement; la forte mobilité est actuellement due au changement rapide des installations de production. Les trois premières exigences ont conduit à la nécessité de créer des machines automatiques spécialisées et spéciales, et sur leur base des lignes automatiques, des ateliers, des usines. La quatrième tâche, la plus typique pour la production pilote et à petite échelle, est résolue au moyen de machines CNC. Le processus de contrôle d'une machine CNC est présenté comme un processus de transfert et de conversion d'informations d'un dessin en une pièce finie. La fonction principale d'une personne dans ce processus est de convertir les informations contenues dans le dessin de la pièce en un programme de contrôle compréhensible par la CNC, qui vous permettra de contrôler directement la machine de manière à obtenir une pièce finie correspondant au dessin. Ce projet de cours abordera les principales étapes de l'élaboration d'un programme de contrôle : préparation technologique du programme, et préparation mathématique. Pour ce faire, sur la base du dessin, les pièces seront sélectionnées: pièce, système CNC, équipement technologique. 3. Préparation technologique du programme de contrôle
3.1 Sélection des équipements de procédé
Pour traiter cette partie, sélectionnez tour avec le modèle CNC 16K20F3T02. Cette machine est conçue pour le tournage de pièces de corps de révolution à profils étagés et curvilignes en un ou plusieurs mouvements de travail dans un cycle semi-automatique fermé. De plus, selon les capacités de la machine CNC, différents filetages peuvent être coupés sur la machine. La machine est utilisée pour le traitement de pièces à partir d'ébauches de pièces avec serrage dans un mandrin mécanisé et pressage, si nécessaire, par un centre installé dans le fourreau de la poupée mobile avec mouvement mécanisé du fourreau. Caractéristiques machine: Nom du paramètreValeur du paramètreDiamètre maximal de la pièce : au-dessus du banc au-dessus du support 400 mm 220 mmDiamètre de la barre passant par le trou50 mmNombre d'outils6Nombre de vitesses de broche12Limites de vitesse de broche20-2500 min -1Limites des avances de travail : longitudinale transversale 3-700 mm/min 3-500 mm/min Vitesse de déplacement rapide : longitudinale transversale 4800 mm/min 2400 mm/min Résolution de mouvement : longitudinale transversale 0,01 mm 0,005 mm 3.2 Sélection du système CNC
Dispositif CNC - une partie du système CNC est conçue pour émettre des actions de contrôle organe exécutif machine conformément au programme de contrôle. Commande numérique (GOST 20523-80) de la machine - contrôle du traitement de la pièce sur la machine selon le programme de commande, dans lequel les données sont spécifiées sous forme numérique. Il existe des CNC : -contour; -positionnel ; position-contour (combiné); adaptatif. Avec le contrôle de position (F2), le mouvement des organes de travail de la machine se produit dans points donnés, et la trajectoire du mouvement n'est pas spécifiée. De tels systèmes ne permettent de traiter que des surfaces rectilignes. Avec la commande de contour (F3), le mouvement des organes de travail de la machine se produit le long d'une trajectoire donnée et à une vitesse donnée pour obtenir le contour de traitement requis. De tels systèmes permettent de travailler sur des contours complexes, y compris curvilignes. Les systèmes CNC combinés travaillent sur des points de contrôle (nodaux) et sur des trajectoires complexes. La machine CNC adaptative permet une adaptation automatique du traitement de la pièce à l'évolution des conditions de traitement selon certains critères. L'article couvert dans ce