Написание программ для механической обработки для станков с ЧПУ

Написание программ для механической обработки для станков с ЧПУ

Написание программ для механической обработки для станков с ЧПУ

Введение

Одним из Важных параметров, характеризующих уровень развития машиностроения в целом, является степень совершенствования металлорежущих станков. Современный уровень машиностроения предъявляет следующие требования к металлорежущему оборудованию:

.        высокий уровень автоматизации;

.        обеспечение высокой производительности;

.        точности, качества выпускаемой продукции;

.        надежность работы оборудования;

.        высокая мобильность, обусловленная в настоящее время быстросменностью объектов производства.

Первые три требования привели к необходимости создания специализированных и специальных станков-автоматов, а на их базе АЛ, цехов, заводов. Четвертая задача, наиболее характерная для объектного и мелкосерийного производств, решается за счет создания станков с ЧПУ. Процесс управления станком с ЧПУ представляется как процесс передачи и преобразования информации от чертежа к готовой детали. Основной функцией человека в данном процессе является преобразование информации, заключенной в чертеже детали, в управляющую программу, понятую УЧПУ, что позволит управлять непосредственно станком таким образом, чтобы получить готовую деталь, соответствующую чертежу.

В данном расчетно-графическом задании будут рассматриваться основные виды механической обработки деталей: обработка отверстий, нарезании резьбы, фрезерование, токарная обработка наружной поверхности. Для этого на основе чертежа деталей будут составлены расчетно-технологические карты, составлены маршруты обработки и написана управляющая программа.

1. Система ЧПУ типа CNC фирмы Mazak для фрезерной обработки

программный фланец заглушка

Computer numerical control (CNC) или Числовое программное управление - компьютеризованная система управления, управляющая приводами технологического оборудования, включая станочную оснастку.

Корпорация Yamazaki Mazak (Ямазаки Мазак) - основана в 1919 году в Японии и на протяжении нескольких десятилетий является признанным мировым лидером по производству металлообрабатывающего оборудования.

Корпорация специализируется на производстве высокотехнологичных многоцелевых станков, токарных центров, вертикальных и горизонтальных обрабатывающих центров, станков лазерной резки, а также гибких производственных систем и программного обеспечения.

Структурно в состав ЧПУ входят:

пульт оператора (или консоль ввода-вывода), позволяющий вводить управляющую программу, задавать режимы работы; выполнить операцию вручную. Как правило, внутри шкафа пульта современной компактной ЧПУ размещаются её остальные части;

дисплей (или операторская панель) - для визуального контроля режимов работы и редактируемой управляющей программы / данных; может быть реализован в виде отдельного устройства для дистанционного управления оборудованием;

См. также: Операторская панель

контроллер - компьютеризированное устройство, решающее задачи формирования траектории движения режущего инструмента, технологических команд управления устройствами автоматики станка, общим управлением, редактирования управляющих программ, диагностики и вспомогательных расчетов (траектории движения режущего инструмента, режимов резания);

ПЗУ - память, предназначенная для долговременного хранения (годы и десятки лет) системных программ и констант; информация из ПЗУ может только считываться;

ОЗУ - память, предназначенная для временного хранения управляющих программ и системных программ, используемых в данный момент.

В роли контроллера выступает промышленный контроллер, как то: микропроцессор, на котором построена встраиваемая система; программируемый логический контроллер либо более сложное устройство управления - промышленный компьютер.

Важной характеристикой CNC-контроллера является количество осей (каналов), которые он способен синхронизировать (управлять) - для этого требуется высокая производительность и соответствующее ПО.

В качестве исполнительных механизмов используются сервоприводы, шаговые двигатели.

Современное программное обеспечение для управления производством позволяет управлять предприятием в режиме реального времени, осуществлять программирование станков с ЧПУ при помощи доступа к данным станка, программам обработки, данным на зажимные приспособления, инструменты, производственным графикам и другой информации.

Повысить эффективность любого производства позволят такие программы для станков с ЧПУ, как:

MAZAK SMART SYSTEM - это инновационная CAD/CAM-система, в которой используется твердотельное моделирование. С помощью такой модели даже оператор с незначительным опытом с легкостью сможет создать программу ЧПУ для обработки заготовок сложной конфигурации, что позволяет существенно увеличить коэффициент использования станка;

CYBER TOOL MANAGEMENT - осуществляет всесторонний контроль всех данных по инструментам по сети для минимизации времени простоя в результате наладки инструмента;

CYBER MONITOR - позволяет контролировать работу станка и ход технологического процесса, находясь вне места эксплуатации;

CYBER SCHEDULER - показывает загрузку станков работой на данный момент и предполагаемое время завершения работы для ввода новых данных.

