Раздел 4. Программирование технологических процессов механической обработки для автоматизированного оборудования

Тема 4.1. Программирование обработки для токарных станков с чпу

Детали, обрабатываемые на станках с ЧПУ токарной группы, образуются цилиндрическими, коническими, сферическими и торцевыми поверхностями, на которых могут быть канавки, фаски, резьбы.

Выбор режущего инструмента производится в основном по аналогичным правилам и рекомендациям, как и для универсальных станков.

Программируемой точкой резца служит либо его вершина, либо центр за­кругления при вершине. Контур, образующий деталь, представляет собой по­следовательность геометрических элементов: отрезков, прямых, дуг, окружно­стей и кривых. С технологической точки зрения эти геометрические элементы разделяют на основные и дополнительные. К основным элементам контура де­тали относятся образующие поверхности, которые могут быть обработаны рез­цом для контурной обработки с главным углом в плане φ = 95°, и вспомога­тельным углом в плане φ₁ - 30°.

Элементы образующих поверхностей, формообразование которых не может быть выполнено указанным резцом, принадлежат к числу дополнительных. К ним относятся торцовые и угловые канавки для выхода шлифовального круга, канавки на наружной, внутренней и торцовой поверхностях и др.

Каждому технологическому переходу на токарном станке с ЧПУ соответст­вует зона токарной обработки. Эти зоны формируются в соответствии с конфи­гурацией чернового или чистового контура детали, а также в соответствии с технологическими возможностями режущего инструмента, выполняющего дан­ный переход.

Все зоны обработки разделяются на:

• открытые;

• полуоткрытые;

• закрытые;

• комбинированные.

Для обработки этих зон применяются типовые циклограммы вершины рез­ца, такие как: «петля», «зигзаг», «спуск».

Схема «петля» наиболее часто применяется для обработки открытых и по­луоткрытых зон.

Схема «зигзаг» («виток») может быть реализована в зонах обработки всех видов.

Схема «спуск» наиболее часто используется при черновых переходах для закрытых зон.

Тема 4.2. Программирование обработки для фрезерных станков с чпу

Фрезерование - это наиболее универсальный вид механической обработки. Этот метод применяется для обработки любых поверхностей.

Фрезерные станки с ЧПУ классифицируются по числу осей, которые одновременно можно использовать для выполнения данной операции. Различают 2.5-, 3-, 4-, 5- ти координатную обработку.

При 2.5 - координатной обработке одновременно используются не более двух осей. Третья ось служит для подвода или отвода инструмента, т.е. является установочной.

На фрезерных станках с ЧПУ производят:

• цилиндрическое фрезерование – обработка контуров боковой цилиндрической поверхностью инструмента,

• торцевое фрезерование - формообразование торцов узких ребер, ширина которых не превышает диаметра фрезы, а так же поверхностей с малым припуском,

• смешанное фрезерование - одновременная обработка детали боковой и торцевой поверхностями концевых фрез.

Операции фрезерования начинают с черновой обработки поверхностей большей протяжённости, затем производят их чистовую обработку. Далее

обрабатывают большие, а следом мелкие отверстия. При программировании технологических переходов фрезерования применяют типовые схемы обработки (контуров, плоских поверхностей, объёмной обработки) и разработанные на их основе единичные циклы обработки элементов деталей.

Пример разработки УП обработки контура детали типа "крышка" на вертикально-фрезерном станке с ЧПУ 6Р13ФЗ, оснащенном системой НЗЗ-1М

Исходные данные:

Оборудование: вертикально-фрезерный станок с ЧПУ 6Р13ФЗ; УЧПУ: НЗЗ-1М;

Инструмент: фреза концевая Ø 16 мм; Материал инструмента: Р6М5;

Материал детали: сталь 45 ГОСТ 1050-88.

Рисунок 2 – Эскиз обрабатываемой детали с отображенной эквидистантой и обо­значенными опорными точками.

Управляющая программа контурного фрезерования детали типа "крышка" на вертикально-фрезерном станке с ЧПУ 6Р13ФЗ, оснащенном системой НЗЗ-1М

% LF

№ 1 G17 LF

№ 2 G 01 X 000000 Y + 007800 F 4724 L 213 LF ( "Од" и.т.)

№ 3 Z - 008500 L 401 LF

N4 М 03 LF

N 5 X 000000 Y - 001000 F 0530 LF ( и.т. т.1)

N 6 X - 004000 Y 000000 L 107 LF( т.1 т.2)

N 7 G 03 X - 001800 Y- 001800 I 000000 J - 001800 LF (т.2 т.З)

N 8 G 01 X 000000 Y - 003000 LF( т.3 т.4)

N 9 X + 002300 Y 000000 LF( т.4 т.5)

N 10 X - 002300 Y 000000 LF( т.5 т.6)

N 11 Х 000000 Y - 006000 LF( т.6 т.7)

N 12 G 03 X + 001800 Y - 001800 I + 001800 J 000000 LF( т.7 т.8)

N 13 G 01 X + 000400 Y 000000 LF( т.8 т.9)

N 14 X 000000 Y - 001000 LF( т.9 т.10)

N 15 X + 001900 Y 000000 LF( т.10 т.11)

N 16 X 000000 Y + 003000 LF( т.11 т.12)

N 17 X 003400 Y + 000000 LF( т.12 т. 13)

N 18 X 000000 Y - 003000 LF( т.13 т.14)

N 19 X + 001900 Y 000000 LF( т.14 т.15)

N 20 X 000000 Y + 001000 LF( т.15 т.16)

N 21X 000400 Y 000000 LF(т.16 т.17)

N 22 G 03 X + 001800 Y + 001800 I 00000 J + 001800 LF( т.17 т.18)

N 23 G 01 X 000000 Y + 006000 LF( т.18 т.19)

N 24 X - 002300 Y 000000 LF( т.19 т.20)

N 25 X + 002300 Y 000000 LF( т.20 т.21)

N 26 X 000000 Y + 003000 LF( т.21 т.22)

N 27 G 03 X - 001800 Y + 001800 I - 001800 J 000000 LF( т.22 т.23)

N 28 G 40 G 01 X - 004000 Y 000000 L 107 LF( т.23 т.24)

N29 G 40 Z + 008500 F 4724 L 401 LF

N30 М 05 LF

N 31 G 40 G 01 Y - 007800 L 213 LF( т.24 "Од")

N32 М 02 LF