dissertation, a une surface incurvée (congé), par conséquent, le premier système CNC ne sera pas utilisé ici. Il est possible d'utiliser les trois derniers systèmes CNC. D'un point de vue économique, il est conseillé dans ce cas d'utiliser une CNC contour ou combinée, car. ils sont moins chers que les autres et offrent en même temps la précision de traitement nécessaire. Dans ce projet de cours, le système CNC "Electronic NTs-31" a été choisi, qui a une structure modulaire qui vous permet d'augmenter le nombre de coordonnées contrôlées et est principalement destiné à contrôler les tours CNC avec servocommandes d'avance et capteurs de retour d'impulsion. L'appareil fournit un contrôle de contour avec interpolation linéaire-circulaire. Le programme de commande peut être saisi soit directement depuis la télécommande (clavier) soit depuis une cassette mémoire électronique. 3.3 Croquis de la pièce, justification de la méthode de sa fabrication
Dans ce cours, nous acceptons conditionnellement le type de production de la pièce en question comme étant à petite échelle. Par conséquent, une barre d'un diamètre de 95 mm de produits longs simples (profil rond) a été choisie comme pièce à usiner pour la pièce. usage général en acier 45 GOST 1050-74 avec dureté HB=207…215. Les profilés simples à usage général sont utilisés pour la fabrication d'arbres lisses et étagés, de machines-outils d'un diamètre ne dépassant pas 50 mm, de douilles d'un diamètre ne dépassant pas 25 mm, de leviers, de cales, de brides. Lors de l'opération de découpage, la douille est découpée à une taille de 155 mm, puis elle est découpée à une taille de 145 mm sur une fraiseuse et centreuse, et des trous centraux sont simultanément réalisés ici. Étant donné que lors de l'installation de la pièce dans les centres, la conception et la base technologique sont combinées et que l'erreur dans la direction axiale est faible, elle peut être négligée. Le dessin de la pièce après l'opération de fraisage et de centrage est illustré à la figure 1. Figure 1 - dessin de la pièce 3.4 Sélection d'outils
Outil T1 Pour traiter les surfaces principales, l'ébauche et la finition, nous sélectionnons la fraise traversante avec fixation mécanique de la plaquette DNMG110408 en carbure GC1525 et une pince de rigidité accrue (Fig. 2). Figure 2 - à travers la fraise K r b, mmf 1, mmh, mmh 1, mml 1, mml 3, mm γλ s Plaque de référence93 02025202012530,2-60-70DNMG110408 Outil T2 Image 3 - outil de coupe préfabriqué je un , mma r , mmb, mmf 1, mmh, mmh 1, mml 1, mml 3, mm Plaque de référence4102020,7202012527N151.2-400-30 Outil T3 Pour percer un trou donné, on sélectionne un foret carbure GC1220 pour le perçage sous filetage M10 à queue cylindrique (Fig. 4). Figure 4 - perceuse ré c , mmdm m , mmD 21max, mml 2, mml 4, mml 6, mm91211,810228,444 Outil T4 Pour percer un trou donné, on sélectionne un foret carbure GC1220 à queue cylindrique (Fig. 5). ré c , mmdm m , mml 2, mml 4, mml 6, mm20201315079 Outil T5 Pour l'exécution filetage intérieur M 10×1 choisir un robinet GOST 3266-81 en acier rapide à rainures hélicoïdales (Fig. 5). Figure 5 - Appuyez sur 3.5 Voie de traitement technologique
La voie technologique de traitement d'une pièce doit contenir le nom et la séquence des transitions, une liste des surfaces traitées à la transition et le numéro de l'outil utilisé. Opération 010
Approvisionnement. De location. Découper la pièce Ø 95 mm jusqu'à la taille 155 mm, faire des trous centraux jusqu'à Ø 8 mm. Opération 020
Fraisage et centrage. Fraisez les extrémités à une taille de 145 mm. Opération 030