MAZATROL matrix CAM 2 - позволяет создавать программы управления станком, а также проверять в офисе отсутствие столкновений режущего инструмента;

MAZATROL CAM smart 2 - позволяет выполнять программирование и проверку программы в офисе;

SPACE CAM - позволяет импортировать файлы 3D CAD моделей и использовать их для создания управляющих программ за минимальный промежуток времени. Эти же данные можно применять для автоматического написания управляющих программ, используемых при изготовлении зажимных приспособлений для заготовки.

Блок Линейного Фрезерования: Обработка Справа / Слева (RGT и LFT)

1.      Блок Линейного Фрезерования: Обработка Справа (RGT)

Выберите блок линейного фрезерования справа (RGT) для точения линейной канавки, такой как показано ниже (концевая фреза перемещается справа от обрабатываемой формы), по центру внешнего периметра детали с помощью концевой фрезы.

Нажмите клавишу меню RGT, чтобы выбрать этот пункт.

2.      Блок Линейного Фрезерования: Обработка Слева (LFT)

Выберите блок линейного фрезерования слева (LFT) для точения линейной канавки, такой как показано на схеме ниже (концевая фреза перемещается слева от обрабатываемой формы), по центру внешнего периметра или переднему торцу детали с помощью концевой фрезы.

Нажмите клавишу меню  LFT, чтобы выбрать этот пункт. Блок Ручной Программы Фрезерования (MMP)

Блок фрезерования ручной программой (MMP) дополняет блоки фрезерования, описанные выше (MDR, MTP, BOR, MGV, LCT, RGT и LFT).

Эти блоки фрезерования имеют соответствующие траектории инструмента, автоматически генерируемые в соответствии с данными блока и данными последовательности, которые вы установили там, где блок фрезерования ручной программой требует от пользователя установки траектории инструмента.

Если существует тип обработки или действие станка, которые нельзя запрограммировать, как это требуется, обычными блокам фрезерования, выберите этот блок, когда оказывается более удобной непосредственная установка траектории инструмента.

Нажмите клавишу меню MILLING MANUAL P, чтобы выбрать этот блок.

Блок Линейного Фрезерования: Обработка по Центру (LCT)

Выберите блок линейного фрезерования по центру (LCT) для обработки прямолинейной канавки, такой как показано ниже (концевая фреза перемещается по центральной линии обрабатываемой формы), по центру внешнего периметра или по переднему торцу заготовки с помощью концевой фрезы.

Нажмите клавишу меню LCT , чтобы выбрать этот блок.

Блок Растачивания (BOR)

Выберите блок растачивания для растачивания отверстий по внешнему периметру, на переднем или на заднем торце детали.

Нажмите клавишу меню BOR  для выбора этого блока.

Блок Обработки Канавок (MGV)

Выберите блок обработки канавок (MGV) для создания шпоночных канавок по внешнему периметру, на переднем торце или заднем торце детали с помощью концевой фрезы.

Нажмите клавишу меню MGV  для выбора этого блока.

2. Разработать расчетно-технологическую карту (РТК), составить маршрут обработки и управляющую программу для обработки отверстий. Обработка отверстий производится на вертикальном обрабатывающем центре Fadal 3016 с системой ЧПУ Fanuc 0i-MC

Таблица 2.1 Вариант №9 задание №2

Опорные точки

Управляющая программа обработки фланца:

%

O1214 (Фланец, дюралюминий Д16, VMC3016, Колобовникова);

G21 G40 G49 G80 G90 G94 G97 (Строка безопасности: ввод данных в миллиметрах, отмена коррекции инструмента, отмена коррекции на длину, отмена постоянных циклов, задание координат в абсолютных координатах, подача в мм в минуту, отмена постоянной скорости резания);

T01 M06 (Drill zentr Ø5) (выбор инструмента);

S2500 M03 (включение шпинделя, задание скорости вращения);

G00 G54 X400. Y300. (Выбор рабочей системы координат);

G43 H01 Z100. (Введение коррекции инструмента, подъем в точку Z100);

X280. Y200. (Выход в точку 1);

G81 Z-5. R1.5 F120. (Центрование отверстия 1);

X-75. (центрование отверстия 2);

Y75. (центрование отверстия 3);

X75. (центрование отверстия 4);

Y-75. (центрование отверстия 5);

G00 G80 Z100. (Отмена постоянного цикла, выход в точку Z100);

M05 (выключение шпинделя);

G28 G91 Z0. (возврат в референтное положение, команда в инкрементах, возврат в нулевую точку);

