2.1. Басқару бағдарламаларын әзірлеудің мүмкін жолдары
CNC машиналары үшін
CNC станоктарында бөлшектерді өңдеуге арналған басқару бағдарламаларын келесі жолдармен жасауға болады:
· Қолмен;
· Автоматты бағдарламалау жүйелерін (АПС) қолдану арқылы басқару бағдарламаларын дайындау;
· CAD/CAM жүйелерінің көмегімен бағдарламалау;
· Машинаның басқару панелінен тікелей сөйлесу бағдарламалау.
· Қолданыстағы модельді сканерлеу (цифрлау) процесінде.
Осы әдістердің әрқайсысы белгілі бір дәрежеде қолдануды табады.
2.2. ҚОЛМЕН БАҒДАРЛАМАЛАУ
Қолмен бағдарламалау - өте жалықтыратын тапсырма. Дегенмен, барлық өндіріс бағдарламашыларынан қолмен бағдарламалауды шын мәнінде қолданатынына қарамастан, қолмен бағдарламалау әдістерін жақсы түсіну талап етіледі.
Сіз CNC үшін қолмен бағдарламалауды электронды калькуляторда есептеулерді орындаудан гөрі қалам мен қағазды пайдаланып арифметикалық есептеулерді орындаумен салыстыра аласыз. Математика пәнінің мұғалімдері оқушылар алдымен арифметикалық есептеулерді қолмен орындауды үйренуі керек дегенге бірауыздан келіседі. Тек содан кейін жалықтыратын есептеулер процедурасын жылдамдату үшін калькуляторды пайдаланыңыз.
CNC машиналары үшін тек қолмен бағдарламалауды қолданатын көптеген кәсіпорындар әлі де бар. Шынында да, егер компания бірнеше CNC станоктарын пайдаланса және шығарылатын бөлшектер өте қарапайым болса, онда қолмен бағдарламалаудың тамаша әдістері бар сауатты технолог-бағдарламашы автоматтандырылған бағдарламалау құралдарын пайдалана отырып, бағдарламашы-технологтың өнімділігінен асып түседі.
Ақырында, автоматтандырылған бағдарламалау жүйелерін пайдаланған жағдайда да, бағдарламаны әзірлеу және тексеру кезеңінде қателерді анықтауға байланысты CP кадрларын түзету қажеттілігі жиі туындайды. Сондай-ақ CNC машинасында бірнеше алғашқы сынақтан кейін NC жақтауларын түзету әдеттегі тәжірибе болып табылады. Егер осы жиі негізгі түзетулерді жасау үшін бағдарламашы қайтадан автоматтандырылған бағдарламалау құралдарын пайдалануы керек болса, бұл өндіріске дейінгі процесті қажетсіз ұзартады.
Бағдарламалаушы КП әзірленетін машинаның мүмкіндіктерін жақсы түсінуі керек. Машинаның дизайнын түсіндіретін ақпарат әдетте машинаға ілеспе құжаттамада беріледі. Құжаттамада сіз машинаның сипаттамалары мен оның дизайны туралы көптеген сұрақтарға жауап таба аласыз. Мысалы:
1. Станоктың шпиндельдің максималды айналу жиілігі қандай?
2. Шпиндельдің қанша жылдамдық диапазоны бар?
3. Әрбір координат осі үшін жетек қозғалтқышының қуаты қандай үлкен?
4. Құрал немесе кесте әрбір координат осінің бойымен қозғалатын ең үлкен қашықтық қандай?
5. Құрал бастиегіне (журналына) қанша құрал сыя алады?
6. Ең жоғары кесу жылдамдығы қандай?
Бұл кез келген жаңа CNC машинасымен жұмыс істеуді бастамас бұрын жақсы түсінуіңіз керек сұрақтардың бірнешеуі ғана. Басқа нәрселермен қатар, технологиялық бағдарламашы CNC машинасының қосымша компоненттерімен таныс болуы керек. Кейбір жағдайларда қосымша компоненттерді машина өндірушісі, ал басқаларында - үшінші тұлғалар жасай алады. Кез келген жағдайда, сіз CNC жабдықтарының қосымша элементтеріне арналған нұсқаулықты мұқият оқып шығуыңыз керек.
