Разработка управляющей программы для обработки детали на станке с ЧПУ 16К20ФЗТ02

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ «МАМИ»

Факультет: Автоматизация и управление

Кафедра: Автоматизированные станочные системы и инструмент.

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине

«Программированная обработка на станках с ЧПУ и САП»

Выполнил:

Студент группы 9-АТП-1

______________/ Воробей О.В,/

Принял:

______________/_Анкин А.В._/

Москва 2012 г.

Содержание.

1. Введение

2. Технологическая подготовка управляющей программы

2.1 Выбор технологического оборудования

2.2 Анализ формы детали и выбор системы УЧПУ

2.3 Эскиз заготовки, обоснование метода её получения

2.4 Выбор инструментов

2.4.1 Инструмент Т1, Т2

2.4.2 Инструмент Т3

2.4.3 Инструмент Т4

2.5 Технологический маршрут обработки детали

2.6 Назначение режимов обработки

3. Математическая подготовка управляющей программы

3.1 Кодирование

3.2 Разработка управляющей программы

4. Выводы по работе

5. Список использованной литературы

1. Введение

В настоящее время широкое развитие получило машиностроение. Его развитие идет в направлениях существенного повышения качества продукции, сокращения времени обработки на новых станках за счет технических усовершенствований.

Современный уровень развития машиностроения предъявляет следующие требования к металлорежущему оборудованию:

-высокий уровень автоматизации;

-обеспечение высокой производительности, точности и качества выпускаемой продукции;

-надежность работы оборудования;

-высокая мобильность обусловлена в настоящее время быстросменностью объектов производства.

Первые три требования привели к необходимости создания специализированных и специальных станков-автоматов, а на их базе автоматических линий, цехов, заводов. Четвертая задача, наиболее характерная для опытного и мелкосерийного производств, решается за счет 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, понятную ЧПУ, что позволит управлять непосредственно станком таким образом, чтобы получить готовую деталь, соответствующую чертежу.

В данном курсовом проекте будут рассматриваться основные этапы разработки управляющей программы: технологическая подготовка программы, и математическая подготовка. Для этого на основе чертежа детали будут выбраны: заготовка, система ЧПУ, технологическое оборудование.

2. Технологическая подготовка управляющей программы

2.1 Выбор технологического оборудования

управляющий программа деталь обработка

Для обработки данной детали выбираем токарный станок с ЧПУ 16К20Ф3. Данный станок предназначен для обработки внутренних и наружных поверхностей деталей типа тел вращения со ступенчатым или криволинейным профилем, включая нарезание крепёжных резьб за 1 или несколько проходов в замкнутом полуавтоматическом цикле.

Технические характеристики станка 16К20Ф3 [5]

Наибольший диаметр устанавливаемого изделия над станиной, мм	500
Наибольший диаметр обрабатываемого изделия над суппортом, мм	220
Высота резца, устанавливаемого в резцедержателе, мм	25
Наибольшая длина устанавливаемого изделия при установке в центрах , мм	100
Наибольшая длина обработки, мм	905
Частота вращения шпинделя (бесступенчатое регулирование), мин-1	22,4 - 2240
Пределы частоты вращения шпинделя, устанавливаемые вручную, мин-1
I диапазон	22,4 - 355
II диапазон	63 - 900
III диапазон	160 - 2240
Максимальная (максимально-рекомендуемая) скорость рабочей подачи, мм/мин (мм/об):
Продольной	2000 (2,8)
Поперечной	1000 (1,4)
Скорость быстрых ходов, мм/мин , не менее :
Продольных	7500
Поперечных	5000
Пределы шагов нарезаемых резьб, мм	0,01 - 40,95
Количество позиций автоматической поворотной головки	6
Предельные диаметры сверления:
По чугуну	28
По стали	25
Габарит станка, мм, не более	3250*х1700*х2145
Масса станка, кг, не более	3800

2.2 Анализ формы детали, выбор системы УЧПУ

Деталь, рассматриваемая в данной курсовой работе имеет криволинейный профиль. Помимо прямолинейных участков имеются фаски, конус и резьба, следовательно, для обработки детали возможно использование контурные, комбинированные или адаптивные системы ЧПУ.

