3.4 Разработка ртк и управляющей программы работы технологического оборудования на обработку детали

Расчетно-технологическая карта (РТК) представляет собой законченный проект обработки детали на станке с ЧПУ. Это специальный чертеж, на который вместе с контуром детали нанесена траектория движения центра инструмента, обозначены режимы обработки, а также увязочные размеры и элементы оснастки, которые необходимо учесть при программировании.

По данным РТК программист рассчитывает цифровую программу автоматической работы станка. Перед программированием определяем координаты каждой точки позиционирования от начала системы координат детали. Координатная система детали называется относительной. Первой точкой позиционирования является исходная точка. Исходная точка - это точка, от которой программируется траектория движения инструмента. Все последующие точки называются опорными. Это точки, в которых изменяются:

• направление перемещения инструмента, либо направление движения вдоль осей координат, либо изменяется ось координат, в направлении которой происходит движение инструмента;

• скорость перемещения, либо скорость подачи, либо происходит переход с быстрого хода на рабочий и наоборот;

• режущий инструмент или его положение;

• координация положения режущего инструмента относительно обрабатываемой детали.

При разработке РТК необходимо учитывать, что:

• недопустима остановка инструмента или резкое изменение подачи в процессе резания;

• перед остановкой станка необходимо обеспечить изменением подачи отвод режущего инструмента от заготовки;

• с целью устранения влияния люфтов на точность обработки предусматривать дополнительные петлеобразные переходы в зонах реверса;

• подвод и отвод инструмента должен осуществляться по специальным траекториям вспомогательных перемещений, обеспечивающим врезание со своевременным (за 1,5…3 мм до места начала обработки) переходом с холостого хода на рабочий.

В данном проекте произведем разработку РТК и управляющей программы для обработки детали типа «Вал».

Операция 010 содержит подрезку торца и центрование.

Переход I – подрезать торец (рисунок 3.5).

Режимы резания: мм/об, , м/мин, .

Путь резца: ON1-1-2-3-ON1.

Координаты опорных точек перехода представлены в таблице 3.4.

Рисунок 3.5 – Схема движения инструмента на I-ом переходе

Таблица 3.4 - Координаты опорных точек на I-ом переходе

№ точки	Z	X
И.Т.	400	80
1	360,9	46,5
2	360,9	-1,5
3	362,5	-1,5

Переход II – центрование (рисунок 3.6).

Режимы резания: мм/об, , м/мин, .

Путь резца: ON2-4-5-6-ON2

Координаты опорных точек перехода представлены в таблице 3.5.

Рисунок 3.6 – Схема движения инструмента на II-ом переходе

Таблица 3.5 – Координаты опорных точек на II-ом переходе

№ точки	Z	X
И.Т.	400	80
4	65	0
5	354,1	0
6	362,2	0

Операция 015 содержит продольное точение (рисунок 3.7).

Режимы резания: мм/об, м/мин, .

Путь резца: ОN3-21-22-23-22-21-ON3

Координаты опорных точек перехода представлены в таблице 3.6.

Рисунок 3.7 – Схема движения инструмента на III-ем переходе

Таблица 3.6 – Координаты опорных точек на III-ем переходе

№ точки	Z	X
И.Т.	400	80
1	361,2	45,2
2	282,9	45,2
3	282,9	52,5
4	172,2	52,5
5	172,2	68
6	282,9	68
7	282,9	49,2
8	172,2	49,2
9	172,2	67,7
10	43,3	67,7
11	43,3	80

Операция 020

Переход I – Подрезать торец (рисунок 3.8).

Режимы резания: мм/об, , м/мин, .

Путь резца: ОN4-1-2-3-ON4

Координаты опорных точек перехода представлены в таблице 3.7.

Рисунок 3.8 – Схема движения инструмента на IV-ом переходе

Таблица 3.7 – Координаты опорных точек на IV-ом переходе

№ точки	Z	X
И.Т.	400	80
1	359,6	68
2	359,6	-1,5
3	362,2	-1,5

Переход II – контурное точение (рисунок 3.9).

Режимы резания: мм/об, , м/мин, .

Путь резца: ОN5-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16-17-18-19-20-21-22-23-ON5

Координаты опорных точек перехода представлены в таблице 3.8.

