Розробка керуючої програми для верстата із чпу. Розробка керуючої програми для верстата з числовим програмним керуванням
Підприємства, що випускають системи ЧПК, дотримуються стандарту ISO, проте часто допускають відхилення. Це зумовлено «слабкістю» мікроЕОМ у реалізації багатопараметричних технологічних команд (наприклад, зміна інструментів). Тому при складанні програм для конкретної системи ЧПУ необхідно орієнтуватися на Інструкцію користувача, що входить в комплект документації на програмний верстат.
Код ISO-7bit визначає символ як семирозрядне двійкове число. Якщо кількість отворів на перфострічці, що визначають біти цього символу непарне, то УПД (пристрій підготовки даних) автоматично доповнює кодування цього символу отвором на восьмій доріжці – біт контролю на парність. Для коду ЕIА (Америка, Японія) восьма доріжка є контрольною за непарністю числа отворів.
В УП програмується переміщення, визначені координатними осями X, Y, Z або обертанням навколо них, відповідно А, В, С (наприклад, обертання столу верстата). Латинські літери U, V, W визначають функції вторинного переміщення, паралельно осям відповідно X, Y та Z.
УП є послідовністю пронумерованих пропозицій, званих кадрами. Номер кадру – це позначка, за якою можна знайти необхідний кадр, щоб відредагувати його або почати УП з цього кадру. При побудові УП у кадрах записується лише інформація, яка змінюється стосовно попередньої частини програми.
Кадр складається із слів. Кожне слово має адресу (одну з букв латинського алфавіту) та десяткове число. десяткове числозаписується у слові відповідно до формату слова. В сучасних системахчисла, як правило, записуються з десятковою точкою, проте уточнити формат числа необхідно за інструкцією користувача на конкретний верстат (є системи УЧПУ, де формат слова визначається параметром, записаним в ОЗУ УЧПУ).
Наприкінці кадру записується символ LF (переклад каретки). Наприклад: N10 G90 X10,2 Z-100 (LF) У кадрі №10 визначено переміщення в абсолютній системі відліку (G90), точку з координатами (10.2, -100). Символ LF можна побачити лише на перфострічці, на дисплеї він невидимий. Чи не проставляється він і на лістингу УП.
Слова в кадрах УП можна проставляти в будь-якій послідовності, УЧПУ відпрацює спочатку команди технологічних функцій S, F, T, M, а потім підготовчих G, з виконанням розмірних переміщень.
Контроль УП за модулем.
Як уже зазначалося раніше, код ISO-7bit передбачає кодування символів, парне числоотворів на перфострічці. Якщо розглядати код символу як двійкове число за стандартом ISO, у ньому має бути парне число одиниць. Ця властивість гарантує перевірку від одиничної помилки (втрата одного біта чи один біт зайвий). Тому в деяких системах застосовується більше надійний виглядконтролю контроль за модулем.
Пристрій підготовки даних (УПД) при записі кадрів УП автоматично підраховує контрольні суми для кожного кадру і ділить їх на 10, визначаючи залишок доповнення (mod) до числа кратного 10. Це доповнення буде контрольним числом (0....9) для кадру та запишеться УПД автоматично після символу «кінець кадру» (LF). УЧПУ при зчитуванні кадрів УП також підраховує доповнення для кожного кадру і порівнює їх з доповненнями на програмоносії. Чи не збіг цих величин, викликає повідомлення про помилку на програмоносії. Контрольна сума дорівнює сумі числових кодів всіх символів, включаючи символ кінця кадру (LF). Код символу - це двійкове число, наприклад код N 1001110 | 2 = 78 | 10
Фрагменти УП для верстата з ЧПУ
Підготовчі функції G
Увага: Командні функції УП наводяться не для конкретної моделі УЧПУ, а є їх узагальненими формами для розробки програм у курсовому та дипломне проектування. Функції з адресою G, які називають підготовчими, визначають режим та умови роботи верстата з ЧПУ. Вони кодуються від G00 до G99. 4
G00 Позиціювання. Переміщення в запрограмовану точку швидкого ходу.
G01 Лінійна інтерполяція. Переміщення прямою на швидкій подачі.
