Технология обработки на станках с ЧПУ

Технология обработки на станках с ЧПУ

Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации

Дальневосточный Государственный технический университет Арсеньевский

технологический институт

Кафедра технологическая

Лабораторно-практические работы

по курсам “Технология машиностроения” для специальности 21.02 и “Технология

обработки на станках с ЧПУ” для специальности 12.01

Составил: Ст. Преподаватель АрТИ

ДВГТУ Муравьев В.М.

г.Арсеньев

1998г.

Условные обозначения

ГПК ( гибкий производственных комплекс

ГПМ ( гибкий производственных модуль

ГПС ( гибкая производственная система

ЕСТПП ( единая система технологической подготовки производства

РТК ( расчетно-технологическая карта

САП ( система автоматизированного программирования

ТП ( технологический процесс

ТУ ( технические условия

УП ( управляющая программа

УЧПУ ( устройство числового программного управления

ЧПУ ( числовое программное управление

ВВЕДЕНИЕ

Цикл лабораторно- практических занятий основан на материалах курса

"Технология обработки на станках с ЧПУ" является общим для всех форм

обучения- дневной и заочной. Цикл рассчитан на 34 часа лабораторно-

практических занятий и включает следующие работы:

1. Разработка расчетно- технологической карты (РТК) для фрезерно-

сверлильно- расточной обработки.

2. Подготовка управляющей программы (УП) для фрезерно-сверлильно-

расточной обработки детали на станке с ЧПУ.

3. Подготовка УП по системе автоматизированного программирования (САП)

"УФА".

4. Подготовка УП и операционных карт для обработки деталей на ГПМ в ГПС.

5. Разработка операции наладки ГПМ в режиме групповой обработки в ГПС.

Работы выполняются на оборудовании ГПК-1 и отдела 33 ААК "Прогресс".

Предусматривается комплексная организация выполнения работ

заключающаяся в следующем. На подгруппу студентов (2-3 человека) выдается

один рабочий чертеж детали из расчета 1 операция на 1 человека. Подгруппа

разрабатывает операционный маршрут обработки детали и каждый студент,

индивидуально, для своей операции разрабатывает РТК, операционную карту,

УП. По окончании работы формируется общий технологический процесс (ТП) на

деталь, составляется отчет и проводится защита работы подгруппой.

Предусматривается для выполнения индивидуальных заданий по дисциплине

"Проектирование технологической оснастки" использовать технические условия

(ТУ) на проектирование заданной контрольной оснастки, подготовленные при

выполнении РТК.

Работа 5. Подготовка УП и операционных карт для обработки деталей на ГПМ

в ГПС.

Цель работы: Изучение и освоение процесса технологической подготовки

производства для механической обработки деталей на

многооперационных станках с ЧПУ.

1. Методические указания.

Работа выполняется после теоретического изучения темы "Разработка

операционной технологии и УП для многооперационных станков с ЧПУ" в два

этапа.

На первом этапе, выполняемом в аудитории, проектируется операционный

маршрут обработки детали и составляется УП.

На втором этапе, в отделе 33 ААК "Прогресс" студенты получают

управляющую перфоленту или записывают УП на дискету, а также распечатывают

УП на принтере. После этого, в цехе 29 (ГПК-1) ААК "Прогресс" УП вводится в

устройство ЧПУ (УЧПУ) станка САМ5-850 ТМ1 и осуществляется её графический

контроль на дисплее УЧПУ.

Пример разработки УП приведен в Приложении 1.

1 Технические характеристики технологического модуля САМ5-850 ТМ1.

Технологический модуль САМ5-850 ТМ1 предназначен для механической

обработки отверстий плоскостей и криволинейных поверхностей в корпусных

деталях.

Область применения - комплексная механическая обработка сложных

корпусных деталей в условиях мелкосерийного производства и частого

изменения конструкции изделий. Материал обрабатываемых деталей:

жаропрочные, легированные стали, титановые, алюминиевые и магниевые сплавы.