С экономической точки зрения целесообразно использовать контурное либо комбинированное управление, так как они менее дороги, чем адаптивные и обеспечивают необходимую точность обработки. На станке 16К20Ф3 используется комбинированная система ЧПУ.

2.3 Эскиз заготовки, обоснование метода её получения

Принимаем мелкосерийный тип производства. В качестве заготовки детали выбираем пруток диаметра 55мм из простого сортового проката (круглого профиля) общего назначения из стали 45 (ГОСТ1 1050-74, НВ = 207…215, ).

Простые сортовые профили (круглые) общего назначения (ГОСТ 2590-71) используют для изготовления гладких и ступенчатых валов, стаканов диаметром не более 50мм, втулок диаметром не более 25 мм, рычагов, клиньев, фланцев.

На заготовительной операции пруток нарезается в размер 234мм, затем на фрезерно-центровальном станке торцуется в размер 224 и здесь же одновременно выполняются центровые отверстия. Поскольку при установке детали в центрах происходит смещение конструкторской и технологической базы, а погрешность в осевом направлении мала, то ей можно принебречь.



Рисунок 1. 3аготовка

2.4 Выбор инструмента

2.4.1 Инструмент Т1, Т2 [1]

Для обработки основных поверхностей черновой и чистовой выбираем правый проходной резец с механическим креплением пластины DNMG110408 из твердого сплава GC1525 и прижимом повышенной жесткости (рис. 2).

Рисунок 2 - правый проходной резец

Kr	b, мм	f1, мм	h, мм	h1, мм	l1, мм	l3, мм	г	лs	Эталонная пластина
930	20	25	20	20	125	30,2	-60	-70	DNMG110408

2.4.2 Инструмент Т3 [2]

Резьбонарезная пластина, материал пластины Т15К6

Х=0,8мм

Y=0,9мм

L=11мм

Шаг резьбы = 1,25

Рисунок 3 - резьбовая пластина

Державка: В=Н=20

L=125мм

F=20

Винт крепления пластины: S16

Винт крепления подкладной пластины: А16

Ключ: К111

Подкладная пластина: АЕ16



Рисунок 4 - державка резьбовой пластины

2.4.3 Инструмент Т4 [1]

Для токарной обработки наружных канавок выбираем канавочный резец с креплением способом S пластин N123H20500-CM из твердого сплава GC1 [1] (Рисунок 4).

Рисунок 5 - канавочный резец

la мм	ar max мм	b, мм	f1, мм	h, мм	h1 мм	L1, мм	l3 мм	Эталонная
								пластина
6	13	25	26	25	25	150	34	N123H20500-CM

2.5 Технологический маршрут обработки детали

Операция 010 заготовительная. Отрезать пруток в размер 234мм

Операция 020 фрезерно-центровальная. Торцевать пруток в размер 224мм, выполнив центровые отверстия до ш8мм.

Операция030 токарная. Установить заготовку в переднее ведущем и заднем вращающемся центрах.

Переход 1

Инструмент 1

Точить предварительно:

-фаску 2,5х45° от торца заготовки

-цилиндрическую поверхность ш22мм от длинны 2,5мм 36мм от торца

-цилиндрическую поверхность ш30ммот длины 36мм до 46мм от торца.

-диаметр 30мм до диаметра 20мм по конусу от длинны 46мм до 114мм от торца заготовки

-цилиндрическую поверхность ш20мм от длины 114мм на 10мм

-диаметр 20мм до диаметра 40мм по конусу от длины 124мм до 174мм от торца

-цилиндрическую поверхность ш40мм от длины 174мм до 183мм от торца

-фаску 2,5х45° от длины 183мм от торца

-цилиндрическую поверхность ш50мм от длины 185,5мм до 224мм от торца заготовки

Оставить припуск на чистовую обработку 0,4 мм на сторону

Переход 2

Инструмент Т2

Точить по переходу Т1 окончательно.