150 T02 M06 (смена инструмента. Сверло Ø10);

160 G43 H2 Z100. S1500. M03 (задание коррекции на длину инструмента, выход в точку Z100, задание числа оборотов, включение шпинделя);

170 G00 X0. Y0. M08. (быстрое перемещение в нулевую точку детали);

180 G83 Z-80. Q10 R2. F90. (Функция глубокого сверления, Q указывает глубину каждого прохода. R указывает точку, к которой подводится инструмент. Задание подачи);

190 X0. Y75.;

X75. Y0.;

X0. Y-75.;

G80 M05 (отмена постоянного цикла, выключение шпинделя);

230 G28 G91 Z0. (возврат в референтное положение, команда в инкрементах, возврат в нулевую точку);

240 T03 M06 (смена инструмента. Зенкер Ø11);

250 G43 H3 Z100. G90 (задание коррекции на длину инструмента, выход в точку Z100);

260 S1200. M03 (задание числа оборотов, включение шпинделя);

270 G00 X0. Y0. M08 (быстрое перемещение в нулевую точку детали, включение охлаждения);

280 G85 G98 Z-75. R2. F85. (цикл зенкерования без паузы, задание глубины и точки выхода. Задание подачи);

290 X0. Y75.;

X75. Y0.;

X0. Y-75.;

G80 M05 (отмена постоянных циклов, выключение шпинделя);

330 G28 G91 Z0. (возврат в референтное положение, команда в инкрементах, возврат в нулевую точку);

T04 M06 (развертка Ø12);

350 G43 H4 Z100. G90 S1000. M03 (задание коррекции на длину инструмента, выход в точку Z100, задание подачи, включение шпинделя);

360 G00 X0. Y0. M08 (выход в нулевую точку, включение охлаждения);

370 G89 G98 Z-90. R2. F80. (цикл развертывания с паузой);

X0. Y75.;

X75. Y0.;

X0. Y-75.;

G80 M05 (отмена постоянных циклов, остановка шпинделя);

420 G28 G91 Z0. (возврат в референтное положение, команда в инкрементах, возврат в нулевую точку);

T05 M06 (зенковка Ø24);

G00 X0. Y0. M08 (выход в нулевую точку, включение охлаждения);

460 G85 G98 Z-20. R2. F85. (цикл зенкования без паузы);

470 G80 M05 (отмена пост. циклов, выкл. шпинделя);

480 G28 G91 Z0. (возврат в референтное положение, команда в инкрементах, возврат в нулевую точку);

T06 M06 (сверло Ø14);

500 G43 H6 Z100. (задание коррекции на длину инструмента, выход в точку Z100);

510 S1500. M03;

G90 G00 X75. Y0. M08;

G81 G99 Z-30. R2. L03 F110.;

G80 G95 M05;

G28 G91 Z0.;

T07 M06 (Зенкер Ø15,7);

570 G43 H7 Z100. G90.;

S1200. M03;

G00 X-75. Y0. M08;

G85 G98 Z-28. R2. F85.;

610 G80 M05;

G28 G91 Z0.;

T08 M06 (Развертка Ø16);

G43 H8 Z100. G90 S1000. M03;

G00 X-75. Y0. M08;

G85 G98 Z-40. R2. F110;

670 G80 M05;

G28 G91 Z0.;

T09 M06 (Метчик М16);

700 G44 H9 Z100.;

S250. M03;

G90 G00 X75. M08;

G98 G84 Z-45. R2. F1.75;

G80 M05;

G28 G91 Z0.;

G90 G00 X280. Y200.;

M30;

%

3. Фрезерная обработка

Необходимо разработать расчетно-технологическую карту. Составить маршрут обработки и управляющую программу для фрезерной обработки поверхностей для детали.

Обработка производится на вертикально-обрабатывающем центре «Fadal» 3016 c системой ЧПУ Fanuc 0i-MC.