Рисунок 3.9 – Схема движения инструмента на V-ом переходе

Таблица 3.8 – Координаты опорных точек на II-ом переходе

№ точки	Z	X
И.Т.	400	80
4	359,7	64
5	354,7	66,9
6	339,7	66,9
7	337,7	65,9
8	329,4	65,9
9	324,7	60,63
10	319,2	61,5
11	319,2	62,08
12	316,78	64,5
13	316,78	71,23
14	317,03	71,2
15	317,03	62,5
16	317,63	61,9
17	318,7	59,9
18	325,01	58,98
19	330,4	64,2
20	338,45	64,2
21	340,4	65,2
22	355,2	65,2
23	360,2	62,27

Переход III – контурное точение (рисунок 3.10).

Режимы резания: мм/об, , м/мин, .

Путь резца: ОN5-24-25-26-ON5

Координаты опорных точек перехода представлены в таблице 3.9.

Рисунок 3.10 – Схема движения инструмента на III-ом переходе

Таблица 3.9 – Координаты опорных точек на III-ом переходе

№ точки	Z	X
И.Т.	400	80
24	400	0
25	88,4	0
26	400	0

Переход IV – контурное точение (рисунок 3.11).

Режимы резания: мм/об, , м/мин, .

Путь резца: ОN5-29-30-31-30-29-ON5

Координаты опорных точек перехода представлены в таблице 3.8.

Рисунок 3.11 – Схема движения инструмента на IV-ом переходе

Таблица 3.9 – Координаты опорных точек на IV-ом переходе

№ точки	Z	X
И.Т.	400	80
27	369,3	23,8
28	160,4	23,8
29	160,4	26,8
30	359,9	26,8
31	359,9	24,8
32	221,8	24,8
33	221,8	31,8
34	359,9	31,8
35	359,9	29,8
36	225,26	29,8
37	225,26	34,3
38	359,9	34,3
39	359,9	32,3
40	228,9	32,3
41	228,9	36,8
42	359,9	36,8
43	359,9	34,8
44	232,6	34,8
45	232,6	39,3
46	359,9	39,3
47	359,9	37,3
48	234,8	37,3
49	234,8	40,75
50	340,2	40,75
51	340,2	38,75
52	238,52	38,75
53	238,52	43,25
54	329,7	41,25
55	242,25	41,25
56	242,25	45,75
57	329,09	45,75
58	329,09	43,75
59	245,9	43,75
60	245,9	48,25
61	324,6	48,25
62	324,6	46,25
63	249,7	46,25
64	249,7	50,75
65	316,25	50,75
66	316,25	48,75
67	253,34	48,75
68	253,34	53,25
69	307,83	53,25
70	307,82	51,25
71	258,54	51,25
72	258,54	55,75
73	299,4	55,75
74	299,4	22,55
75	205,86	26,8
76	221,8	31,8
77	225,62	34,6
78	250,88	51,5
79	266,2	57
80	291,74	57
81	297,09	56,43
82	299,4	55,75
83	324,67	48,25
84	329,7	43,75
85	329,7	42,05
86	338,94	42,05
87	340,2	41,25
88	340,2	39,5
89	353,9	39,55
90	358,4	42,14
91	359,9	42,14
92	359,9	42,64
93	358,4	42,64
94	353,9	40,05
95	340,7	40,05
96	340,7	41,25
97	338,94	42,55
98	330,2	42,55
99	326,5	48,35
100	297,3	56,9
101	291,7	57,54
102	266,2	57,54
103	256,02	55,27
104	250,6	52
105	225,22	35,177
106	217,27	30,13
107	205,86	27,3
108	160,4	27,3
109	369,3	23,8

Переход V – контурное точение (рисунок 3.10).

Режимы резания: мм/об, , м/мин, .

Путь резца: ОN5-24-25-26-ON5

Координаты опорных точек перехода представлены в таблице 3.9.

Рисунок 3.10 – Схема движения инструмента на III-ом переходе

Таблица 3.9 – Координаты опорных точек на III-ом переходе

№ точки	Z	X
И.Т.	400	80
110	349,25	80
111	349,25	43,8
112	349,25	80

Переход VI – контурное точение (рисунок 3.10).

