Sviluppo di un programma di controllo per una macchina CNC. Sviluppo di un programma di controllo per una macchina utensile a controllo numerico
Le aziende che producono sistemi CNC aderiscono allo standard ISO, ma spesso consentono deviazioni. Ciò è dovuto alla "debolezza" del microcomputer nell'implementazione di comandi tecnologici multiparametrici (ad esempio, modifica degli strumenti). Pertanto, quando si compilano i programmi per uno specifico sistema CNC, è necessario prestare attenzione al "Manuale d'uso", che è incluso nella documentazione della macchina programmatrice.
Il codice ISO-7bit definisce un carattere come un numero binario a sette bit. Se il numero di fori sul nastro perforato che definisce i bit di questo carattere è dispari, il DPD (dispositivo di preparazione dei dati) completa automaticamente la codifica di questo carattere con un foro sull'ottava traccia, un bit di parità. Per il codice EIA (America, Giappone), l'ottava traccia è il controllo per il numero dispari di buche.
Nella UE, il movimento è programmato, definito dagli assi coordinati X, Y, Z, o rotazione attorno ad essi, rispettivamente, A, B, C (ad esempio, la rotazione della tavola della macchina). Lettere U, V, W definiscono le funzioni di movimento secondarie, parallele rispettivamente agli assi X, Y e Z.
UE è una sequenza di frasi numerate chiamate frame. Il numero di frame è un'etichetta con cui è possibile trovare il frame richiesto per modificarlo o avviare il CN da questo frame. Quando si costruisce l'UE, nelle trame vengono registrate solo le informazioni che cambiano rispetto alla parte precedente del programma.
La cornice è fatta di parole. Ogni parola ha un indirizzo (una delle lettere latine) e un numero decimale. Numero decimaleè scritto in una parola secondo il formato della parola. A sistemi moderni i numeri sono generalmente scritti con un punto decimale, tuttavia, è necessario chiarire il formato del numero in base alle istruzioni dell'utente per una particolare macchina (ci sono sistemi CNC in cui il formato della parola è determinato da un parametro memorizzato nella RAM del CNC).
Alla fine del blocco viene scritto il carattere LF (ritorno a capo). Ad esempio: N10 G90 X10,2 Z-100 (LF) Nel blocco n° 10 viene definito un movimento nel sistema di riferimento assoluto (G90), verso un punto con coordinate (10.2, -100). Il carattere LF può essere visto solo su nastro perforato, è invisibile sul display. Inoltre non è apposto nell'elenco dell'UE.
Le parole nei blocchi NC possono essere inserite in qualsiasi ordine, il CNC elaborerà prima i comandi delle funzioni tecnologiche S, F, T, M e poi la G preparatoria, con l'esecuzione dei movimenti dimensionali.
Modulo di controllo UE.
Come notato in precedenza, il codice ISO-7bit presuppone durante la codifica dei caratteri, numero pari fori nel nastro perforato. Se consideriamo il codice del carattere come un numero binario, secondo lo standard ISO, deve contenere un numero pari di unità. Questa proprietà garantisce il controllo di un singolo errore (perdita di un bit o di un bit in più). Pertanto, alcuni sistemi ne utilizzano di più aspetto affidabile controllo modulo.
Il dispositivo di preparazione dei dati (PDD) durante la registrazione di frame UE calcola automaticamente i checksum per ciascun frame e li divide per 10, determinando il resto dell'addizione (mod) a un multiplo di 10. Questa aggiunta sarà il checksum (0... .9) per il frame e l'UPD verrà scritto automaticamente dopo il carattere di “fine frame” (LF). Il CNC, durante la lettura dei blocchi NC, calcola anche il riempimento per ogni blocco e li confronta con i riempimenti sul supporto del programma. Se questi valori non corrispondono, viene visualizzato un messaggio di errore sul supporto del programma. Il checksum è uguale alla somma dei codici numerici di tutti i caratteri, incluso il carattere "fine frame" (LF). Il codice carattere è un numero binario, ad esempio il codice N 1001110| 2=78| dieci
Frammenti di CN per una macchina CNC
Funzioni preparatorie G
Attenzione: Le funzioni di comando del CN non sono date per un modello di CNC specifico, ma sono le loro forme generalizzate per lo sviluppo di programmi in corso e disegno di laurea. Le funzioni con indirizzo G, dette funzioni preparatorie, determinano la modalità e le condizioni di funzionamento della macchina CNC. Sono codificati da G00 a G99. 4
G00 Posizionamento. Portarsi al punto programmato in rapido.
