34

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

ПО КУРСУ

ПРОГРАММИРОВАНИЕ ОБРАБОТКИ ДЛЯ СТАНКОВ С ЧПУ

Лабораторная работа № 1.

«Изучение устройства ввода программ 2Р22 на станке 16К20 Ф3»

При выполнении лабораторной работы обязательное соблюдение техники безопасности.

При работе у станка не должно одновременно находиться более двух студентов.

Цель работы:

-Изучить органы управления станка и порядок включения;

-Изучить клавиатуру УЧПУ;

-Изучить и настроить константы станка;

-Изучить методы привязки систем отсчёта УЧПУ;

-Изучить методы привязки инструмента к системе отсчёта УЧПУ.

-Изучить порядок ввода управляющей программы с пульта оператора.

Технические характеристики станка:

Наибольший диаметр устанавливаемого изделия над станиной, мм. 500

Наибольший диаметр обрабатываемого изделия над суппортом, мм. 220

Высота резца, устанавливаемого в резцедержателе, мм. 25

Наибольшая длина устанавливаемого изделия при установке в центрах , мм. 1000

Наибольшая длина обработки, мм. 905

Частота вращения шпинделя (бесступенчатое регулирование), об/мин 22,4 - 2240

Пределы частоты вращения шпинделя, устанавливаемые вручную, об/мин :

I диапазон 22,4 - 355

II диапазон 63 - 900

III диапазон 160 - 2240

Максимальная (максимально-рекомендуемая) скорость рабочей подачи, мм/мин (мм/об) :

продольной 2000 (2,8)

поперечной 1000 (1,4)

Скорость быстрых ходов, мм/мин. не менее :

продольных 7500

поперечных 5000

Пределы шагов нарезаемых резьб, мм. 0,01 - 40,95

Количество позиций автоматической поворотной головки 6

Предельные диаметры сверления, мм.:

по чугуну 28

по стали 25

Габарит станка, мм, не более 3250×1700×2145

Масса станка, кг, не более 3800

1. Органы управления станком и порядок включения

На панели управления, расположенной над коробкой скоростей, находятся следующие органы управления:

1 – вводной выключатель

2 – кнопка включения электропитания станка

3 – индикатор наличия напряжения

4 – кнопка толчкового проворота шпинделя

5 – кнопка включения принудительной смазки направляющих

6 – индикатор работы насоса смазки направляющих.

С правой стороны станины на стойке у задней бабки находятся:

7,8 – кнопки включения и выклю­чения питания регулируемых приводов

9 – индикатор наличия заземления

10 – переключатель режимов ра­бо­ты оснастки станка.

Рядом со станком расположена стойка УЧПУ с кнопками включения устройства.

11,12 – кнопки включения и выключения устройства ЧПУ

13 – кнопка аварийного отключения устройства ЧПУ. Кнопка имеет устройства блокировки включения до устранения неисправности

14 – индикаторы нормальной работы УЧПУ.

Последовательность действий оператора при включении станка:

1-включить вводной автомат 1; загорается сигнальная лампочка

2-включить кнопку питания станка 2;

3-включить питание приводов 7;

4-включить питание УЧПУ 11 на стойке. Загораются сигнальные лампочки включения стойки, на дисплее высвечивается информация: при первоначальном включении запрос «ВВЕСТИ КР» -- значит необходимо ввести константы станка. При повторном включении станка константы сохраняются в памяти устройства и вводить их не надо.

Выключение станка производится в обратной последовательности.

2. Клавиатура пульта управления УЧПУ расположена на суппорте токарного станка и предназначена для ввода оперативной информации оператором станка. С этого же пульта при необходимости вводится служебная информация специалистами-наладчиками.

Все клавиши разбиты на группы:

-блок адресных клавиш латинского алфавита,

-блок цифровых клавиш,

-блок клавиш управления, (расположен в нижней части пульта)

- блок специальных клавиш слева и в верхней части пульта.