Выполняемые операции: фрезерование плоское и контурное, сверление

зенкерование, развертывание, растачивание, подрезка торцев, обработка

канавок и фасонных отверстий методом контурного фрезерования, нарезка

резьбы метчиками и резьбовыми фрезами. Вместо зенкерования

предпочтительнее применять разфрезеровывание отверстий фрезами.

Таблица 1. Основные технические характеристики модуля.

|Характеристика |Размерность |Величина |

|1. Модель устройства ЧПУ | |Вектор - 90 |

|2. Наибольшие габариты обрабатываемых |мм |850(850(800 |

|деталей (длина ( ширина ( высота). | | |

|3. Габариты зоны, в которой размещается |мм |1250(850(800 |

|обраба-тываемая деталь (длина ( ширина ( | | |

|высота). | | |

|4. Пределы перемещений рабочих органов по| | |

|координатам: | | |

|- Х |мм |0 - 1100 |

|- У |мм |0 - 1000 |

|- Z |мм |0 - 600 |

|- B |градусов |- 360(- +360( |

|5. Положительное направление | | |

|относительного перемещения рабочих | | |

|органов по координатам: | | |

|- Х |мм |стол - влево |

|- У |мм |шпиндельная |

| | |бабка - вверх |

|- Z |мм |салазки - от |

| | |шпинделя |

|- B |градусов |по часовой |

| | |стрелке |

|6. Разрешающая способность системы |мм |0,001 |

|управления по координатам: - Х, У,| | |

|Z | | |

|- B |сек. |3,6 |

|7. Точность позиционирования по | | |

|координатам: | | |

|- Х, У, Z |мм |0,01 |

|- B |сек. |10 |

|Размеры рабочей поверхности стола |мм |1250 ( 850 |

|(длина ( ширина). | | |

|Размеры рабочей поверхности спутника |мм |800 ( 800 |

|(длина ( ширина). | | |

|10. Скорость ускоренных перемещений по |мм/мин |10000 |

|координатам: - Х, У, Z | | |

|- B |гр/мин |1000 |

|11. Величины рабочих подач по | | |

|координатам: | | |

|- Х, У, Z |мм/мин |0,1 .... 10000 |

|- B |гр/мин |1 .... 1000 |

|12. Наибольшее усилия подач. |кН |9 -10 |

|13. Количество скоростей шпинделя |- |52 |

|14. Частота вращения шпинделя |об/мин |8 - 3000 |

|15. Мощность привода главного движения . |кВт |17,5 |

|16. Наибольший крутящий момент на |Н(м |3280 |

|шпинделе. | | |

|17. Число инструментов в магазине. |шт. |39 |

|18. Габаритные размеры модуля: |мм |1000 |

|- длина |мм |5940 |

|- ширина |мм |5000 |

|- высота |мм |4500 |

|19. Величины рабочих подач по | | |

|координатам: | | |

|- Х, У, Z |мм/мин |0,1 .... 10000 |

|- B |гр/мин |1 .... 1000 |

|20. Масса модуля. |кг. |25500 |

2 Перечень технологических характеристик, реализуемых УЧПУ "VECTOR-

90".

Устройство ЧПУ ГПМ САМ5-850 ТМ1 реализует следующие технологические

функции, учитываемых при обработке технологических процессов:

1.0дновременная обработка по трем линейным координатам (Х, У, Z) с

поворотом стола вокруг стола вокруг вертикальной оси (В). Круговая

интерполяция в трех координатных плоскостях. Возможна спиральная

интерполяция для фрезерования резьб.

2. Скорость подачи в углах контура автоматически замедляется.

3. УЧПУ допускает корректировку УП во время обработки на ГПМ какой-

либо другой детали.

4. Автоматическое возвращение в первоначальное положение

исполнительных органов ГПМ после ручного отвода оператором при

автоматическом цикле.

4. Ввод в УЧПУ коррекций на длину и радиус возможен на 999

инструментов.

5. Возможно программирование припуска на чистовые проходы.

6. Объем оперативной памяти УЧПУ - 60Кb.