Станоктың қосымша элементтеріне мыналар жатады: аспаптың жұмыс бөлігіне арналған ұзындық өлшеуіштері, паллет ауыстыру құрылғылары, кесу сұйықтығын тазалау және салқындату құрылғысы және т.б. Қосымша жабдықтар тізімі үнемі жаңартылып отырады.
2.2.1. CNC станоктарында бөлшектерді өңдеуге өндірісті дайындау және басқару бағдарламаларын дайындаудың функционалды схемасы
Қолмен бағдарламалау жағдайында NC дайындаудың барлық кезеңдері және бөлшектер партиясын CNC машинасында өңдеуге дайындаудың барлық кезеңдері суретте көрсетілген функционалдық диаграммада көрсетілген. 2.1.
Маршрутты және эксплуатациялық технологиялық процестерді әзірлеуді қамтитын бастапқы екі кезең технологиялық пәндерде егжей-тегжейлі зерттеледі, сондықтан бұл курста талқыланбайды. Сол сияқты, өндірісті дайындауға байланысты барлық мәселелер шешілмейді: арматураны, арнайы құралдарды және бақылау-өлшеу құралдарын әзірлеу және жасау, сондай-ақ жеткізілетін барлық технологиялық құжаттаманы әзірлеу. жұмыс орныөңдеуге арналған бөлшектер партиясын бастамас бұрын.
Бөлшектің координаттар жүйесін таңдау, тетік контуры бойынша тірек нүктелерін есептеу, тең қашықтықты есептеу, контурды жуықтау, сонымен қатар есептеу кестелерін толтыру процедураларын қамтитын «Бағдарламаны есептеу» кезеңін талдау, барлық басқа кезеңдерді қысқаша қарастырғаннан кейін кейінірек жүзеге асырылады.
«Бағдарламаны бағдарламалық құралға жазу» кезеңі кестелерден ақпаратты бағдарламалық құралдың қандай да бір түріне тасымалдауды қамтиды. Бағдарламаларды қолмен дайындаған жағдайда, бағдарлама тасымалдаушысы тесілген қағаз таспасы болуы мүмкін - бұрын CNC жабдықтары үшін қолданылатын ең көп таралған бағдарлама тасымалдаушысы. Бұл балғамен бұрғы деп аталатын құрылғыны пайдаланады. Тескіштің құрамына мыналар кіреді: лентадағы кодтық тесіктерді тесетін тікелей тесу құрылғысы; қағазға перфорацияланған таңбаны басып шығаратын электрлік немесе механикалық жазу машинкасы; бағдарламаларды бақылауға және қайта тесуге арналған оқу құрылғысы.
«Бағдарламаны басқару» кезеңі бағдарламадағы қателерді анықтауға және оларды машинадан тыс түзетуге бағытталған. Бағдарламадағы қателер бастапқы деректерді дайындау кезінде де, бағдарламаны есептеу және бағдарламалық құралға жазу процесінде де орын алуы мүмкін.
Күріш. 2.1. ӨҚ дайындау және өнімді өңдеуге дайындау кезеңдері
CNC станоктағы бөлшектер партиялары 13
Қателер бар: геометриялық, технологиялық және перфорациялық қателер. Геометриялық қателер тетіктің геометриясын көрсетуде, тірек нүктелерінің координаталарын, аспаптың орналасуын және станоктың жұмыс бөліктерін есептеу кезінде пайда болады.
Технологиялық қателер технологиялық параметрлердің дұрыс орнатылмауымен байланысты: беріліс жылдамдығы, шпиндель жылдамдығы, кесу тереңдігі және әртүрлі технологиялық командалар. Тескіш қателер лентаны перфорациялау кезінде машинистканың дұрыс емес әрекеттерінен немесе штамптағыштың өз ақауларынан туындауы мүмкін.