Клавиша «Поиск кадра», останов в конце кадра

С Клавиша ввода констант

Клавиша включения работы в автоматическом режиме

Клавиша ручного управления

Клавиша ввода информации

Клавиша вывода информации

Клавиша «ТЕСТ» - проверки УЧПУ

Клавиша «РАБОТА ОТ ПЕРФОЛЕНТЫ»

Клавиша сдвига программы на один кадр

Клавиша сдвига фразы

Клавиша «ЧИСТКА ПАМЯТИ»

% Клавиша «НАЧАЛО ПРОГРАММЫ»

Клавиша «СБРОС ПАМЯТИ»

Клавиша ввода по образцу детали (режим «ЛОЦМАН»)

Клавиша вывода суппорта в исходное положение

Клавиша вывода в фиксированную точку станка

Клавиша «ПУСК» (в ручном режиме и по программе)

Клавиша «СТОП»

Клавиша «ВОЗВРАТ КАРЕТКИ»

Клавиша «ВВОД – ВЫВОД ИНФОРМАЦИИ»

3. Настройка станка выполняется при первоначальном включении станка. Для этого вводятся в память УЧПУ контрольные параметры станка – константы – которые согласовывают возможности устройства программного управления с возможностями станка: предельные значения чисел оборотов шпинделя, максимальные величины и скорость перемещения суппорта. На дисплее высвечивается запрос «ВВЕСТИ КР».

На пульте оператора набрать

N 001 Р…

После символа «Р» ввести численное значение первого параметра и нажать клавишу . Значение первого параметра записывается в память УЧПУ и стирается с дисплея. На дисплее высвечивается «N 002». Для ввода второго параметра набрать «Р», численное значение второго параметра и нажать клавишу . Эта процедура повторяется для ввода всех параметров.

После ввода последнего параметра станок переводится в ручной режим нажатием клавиши ручного управления.

При выключении станка в конце смены введенные параметры сохраняются в энергонезависимой памяти станка до тех пор, пока не разрядится аккумулятор.

Численные значения параметров приведены в таблице.

Таблица параметров.

Номер Параметра	Значение Параметра	Функциональное значение параметра
N 001	-200	Фиксированное положение по координате «Х»
N 002	-400	Программный ограничитель по координате «-Х»
N 003	0	Программный ограничитель по координате «+Х»
N 004	-400	Программный ограничитель по координате «-Z»
N 005	1000	Программный ограничитель по координате «+Z»
N 006	282	Максимальное число оборотов шпинделя на I диапазоне
N 007	830	Максимальное число оборотов шпинделя на II диапазоне
N 008	2500	Максимальное число оборотов шпинделя на III диапазоне
N 009	0	Максимальное число оборотов шпинделя на Ivдиапазоне
N 010	20	Минимальное число оборотов шпинделя на I диапазоне
N 011	60	Минимальное число оборотов шпинделя на II диапазоне
N 012	175	Минимальное число оборотов шпинделя на III диапазоне
N 013	0	Минимальное число оборотов шпинделя на IV диапазоне
N 014	10	Ползучая скорость шпинделя
N 015	1 (0)	Индикация рассогласования (1-есть индикация, 0-нет)
N 016	1000	Максимальное число оборотов шпинделя при V const
N 017	100	Минимальное число оборотов шпинделя при V const

4. Привязка системы отсчёта

4.1 Выполняется при каждом включении станка. Для выполнения привязки необходимо:

-Перейти в режим ручного управления ;

-Нажать последовательно клавиши и . При этом суппорт начинает движение по координате «Х» в положительном направлении до срабатывания концевого выключателя. Движение по координате «Х» прекращается и начинается движение по координате «Z» в отрицательном направлении (в сторону шпинделя) до срабатывания концевого выключателя (0 станка). Светодиод над клавишей гаснет.

4.2 Следующим этапом задаётся исходное положение (точка смены инструмента). Для этого в ручном режиме мнеморукоятками суппорт выводится в положение, удобное для смены инструмента и установки заготовки на станок. Не меняя положения суппорта, на клавиатуре пульта последовательно нажимаются клавиши и , при этом на дисплее отображаются координаты резцедержателя в системе отсчёта станка. Нажать клавишу и ввести координаты в память. (При отработке программы по команде «смена инструмента» суппорт будет автоматически выезжать в эту точку).

