ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.05.2019
Просмотров: 283
Скачиваний: 1
Лабораторная работа
«Разработка управляющей программы для изготовления детали на
токарном станке с ЧПУ»
1 Цель работы
Приобретение студентами навыков разработки технологического процесса
изготовления деталей на токарных и фрезерных станках с числовым программным
управлением, написания управляющей программы для обработки детали.
2 Основные сведения из теории
Общие сведения о станках с ЧПУ
При обработке заготовки на металлообрабатывающем станке инструмент
совершает относительные перемещения (ходы). Совокупность перемещений,
повторяющихся при изготовлении каждой детали, называется циклом обработки.
Каждый цикл характеризуется величиной ходов и их последовательностью. В общем
случае программа управления станком
это последовательность команд,
обеспечивающих заданное функционирование его рабочих органов станка.
При ручном управлении станком необходимую последовательность команд задает
рабочий, который, изучив чертеж и техническую документацию, составляет программу
работ, обрабатывает заготовку, контролирует деталь, сравнивает ее с чертежом и при
наличии рассогласования устраняет возникшие неточности.
При автоматическом управлении станком необходимая последовательность
команд задается программоносителем, который может быть выполнен в виде
материального аналога (кулачков, копиров, упоров и т. д.). Однако при смене объекта
производства нужно изготовить новый программоноситель и осуществить переналадку
станка. Станки с таким программным управлением обладают высокой
производительностью, но время их переналадки достаточно велико.
Наибольшей гибкостью и быстротой переналадки обладают станки с ПУ,
управляемые системами, задающими программу работ в алфавитно-цифровом коде.
Управляющая программа (УП) может быть записана на программоносителях в виде
перфоленты, перфокарты, гибких магнитных дисков, магнитной ленты. УП можно
вводить и вручную, посредством клавишных панелей.
Числовое программное управление или ЧПУ
означает компьютеризованную
систему управления, считывающую инструкции специализированного языка
программирования (например,
) и управляющую приводами металло-, дерево- и
пластмасообрабатывающих станков и станочной оснасткой.
Основные преимущества станков с ЧПУ:
Высокий уровень автоматизации производства. Случаи вмешательства оператора
в работу станка сведены к минимуму.
Производственная гибкость. Для обработки разных деталей надо всего лишь
заменить программу. Сокращаются сроки подготовки и перехода на изготовление новых
деталей благодаря предварительной подготовке программ, более простой и
универсальной технологической оснастке;
Высокая точность и повторяемость обработки. По одной и той же программе
можно изготовить тысячи практически идентичных деталей.
Токарные станки с ЧПУ
Токарные станки с ЧПУ предназначены для наружной и внутренней обработки
сложных заготовок деталей типа тел вращения. Они составляют самую значительную
группу по номенклатуре в парке станков с ЧПУ. На токарных станках с ЧПУ выполняют
традиционный комплекс технологических операций: точение, отрезку, сверление,
нарезание резьбы и др.
В основе классификации токарных станков с ЧПУ лежат следующие признаки:
расположение оси шпинделя (горизонтальные и вертикальные станки);
число используемых в работе инструментов (одно- и многоинструментальные
станки);
способы их закрепления (на суппорте, в револьверной головке, в магазине
инструментов);
вид выполняемых работ (центровые, патронные, патронно-центровые,
карусельные, прутковые станки);
степень автоматизации (полуавтоматы и автоматы).
Центровые станки с ЧПУ служат для обработки заготовок деталей типа валов с
прямолинейным и криволинейным контурами. На этих станках можно нарезать резьбу
резцом по программе.
Патронные станки с ЧПУ предназначены для обточки, сверления, развертывания,
зенкерования, цекования, нарезания резьбы метчиками в осевых отверстиях деталей
типа фланцев, зубчатых колес, крышек, шкивов и др.; возможно нарезание резцом
внутренней и наружной резьбы по программе.
Патронно-центровые станки с ЧПУ служат для наружной и внутренней обработки
разнообразных сложных заготовок деталей типа тел вращения и обладают
технологическими возможностями токарных центровых и патронных станков.
Карусельные станки с ЧПУ применяют для обработки заготовок сложных
корпусов.