G01 Interpolazione lineare. Muoversi in linea retta ad avanzamento veloce.
G02 Interpolazione circolare in senso orario Movimento lungo un arco di cerchio in senso orario se visto dalla direzione positiva di un asse perpendicolare al piano di movimento.
G03 Interpolazione circolare in senso antiorario Movimento lungo un arco di cerchio in senso antiorario se visto dalla direzione positiva di un asse perpendicolare al piano di movimento.
G04 Pausa. Inizializza il ritardo nel tempo di esecuzione del CN.
G17 G18 G19 Selezione del piano di interpolazione circolare. Specificare il piano XY - G17, XZ - G18, YZ - G19 durante la programmazione del movimento lungo l'arco di cerchio e la compensazione del diametro della fresa.
G25 Ripetizione programma Ripetizione multipla di un gruppo di blocchi NC.
G41 G42 Compensazione diametro fresa sinistra e destra. Utilizzato per spostare il percorso utensile del centro della fresa rispetto al contorno in lavorazione.
G60 Posizionamento fine Spostamento in rapido, avvicinandosi a una posizione da una direzione.
G81 … G89 Cicli fissi. Vengono programmati i movimenti delle superfici tipiche dei pezzi.
G80 Annulla ciclo fisso. Annulla i cicli fissi
G81 G89 G90 Quota assoluta. Programmazione delle coordinate nel sistema di riferimento assoluto.
G91 Dimensione incrementale. Programmazione delle coordinate nel relativo sistema di riferimento.
G92 Impostazione del sistema di coordinate. Determina l'origine del sistema di coordinate rispetto alla posizione specificata dei corpi di lavoro della macchina.
G94 G95 Determina l'unità del valore di avanzamento
G94 - mm/min
G95 - mm/giro G96 Velocità di taglio costante. Programmazione delle lavorazioni con velocità di taglio costante.
G98 G99 Definisce le proprietà nei cicli fissi. Impostare il punto di ritorno dopo aver eseguito G81 89
Funzioni ausiliarie M
M00 Fermata tecnologica. Dopo aver eseguito il comando, il programma viene interrotto. Continuazione del lavoro - premendo il tasto "Start".
M01 Stop con conferma. Il comando M01 viene eseguito, a condizione che venga premuto il tasto corrispondente sul pannello di controllo.
M02 M30 Fine programma. Fine del blocco di programma. Il comando per completare l'elaborazione di questa UE. Ci possono essere diversi programmi su un supporto di programma (nastro magnetico, nastro perforato). Questo comando in realtà significa "fine del nastro".
M03 M04 Rotazione mandrino. Il senso di rotazione del mandrino è orario. Il senso di rotazione del mandrino è antiorario.
M05 Arresto mandrino Provoca l'arresto del mandrino, disattiva il raffreddamento. M06 Cambio utensile. Mette in posizione di lavoro l'utensile, il cui numero è determinato dall'indirizzo T.
M08 M09 Alimentazione refrigerante. Attiva il raffreddamento. Disattiva il raffreddamento.
M19 Arresto mandrino orientato. Fa arrestare il mandrino nella posizione angolare specificata.
M17 Fine del sottoprogramma. M20 Comunicazione con un dispositivo esterno. Può impostare il trasferimento del controllo a un robot industriale, inizializzare il funzionamento di un dispositivo di trasporto e stoccaggio, ecc.
M41 M42 M43 Gamma di velocità del mandrino. Imposta il numero dell'intervallo di velocità del mandrino.
Va notato che una serie di funzioni, come "sistema di riferimento assoluto - G90", la dimensione del valore di avanzamento (G94, G95), la compensazione del diametro (G40) e altre, vengono impostate automaticamente durante la preparazione della macchina per il funzionamento ( accendere l'alimentazione). Sono dette "funzioni predefinite" e il loro stato iniziale è specificato nelle "Istruzioni per l'utente".
All'indirizzo F viene programmato il valore di avanzamento e S è il valore della velocità del mandrino. La lettera di indirizzo H determina il numero del correttore per la lunghezza e D per il diametro.