7. Применение стандартных фиксированных циклов: сверление, цековка,

сверление глубоких отверстий, нарезание резьб метчиком,

развертывание, расточка, расточка с подрезкой торца.

8. Часть УП в обработке может повторяться 99 раз, причем в нем может

повторяться другой цикл и т. д., всего 3 уровня.

9. Возможность использования электронного щупа (головки RENISHAW).

10. Возможность определения срока службы режущего инструмента с

последующей проверкой износа.

11. Возможность параметрического программирования ( с логически-

математическими командами с использованием подпрограмм и переходов

внутри программы при помощи "меток" и команд перехода).

12. Возможность использования 6 точек начала отсчета (плавающих нулей)

и смещение начала отсчета в процессе программирования.

13. В УП возможен ввод текста для указания оператору ГПМ (на дисплей,

кодом "MSG" и "*").

14. Возможно использование программирование в УП геометрических

элементов на языке высокого уровня GTLV.

15. Возможность введения обратной цековки за счет применения угловой

ориентации шпинделя.

16. Возможность применения при программирования зеркального

отображения и поворота осей.

17. Возможность проверки целостности инструмента по длине.

3 Перечень кодов УП.

Перечень кодов УП приведён в Приложении 2 "Краткая инструкция по

эксплуатации и подготовке УП для СГПМ САМ5-850 ТМ1 с УЧПУ "VECTOR-90".

2. Порядок выполнения работы.

1 Получение задания на выполнение работы.

На данном этапе по заданному преподавателем рабочему чертежу детали

проводится:

1. Изучение чертежа, анализ ТУ на изготовление технологичности

конструкции детали. (1, с.1-43; 2, с.203-206)

2. Закрепление в подгруппах студентов на проектирование операций

обработки детали по указанию преподавателя.

2 Разработка маршрута обработки детали.

Выполняется подгруппой студентов в следующем порядке:

1. Выбор планов обработки (переходов) отдельных поверхностей детали.

2. Выделение стадий обработки (черновая, получистовая, чистовая,

отделочная).

3. Распределение объемов обработки поверхностей по стадиям.

4. Выбор средств оснащения, модели оборудования (ГПМ САМ5-850 ТМ1).

5. Составление маршрута обработки детали. (3, с.1-8;4, с.11-13;5, с.9-

19)

3 Разработка и оформление карт настройки многооперационного станка.

Выполняется согласно Приложения 1 с оформлением схемы установки детали

на станке.

4 Разработка УП.

Разработка УП проводится после изучения основ программирования УП для

ГПМ САМ5-850 ТМ1 согласно Приложения 2. По указанию преподавателя,

каждый студент составляет УП на один инструментальный переход (см.

Приложение 1) в следующем порядке:

1. Разработка РТК на инструментальный переход.

2. Рассчитать координаты опорных точек на переходы.

3. Составить УП на переход.

4. Используя программу-оболочку Norton Commander версии 3.0

отперфорировать УП на перфоленту IBM PC или записать её на дискету

(см. Приложение 3).

5. Распечатать УП на принтере.

6. Ознакомление с функциями и кодами работы УЧПУ "VECTOR-90", ввод в

УЧПУ УП и её графический контроль на дисплее (см. Приложение 2).

5 Разработка операционной технологии.

Выполняется на маршрутно- операционных картах в соответствии с ГОСТ

3.1418-82 "ЕСТПП. Правила оформления документов на технологические процессы

и операции, выполняемые на станках с ЧПУ. Обработка резанием".

3. Содержание отчета.

Отчет составляется один на подгруппу и, в целом, на заданную деталь

содержит:

- цель работы;

- порядок выполнения работы;

- эскиз обработки детали;

- РТК на инструментальные переходы;

- таблицы координат опорных точек для переходов;

- распечатку УП и перфоленты по переходам;

- операционный техпроцесс для обработки детали.

Литература.

1. ОСТ 1.42096-81 "Технологичность конструкции деталей, обрабатываемых

на фрезерных станках с ЧПУ. Правила отработки на технологичность и

оценки уровня технологичности.

