Разработка управляющей программы для станка с числовым программным управлением

Содержание
1. Введение 3
2. Чертеж детали, назначение параметров качества обработки. 5
3. Технологические подготовка управляющей программы. 6
3.1. Эскиз заготовки, обоснование метода её получения 6
3.2. Выбор системы ЧПУ, исходя из анализа формы детали 7
3.3. Выбор технологического оборудования 8
3.3.1. Токарный станок с ЧПУ модели 16К20ФЗС32 8
3.3.2 Устройство ЧПУ модели 2Р22 9
3.4 Технологический маршрут обработки детали 10
3.5. Выбор инструмента 11
3.6. Назначение режимов обработки 12
4. Математическая подготовка управляющей программа 22
4.1. Кодирование 22
4.2 Управляюшая программа 24
5. Выводы 27
Список литературы 28

* К1*К2*КЗ*К4*К5, где
Vтабл. - скорость резания (см. табл.) 200 м/мин
К1 - коэффициент, зависящий от стойкости резца. 0,92
К2 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала. 1,35
КЗ - коэффициент, зависящий от состояния обрабатываемой поверхности; 1,0
К4 - коэффициент, зависящий от материала резца. 1,0
К5 - коэффициент, зависящий от геометрии резца. 0.81
V= 200*0,92*1,35*1,0*1,0*0,81=201,2 м/мин
4)Частота вращения шпинделя
n=1000*V/(π*Dзаг.)=1000*201,2/(3.14*55)=1165,0 об/мин
5)Основное время обработки (машинное) Т0= Lpx/(S*n) =10/(0,25*1165,0) = 0.034 мин
6)Стойкость резца Т2: Т0=90 мин
Переход №21: (1 установ) чистовое точение наружной поверхности заготовки правым резцом Т2
1)Глубина резания выбирается при черновом точении в зависимости от жесткости системы СПИД, мощности привода, вида режущего инструмента t = 0,5 мм
2)Подача на оборот S=0.25 мм/об
3)Скорость резания при обтачивании стали резцами с пластинами из твердого сплава V = Vтабл. * К1*К2*КЗ*К4*К5, где
Vтабл. - скорость резания (см. табл.) 200 м/мин
К1 - коэффициент, зависящий от стойкости резца. 0,92
К2 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала. 1,35
КЗ - коэффициент, зависящий от состояния обрабатываемой поверхности; 1,0
К4 - коэффициент, зависящий от материала резца. 1,0
К5 - коэффициент, зависящий от геометрии резца. 0.81
V= 200*0,92*1,35*1,0*1,0*0,81=201,2 м/мин
4)Частота вращения шпинделя
n=1000*V/(π*Dзаг.)=1000*201,2/(3.14*35)=1830,8 об/мин
5)Основное время обработки (машинное) Т0= Lpx/(S*n) =10/(0,25*1830,8) = 0.022 мин
6)Стойкость резца Т2: Т0=90 мин
Переход №22: (1 установ) чистовое точение дуги R5 заготовки правым резцом Т2
1)Глубина резания выбирается при черновом точении в зависимости от жесткости системы СПИД, мощности привода, вида режущего инструмента t = 0,5 мм
2)Подача на оборот S=0.25 мм/об
3)Скорость резания при обтачивании стали резцами с пластинами из твердого сплава V = Vтабл. * К1*К2*КЗ*К4*К5, где
Vтабл. - скорость резания (см. табл.) 200 м/мин
К1 - коэффициент, зависящий от стойкости резца. 0,92
К2 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала. 1,35
КЗ - коэффициент, зависящий от состояния обрабатываемой поверхности; 1,0
К4 - коэффициент, зависящий от материала резца. 1,0
