[Введите текст]
Казанский государственный технический университет
им. А. Н. Туполева
Юсупов. Ж. А.
ТЕХНОЛОГИЯ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ НА СТАНКАХ С ЧПУ
Учебное пособие
Казань 2009
Оглавление
Представление о числовом программном управлении 3
1.1. Общие сведения о числовом программном управлении 3
1.2. Структура систем ЧПУ типа CNC 5
1.3. Терминалы систем ЧПУ 8
Особенности обработки на станках с ЧПУ 15
2.1. Детализация технологического процесса при
подготовке управляющих программ 15
2.2. Представление траектории инструмента 17
2.3. Технологичность деталей, обрабатываемых
на станках с ЧПУ 19
Системы координат, применяемые при подготовке
управляющих программ и технологической наладке 23
3.1. Система координат рабочих органов станка 23
3.2. Система координат детали (программы) 26
3.4. Система координат инструмента 27
3.5. Связь систем координат 28
3.6. К выбору координатных осей рабочих органов станка 31
Кодирование информации управляющих программ 33
4.1. Структура управляющих программ 34
4.2. Кодирование информации управляющих программ
в алфавитно-цифровом коде 34
4.3. Система кодирования символов 35
управляющей программы
4.4. Формат кадра управляющей программы 37
Описание основных функциональных компонентов
управляющей программы 39
5.1. Выбор рабочей плоскости 39
5.2. Позиционирование 39
5.3. Интерполяция 40
5.5. Коррекция инструмента 43
5.6. Стандартные (постоянные) циклы 59
Подготовка управляющих программ во встроенных системах программирования обработки устройств ЧПУ типа CNC 62
6.1. Особенности структуры управляющих программ 62
6.2 Особенности кодирования информации
управляющих программ 64
6.3 Программирования элементов сопряжения 67
6.4. Описание контуров 69
6.5. Программирование с R-параметрами 72
6.6. Стандартные циклы и подпрограммы 73
Программирование обработки типовых деталей в
интегрированной среде SinuTrain 85
7.1 Графический интерфейс интегрированной
среды SinuTrain 86
7.2. Последовательность программирования токарной
обработки в интегрированной среде SinuTrain 88
7.3.Последовательность программирования фрезерно-
сверлильной обработки в интегрированоой среде SinuTrain 108
Подготовка управляющих программ в системах
автоматизированного программирования 125
8.1.Структура системы автоматизированного
Программирования 125
8.2. Классификация систем автоматизированного
Программирования 126
8.3. Функции процессора и постпроцессора 128
8.4. Подготовка управляющих программ в CAD/CAM
системах 129
8.4.1. Общие сведения о CAD/CAM системе ADEM 129
8.4.2. Создание технологических объектов 130
8.4.3. Последовательность программирования в системе
ADEM обработки на многооперационном станке с ЧПУ 138
8.5. Подготовка управляющих программ в системах
автоматизированного программирования с
проблемно-ориентированным входным языком 154
8.5.1. Символы и элементы входного языка МИКРОАПТ 155
8.5.2. Определение геометрических элементов 156
8.5.3. Технологические описания 163
8.5.4. Формирование исходной программы 170
Технологическая наладка станков с ЧПУ 173
9.1. Базирование и крепление заготовки, наладка
станочных приспособлений 173
9.2. Параметрирование и наладка режущего инструмента 175
9.3. Согласование системы координат детали с
измерительной системой ЧПУ 184
9.3.1. Определение смещения начала отсчета
токарно-револьверных станков с ЧПУ 185
9.3.2. Определение смещения начал отсчетов
фрезерно-сверлильно-расточных станков с ЧПУ 191
9.3.3. Методы выставления инструмента в точку начала
обработки 202
9.4. Определение вылетов инструментов 205
9.6. Реферирование 209
Список литературы 213
Представление о числовом программном управлении
Общие сведения о числовом программном управлении
Числовое программное управление (ЧПУ) – управление обработкой заготовки на станке по управляющей программе, в которой данные представлены в цифровой форме. Управляющая программа (УП) – совокупность команд на языке программирования, соответствующая заданному алгоритму функционирования станка по обработке конкретной заготовки. УП содержит информацию о величинах и скоростях перемещения режущего инструмента относительно заготовки детали, указания об изменении частоты вращения шпинделя, смене инструмента, коррекции инструмента, подаче СОЖ и другие команды исполнительным органам станка. Эта информация записывается в кодах конкретного устройства ЧПУ в последовательности, соответствующей принятому техпроцессу обработки.
Управление обработкой на станке с ЧПУ реализуется системой ЧПУ. Система ЧПУ (СЧПУ) – совокупность функционально взаимосвязанных и взаимодействующих технических и программных средств, обеспечивающих числовое программное управление. Принцип работы СЧПУ представлен на рис.1.1. Устройство ЧПУ (УЧПУ) на основе задания УП рассчитывает текущие позиции рабочих органов станка, определяющие требуемые относительные положения инструмента и заготовки детали и, сравнивая их с фактическими положениями рабочих органов станка на основе информации обратной связи, формирует и выдает через систему управления приводами
подач управляющие воздействия X,Z, в результате их отработки приводами
подач перемещениями рабочих органов станка воспроизводится искомая траектория движения инструмента.
УЧПУ на основе задания УП вызывает циклы выполнения запрограммированных технологических команд (включение/выключение шпинделя,
Рис. 1.1
Рис. 1.1
поиск заданного в УП инструмента и др.). На этой основе система управления цикловой автоматикой станка формирует и выдает команды типа «включить/выключить» исполнительным устройствам цикловой автоматики станка (электродвигатели, электромагнитные муфты и др.), анализируя при этом осведомительные сигналы от размещенных на станке микропереключателей, информирующих о состоянии выполнения операций актуального цикла, и коды датчиков текущего состояния исполнительных устройств (например, код текущей положения револьверной головки при поиске заданной позиции инструмента).
В УЧПУ основные алгоритмы работы реализуются либо схемным путем (УЧПУ типа NC-Numerical Control), либо с помощью системных программ, находящихся в его памяти (УЧПУ типа CNC-Computerized Numerical Control), соответственно в зависимости от используемого типа УЧПУ можно различать системы ЧПУ типа NC и CNC. Процессорный принцип построения УЧПУ типа CNC обеспечивает наибольшую гибкость с точки зрения реализации различных технологических задач и расширения выполняемых функций. Современные станки с ЧПУ в основном оснащаются УЧПУ типа CNC.
Станок с ЧПУ представляет собой полуавтомат, обладающий высокой гибкостью. Для перехода к изготовлению другой номенклатуры деталей иногда достаточно загрузить или вызвать из памяти другую УП. Поэтому станки с ЧПУ являются наиболее эффективным оборудованием в мелкосерийном и серийном производствах.