4.3 Ввод текущего «плавающего ноля». Когда суппорт находится в исходном положении, на клавиатуре пульта последовательно нажимают клавиши Z0 (ноль)

4.3.1 Обнуление координат X и Z всех инструментов, установленных в резцедержателе. Устанавливают в рабочую позицию первый инструмент, на клавиатуре набирают информацию

Т1 Z0 X0

Затем устанавливается в рабочую позицию второй инструмент и набирается информация

Т2 Z0 X0

И так далее для всех инструментов.

4.3.2 Привязка инструмента к системе отсчёта. Для привязки инструмента к системе отсчёта необходимо выполнить следующие действия:

-последовательно нажать клавиши и ;

-установить заготовку в патрон станка;

-задать режимы обработки и номер инструмента, привязка которого будет выполняться, например,

S2 400 F0.8 T1

Начнёт вращаться шпиндель и в рабочую позицию установится первый инструмент;

-мнеморукояткой и маховичками подвести резец к заготовке и настроить на обработку с небольшой глубиной резания. Мнеморукояткой включить продольную подачу и проточить небольшой участок на заготовке. Не меняя настройки по координате «Х» отвести резец по координате « Z» в сторону от шпинделя станка. Остановить вращение шпинделя клавишей стоп ;

-с помощью микрометра измерить обработанный диаметр (с максимально возможной точностью);

-на пульте управления нажать клавишу «Х» и набрать численное значение измеренного диаметра (отображается на 7й строке дисплея);

-нажать клавишу . На шестой строке дисплея высветится номер инструмента и вычисленное значение его по координате «Х»;

-включить привод шпинделя клавишей . Пользуясь маховичками суппорта произвести подрезку торца заготовки;

-не меняя положения по оси «Z» отвести резец от заготовки и остановить вращение шпинделя;

-измерить длину заготовки от обработанного торца до точки, отстоящей от кулачков на 5-10мм.

-на клавиатуре пульта нажать клавишу «Z» и набрать численное значение измеренной длины (отображается на 7й строке дисплея);

-нажать клавишу . На шестой строке дисплея высветится номер инструмента и вычисленное значение его по координате «Z»;

-нажать клавишу . Вычисленные значения координат вылета инструмента записываются в память УЧПУ и стираются с шестой строки;

-нажать последовательно клавиши и . Этими действиями вводятся координаты нового «плавающего нуля», т.е. выполняется привязка системы отсчёта к правому торцу детали;

-выполнить вышеперечисленные действия для остального инструмента.

5.Ввод управляющей программы. Перед вводом управляющей программы необходимо выполнить очистку памяти. Для этого на клавиатуре пульта последовательно нажимают клавиши и .

- набирается номер первого кадра N001 и вводится содержимое кадра. Правильность ввода информации контролируется на дисплее.

- нажать клавишу . При этом первый кадр записывается в память УЧПУ, а на дисплее высвечивается информация N002 . Это значит, что устройство готово для ввода второго кадра.

-ввести фразу второго кадра и нажать клавишу .

-ввести последующие кадры. После ввода последнего кадра, в котором указана функция М02, в правом верхнем углу дисплея высветится информация КП, что означает «конец программы».

6.Проверка программы. После ввода программы необходимо выполнить покадровый просмотр и убедиться в правильности введенной информации.

-нажать клавиши и . На дисплее высветится содержание первого кадра программы;

-нажать клавишу . Высветится содержание второго кадра;

-повторять ввод кадра до конца программы.

При необходимости внести исправления в какой либо кадр необходимо перейти в режим «ВВОД». Для этого:

-нажать клавишу ;

-нажать несколько раз клавишу для поиска кадра, который необходимо изменить;

-найдя нужный кадр, нажать клавишу . Информация выбранного кадра стирается из памяти и с экрана дисплея;

-ввести новую информацию и нажать клавишу (ввод-вывод).