Режимы резания: мм/об, , м/мин, .

Путь резца: ОN5-24-25-26-ON5

Координаты опорных точек перехода представлены в таблице 3.9.

Рисунок 3.10 – Схема движения инструмента на III-ом переходе

Таблица 3.9 – Координаты опорных точек на III-ом переходе

№ точки	Z	X
И.Т.	400	80
113	400	54,2
114	359,9	54,2
115	335,9	54,2
116	355,86	54,2
117	357,8	56,2
118	357,8	54,2
116	355,86	54,2
119	357,8	52,2
118	357,8	54,2
113	400	54,2

Переход VII – контурное точение (рисунок 3.10).

Режимы резания: мм/об, , м/мин, .

Путь резца: ОN5-24-25-26-ON5

Координаты опорных точек перехода представлены в таблице 3.9.

Рисунок 3.10 – Схема движения инструмента на III-ом переходе

Таблица 3.9 – Координаты опорных точек на III-ом переходе

№ точки	Z	X
И.Т.	140	200
120	77,4	49,2
121	77,4	47,2
122	188,65	47,2
123	188,65	66

Переход VII – контурное точение (рисунок 3.10).

Режимы резания: мм/об, , м/мин, .

Путь резца: ОN5-24-25-26-ON5

Координаты опорных точек перехода представлены в таблице 3.9.

Рисунок 3.10 – Схема движения инструмента на III-ом переходе

Таблица 3.9 – Координаты опорных точек на III-ом переходе

№ точки	Z	X
И.Т.	400	80
1	358,7	45,5
2	358,7	-1,5
3	360,7	-1,5
4	360,7	36,97
5	358,7	36,97
6	357,6	38,07
7	353,5	38,07
8	353,2	38,2
9	351,5	39,7
10	330,9	39,7
11	329,9	38,7
12	329,6	38,6
13	323	38,6
14	319,3	39,9
15	318	40,25
16	302,5	40,25
17	299,3	39,9
18	283,26	44,48
19	276,8	45,33
20	254,07	45,33
21	250,75	46,93
22	250,75	47,68
23	250,56	47,68
24	250,56	46,58
25	254,07	44,8
26	276,79	44,83
27	283,69	43,9
28	299,67	39,32
29	302,5	39,75
30	318,02	39,75
31	319,28	39,52
32	323	38,06
33	329,85	38,06
34	330,14	38,19
35	331,27	39,2
36	351,5	39,2
37	353,13	37,71
38	353,5	37,57
39	357,39	37,57
40	358,32	36,65
41	359,81	36,65

Переход VII – контурное точение (рисунок 3.10).

Режимы резания: мм/об, , м/мин, .

Путь резца: ОN5-24-25-26-ON5

Координаты опорных точек перехода представлены в таблице 3.9.

Рисунок 3.10 – Схема движения инструмента на III-ом переходе

Таблица 3.9 – Координаты опорных точек на III-ом переходе

№ точки	Z	X
И.Т.	400	80
42	359,5	0
43	198,5	0
42	359,5	0

Переход VII – контурное точение (рисунок 3.10).

Режимы резания: мм/об, , м/мин, .

Путь резца: ОN5-24-25-26-ON5

Координаты опорных точек перехода представлены в таблице 3.9.

Рисунок 3.10 – Схема движения инструмента на III-ом переходе

Таблица 3.9 – Координаты опорных точек на III-ом переходе

№ точки	Z	X
И.Т.	400	80
44	359,5	24,4
45	271,76	24,4
46	271,76	30,4
47	289,3	30,4
48	300	28
49	350	28
50	357,5	30
51	359,5	30
44	359,5	24,4
52	200	24,4
53	200	27,6
54	257,3	27,6
55	257,9	28,2
56	257,9	28,6
57	267,9	28,6
58	269,35	28,9
59	269,35	29,62
60	274,42	34,1
61	276,2	34,1
62	298,25	29,57
63	302,16	29,1
64	347,4	29,1
65	347,4	30,1
66	351,7	30,1
67	353,9	31,36
68	353,9	31,96
69	359,5	31,96
44	359,5	24,4
52	200	24,4
70	200	28,1
71	257,46	28,1
72	257,9	28,53
73	257,9	29,1
74	267,9	29,1
75	268,85	29,3
76	274,42	34,6
77	276,2	34,6
78	298,4	30,04
79	302,16	29,6
80	347,4	29,6
81	347,4	30,7
82	349,7	30,7
83	349,7	30,6
84	351,8	30,6
85	353,4	31,52
86	353,4	32,26
87	353,6	32,46
88	359,5	32,46

Переход VII – контурное точение (рисунок 3.10).