Sviluppo programma di controllo per una macchina con un numero gestione del programma
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MINISTERO DELL'ISTRUZIONE E DELLE SCIENZE DELLA FEDERAZIONE RUSSA
UNIVERSITÀ TECNICA DELLO STATO DI MOSCA MAMI Facoltà: "Meccanica e tecnologica" Reparto: "Macchine utensili e utensili automatizzati" CORSO DI LAVORO per disciplina Lavorazioni programmate su macchine CNC e SAP Sviluppo di un programma di controllo per una macchina utensile a controllo numerico Mosca 2011 Facendo Preparazione tecnologica programma di controllo 1 Selezione delle apparecchiature di processo 2 Selezione del sistema CNC 3 Schizzo del pezzo, giustificazione del metodo per la sua produzione 4 Selezione utensile 5 Percorso tecnologico per la lavorazione del pezzo 6 Finalità del trattamento Modalità Preparazione matematica del programma di controllo 1 Codifica 2 Programma di controllo Conclusioni del lavoro Bibliografia controllo del software dei dettagli della macchina di codifica 2. Introduzione
Attualmente, l'ingegneria meccanica è stata ampiamente sviluppata. Il suo sviluppo è nella direzione di un aumento significativo della qualità del prodotto, riduzione dei tempi di lavorazione su macchine nuove grazie a miglioramenti tecnici. Il moderno livello di sviluppo dell'ingegneria meccanica impone i seguenti requisiti alle attrezzature per il taglio dei metalli: alto livello di automazione; garantendo elevata produttività, precisione e qualità Prodotti artigianali; affidabilità delle apparecchiature; l'elevata mobilità è attualmente dovuta al rapido cambiamento degli impianti di produzione. Le prime tre esigenze hanno portato alla necessità di realizzare macchine automatiche specializzate e speciali, e sulla base di esse linee automatiche, officine, fabbriche. Il quarto compito, il più tipico per la produzione pilota e su piccola scala, viene risolto per mezzo di macchine a controllo numerico. Il processo di controllo di una macchina CNC è presentato come un processo di trasferimento e conversione di informazioni da un disegno a una parte finita. La funzione principale di una persona in questo processo è convertire le informazioni contenute nel disegno del pezzo in un programma di controllo comprensibile dal CNC, che consentirà di controllare direttamente la macchina in modo tale da ottenere un pezzo finito corrispondente al disegno. Questo progetto del corso prenderà in considerazione le fasi principali dello sviluppo di un programma di controllo: preparazione tecnologica del programma e preparazione matematica. Per fare ciò, in base al disegno, verranno selezionate le parti: pezzo, sistema CNC, attrezzatura tecnologica. 3. Preparazione tecnologica del programma di controllo
3.1 Selezione delle apparecchiature di processo
Per elaborare questa parte, selezionare tornio con CNC modello 16K20F3T02. Questa macchina è progettata per la tornitura di parti di corpi di rivoluzione con profili a gradini e curvilinei in uno o più movimenti di lavoro in un ciclo semiautomatico chiuso. Inoltre, a seconda delle capacità della macchina CNC, è possibile tagliare vari fili sulla macchina. La macchina viene utilizzata per la lavorazione di pezzi da pezzi grezzi con bloccaggio in un mandrino meccanizzato e pressatura, se necessario, da un centro installato nel cannotto della contropunta con movimento meccanizzato del cannotto. Specifiche macchina: Nome parametroValore parametroDiametro massimo del pezzo: sopra il letto sopra il supporto 400 mm 220 mmDiametro della barra che passa attraverso il foro50 mmNumero di utensili6Numero di velocità del mandrino12Limiti di velocità del mandrino20-2500 min -1Limiti di avanzamento di lavoro: trasversale longitudinale 3-700 mm/min 3-500 mm/min Velocità di traslazione rapida: trasversale longitudinale 4800 mm/min 2400 mm/min Risoluzione del movimento: trasversale longitudinale 0,01 mm 0,005 mm 3.2 Selezione del sistema CNC