3 Примеры решения задач
Пример 1. Написать программу для обработки ступенчатого вала (рис. 1) на
токарном станке с ЧПУ Reabin.
Рисунок 1 – Эскиз детали
Заготовкой для вала будет служить цилиндр диаметром 40мм и длиной 80мм.
Первоначально необходимо определить положение осей станка и точку, которая
будет нулем детали (Рис. 2). От этой точки будут отсчитываться координаты при
написании программы.
Рисунок 2 – Нулевая точка детали
В качестве нулевой точки выбрана крайняя точка на правом торце заготовки, так
как деталь будет крепиться в патроне, и поджиматься центром, следовательно левый
торец и центр сечения правого торца будут недоступны. После выбора нулевой точки
необходимо проставить все размеры относительно нее (рис. 3).
Рисунок 3 – Простановка размеров относительно нуля детали
На следующем этапе непосредственно разрабатывается управляющая программа.
В ней будут использованы только две команды G00 (быстрое позиционирование) и G01
(линейная интерполяция). Программа представлена в табл. 1
Таблица 1 – Программа для детали «Вал»
№
Программа
Описание, эскиз
1
G00 Z1
G01 X-0.5 F25
G01 Z-26
G00 Z1
G01 X-1
G01 Z-26
G00 Z1
….
G01 X-5
/Обработка первой ступени./
G01 Z-26
G00 Z1
Если подача в ходе обработки не изменяется ее
достаточно задать один раз в начале программы F25.
2
G00 Z1
G01 X-5,5
G01 Z-18
G00 Z1
G01 X-6
….
G01 X-7
G01 Z-18
G00 Z1
/Обработка второй ступени. Глубина резания 2мм, длина
обработки 18мм./
3
G00 Z1
G01 X-7,5
G01 Z-10
G00 Z1
G01 X-8
G01 Z-10
G00 Z1
….
G01 X-10
G01 Z-10
G00 Z1
/Обработка второй ступени. Глубина резания 3мм, длина
обработки 10мм./
4
G00 Z0
G00 X0
Отвод резца от детали в нулевую точку
4 Порядок выполнения работы. Задание
1. Ознакомиться с теоретическим содержанием работы и примерами написания
программ.
2. Написать программу для обработки вала (см. вариант задания из табл. 2) на
токарном станке с ЧПУ Reabin. Создать 3-D модель детали. Написать программу для
обработки данной детали в программе СПРУТ-САМ.
3. Написать программу для фрезеровки своих инициалов на фрезерном станке с
ЧПУ Reabin. Размер заготовки 70х140мм.
Таблица 2 – Варианты задания для разработки программы обработки вала
Номер варианта
Задание
1
Рис. 6 а) d1=30, d2= 35, d3= 38, l1= 5, l2= 7, l3=10, D=40,
L=120
2
Рис. 6 а) d1=30, d2= 33, d3= 36, l1= 5, l2= 5, l3=5, D=40,
L=120
3
Рис. 6 а) d1=32, d2= 35, d3= 37, l1= 7, l2= 6, l3=8, D=40,
L=120
4
Рис. 6 б) d1=34, d2= 34, d3= 34, l1= 7, l2= 6, l3=10, l4=6,
l5=10, l6=6, D=40, L=120
5
Рис. 6 б) d1=34, d2= 36, d3= 38, l1= 10, l2= 8, l3=15, l4=8,
l5=5, l6=8, D=40, L=120
6
Рис. 6 б) d1=38, d2= 36, d3= 34, l1= 5, l2= 5, l3=5, l4=5, l5=5,
l6=5, D=40, L=120
а)
б)
Рис. 4. Эскиз детали «Вал»
5. Контрольные вопросы
1. Виды станков
2. Преимущества и недостатки станков с ЧПУ
3. Расположение осей координат в станках с ЧПУ
4. Классификация станков с ЧПУ по технологическому назначению и
функциональным возможностям
5. Классификация станков с ЧПУ по способу подготовки и ввода управляющей
программы
6. Классификация токарных станков с ЧПУ
7. Основные части токарных станков с ЧПУ
8. Центровые, патронные, патронно-центровые и карусельные станки с ЧПУ
9. Классификация фрезерных станков с ЧПУ