К5 - коэффициент, зависящий от геометрии резца. 0.81
V= 200*0,92*1,35*1,0*1,0*0,81=201,2 м/мин
4)Частота вращения шпинделя
n=1000*V/(π*Dзаг.)=1000*201,2/(3.14*35)= 1830,8 об/мин
5)Основное время обработки (машинное) Т0= Lpx/(S*n) =5/(0,25*1830,8) = 0.011 мин
6)Стойкость резца Т2: Т0=90 мин
Переход №23: (1 установ) чистовое точение конусной поверхности с Ø 20 до Ø 30 заготовки правым резцом Т2
1)Глубина резания выбирается при черновом точении в зависимости от жесткости системы СПИД, мощности привода, вида режущего инструмента t = 0,5 мм
2)Подача на оборот S=0.25 мм/об
3)Скорость резания при обтачивании стали резцами с пластинами из твердого сплава V = Vтабл. * К1*К2*КЗ*К4*К5, где
Vтабл. - скорость резания (см. табл.) 200 м/мин
К1 - коэффициент, зависящий от стойкости резца. 0,92
К2 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала. 1,35
КЗ - коэффициент, зависящий от состояния обрабатываемой поверхности; 1,0
К4 - коэффициент, зависящий от материала резца. 1,0
К5 - коэффициент, зависящий от геометрии резца. 0.81
V= 200*0,92*1,35*1,0*1,0*0,81=201,2 м/мин
4)Частота вращения шпинделя
n=1000*V/(π*Dзаг.)=1000*201,2/(3.14*20)= 3203,8 об/мин
5)Основное время обработки (машинное) Т0= Lpx/(S*n) =10/(0,6*3203,8) = 0.005 мин
6)Стойкость резца Т2: Т0=90 мин
Переход №24: (1 установ) чистовое точение конусной поверхности с Ø30 до Ø20 заготовки правым резцом Т2
1)Глубина резания выбирается при черновом точении в зависимости от жесткости системы СПИД, мощности привода, вида режущего инструмента t = 0,5 мм
2)Подача на оборот S=0.25 мм/об
3)Скорость резания при обтачивании стали резцами с пластинами из твердого сплава V = Vтабл. * К1*К2*КЗ*К4*К5, где
Vтабл. - скорость резания (см. табл.) 200 м/мин
К1 - коэффициент, зависящий от стойкости резца. 0,92
К2 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала. 1,35
КЗ - коэффициент, зависящий от состояния обрабатываемой поверхности; 1,0
К4 - коэффициент, зависящий от материала резца. 1,0
К5 - коэффициент, зависящий от геометрии резца. 0.81
V= 200*0,92*1,35*1,0*1,0*0,81=201,2 м/мин
4)Частота вращения шпинделя
n=1000*V/(π*Dзаг.)=1000*201,2/(3.14*30)= 2135,8 об/мин
5)Основное время обработки (машинное) Т0= Lpx/(S*n) =20/(0,25*2135,8) = 0.038 мин
6)Стойкость резца Т2: Т0=90 мин
Переход №25: сверление отверстия сверлом Т3
1)Глубина резания t= d/2=11/2=5.5 мм
2)Подача на оборот S=0.20 мм/об
3)Скорость резания при сверление V = Vтабл. * К1*К2*КЗ, где
Vтабл. - скорость резания (см. табл) 30 м/мин
К1 - коэффициент, зависящий от глубины сверления. 1,0
К2 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала. 1,35
К3 - коэффициент, зависящий от материала сверла. 1,0
V= 30*1,0*1,35*1,0=40,5 м/мин
4)Частота вращения шпинделя
n=1000*V(π*dсвер.) = 1000*40,5/(3.14*11) = 1172,6 об/мин
5)Основное время обработки (машинное) Т0= Lpx/(S*n)= 20/(0,20*1172,6) = 0.09 мин
6)Стойкость сверла Т3: Т0=66 мин
Переход №26. Нарезание внутренней резьбы метчиком Т4.