G02 Кругова інтерполяція за годинниковою стрілкою Рух за дугою кола за годинниковою стрілкою, якщо дивитися з боку позитивного напрямку осі перпендикулярної до площини руху.
G03 Кругова інтерполяція проти годинникової стрілки Рух по дузі кола проти годинникової стрілки, якщо дивитися з боку позитивного напрямку осі перпендикулярної до площини руху.
G04 Пауза. Ініціалізує затримку часу виконання УП.
G17 G18 G19 Вибір поверхні кругової інтерполяції. Завдання площини XY - G17, XZ - G18, YZ - G19 при програмуванні руху по дузі кола та корекції на діаметр фрези.
G25 Повторення програми Багаторазове повторення групи кадрів УП.
G41 G42 Корекція на діаметр фрези ліва та права. Використовується для зміщення траєкторії переміщення центру фрези щодо контуру, що обробляється.
G60 Точне позиціонування Переміщення на швидкому ходу з виходом на позицію з одного напрямку.
G81 … G89 Постійні цикли. Програмують рухи типових поверхонь деталей.
G80 Скасування постійного циклу. Скасовує постійні цикли
G81 G89 G90 Абсолютний розмір. Програмування координат у абсолютній системі відліку.
G91 Розмір у приростах. Програмування координат у відносній системі відліку.
G92 Встановлення системи координат. Визначає початок координатної системи щодо заданого становища робочих органів верстата.
G94 G95 Визначають розмірність значення подачі
G94 – мм/хв
G95 – мм/про G96 Постійна швидкість різання. Програмування обробки із постійною швидкістю різання.
G98 G99 Визначають властивості у Постійних циклах. Задають точку повернення після відпрацювання G81 89
Допоміжні функції М
М00 Технологічний зупинка. Після виконання команди відбувається зупинення роботи за програмою. Продовження роботи – натискання кнопки «Пуск».
М01 Зупинка з підтвердженням. Виконується команда М01 за умови натискання відповідної кнопки на ПУ.
М02 М30 Кінець програми. Кінець блоку програми. Команда завершення відпрацювання цієї УП. На програмоносії (магнітної стрічці, перфострічці) може бути кілька програм. Ця команда фактично означає «кінець стрічки».
М03 М04 Обертання шпинделя. Напрямок обертання шпинделя за годинниковою стрілкою. Напрямок обертання шпинделя проти годинникової стрілки.
М05 Зупинка шпинделя Викликає зупинку шпинделя, вимикає охолодження. М06 Зміна інструменту. Ставить до робочої позиції інструмент, номер якого визначено адресою Т.
М08 М09 Подача СОЖ. Включає охолодження. Вимикає охолодження.
М19 Орієнтований зупинка шпинделя. Викликає зупинку шпинделя в заданому кутовому положенні.
М17 Кінець підпрограми. М20 Зв'язок із зовнішнім пристроєм. Може встановити передачу управління промисловому роботу, ініціалізувати роботу транспортно-накопичувального пристрою та ін.
М41 М42 М43 Діапазон частот обертання шпинделя. Встановлює номер діапазону частоти обертання шпинделя.
Слід зазначити, що ряд функцій, такі як «абсолютна система відліку – G90», розмірність подачі (G94, G95), корекція на діаметр (G40) та інші, автоматично встановлюються при підготовці верстата до роботи (включення електроживлення). Вони називаються «функціями за замовчуванням» та їх початковим станом, обговорюється в «Інструкції користувача».
Під адресою F програмується значення подачі, а S – значення частоти обертання шпинделя. Адресна буква Н визначає номер коректора на довжину, а D на діаметр.
Розробка керуючої програмидля верстата з числовим програмним управлінням
Ви можете дізнатись вартість допомоги у написанні студентської роботи.
Допомога у написанні роботи, яку точно приймуть!