Переход 3

Инструмент Т3

- нарезать резьбу М22х1,25 на длину 30мм от торца заготовки

Переход 4

Инструмент Т4

- прорезать канавку шириной 6 мм на расстоянии 36мм от торца заготовки с ш22мм до ш19,5мм

Операция 040 промывочная

Операция 050 термическая

Операция 060 шлифовальная

Операция 070 контрольная

2.6. Назначение режимов обработки.

Переход 1

Инструмент Т1

1) Определение длины рабочего хода L =224 мм

2) Глубину резания при предварительном точении сталей проходными резцами с твердосплавными пластинами выбираем t = 2,4 мм.

3) При точении стали и глубине резания t =2,4 мм выбираем подачу S = 0,8мм/об

4) Стойкость инструмента Т=45 мин

5) Скорость резания

= 340, x=0,15, y=0,45, m=0,2 ([4], табл. 17 стр. 269)

Где =0,8 ([4], табл. 4 стр. 263)

=0,8 ([4], табл. 5 стр. 263)

=1 ([4], табл. 6 стр. 263)

6) Число оборотов шпинделя

7) Сила резания

=300, х=1, у=0,75, n=-0,15 ([4], табл. 22 стр. 273)

([4], табл. 9 стр. 264)

8) Мощность резания

Переход 2

Инструмент Т2

1) Определение длины рабочего хода L =224 мм

2) Глубину резания при чистовом точении сталей проходными резцами с твердосплавными пластинами выбираем t = 0,4мм.

3) При точении стали и глубине резания t =0,4мм выбираем подачу S = 0,35мм/об

4) Стойкость инструмента Т=140 мин

5) Скорость резания

= 350, x=0,15, y=0,35, m=0,2 ([4], табл. 17 стр. 269)

=0,8 ([4], табл. 4 стр. 263)

=0,8 ([4], табл. 5 стр. 263)

=1 ([4], табл. 6 стр. 263)

1) Число оборотов шпинделя

2) Сила резания

=300, х=1, у=0,75, n=-0,15 ([4], табл. 22 стр. 273)

([4], табл. 9 стр. 264)

8) Мощность резания

Переход 3

Инструмент Т3

1) шаг резьбы F=1,25мм.

2) Глубина профиля резьбы P=0,85F=1,0625мм

3) Количество проходов i=5.

4) Определение длины рабочего хода L= + =2,5+1,9+30=34,4 мм

5) глубина резания при нарезании резьбы резьбовыми резцами с твердосплавными пластинами t=0,25мм

6) подача S=1,25 мм/об.

7) Скорость резания м/мин.

8) Число оборотов шпинделя

8) Сила резания

9) Мощность резания

Переход 4

Инструмент Т4

1) Определение длины рабочего хода L =6 мм

2) Глубину резания при точении сталей канавочными резцами с твердосплавными пластинами выбираем t = 2мм.

3) При точении стали и глубине резания t =2мм выбираем подачу S = 0,4мм/об

4) Стойкость инструмента Т=45 мин

5) Скорость резания

= 47, y=0,8, m=0,2 ([4], табл. 17 стр. 269)

=0,8 ([4], табл. 4 стр. 263)

=0,9 ([4], табл. 5 стр. 263)

=1 ([4], табл. 6 стр. 263)

6) Число оборотов шпинделя

7) Сила резания

=408, х=0,72, у=0,8, n=0 ([4], табл. 22 стр. 273)

([4], табл. 9 стр. 264)

8) Мощность резания

3. Математическая подготовка управляющей программы

3.1 Кодирование

Управляющая программа для станка с ЧПУ - это совокупность элементарных команд исполнительным механизмам станка, записанных в кодированном виде и в технологической последовательности обработки детали. Причем вид элементарных команд зависит от типа системы ЧПУ и кодового языка или языка программирования, принятого для данной системы.