Бағдарламаны дайындаудың соңғы кезеңі «Программаны станокта жасау» кезеңі, ең көп еңбекті қажет ететін және маңызды кезең, технолог – программист, машинист және оның операторының бірлескен жұмысын талап етеді. Бұл бөлшектердің берілген партиясын өндіруге және іске қосуға дайындық бойынша барлық жұмыстар аяқталған кезде ғана мүмкін болады. Осы сәтте машина мыналарды алуы керек: дайындаманы, қысқыш құрылғыны, кескіш құралды, қосалқы технологиялық жабдықты /құрал ұстағыштар, адаптерлер, қысқыш төлкелер және т.б./, бақылау-өлшеу аспаптары, бағдарлама тасымалдаушысында жазылған басқару бағдарламасын, бағдарламаны басып шығару, қажетті технологиялық құжаттама – операциялық карта, машина баптау картасы және құралды баптау картасы.
РФ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
МӘСКЕУ МЕМЛЕКЕТТІК ТЕХНИКАЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ МАМИ Факультет: «Механикалық-технологиялық» Кафедра: «Автоматтандырылған станоктар мен аспаптар» КУРСТЫҚ ЖҰМЫС тәртіп бойынша CNC және SAP машиналарында бағдарламаланған өңдеу Даму бақылау бағдарламасы CNC машинасына арналған Мәскеу 2011 ж Күту Бақылау бағдарламасын технологиялық дайындау 1 Технологиялық жабдықты таңдау 2 CNC жүйесін таңдау 3 Дайындаманың нобайы, оны жасау әдісінің негіздемесі 4 Құралды таңдау 5 Технологиялық бағытөңдеу бөліктері 6 Өңдеу режимдерінің мақсаты Бақылау бағдарламасын математикалық дайындау 1 Кодтау 2 Басқару бағдарламасы Жұмыстан қорытындылар Пайдаланылған әдебиеттер тізімі кодтау машинасының бөлігін бағдарламалық басқару 2. Кіріспе
Қазіргі уақытта машина жасау кеңінен дамыды. Оның дамуы өнімнің сапасын айтарлықтай жақсарту, техникалық жетілдіру есебінен жаңа машиналарда өңдеу уақытын қысқарту бағытында. Машина жасаудың қазіргі даму деңгейі металл кесетін жабдықтарға келесі талаптарды қояды: автоматтандырудың жоғары деңгейі; жоғары өнімділікті, дәлдік пен сапаны қамтамасыз ету өндірілген өнімдер; жабдық жұмысының сенімділігі; Жоғары ұтқырлық қазіргі уақытта өндіріс орындарын жылдам ауыстырумен байланысты. Алғашқы үш талап мамандандырылған және арнайы автоматты машиналарды және олардың негізінде автоматты желілерді, цехтарды, зауыттарды құру қажеттілігіне әкелді. Тәжірибелік және шағын өндіріске ең тән төртінші мәселе CNC станоктарының көмегімен шешіледі. CNC машинасын басқару процесі ақпаратты сызбадан дайын бөлікке ауыстыру және түрлендіру процесі ретінде ұсынылған. Адамның негізгі қызметі бұл процессбөлшектің сызбасында қамтылған ақпаратты сызбаға сәйкес дайын бөлшекті алатындай машинаны тікелей басқаруға мүмкіндік беретін CNC түсінетін басқару бағдарламасына түрлендіру болып табылады. Бұл курстық жоба бақылау бағдарламасын әзірлеудің негізгі кезеңдерін қарастырады: бағдарламаны технологиялық дайындау және математикалық дайындық. Ол үшін сызба негізінде бөлшектер таңдалады: дайындама, CNC жүйесі, технологиялық жабдық. 3. Бақылау бағдарламасын технологиялық дайындау