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ РФ
МОСКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ МАМІ Факультет: «Механіко-технологічний» Кафедра: «Автоматизовані верстатні системи та інструмент» КУРСОВА РОБОТА з дисципліни Програмована обробка на верстатах з ЧПУ та САП Розробка керуючої програми для верстата з числовим програмним керуванням Москва 2011 р. Ведення Технологічна підготовкакеруючої програми 1 Вибір технологічного обладнання 2 Вибір системи УЧПУ 3 Ескіз заготівлі, обґрунтування методу її отримання 4 Вибір інструменту 5 Технологічний маршрут обробки деталі 6 Призначення режимів обробки Математична підготовка керуючої програми 1 Кодування 2 Керуюча програма Висновки щодо роботи Список використаної літератури кодування верстат деталь програмне керування 2. Вступ
Нині значне поширення одержало машинобудування. Його розвиток йде у напрямах суттєвого підвищення якості продукції, скорочення часу обробки на нових верстатах за рахунок технічних удосконалень. Сучасний рівень розвитку машинобудування висуває такі вимоги до металорізального обладнання: високий рівень автоматизації; забезпечення високої продуктивності, точності та якості продукції, що випускається; надійність роботи устаткування; висока мобільність обумовлена нині швидкозмінністю об'єктів виробництва. Перші три вимоги сприяли необхідності створення спеціалізованих та спеціальних верстатів-автоматів, а на їх базі автоматичних ліній, цехів, заводів. Четверте завдання, найбільш характерне для дослідного та дрібносерійного виробництв, вирішується за рахунок верстатів із ЧПУ. Процес управління верстатом з ЧПУ представляється, як процес передачі та перетворення інформації від креслення до готової деталі. Основною функцією людини в даному процесі є перетворення інформації укладеної в кресленні деталі в керуючу програму, зрозумілу ЧПУ, що дозволить керувати верстатом безпосередньо таким чином, щоб отримати готову деталь, відповідну кресленню. У цьому курсовому проекті розглядатимуться основні етапи розробки керуючої програми: технологічна підготовка програми та математична підготовка. Для цього на основі креслення деталі буде обрано: заготівля, система ЧПУ, технологічне обладнання. 3. Технологічна підготовка керуючої програми
3.1 Вибір технологічного обладнання
Для обробки цієї деталі вибираємо токарний верстатз ЧПУ моделі 16К20Ф3Т02. Даний верстат призначений для токарної обробки деталей тіл обертання зі східчастим та криволінійним профілями за один або кілька робочих ходів у замкнутому напівавтоматичному циклі. Крім того, в залежності від можливостей пристрою ЧПУ на верстаті можна нарізати різні різьблення. Верстат використовується для обробки деталей із штучних заготовок із затискачем у механізованому патроні та підтиском при необхідності центром, встановленим у пінолі задньої бабки з механізованим переміщенням пінолі. Технічні характеристикиверстата: Найменування параметраВеличина параметраНайбільший діаметр оброблюваної деталі: над станиною над супортом 400 мм 220 ммДіаметр прутка, що проходить через отвір50 ммКількість інструментів6Число частот обертання шпинделя12Межі частот обертання шпинделя20-2 -1Межі робочих подач: поздовжніх поперечних 3-700 мм/хв 3-500 мм/хв Швидкість швидких ходів: поздовжніх поперечних 4800 мм/хв 2400 мм/хвДискретність переміщень: поздовжніх поперечних 0,01 мм 0,005 мм 3.2 Вибір системи УЧПУ