Dispositivo CNC: parte del sistema CNC è progettato per emettere azioni di controllo organo esecutivo macchina secondo il programma di controllo. Controllo numerico (GOST 20523-80) della macchina - controllo della lavorazione del pezzo sulla macchina secondo il programma di controllo, in cui i dati sono forniti in forma digitale. Ci sono CNC: -contorno; -posizionale; posizione-contorno (combinato); adattivo. Con il controllo di posizione (F2), il movimento dei corpi di lavoro della macchina avviene in punti dati, e la traiettoria del movimento non è specificata. Tali sistemi consentono di elaborare solo superfici rettilinee. Con il controllo del profilo (F3), il movimento dei corpi di lavoro della macchina avviene lungo una determinata traiettoria e ad una determinata velocità per ottenere il profilo di lavorazione richiesto. Tali sistemi consentono di lavorare su contorni complessi, compresi quelli curvilinei. I sistemi CNC combinati lavorano su punti di controllo (nodali) e su traiettorie complesse. La macchina CNC adattiva fornisce l'adattamento automatico della lavorazione del pezzo alle mutevoli condizioni di lavorazione secondo determinati criteri. L'oggetto trattato in questo tesina, ha una superficie curva (raccordo), quindi il primo sistema CNC non verrà utilizzato qui. È possibile utilizzare gli ultimi tre sistemi CNC. Da un punto di vista economico è consigliabile in questo caso utilizzare un profilo o un CNC combinato, perché. sono meno costosi degli altri e allo stesso tempo forniscono la necessaria precisione di elaborazione. In questo progetto del corso è stato scelto il sistema CNC "Electronics NTs-31", che ha una struttura modulare che consente di aumentare il numero di coordinate controllate ed è destinato principalmente al controllo di torni CNC con servoazionamenti di avanzamento e sensori di feedback degli impulsi. Il dispositivo fornisce il controllo del profilo con interpolazione lineare-circolare. Il programma di controllo può essere inserito sia direttamente dal telecomando (tastiera) che da una cassetta di memoria elettronica. 3.3 Schizzo del pezzo, giustificazione del metodo di produzione
In questo corso di lavoro, accettiamo condizionatamente il tipo di produzione della parte in questione come su piccola scala. Pertanto, come pezzo per il pezzo è stata scelta una barra con un diametro di 95 mm di prodotti lunghi semplici (profilo tondo). scopo generale da acciaio 45 GOST 1050-74 con durezza HB=207…215. I profili semplici per uso generale vengono utilizzati per la fabbricazione di alberi lisci e a gradini, macchine utensili con un diametro non superiore a 50 mm, boccole con un diametro non superiore a 25 mm, leve, cunei, flange. Durante l'operazione di raccolta, la boccola viene tagliata in una dimensione di 155 mm, quindi viene tagliata in una dimensione di 145 mm su una fresatrice e centratrice e qui vengono eseguiti simultaneamente i fori centrali. Poiché durante l'installazione della parte al centro, il design e la base tecnologica sono combinati e l'errore nella direzione assiale è piccolo, può essere trascurato. Il disegno del pezzo dopo l'operazione di fresatura e centraggio è mostrato nella Figura 1. Figura 1 - disegno del pezzo 3.4 Selezione dell'utensile
Strumento T1 Per lavorare le superfici principali per la sgrossatura e la finitura, selezioniamo la fresa passante giusta con fissaggio meccanico dell'inserto DNMG110408 in metallo duro GC1525 e un morsetto di rigidità aumentata (Fig. 2). Figura 2 - a destra attraverso la taglierina K r b, mmf 1, mmh, mmh 1, mm 1, mm 3, mm γλ S Targhetta di riferimento93 02025202012530,2-60-70DNMG110408 Strumento T2 Immagine 3 - utensile da taglio prefabbricato l un , mmm r , mmb, mmf 1, mmh, mmh 1, mm 1, mm 3, mm Targhetta di riferimento4102020,7202012527N151.2-400-30 Strumento T3 Per eseguire un determinato foro, selezioniamo una punta in metallo duro GC1220 per la foratura con filettatura M10 con gambo cilindrico (Fig. 4). Figura 4 - trapano D c , mmmm m , mmD 21massimo, mml 2, mm 4, mm 6, mm91211,810228,444 Strumento T4 Per eseguire un determinato foro, selezioniamo una punta in metallo duro GC1220 con gambo cilindrico (Fig. 5). D c , mmmm m , mm 2, mm 4, mm 6, mm20201315079 Strumento T5 Per l'esecuzione filettatura interna M 10x1 scegli un tocco GOST 3266-81 da acciaio ad alta velocità con scanalature elicoidali (Fig. 5). Figura 5 - Toccare 3.5 Percorso di elaborazione tecnologica