3.1 Технологиялық жабдықты таңдау
Бұл бөлікті өңдеу үшін біз 16K20F3T02 үлгісіндегі CNC токарлық станокты таңдаймыз. Бұл станок сатылы және қисық профильдері бар айналмалы денелердің бөліктерін жабық жартылай автоматты циклде бір немесе бірнеше жұмыс жүрісімен бұруға арналған. Сонымен қатар, CNC құрылғысының мүмкіндіктеріне байланысты станокта әртүрлі жіптерді кесуге болады. Машина кесінді дайындамалардан бөлшектерді күштік жетектегі патронда қысып өңдеу үшін және қажет болған жағдайда ілмектің механикаландырылған қозғалысымен бөтелкеге орнатылған орталықпен престеу үшін қолданылады. Техникалық сипаттамалармашина: Параметр атауы Параметр мәні Дайындаманың ең үлкен диаметрі: тірек үстіндегі төсек үстінде 400 мм 220 мм Саңылау арқылы өтетін шыбықтың диаметрі 50 мм Құрал саны 6 Шпиндельдің айналу жиілігінің саны 12 Шпиндельдің жылдамдығының шектеулері 20-2500 мин. -1Жұмыс берілістерінің шектері: бойлық көлденең 3-700 мм/мин 3-500 мм/мин Жылдам соққылардың жылдамдығы: бойлық көлденең 4800 мм/мин 2400 мм/мин Қозғалыстардың таңдауы: бойлық көлденең 0,01 мм 0,005 мм 3.2 CNC жүйесін таңдау
CNC құрылғысы - басқару әрекеттерін шығаруға арналған CNC жүйесінің бөлігі атқарушы органмашинаны басқару бағдарламасына сәйкес. Станоктың сандық бағдарламалық басқаруы (ГОСТ 20523-80) – деректер цифрлық түрде көрсетілген басқару бағдарламасы бойынша дайындаманы станокта өңдеуді бақылау. CNC бар: -контур; -позициялық; позициялық-контур (біріктірілген); бейімделгіш. Позициялық басқарумен (F2) машинаның жұмыс бөліктерінің қозғалысы көрсетілген нүктелерде жүреді, ал қозғалыс жолы көрсетілмейді. Мұндай жүйелер тек түзу беттерді өңдеуге мүмкіндік береді. Контурды басқару (F3) кезінде машинаның жұмыс бөліктерінің қозғалысы берілген жол бойымен және қажетті өңдеу контурын алу үшін берілген жылдамдықта жүреді. Мұндай жүйелер күрделі контурлар, соның ішінде қисық контурлар бойынша жұмысты қамтамасыз етеді. Біріктірілген CNC жүйелері басқару нүктелерінде (түйін нүктелерінде) және күрделі траекториялар бойымен жұмыс істейді. Бейімделетін CNC машинасы дайындаманы өңдеу процесін белгілі бір критерийлер бойынша өзгеретін өңдеу шарттарына автоматты түрде бейімдеуді қамтамасыз етеді. Бұл қамтылған бөлік курстық жұмыс, қисық беті (филе) бар, сондықтан бірінші CNC жүйесі мұнда пайдаланылмайды. Соңғы үш CNC жүйесін пайдалануға болады. Экономикалық тұрғыдан алғанда, бұл жағдайда контурды немесе аралас CNC қолданған жөн, өйткені олар басқаларға қарағанда арзанырақ және сонымен бірге қажетті өңдеу дәлдігін қамтамасыз етеді. Бұл курстық жобада модульдік құрылымы бар, басқарылатын координаттардың санын көбейтуге мүмкіндік беретін және негізінен беріліс сервожетектері және импульстік кері байланыс сенсорлары бар CNC токарлық станоктарды басқаруға арналған «Electronics NTs-31» CNC жүйесі таңдалды. Құрылғы сызықтық-дөңгелек интерполяциямен контурды басқаруды қамтамасыз етеді. Басқару бағдарламасын қашықтан басқару пультінен (пернетақта) немесе электрондық жад кассетасынан тікелей енгізуге болады. 3.3 Дайындаманың эскизі, оны жасау әдісінің негіздемесі