Режимы резания: мм/об, , м/мин, .

Путь резца: ОN5-24-25-26-ON5

Координаты опорных точек перехода представлены в таблице 3.9.

Рисунок 3.10 – Схема движения инструмента на III-ом переходе

Таблица 3.9 – Координаты опорных точек на III-ом переходе

№ точки	Z	X
И.Т.	400	80
89	359	24,75
90	258,5	24,7
91	258,5	29,8
90	258,5	24,7
89	359	24,75

Переход VII – контурное точение (рисунок 3.10).

Режимы резания: мм/об, , м/мин, .

Путь резца: ОN5-24-25-26-ON5

Координаты опорных точек перехода представлены в таблице 3.9.

Рисунок 3.10 – Схема движения инструмента на III-ом переходе

Таблица 3.9 – Координаты опорных точек на III-ом переходе

№ точки	Z	X
И.Т.	400	80
92	359	24,75
93	332,8	24,75
94	332,8	30,5
95	337,8	30,5
96	337,8	24,75
92	359	24,75

Переход VII – контурное точение (рисунок 3.10).

Режимы резания: мм/об, , м/мин, .

Путь резца: ОN5-24-25-26-ON5

Координаты опорных точек перехода представлены в таблице 3.9.

Рисунок 3.10 – Схема движения инструмента на III-ом переходе

Таблица 3.9 – Координаты опорных точек на III-ом переходе

№ точки	Z	X
И.Т.	400	80
97	353,82	37,56
98	330,34	37,56
99	330,34	37,06
100	353,82	37,06
101	353,82	36,56
102	330,34	36,56
103	330,34	39,56

Переход VII – контурное точение (рисунок 3.10).

Режимы резания: мм/об, , м/мин, .

Путь резца: ОN5-24-25-26-ON5

Координаты опорных точек перехода представлены в таблице 3.9.

Рисунок 3.10 – Схема движения инструмента на III-ом переходе

Таблица 3.9 – Координаты опорных точек на III-ом переходе

№ точки	Z	X
И.Т.	400	80
104	400	34,62
105	358,5	34,62
106	353,5	34,62
105	358,5	34,62
104	400	34,62

Переход VII – контурное точение (рисунок 3.10).

Режимы резания: мм/об, , м/мин, .

Путь резца: ОN5-24-25-26-ON5

Координаты опорных точек перехода представлены в таблице 3.9.

Рисунок 3.10 – Схема движения инструмента на III-ом переходе

Таблица 3.9 – Координаты опорных точек на III-ом переходе

№ точки	Z	X
И.Т.	400	80
107	400	49,63
108	275,4	49,63
109	275,4	33,5
108	275,4	49,63
107	400	49,63

Переход VII – контурное точение (рисунок 3.10).

Режимы резания: мм/об, , м/мин, .

Путь резца: ОN5-24-25-26-ON5

Координаты опорных точек перехода представлены в таблице 3.9.

Рисунок 3.10 – Схема движения инструмента на III-ом переходе

Таблица 3.9 – Координаты опорных точек на III-ом переходе

№ точки	Z	X
И.Т.	400	80
110	400	49,6
111	263	49,63
112	263	28
111	263	49,63
110	400	49,6

Переход VII – контурное точение (рисунок 3.10).

Режимы резания: мм/об, , м/мин, .

Путь резца: ОN5-24-25-26-ON5

Координаты опорных точек перехода представлены в таблице 3.9.