2. Р.И. Гжиров, П.П. Серебреницкий Программирование обработки на станках

с ЧПУ. Справочник, Л. Машиностроение, 1990,- 592с.

3. Методика проектирования группового технологического процесса

обработки корпусных деталей в ГПК для специальностей 12.01, 21.02,

Арсеньев, АрТИ ДВГТУ, 1998.

4. В.И. Комиссаров, Ю.А. Фильгенок, В.В. Юшкевич Размерная наладка

гибкого автоматизированного производства, Владивосток, ДВПИ, 1987.

5. В.И. Комиссаров, Ю.А. Фильгенок, В.В. Юшкевич Размерная наладка

станков с ЧПУ на роботизированных участках, Владивосток, ДВПИ, 1985.

Вопросы для самопроверки.

1. Перечислить критерии выбора номенклатуры деталей для обработки на

многооперационном оборудовании и в ГПС.

2. Перечислить критерии группирования деталей, обрабатываемых на

многооперационном оборудовании и в ГПС.

3. Составить схемы возможных вариантов групповой обработки.

4. Перечислить особенности проектирования ТП в ГПС.

5. Перечислить особенности разработки РТК для УП на ГПС.

6. Для чего служат подготовительные функции и какие из них вы знаете?

7. Для чего предназначены функции М и какие вы знаете?

8. какие технологические функции для УЧПУ "VECTOR-90" вы знаете?

9. Какие виды интерполяции реализованы в УЧПУ "VECTOR-90"?

10. Дать пример кодирования круговой интерполяции.

11. Сущность приоритетного перечня требований к ТП и примеры его

использования при выполнении работы.

12. Выбор методов и видов размерной наладки при обработки деталей в ГПС.

13. Перечислить специфические требования предъявляемые к деталям,

обрабатываемых в ГПС.

14. Перечислить 14 принципиальных положений , учитываемых при выборе схем

базирования и крепления деталей на ГПМ.

15. Перечислить 14 основных правил, учитываемых при выборе схем обработки

КЭД.

16. Назовите ручные приемы обслуживания ГПМ САМ5-850 ТМ1, повышающие

надежность процесса резания.

17. Какие виды программирования используются в УЧПУ "VECTOR-90"?

18. Для какой цели применяются и какие вы знаете трёх буквенные функции,

используемые в УЧПУ "VECTOR-90"?

Работа 3.

Разработка маршрутной и операционной технологии обработки деталей

типа "кронштейн" на многооперационном станке с ЧПУ. Составление

управляющей программы (УП). Настройка станка на программную

операцию.

Цель работы: Изучить порядок подготовки производства для обработки

детали типа "кронштейн" на многооперационном станке.

Содержание работы.

По чертежу детали провести следующий комплекс работ:

1. Разработать маршрут обработки детали, выбрать оборудование,

оснастку.

2. Оформить карту настройки на операцию механической обработки детали

на многооперационном станке.

3. Составить УП обработки детали на многооперационном станке,

записать её на дискетку.

4. Изучить систему настройки инструментов вне станка при помощи

оптического прибора для настройки инструмента.

5. Изучить методы настройки плавающих нулей станка.

Организационные и методические указания по проведению работы.

Работа проводится после изучения тем "Обработка деталей на

многооперационных станках" и "Подготовка УП для многооперационных станков".

Занятия проводятся в два этапа. Первый этап работ проводится в учебном

классе ЭМФ и включает в себя следующие переходы:

1. Разработка маршрутной технологии механической обработки на

многооперационном станке.

2. Оформление карты настройки на операцию механической обработки

детали на многооперационном станке.

3. Подбор инструментов и оформление карты настройки инструментов.

4. Составление УП на операцию выполняемую на многооперационном станке.

Второй этап проводится в цехе № 29 ААК "Прогресс" г.Арсеньева. На этом

этапе студенты вводят УП в память ЭВМ на участке ГПК, переводят её в память

системы ЧПУ многооперационного станка, осуществляют графический контроль УП

на станке.