7.Отработка программы. После проверки набранной программы выполняется отработка её на станке. Отработка может выполняться покадрово или непрерывно.

7.1 Покадровая отработка программы.

-на пульте оператора нажать клавиши ;

-закрыть ограждение и нажать клавишу (пуск). Будет отработан первый кадр программы;

-нажать клавишу для отработки второго кадра;

-повторять действие до отработки всей программы.

7.2 Непрерывная отработка программы.

-на пульте оператора нажать клавиши ;

-закрыть ограждение и нажать клавишу (пуск). Будет отрабатываться вся программа непрерывно. При необходимости прервать выполнение программы, нажать клавишу (стоп).

Лабораторная работа № 2.

«Разработка управляющей программы для токарного станка 16к20ф3 с32 с системой чпу 2р22»

Программное обеспечение для станка16К20Ф3 С32 с УЧПУ типа 2Р22 предназначено для обслуживания внешних устройств ввода-вывода, редактирования управляющей программы с пульта управления и её отработки, расчёт циклов обработки, выдачи управляющих воздействий на технологическое оборудование. В программном обеспечении предусмотрена диагностика основных блоков по включению устройства и в режиме "Тест", индикация показаний датчиков и обменных входных и выходных сигналов электроавтоматики станка в режиме "Тест".

Станок входит в состав роботизированного комплекса, состоящего из токарного станка с ЧПУ, тактового стола, на котором располагаются заготовки и готовые детали и промышленного робота, осуществляющего перемещение заготовок от тактового стола к станку, загрузку его, съём детали со станка и укладку их на тактовый стол.

Ввод программы: с пульта оператора, с магнитной ленты, с перфоленты

Цель работы:

-изучить язык программирования системы ЧПУ 2Р22;

-изучить стандартные циклы токарной обработки;

-разработать управляющую программу для токарной обработки с использованием стандартных циклов для конкретной детали.

Последовательность разработки управляющей программы

Шаг 1. Выполнить анализ технологичности детали .

Шаг 2. Выполнить эскиз детали с простановкой опорных точек.

Опорными точками являются те участки детали, где происходит изменение траектории движения инструмента или режимов обработки при выполнении технологического перехода.

От опорных точек провести вниз вертикальные линии, на которых в дальнейшем будет изображаться траектория движения инструмента.

Рисунок 1

Шаг 3. Разработать технологический процесс обработки детали. При разработке техпроцесса установить последовательность обработки поверхностей, элементов детали и т.д.

1. Подрезать торец.

2. Точить поверхность...

3. Точить поверхность...

4. Точить фаску

И т.д.

Шаг 4. Выбрать режущий инструмент и сделать эскизы режущей части.

Шаг 5. Определить и изобразить на эскизе детали начало координат детали. Систему координат детали следует располагать с учётом простановки размеров на чертеже в удобном для разработчика месте.

Шаг 6. Определить точку начала отработки программы. Эта точка выбирается оператором станка таким образом, чтобы резцовая головка не мешала установке заготовки и выполнению контрольных операций.

Шаг 7. На вертикальных линиях от опорных точек на эскизе детали изобразить траекторию движения инструмента на каждом переходе. Каждый следующий переход изображается на отдельном участке. Нумерация опорных точек сквозная, т. е. точка конца одной траектории и начало следующей имеют один номер.

Рисунок 2.

Шаг 8. Разработать управляющую программу.

Разработать управляющую программу – это значит описать траекторию перемещения инструмента с использованием координат опорных точек в принятой системе координат и последовательность выполнения технологических команд.

Программа записывается отдельными кадрами, содержание которого высвечивается на дисплее. Кадр состоит из отдельных слов, порядок которых произвольный. Конец кадра обозначается символом « * ».

Каждое слово состоит из букв и цифр. Буквы называются адресом и обозначают определённый набор функций (таблица 1). Цифры, следующие за адресом, несут численную или геометрическую информацию.