Рисунок 3.10 – Схема движения инструмента на III-ом переходе

Таблица 3.9 – Координаты опорных точек на III-ом переходе

№ точки	Z	X
И.Т.	218	200
1	179,86	60
2	226,86	60
3	226,86	68
4	186,86	68
5	186,86	55,5
6	226,86	55,5
2	226,86	60
7	186,84	60
8	186,84	51
9	200	51
10	200	55,5
11	171,5	55,5
12	171,5	45,9
13	174,8	44,7
14	184,87	44,7
15	188,75	46,8
16	188,75	48,5
17	200,6	48,5
18	200,6	47,2
19	200,95	47,04
20	202,15	47,05
21	202,75	48,9
22	202,75	54,7
23	209,9	54,7
24	212,67	50,8
25	217,62	48,9
26	227,9	52,73
27	228,75	53,59
28	228,75	58,86
29	230,55	60,6
30	242,15	60,6
31	242,15	58,9
32	243,2	58,6
33	255	62,8
34	259,2	63,7
35	314,9	63,7
36	314,9	63,2
37	259,2	63,2
38	255,3	62,5
39	243,25	58,1
40	241,6	58,9
41	241,65	60,1
42	230,77	60,1
43	229,2	58,6
44	229,2	53,6
45	228,19	52,3
46	217,97	48,58
47	212,08	50,82
48	209,86	54,2
49	203,25	54,2
50	203,25	48,9
51	202,24	46,6
52	200,77	46,66
53	199,65	47,03
54	199,65	48
55	189,2	48
56	189,25	46,8
57	184,87	44,2
58	174,85	44,2
59	169,68	47,2
60	169,68	55,5

Составление управляющих программ - основной и наиболее сложный вопрос, связанный с эксплуатацией станков с ЧПУ. Составление программы включает следующие этапы: ознакомление с чертежом детали, составление технологии обработки, выбор инструмента, привязка инструмента к системе отсчета, составление программы обработки.

Кодирование и нанесение информации, подготовленной на стадии разработки технологической документации, в частности РТК, производится в виде последовательности расположенных фаз кадров. Каждый кадр содержит информацию о геометрических командах, необходимых для обработки определенного участка заготовки. Последовательность кадров в программе определяет последовательность приемов обработки на станке. Кадр состоит из некоторого числа строк перфоленты, в каждой из которых записывают кодовые обозначения символов программы. Эти символы обозначаются с помощью международного семиэлементного алфавитно-цифрового кода для программирования обработки ИСО–7бит (ГОСТ 13052-74).

Адреса кодов обозначают различные команды по управлению станком с ЧПУ: N – номер кадра, X – перемещение по оси x, Y – перемещение по оси y, Z – перемещение по оси z, F - скорость подачи, S – частота вращения шпинделя; T – номер инструмента; L – номер корректора; M - вспомогательные функции; G – подготовительные функции; A, B, C – повороты вокруг осей x, y, z

Кроме адресов в ИСО-7бит предусмотрен ряд служебных символов: «+», «–» – знаки направления перемещений; % – начало программы; / – информация, взятая в такие скобки, может быть отработана только при ручном включении на пульте специального кода; * – символ, обозначающий совместное выполнение данной и следующей команды.

Далее представлен текст управляющей программы на токарный передел операции №20.

Система SINUMERIC 810D.

%	начало программы
N10 G54	устанавливаемый сдвиг нуля
N40 G0 X100 Z200	быстрое перемещение в исходную точку ИТ
N20 T1	выбор инструмента №1 – проходной резец
N50 M3	задание вращения шпинделя по часовой стрелке
N60 S150	задание частоты вращения шпинделя, n = 150
N70 G95 F0,07	задание подачи, S = 0.07 мм/об
N80 G0 X56 Z 145 М8	быстрое перемещение в точку 1, включение подачи СОЖ
N100 G1 X 56 Z 141,9	рабочее перемещение в точку 2
N110 X 70,405 Z 141,9	рабочее перемещение в точку 3
N120 X 70,6 Z 97,7	рабочее перемещение в точку 4
N130 X 76,5 Z 97,7 N140 X 76,5 Z 80,7 N180 M5 N200 G0 X100 Z200 М9	рабочее перемещение в точку 5 рабочее перемещение в точку 6 останов шпинделя быстрое перемещение в исходную точку ИТ, выключение подачи СОЖ
N40 G0 X100 Z200	быстрое перемещение в исходную точку ИТ
N20 T2	выбор инструмента №2 – расточной резец
N50 M3	задание вращения шпинделя по часовой стрелке
…
N400 M30	конец программы