Пристрій УЧПУ - частина системи ЧПУ призначена для видачі впливів, що управляють виконавчим органомверстата відповідно до керуючої програми. Числове програмне управління (ГОСТ 20523-80) верстатом - управління обробкою заготовки на верстаті за програмою, що управляє, в якій дані задані в цифровій формі. Розрізняють ЧПУ: -контурне; -позиційне; позиційно-контурне (комбіноване); адаптивне. При позиційному управлінні (Ф2) переміщення робочих органів верстата відбувається в задані точки, При чому траєкторія переміщення не задається. Такі системи дозволяють обробити лише прямолінійні поверхні. При контурному управлінні (Ф3) переміщення робочих органів верстата відбувається по заданій траєкторії та із заданою швидкістю для отримання необхідного контуру обробки. Такі системи забезпечують роботу за складними контурами, зокрема криволінійні. Комбіновані системи ЧПУ працюють за контрольними точками (вузловими) та складними траєкторіями. Адаптивне ЧПУ верстатом забезпечує автоматичне пристосування процесу обробки заготовки до умов обробки, що змінюються, за певними критеріями. Деталь, що у даній курсової роботи, має криволінійну поверхню (галтель), отже, перша система ЧПУ тут не застосовується. Можливе використання останніх трьох систем ЧПУ. З економічної погляду доцільно у разі використовувати контурне чи комбіноване ЧПУ, т.к. вони менш дорогі, ніж інші, і водночас забезпечують необхідну точність обробки. В даному курсовому проекті була обрана система УЧПУ «Електроніка НЦ-31», яка має модульну структуру, що дозволяє збільшувати число керованих координат і призначене в основному для управління токарними верстатами з ЧПК із приводами подач і імпульсними датчиками зворотного зв'язку. Пристрій забезпечує контурне керування з лінійно-круговою інтерполяцією. Керуюча програма може вводитися безпосередньо з пульта (клавіатури), і з касети електронної пам'яті. 3.3 Ескіз заготівлі, обґрунтування методу її отримання
У цій роботі умовно приймаємо тип виробництва аналізованої деталі як дрібносерійний. Тому як заготовка для деталі обраний пруток діаметра 95 мм простого сортового прокату (круглого профілю) загального призначеннязі сталі 45 ГОСТ 1050-74 з твердістю НВ = 207 ... 215. Прості сортові профілі загального призначення використовують для виготовлення гладких і ступінчастих валів, верстатів діаметром не більше 50 мм, втулок діаметром не більше 25 мм, важелів, клинів, фланців. На заготівельній операції втулок нарізається розміром 155 мм, потім на фрезерно-центрувальному верстаті торцюється розміром 145 мм, і тут же одночасно виконуються центрові отвори. Оскільки при встановленні деталі в центрах відбувається поєднання конструкторської та технологічної бази, а похибка в осьовому напрямку мала, то її можна знехтувати. Креслення заготовки після фрезерно-центрувальної операції представлено малюнку 1. Рисунок 1 - креслення заготовки 3.4 Вибір інструменту
Інструмент Т1 Для обробки основних поверхонь чорнової та чистової вибираємо правий прохідний різець з механічним кріпленням пластини DNMG110408 із твердого сплаву GC1525 та притиском підвищеної жорсткості (рис. 2). Малюнок 2 - правий прохідний різець K r b, ммf 1, ммh, ммh 1, ммl 1, ммl 3, мм γλ s Еталонна пластина93 02025202012530,2-60-70DNMG110408 Інструмент Т2 Малюнок 3 - збірний відрізний різець l a , ммa r , ммb, ммf 1, ммh, ммh 1, ммl 1, ммl 3, ммЕталонна пластина4102020,7202012527N151.2-400-30 Інструмент Т3 Для свердління заданого отвору вибираємо свердло з твердого сплаву GC1220 для свердління під різьблення M10 із циліндричним хвостовиком (рис. 4). Малюнок 4 - свердло D c , ммdm m , ммD 21max, ммl 2, ммl 4, ммl 6, мм91211,810228,444 Інструмент Т4 Для розсвердлювання заданого отвору вибираємо свердло із твердого сплаву GC1220 із циліндричним хвостовиком (рис. 5). D c , ммdm m , ммl 2, ммl 4, ммl 6, мм20201315079 Інструмент Т5 Для виконання внутрішньої різьби M 10×1 вибираємо мітчик ГОСТ 3266-81 із швидкорізальної сталі з гвинтовими канавками (рис.5). Малюнок 5 - мітчик 3.5 Технологічний маршрут обробки