Окончательный этап - знакомство с ГПК, устройством станка, методами

настройки инструментов вне станка и поднастройки их на станке после

пробного прохода, методами настройки плавающих нулей.

Пример 1.

Разработать маршрут обработки детали на многооперационном

станке САМ5-850 ТМ1 с ЧПУ модели "VECTOR-90", рассчитать УП.

Деталь "кронштейн", материал - алюминиевый сплав АК-6.

Заготовка - штамповка.

Приспособление - специальное.

МАРШРУТ ОБРАБОТКИ

|№ |Содержание |NN |Наименование |S |n |V | t |

|пере-|перехода |инстр|инструмента |мм/об |об/мин|м/мин | |

|хода | | | | | | |мм. |

| |Фрезеровать | |Фреза концевая |0,18 | | | |

|1 |торцы ушей |Т1 |(30 Lp=90 |150 |800 |75 |10 |

| |(поверхности 1, | |1ф/3606 Р6М5 | | | | |

| |2, 3, 4, 5, 6) | | | | | | |

|2 |Сверлить 2 отв. | |Сверло (32 ГОСТ|0,31 | | | |

| |(32 (поверхности|Т2 |10903-77 Р6М5 |250 |800 |80 |16 |

| |7, 8) | | | | | | |

| |Фрезеровать R50 | |Фреза концевая | | | | |

|3 |и расфрезеровать|Т1 |(30, Lp=90 |0,18 |800 |75 |6 |

| |2 отв. до | |1ф/3606 Р6М5 |150 | | | |

| |(49,4+0,4 | | | | | | |

| |(поверхности | | | | | | |

| |9,10, 7, 8) | | | | | | |

| |Расточить 2 отв.| | |0,07 | | | |

|4 |(50Н8 |Т3 | |80 |1200 |188 |0,3 |

| |(поверхности 7, | | | | | | |

| |8) | | | | | | |

Характеристики инструментальных переходов.

Инструментальный переход №1.

Фрезерование поверхностей 1, 2, 3, 4, 5, 6 фрезой (30 с длиной режущей

части Lp=90, материал режущей части - быстрорежущая сталь Р6М5. Обработка

производится в позиции стола В12 (стол развернут на 12().

Траектория движения инструмента: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11,

12, 13, 14, 15. При подходе фрезы к детали (от точки 1 до точки 2 и от

точки 8 до точки 9) вводится коррекция на диаметр фрезы.

|№ |0 |1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 |9 |10 |11 |12 |12'|13 |14 |15 |

|точе| | | | | | | | | | | | | | | | | |

|к | | | | | | | | | | | | | | | | | |

|Х | |-45|-43|-43|-37|-37|-43|-43|-60|-40|-40|15 |15 |15 |0 |0 |18 |

| | |3 |5 |5 |5 |5 |7 |7 | | | | | | | | | |

|У | |-55|-55|50 |50 |-50|-50|-70|-60|-55|50 |50 |82 |82 |82 |-82|-82 |

|Z | |-55|-55|-55|-55|-55|-55|-55|-55|-55|-55|-45|-45|-67|-67|-67|-67 |

|В |12|12 |12 |12 |12 |12 |12 |12 |12 |12 |12 |12 |12 |12 |12 | |12 |

|пода|ус|уск|150|150|150|150|150|уск|уск|150|150|150|150|150|150|150|150 |

|ча | | | | | | | | | | | | | | | | | |

|мм/м| | | | | | | | | | | | | | | | | |

|ин | | | | | | | | | | | | | | | | | |

Примечание. В точках, где вместо координаты стоит прочерк , инструмент

может в любой координате.

Инструментальный переход №2.

Сверлить 2 отверстия (32. Инструмент - сверло (32 ГОСТ 10903-77.

Материал режущей части - быстрорежущая сталь Р6М5. Обработка производится в

позициях стола В102 и В-78. Траектория движения инструмента: 0, 1, 1', 2,

3.

Таблица координат опорных точек для второго перехода.

Страницы: 1, 2