Tournage : placez la pièce dans les centres de rotation avant et arrière. Ensemble A Passage 1 Outil T1 Aiguiser à l'avance : · cône Ø 30 millimètre à Ø 40 · Ø 40 · cône Ø 40 millimètre à Ø 6 0 mm de la longueur 60 mm à la longueur 75 mm de l'extrémité de la pièce · Ø 60 · Ø 60 millimètre à Ø 70 le long d'un arc avec un rayon de 15 mm à partir d'une longueur de 85 mm à partir de l'extrémité de la pièce · Ø 70 · Ø 70 millimètre à Ø 80 mm sur une longueur de 120 mm à partir de l'extrémité de la pièce · Ø 80 millimètre à Ø 90 · Ø 90 Laisser une surépaisseur de finition de 0,5 mm par côté Transition 2 Outil T1 Affûtez enfin sur la transition 1 : · cône Ø 30 millimètre à Ø 40 mm jusqu'à une longueur de 30 mm à partir de l'extrémité de la pièce · Ø 40 mm d'une longueur de 30 mm à une longueur de 30 mm à partir de l'extrémité de la pièce · cône Ø 40 millimètre à Ø 60 mm de la longueur 60 mm à la longueur 75 mm de l'extrémité de la pièce · Ø 60 mm de la longueur 75 mm à la longueur 85 mm de l'extrémité de la pièce · Ø 60 millimètre à Ø 70 le long d'un arc d'un rayon de 15 mm à partir d'une longueur de 85 mm à partir de l'extrémité de la pièce · Ø 70 mm de la longueur 100 mm à la longueur 120 mm de l'extrémité de la pièce · Ø 70 millimètre à Ø 80 mm sur une longueur de 120 mm à partir de la face frontale de la pièce · Ø 80 millimètre à Ø 90 mm le long d'un arc avec un rayon de 15 mm à partir de la longueur à partir de la longueur de 120 mm à partir de l'extrémité de la pièce · Ø 90 mm de la longueur 135 mm à la longueur 145 mm de l'extrémité de la pièce Passage 3 Outil T2 · Affûter une rainure rectangulaire de 10 mm de large d'un diamètre de 40 à un diamètre de 30 mm à une distance de 50 mm de l'extrémité de la pièce. Ensemble B Passage 1 Outil T3 · Percer un trou Ø 9 40 mm de profondeur. Transition 2 Outil T4 · Percer un trou avec Ø 9 à Ø 20 à une profondeur de 15 mm. Passage 3 Outil T5 · Couper le filetage avec un taraud M10 ×1 à une profondeur de 30 mm. Opération 040
Rinçage. Opération 050
Thermique. Opération 060
Affûtage. Opération 070
Contrôler. 3.6 Objectif des modes de traitement
Ensemble A Transition 1 - Tournage grossier Outil T1 2.La profondeur de coupe lors du tournage préliminaire de l'acier avec une fraise traversante à plaquette en carbure est choisie t = 2,5 mm. .Lors du tournage de l'acier et de la profondeur de coupe t = 2,5 mm, nous sélectionnons l'avance S = 0,6 mm / tour. . .Vitesse de coupe Avec v Pour MV = 0,8 (tableau 4 p. 263) Pour PV = 0,8 (tableau 5 p. 263) Pour IV = 1 (tableau 6 p. 263) 6.Le nombre de tours de la broche. 7.Force de coupe. où : C R (Tableau 9 p. 264) 8.puissance de coupe. Transition 2 - tournage fin Outil T1 .Détermination de la longueur de course L = 145 mm. 2.La profondeur de coupe lors du tournage préliminaire de l'acier avec une fraise traversante avec une plaque en alliage dur est choisie t = 0,5 mm. .Lors du tournage de l'acier et de la profondeur de coupe t = 0,5 mm, nous sélectionnons l'avance S = 0,3 mm / tour. .Durée de vie T = 60 min. .Vitesse de coupe Avec v = 350, x = 0,15, y = 0,35, m = 0,2 (Tableau 17 p. 269) KMV = 0,8 (Tableau 4 p. 263) Pour PV = 0,8 (tableau 5 p. 263) Pour IV = 1 (tableau 6 p. 263) 6.Le nombre de tours de la broche. 7.Force de coupe. où : C R \u003d 300, x \u003d 1, y \u003d 0,75, n \u003d -0,15 (tableau 22 p. 273) (Tableau 9 p. 264) 8.puissance de coupe. Transition 3 - rainurage Outil T2 .Détermination de la longueur de course L = 10 mm. 2.Lors du rainurage, la profondeur de coupe est égale à la longueur de la lame de coupe .Lors du tournage de l'acier et de la profondeur de coupe t = 4 mm, nous sélectionnons l'avance S = 0,1 mm / tour. 4.Durée de vie T = 45 min. .Vitesse de coupe