Технологічний маршрут обробки деталі повинен містити найменування та послідовність переходів, перелік оброблюваних на переході поверхонь та номер використовуваного інструменту. Операція 010
Заготівельна. Прокат. Відрізати заготівлю Ø 95 мм розмір 155 мм, виконувати центрові отвори до Ø 8 мм. Операція 020
Фрезерно-центрувальна. Фрезерувати торці розміром 145 мм. Операція 030
Токарна: встановити заготівлю в передньому ведучому і задньому центрах, що обертається. Встанови А Перехід 1 Інструмент Т1 Точити попередньо: · конус Ø 30 мм до Ø 40 · Ø 40 · конус Ø 40 мм до Ø 6 0 мм від довжини 60 мм до довжини 75 мм від торця заготовки · Ø 60 · Ø 60 мм до Ø 70 за дугою радіусом 15 мм від довжини 85 мм від торця заготовки · Ø 70 · Ø 70 мм до Ø 80 мм на довжині 120 мм від торця заготовки · Ø 80 мм до Ø 90 · Ø 90 Залишити припуск на чистову обробку 0,5 мм на бік Перехід 2 Інструмент Т1 Точити остаточно по переходу 1: · конус Ø 30 мм до Ø 40 мм до довжини 30 мм від торця заготовки · Ø 40 мм від довжини 30 мм на довжину 30 мм від торця заготовки · конус Ø 40 мм до Ø 60 мм від довжини 60 мм до довжини 75 мм від торця заготовки · Ø 60 мм від довжини 75 мм до довжини 85 мм від торця заготовки · Ø 60 мм до Ø 70 за дугою радіусом 15 мм від довжини 85 мм від торця заготовки · Ø 70 мм від довжини 100 мм до довжини 120 мм від торця заготовки · Ø 70 мм до Ø 80 мм на довжині 120 мм від торця заготовки · Ø 80 мм до Ø 90 мм за дугою радіусом 15 мм від довжини від довжини 120 мм від торця заготовки · Ø 90 мм від довжини 135 мм до довжини 145 мм. Перехід 3 Інструмент Т2 · Точити прямокутну канавку шириною 10 мм з діаметра 40 до діаметра 30 мм на відстані 50 мм від торця заготовки. Встанови Б Перехід 1 Інструмент Т3 · Свердлити отвір Ø 9 завглибшки 40 мм. Перехід 2 Інструмент Т4 · Розсвердлити отвір з Ø 9 до Ø 20 до глибини 15 мм. Перехід 3 Інструмент Т5 · Нарізати різьблення мітчиком М10 ×1 на глибину 30 мм. Операція 040
Промивна. Операція 050
Термічний. Операція 060
Шліфувальна. Операція 070
Контрольна. 3.6 Призначення режимів обробки
Встанови А Перехід 1 - чорнове точення Інструмент Т1 2.Глибину різання при попередньому точенні стали прохідним різцем із твердосплавною пластиною вибираємо t = 2,5 мм. .При точенні сталі та глибині різання t = 2,5 мм вибираємо подачу S = 0,6 мм/об. . .Швидкість різання З v До MV = 0,8 (табл. 4 стор. 263) До ПV = 0,8 (табл. 5 стор. 263) До ІV = 1 (табл. 6 стор. 263) 6.Число оборотів шпинделя. 7.Сила різання. де: З р (, Табл. 9 стор. 264) 8.Потужність різання. Перехід 2 – чистове точення Інструмент Т1 .Визначення довжини робочого ходу L = 145 мм. 2.Глибину різання при попередньому точенні стали прохідним різцем із твердосплавною пластиною вибираємо t = 0,5 мм. .При точенні сталі та глибині різання t = 0,5 мм вибираємо подачу S = 0,3 мм/об. .Стійкість інструменту Т = 60 хв. .Швидкість різання З v = 350, x = 0,15, y = 0,35, m = 0,2 (табл. 17 стор. 269) КMV = 0,8 (табл. 4 стор. 263) До ПV = 0,8 (табл. 5 стор. 263) До ІV = 1 (табл. 6 стор. 263) 6.Число оборотів шпинделя. 7.Сила різання. де: З р = 300, х = 1, у = 0,75, n = -0,15 (табл. 22 стор 273) (, Табл. 9 стор. 264) 8.Потужність різання. Перехід 3 - точення канавок Інструмент Т2 .Визначення довжини робочого ходу L = 10 мм. 2.При нарізанні канавок глибина різання дорівнює довжині леза різця .При точенні сталі та глибині різання t = 4 мм вибираємо подачу S = 0,1 мм/об. 4.Стійкість інструменту Т = 45 хв. .Швидкість різання