Управляющая программа созданная с среде Heidenhain TNC620:

0 BEGIN PGM THREE MM

BLK FORM 0.1 Z X+0 Y+0 Z-40

TOOL CALL 11 S1500 F150

L Z+100 R0 FMAX M3

L X-15 Y-15 FMAX

L Z-40 R0 FMAX

APPR LT X+0 RL FMAX M3

L Y+100 X+0

L X+160

L Y+0

L X-5

L Y+0

L Z+100 R0 FMAX M5

TOOL CALL 10 S1500 F150

L Z+100 R0 FMAX M3

CYCL DEF 230 FREZ.ZA NIESK.PROCH. ~=+0; 1-JA KOORD.NACH.TOCH ~=+0; 2-JA KOORD.NACH.TOCH ~=-2; KOORD.POWIERCH. ~=+160; DLINA 1-OJ STORONY ~=+100; DLINA 2-OJ STORONY ~=+5; KOLICH.PROCHODOW ~=+150; PODACHA NA GLUBINU ~=+500; FEED RATE FOR MILLNG ~=+150; PODACHA MESHDU WREZ. ~=+2; RASSTO. BEZOPASNOSTI

CYCL CALL

L X-15 Y-15

L Z+100 R0 FMAX M5

TOOL CALL 10 S1500 F150

L Z+100 R0 FMAX M3

L X-15 Y-15 FMAX

L Z-20 R0 FMAX

APPR LT X+0 RL FMAX M3

L X+20 Y+0

L Y+90

L Y+80

L X+150

L X+140

L Y+10

L Y+20

L X+0

L X+50

CC X+50 Y+50

C X+50 Y+80 DR-

L X+110

CC X+110 Y+50

C X+110 Y+20 DR-

L X+50

CC X+50 Y+50

C X+20 Y+50

L Z+100 R0 FMAX M5

L X-15 Y-15

END PGM THREE MM

4. Токарная обработка

Необходимо разработать расчетно-технологическую карту. Составить маршрут обработки и управляющую программу для токарной обработки поверхностей для детила - заглушка.

Токарная обработка производится на токарном станке Tallint 6/45 с системой ЧПУ Fanuc 0i-T.

Координаты опорных точек

Материал детали: алюминиевый сплав АМг6М.

%;

01214 (Заглушка, АМг6М, Tallent 6/45, Колобовникова);

G18 G21 G40 G49 G80 G90 G94 G96 (Строка безопасности: выбор рабочей плоскости X-Z, ввод данных в миллиметрах, отмена коррекции инструмента, отмена коррекции на длину, отмена постоянных циклов, задание точек в абсолютных координатах, подача в мм в минуту, отмена постоянной скорости резания);

T01 M06 (Резец чистовой правый, R08);

G41 D2 (Читать коррекцию на инструмент);

S2500 M03 (включение шпинделя, задание скорости);

G54 X0. Z0. (Рабочая система координат):

G00 X22. Z0. M08 (Выход в точку 1):

G01 X-1. F60. (Подрезка торца, точка 2):

Z0.5 (отвод инструмента от торца, точка 3);

G00 X19.5 Z0.5;

G01 X38. Z-9. (Точение фаски, выход в точку 5);

X38. Z-29. (Точение цилиндрической поверхности, выход в точку 6):

X42. Z-31. (Точение фаски, выход в точку 7);

X42. Z-67. (Точение цилиндрической поверхности, выход в точку 8);

X42. M05 (Выключение шпинделя)

G00 X350. Z250. G40 M5;

T02 M06 (Резец чистовой левый, R08);

G41 D3. (Читать коррекцию на инструмент);

S2500. M3 (Включить шпиндель);

G00 X45. Z-67. M08 (Подвод инструмента на безопасное расстояние, включение охлаждения);

G01 X42. Z-67. (Точка 8);

X38. Z-69. (Точение фаски, выход в точку 9);

X38. Z-75. (Точение цилиндрической поверхности, выход в точку 10)

X40. M05 (Выключение шпинделя)

G00 X350. Z250. G40 M5;

T01 M06 (Резец чистовой правый, R08);

G41 D3 (Читать коррекцию на инструмент);

S2500. M3 (Включить шпиндель);

G00 X40. Z-75. M08 (Подвод инструмента на безопасное расстояние, включение охлаждения);

G01 X38. Z-75. (Точка 10);

G02 X48. Z-85. R10. (Круговая интерполяция, выход в точку 11);

G01 X70. Z-85. (Линейная интерполяция, точение торцевой поверхности, выход в точку 12);

X70. Z-105. (Точение цилиндрической поверхности, выход в точку 13);

G91 G96 S 120. (Постоянная скорость);

G01 X10. Z-20. (Точение конической поверхности, выход в точку 14);

G90 G96 X80. Z-140. (Точение цилиндрической поверхности, выход в точку 15);

380 G00 X82. Z-140.5 M05;

G40 X350. Z250. M5;

G28 G91 Z80. M30.;

%

Заключение

В ходе расчетно-графического задания по курсу «были составлены управляющие программы в G-кода для систем с числовым программным управлением (ЧПУ) для следующих видов обработки: центрование, сверление, зенкерование, развертывание, нарезание резьбы, фрезерная обработка и токарная обработка.