Бұл курстық жұмыста қарастырылып отырған бөлшектің өндіріс түрін шағын көлемді деп шартты түрде қабылдаймыз. Сондықтан бөлшекке дайындама ретінде 45 ГОСТ 1050-74, қаттылығы НВ = 207...215 болаттан жасалған жалпы мақсаттағы қарапайым прокат қимасының (дөңгелек профиль) диаметрі 95 мм штанга таңдалды. Жалпы мақсаттағы қарапайым секциялық профильдер тегіс және сатылы біліктерді, диаметрі 50 мм-ден аспайтын станоктарды, диаметрі 25 мм-ден аспайтын төлкелерді, рычагтарды, сыналарды және фланецтерді жасау үшін қолданылады. Тақталау операциясы кезінде төлкелерді 155 мм өлшемге дейін кеседі, содан кейін фрезерлік және центрлеуші станокта оларды 145 мм өлшемге дейін кеседі, бұл жерде орталық тесіктер бір уақытта жасалады. Орталықтарда бөлікті орнату кезінде дизайн және технологиялық базасы, ал осьтік бағыттағы қателік аз болса, онда оны елемеуге болады. Фрезерлеу-центрлеу операциясынан кейінгі дайындаманың сызбасы 1-суретте көрсетілген. 1-сурет – дайындаманың сызбасы 3.4 Құрал таңдау
T1 құралы Дөрекі өңдеудің және өңдеудің негізгі беттерін өңдеу үшін GC1525 қатты қорытпасынан жасалған DNMG110408 пластинасының механикалық бекітпесі және қаттылығы жоғары қысқышы бар оң жақ кескішті таңдаймыз (2-сурет). 2-сурет – кескіштің оң жағы Қ r б, ммф 1, ммсағ, ммсағ 1, ммл 1, ммл 3, мм γλ с Анықтамалық тақта 93 02025202012530,2-60-70DNMG110408 T2 құралы 3-сурет – құрастырмалы кескіш құрал л а , мм r , ммб, ммф 1, ммсағ, ммсағ 1, ммл 1, ммл 3, ммАнықтамалық тақта4102020,7202012527N151.2-400-30 T3 құралы Берілген саңылауды бұрғылау үшін цилиндрлік сапты M10 жіп үшін бұрғылау үшін GC1220 карбидті бұрғыны таңдаңыз (Cурет 4). 4-сурет - бұрғылау D в , мммм м , ммД 21макс, ммл 2, ммл 4, ммл 6, мм91211.810228.444 T4 құралы Берілген саңылауды бұрғылау үшін цилиндрлік сапты GC1220 қатты қорытпалы бұрғыны таңдаңыз (Cурет 5). D в , мммм м , ммл 2, ммл 4, ммл 6, мм20201315079 T5 құралы Ішкі жіп жасау үшін М 10×1 түртуді таңдаңыз ГОСТ 3266-81 бұрандалы ойықтары бар жоғары жылдамдықты болаттан жасалған (5-сурет). 5-сурет - түртіңіз 3.5 Өңдеу маршруты
Бөлшекті өңдеудің технологиялық маршрутында ауысулардың атауы мен реттілігі, ауысу кезінде өңделетін беттердің тізімі және қолданылатын құралдың нөмірі болуы керек. Операция 010
Сатып алу. Жалға алу Дайындаманы кесіңіз Ø 95 мм өлшемі 155 мм, ортаңғы тесіктерге дейін жасаңыз Ø 8 мм. Операция 020
Фрезерлеу және орталықтандыру. Ұштарды 145 мм өлшемге дейін кесіңіз. Операция 030