Значения символов адресов в УЧПУ НЦ - 31:

М3 - вращение шпинделя по часовой стрелке

M5 - остановка шпинделя

М6 - смена инструмента

M30 - конец программы

М40 - 2-й диапазон вращения шпинделя ( 63 - 900мин-1)

G25 - цикл повтора

G31 - цикл многопроходного резьбонарезания

G75 - многопроходной цикл нарезания цилиндрических канавок

G95 - окружная подача в мм/об

G96 - скорость вращения шпинделя в об/мин

* - связывание 2 строчек

- ускоренный ход

- перемещение в приращениях

S - скорость главного движения (численное значение частоты вращения шпинделя),об/мин

F - числовое значение подачи, мм/об

T - номер инструмента

N - номер кадра

P - параметры резьбы, координаты центра дуги окружности относительно конечной точки дуги, ширина канавочного резца

±45 - фаска 45?

X - перемещение по оси Х в абсолютных значениях

Z - перемещение по оси Z в абсолютных значениях

3.2 Разработка управляющей программы

N 001 M3*

N 002 M40*

N 003 G96*

N 004 S510

N 005 G95*

N 006 F80

N 007 T1

N 008 X5700*

N 009 Z 200

N 010 X-680

N 011 +45Z-150

N 012 Z-3600

N 013 Х800

N 014 Z -4600

N 015 Z -11400*

N 016 X-10

N 017 Z-1000

N 018 X2000*

N 019 Z-5000

N 020 Z-183

N 021 +45Z250

N 022 X500

N 023 Z22400

N 024 X200

N 025 Z0

N 026 X-3600

N 027 G25*

N 028 P010 026

N 029 P7

N 030 T2M6

N 031 G96*

N 032 S765

N 033 G95*

N 034 F35

N 035 X5700*

N 036 Z200

N 037 G 25*

N 038 P011 027*

N 039 P1

N 040 G96*

N 041 S345

N 042 G95*

N 043 F125

N 044 T3 M6

N 045 X3200 *

N 046 Z 250*

N 047 G31*

N 048 X2200*

N 049 F12500*

N 050 Z-3440*

N 051 P106,25*

N 052 P25*

N 053 P0

N 054 T4 M6

N 055 G96*

N 056 S477

N 057 G95*

N 058 F40

N 059 X3200*

N 060 Z-3600

N 061 G75*

N 062 X1950*

N 063 Z0

N 064 P600

N 065 X20000*

N 066 Z20000

N 067 M5

N 068 M30

4. Выводы по работе

В данной курсовой работе была разработана управляющая программа для обработки детали на станке с ЧПУ 16К20ФЗТ02, оснащенном устройством ЧПУ «Электроника НЦ-31».

На первом этапе, основываясь на анализе чертежа детали были выбраны: заготовка и метод ее получения, системы ЧПУ (контурная), технологическое оборудование.

Математическая подготовка включала в себя кодирование и составление текста самой управляющей программы. В программе были использованы стандартные циклы: G25, G31, G75.

5. Список использованной литературы

1) Каталог фирмы Sandvik Coromant 2009 год.

2) Каталог фирмы Сarmex Tools Ltd.

3) Методические указания по курсовому проектированию по курсу «Программированная обработка на станках с ЧПУ и САП», А.В. Анкин - 2-е изд., Москва, МГТУ «МАМИ», 2010 г.

4) «Справочник технолога-машиностроителя», том 2, А.Г. Косилова, Р. К. Мещерякова, Москва, Машиностроение, 1985 г.

5) http://www.novator-grp.ru/rus/stanki-ussr/16K20F3/

6) Конспект лекций по курсу «Программированная обработка на станках с ЧПУ и САП», А.В. Анкин, Москва, МГТУ «МАМИ», 2011г

Размещено на Allbest.ru