Il percorso tecnologico per la lavorazione di un pezzo deve contenere il nome e la sequenza delle transizioni, un elenco delle superfici lavorate alla transizione e il numero dell'utensile utilizzato. Operazione 010
Approvvigionamento. Noleggio. Tagliare il pezzo Ø 95 mm alla misura 155 mm, eseguire fori centrali fino a Ø 8 mm. Operazione 020
Fresatura e centraggio. Fresare le estremità ad una dimensione di 145 mm. Operazione 030
Tornitura: posizionare il pezzo nei centri di rotazione anteriori e posteriori. Impostare A Transizione 1 Strumento T1 Affilare in anticipo: · cono Ø 30 mm a Ø 40 · Ø 40 · cono Ø 40 mm a Ø 6 0 mm dalla lunghezza 60 mm alla lunghezza 75 mm dall'estremità del pezzo · Ø 60 · Ø 60 mm a Ø 70 lungo un arco di raggio 15 mm da una lunghezza di 85 mm dall'estremità del pezzo · Ø 70 · Ø 70 mm a Ø 80 mm ad una lunghezza di 120 mm dall'estremità del pezzo · Ø 80 mm a Ø 90 · Ø 90 Lasciare un margine di finitura di 0,5 mm per lato Transizione 2 Strumento T1 Sharpen finalmente sulla transizione 1: · cono Ø 30 mm a Ø 40 mm fino a una lunghezza di 30 mm dall'estremità del pezzo · Ø 40 mm da una lunghezza di 30 mm a una lunghezza di 30 mm dall'estremità del pezzo · cono Ø 40 mm a Ø 60 mm dalla lunghezza 60 mm alla lunghezza 75 mm dall'estremità del pezzo · Ø 60 mm dalla lunghezza 75 mm alla lunghezza 85 mm dall'estremità del pezzo · Ø 60 mm a Ø 70 lungo un arco con un raggio di 15 mm da una lunghezza di 85 mm dall'estremità del pezzo · Ø 70 mm dalla lunghezza 100 mm alla lunghezza 120 mm dall'estremità del pezzo · Ø 70 mm a Ø 80 mm ad una lunghezza di 120 mm dalla superficie frontale del pezzo · Ø 80 mm a Ø 90 mm lungo un arco con un raggio di 15 mm dalla lunghezza dalla lunghezza di 120 mm dall'estremità del pezzo · Ø 90 mm dalla lunghezza 135 mm alla lunghezza 145 mm dall'estremità del pezzo Transizione 3 Strumento T2 · Affilare una scanalatura rettangolare larga 10 mm da un diametro di 40 a un diametro di 30 mm a una distanza di 50 mm dall'estremità del pezzo. Impostare B Transizione 1 Strumento T3 · Fai un buco Ø 9 40 mm di profondità. Transizione 2 Strumento T4 · Praticare un foro con Ø 9 a Ø 20 ad una profondità di 15 mm. Transizione 3 Strumento T5 · Tagliare il filo con un maschio M10 ×1 ad una profondità di 30 mm. Operazione 040
Risciacquo. Operazione 050
Termico. Operazione 060
Rettifica. Operazione 070
Controllo. 3.6 Finalità del trattamento Modalità
Impostare A Transizione 1 - sgrossatura Strumento T1 2.La profondità di taglio durante la tornitura preliminare dell'acciaio con una fresa passante con piastra in metallo duro viene scelta t = 2,5 mm. .Quando si torni l'acciaio e la profondità di taglio t = 2,5 mm, selezioniamo l'avanzamento S = 0,6 mm / giro. . .Velocità di taglio Insieme a v A MV = 0,8 (Tabella 4 p. 263) A PV = 0,8 (Tabella 5 p. 263) A IV = 1 (Tabella 6 p. 263) 6.Il numero di giri del mandrino. 7.Forza di taglio. dove: C R (Tabella 9 p. 264) 8.potere di taglio. Transizione 2 - tornitura fine Strumento T1 .Determinazione della lunghezza della corsa L = 145 mm. 2.La profondità di taglio durante la tornitura preliminare dell'acciaio con una fresa passante con piastra in lega dura viene scelta t = 0,5 mm. .Quando si torni l'acciaio e la profondità di taglio t = 0,5 mm, selezioniamo l'avanzamento S = 0,3 mm / giro. .Vita utensile T = 60 min. .Velocità di taglio Insieme a v = 350, x = 0,15, y = 0,35, m = 0,2 (Tabella 17 p. 269) KMV = 0,8 (Tabella 4 p. 263) A PV = 0,8 (Tabella 5 p. 263) A IV = 1 (Tabella 6 p. 263) 6.Il numero di giri del mandrino. 7.Forza di taglio. dove: C R \u003d 300, x \u003d 1, y \u003d 0,75, n \u003d -0,15 (Tabella 22 p. 273) (Tabella 9 p. 264) 8.potere di taglio. Transizione 3 - scanalatura Strumento T2 .Determinazione della lunghezza della corsa L = 10 mm. 2.Durante la scanalatura, la profondità di taglio è uguale alla lunghezza della lama della taglierina .Quando si torni l'acciaio e la profondità di taglio t = 4 mm, selezioniamo l'avanzamento S = 0,1 mm / giro. 4.Vita utensile T = 45 min. .Velocità di taglio