Таблица 1. Адреса и их функции

Символ адреса	Функция адреса
А	Припуск, оставляемый под чистовую обработку при многопроходном черновом цикле точения.
В	Повтор части программы. С какого кадра начинать повтор.
С	Стандартная фаска с углом 45°.
D	Выдержка времени для выполнения какого либо действия, например, задержка отвода резца при прорезке канавок.
E	Ускоренное перемещение суппорта. Задаётся без числовой информации
F	Рабочая подача. Может задаваться в мм/об. и мм/мин. По умолчаню при включении станка задаётся оборотная подача.(мм/об.)
G	Подготовительная функция. В данном устройстве применяются две подготовительные функции – G10 и G11 – режим постоянной скорости резания и режим постояного числа оборотов. Программируются отдельными кадрами.
H	Число повторений какой либо части программы
L	Стандартный цикл – последовательность действий при выполнении какой либо операции, напимер, сверления (подвод сверла, сверление, быстрый вывод) . описание циклов приведено в таблице 2
M	Вспомогательная функция, выдаёт технологическю команду, например, на включение станка или передачу управления роботу
N	Номер кадра
Р	Глубина резания при многопроходном точении или ширина резца при работе отрезными резцами.
Q	Галтель.
R	Дуга произвольного радиуса
S	Функция числа оборотов шпинделя или скорость резания (в зависимости от заданной подготовительной функции).
T	Функция инструмента. При отработке этой функции происходит быстрый отвод его в точку смены инструмента и поворот револьверной головки.
U	Перемещение по оси Х в приращениях.
W	Перемещение по оси Z в приращениях.
X	Перемещение по оси Х в абсолютной системе координат.
Z	Перемещение по оси Z в абсолютной системе координат.

Кадр состоит из:

-номер кадра. Задаётся адресом «N» и трехзначным числом;

-вспомогательной функции. Задаётся адресом «М»,

-технологическая команда. Задаётся адресом «S», «F», «Т», «Е». Эти команды действуют до отмены, т.е. до тех пор, пока не будут заданы другие значения.

-размерные перемещения. Задаются адресами «X», «Z», «U», «W», «Q», «R» с численными значениями.

-подготовительная функция. Задаётся адресом «G».

-стандартные циклы. Задаются адресом «L».

Длина кадра не регламентируется. Поэтому в кадре может быть несколько команд, заданных по разным адресам. В одном кадре адрес не должен повторяться.

Таблица 2. Вспомогательные функции

Команда	Функция команды.
М00	Программируемый останов на заданное время.
М01	Останов с подтверждением. Требует выполнения определённых действий оператора.
М02	Конец программы. Этой командой заканчивается отработка программы.
М08	Включение охлаждения
М09	Выключение охлаждения
М17	Конец описания детали для стандартных циклов L08, L09, L10.
М18	Конец участка программы, который будет повторяться по циклу L11.
М20	Передача управления роботу.

Технологические команды служат для задания технологических параметров процесса токарной обработки: частоты вращения шпинделя или скорости резания, подачи, номера позиции револьверной головки, в которой установлен требуемый инструмент и режима ускоренных перемещений при выполнении холостых ходов.

При включении станка автоматически устанавливается режим постоянства числа оборотов. Для задания численного значения числа оборотов указывается диапазон коробки скоростей и расчётное число оборотов целым числом.

N001 S2 532* - кадр №1, диапазон 2, 532 об/мин, *-конец кадра, заданное число оборотов будет действовать до назначения новых режимов резания.

При необходимости поддерживать постоянную скорость резания, например, при точении конической поверхности, переходят в режим постоянной скорости отдельным кадром, а затем указывают скорость резания и верхнее и нижнее значения чисел оборотов в одном диапазоне, в пределах которых будет изменяться частота вращения шпинделя при изменении диаметра обработки.

N002 G10* - кадр №2, функция постоянной скорости, конец кадра

N003 S120 P1 100 P2 700* - кадр №3, 120 м/мин., 100÷700 об/мин, конец кадра.