Токарь: дайындаманы алдыңғы жетекке және артқы айналмалы орталықтарға орналастырыңыз. Орнату А Өту 1 T1 құралы Алдын ала қайрау: · конус Ø 30 мм-ге дейін Ø 40 · Ø 40 · конус Ø 40 мм-ге дейін Ø 6 Дайындаманың ұшынан ұзындығы 60 мм-ден 75 мм-ге дейін 0 мм · Ø 60 · Ø 60 мм-ге дейін Ø 70 радиусы 15 мм доға бойымен дайындаманың ұшынан 85 мм ұзындықта · Ø 70 · Ø 70 мм-ге дейін Ø Дайындаманың ұшынан 120 мм ұзындықта 80 мм · Ø 80 мм-ге дейін Ø 90 · Ø 90 Әр жағынан 0,5 мм аяқтау рұқсатын қалдырыңыз Өтпелі 2 T1 құралы 1-ші өткелге сәйкес қайрауды аяқтаңыз: · конус Ø 30 мм-ге дейін Ø 40 мм дайындаманың ұшынан 30 мм ұзындыққа дейін · Ø 40 мм ұзындығы 30 мм-ден дайындаманың ұшынан 30 мм-ге дейін · конус Ø 40 мм-ге дейін Ø 60 мм ұзындығы 60 мм-ден дайындаманың ұшынан 75 мм-ге дейін · Ø 60 мм ұзындығы 75 мм-ден дайындаманың ұшынан 85 мм-ге дейін · Ø 60 мм-ге дейін Ø 70 дайындаманың ұшынан ұзындығы 85 мм радиусы 15 мм доға бойымен · Ø 70 мм ұзындығы 100 мм-ден дайындаманың ұшынан 120 мм-ге дейін · Ø 70 мм-ге дейін Ø 80 мм дайындаманың ұшынан 120 мм ұзындықта · Ø 80 мм-ге дейін Ø 90 радиусы 15 мм доға бойымен дайындаманың ұшынан 120 мм ұзындығынан мм · Ø 90 мм ұзындығы 135 мм-ден дайындаманың ұшынан 145 мм-ге дейін Өтпелі 3 T2 құралы · Дайындаманың ұшынан 50 мм қашықтықта диаметрі 40-тан 30 мм-ге дейінгі ені 10 мм тікбұрышты ойықты қайрайды. Орнату B Өту 1 T3 құралы · Тесік бұрғылаңыз Ø 940 мм тереңдікте. Өтпелі 2 T4 құралы · көмегімен тесікті бұрғылаңыз Ø 9 дейін Ø 20-дан 15 мм-ге дейін. Өтпелі 3 T5 құралы · M10 шүмекімен жіпті кесіңіз ×1 30 мм тереңдікте. Операция 040
Жуынатын бөлме. Операция 050
Жылулық. 060 операциясы
Ұнтақтау. Операция 070
Сынақ. 3.6 Өңдеу режимдерінің мақсаты
Орнату А 1-ші ауысу – өрескел токарлық өңдеу T1 құралы 2.Болатты карбид пластинасы бар кескішпен алдын ала жону кезінде кесу тереңдігін t = 2,5 мм таңдаймыз. .Болатты бұрау кезінде және кесу тереңдігі t = 2,5 мм, беріліс S = 0,6 мм/айн таңдаңыз. . .Кесу жылдамдығы МЕН v TO MV = 0,8 (, 4-кесте 263 б.) TO PV = 0,8 (, 5-кесте 263 б.) TO IV = 1 (6-кесте 263 б.) 6.Шпиндель жылдамдығы. 7.Кесу күші. мұнда: C r (, 9 кесте 264 б.) 8.Кесу күші. Өтпелі 2 – өңдеуді өңдеу T1 құралы .Жұмыс жүрісі ұзындығын анықтау L = 145 мм. 2.Болатты карбидті кірістірумен кескішпен алдын ала жону кезінде кесу тереңдігі үшін t = 0,5 мм таңдаймыз. .Болатты бұрау кезінде және кесу тереңдігі t = 0,5 мм, беріліс S = 0,3 мм/айн таңдаңыз. .Құралдың қызмет ету мерзімі T = 60 мин. .Кесу жылдамдығы МЕН v = 350, x = 0,15, y = 0,35, m = 0,2 (17-кесте 269 б.) KMV = 0,8 (4-кесте 263 б.) TO PV = 0,8 (, 5-кесте 263 б.) TO IV = 1 (6-кесте 263 б.) 6.Шпиндель жылдамдығы. 7.Кесу күші. мұнда: C r = 300, x = 1, y = 0,75, n = -0,15 (22-кесте 273 б.) (, 9 кесте 264 б.) 8.Кесу күші. 3-ші өтпелі – ойық шығару T2 құралы .Жұмыс жүрісі ұзындығын анықтау L = 10 мм. 2.Ойықтарды кесу кезінде кесу тереңдігі кескіш пышақтың ұзындығына тең болады .Болатты бұрау кезінде және кесу тереңдігі t = 4 мм, беріліс S = 0,1 мм/айн таңдаңыз. 4.Құралдың қызмет ету мерзімі T = 45 мин. .