1)Шаг резьбы F = 1 мм
2)Подача принимается равной шагу резьбы S = 1 мм/об
3)Наружный диаметр резьбы D = 12 мм
4)Внутренний диаметр резьбы:
X = D-2×(F-F/6-F/8) = 12-1×(1-1/6-1/8) = 7,8 мм
5)Глубина резания за 1 проход:
P = (D-X)/2*i
Количество проходов при резьбонарезании (табличное значение): i=3
P = (12-7,8)/2*3 = 0.7 мм
6)Скорость резания V= Vтаб*K1*K2*K2
Vтабл. - скорость резания (см. табл) 11,1 мм/об
К1 - коэффициент, зависящий от стойкости метчика. 1,0
К2 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала. 1,35
К3 - коэффициент, зависящий от материала метчика. 1,0
V= 11,1*1,0*1,35*1,0=15,0 м/мин
7)Частота вращения шпинделя
n=1000*V(π*D.) = 1000*15.0/(3.14*12) = 398.1 об/мин
8)Основное время обработки (машинное) Т0= Lpx*i/(S*n)= 20*3/(1*398.1) = 0.15 мин
4. Математическая подготовка управляющей программа
4.1. 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 УЧПУ2Р-22:
S - скорость главного движения (численное значение частоты вращения шпинделя), об/мин
F - числовое значение подачи, мм/об
T - номер инструмента
N - номер кадра
Р - глубина резания за один проход, ширина резца, мм
А - припуск на чистовую обработку ширина канавки, мм
Q - галтель
С - фаска под углом 45°
X - перемещение по оси X в абсолютных значениях
Z - перемещение по оси Z в абсолютных значениях
Е - ускоренный подвод/отвод инструмента
М - Вспомогательная функция
М02 - конец программы
N17 - конец описания детали для циклов L08, L09, L10
L - стандартный цикл
Для составления данной управляющей программы используются следующие циклы
L08 - цикл многопроходной обработки из цилиндрической заготовки с автоматических разделением на проходы.
Перед программированием цикла необходимо задать исходную точку:
координата Х0 должна быть равна диаметру заготовки,
координата Z0 равна координате начала конечного контура детали Далее следует описание контура детали
L10- цикл чистовой обработки по контуру
Координаты исходной точки совпадают с координатами начала конечного контура Х0, Z0.
L02 - цикл нарезания канавок
Перед программированием цикла необходимо задать исходную точку
Х60 - диаметр поверхности, где нарезается канавка +2мм,
Z -44 - совпадает с координатой левой кромки канавки
Цикл содержит перемещение на рабочей подаче до координаты Х62, выдержку времени D0,04 - время, необходимое для одного оборота детали. Возврат в исходную точку на быстром ходу смещения по координате Z в положительную сторону на величину Р.
Цикл заканчивается отскоком по оси X в исходную точку, но по оси Z инструмент остается в точке последнего прохода.
L06- Цикл глубокого сверления с автоматическим разделением на проходы. P –глубина резания – максимальная глубина сверления за один проход W-длина –глубина сверленияЦикл содержит перемещение на рабочей подаче по координате Z в отрицательную сторону на величину P. Возврат на быстром ходу в исходную точку, перемещение на быстром ходу в точку, отстоящую от точки предыдущего сверления на 3 мм, перемещение на рабочей подаче на величину (P+3) мм и т.д. до достижения глубины сверления на величину W.  4.2 Управляющая программа
N001 F0.6 S5297 T1 (№ 1 переход )
N002 X95 Z100 E
N003 P2 W-10
N004 F0.6 S7188 T1 (№ 2 переход )
N005 X70 W-10 R15
N006 F0.6 S9149 T1(№ 3 переход )
N007 P2 X55 W-25
N008 F0.6 S9149 T1 (№ 4 переход )
N009 X52 W-10 R15
N010 F0.6 S14377 T1 (№ 5 переход )
N011 P2 X35 W-10
N012 F0.6 S14377 T1 (№ 6 переход )
N013 X25 W-5 R5
N014 F0.6 S25159 T1 (№ 7 переход )
N015 X21 Р2
N016 Х31 W-10
N017 F0.6 S16773 T1 (№ 8 переход )
N018 X31 P2
N019 X21 W-20
N020 F0.6 S25159 T1 (№ 9 переход )
N021 X21 C2.5
N022 F0.6 S4376 T1 (№ 10 переход )
N023 X115 W-10 R15
N024 F0.6 S4193 T1 (№ 11 переход )
N025 X111 C5
N026 F0.6 S4025 T1 (№ 12 переход )
N027 X125 W-10
N028 F0.6 S4193 T1 (№ 13 переход )
N029 X121 P2
N030 X101 W-10
N031 F0.25 S5572 T2 (№ 14 переход )
N032 X110 W-10 R15 E
N033 F0.25 S5126 T2 (№ 15 переход )
N034 X120 W-10
N035 F0.25 S5340 T2 (№ 16 переход )
N036 X120 P2
N037 X100 W-10
N038 F0.25 S6745 T2 (№ 17 переход )
N039 X90 Z100 E
N040 P0.5 W-10
N041 F0.25 S9154 T2 (№ 18 переход )
N042 X70 W-10 R15
N043 F0.25 S11650 T2(№ 19 переход )
N044 P0.5 X50 W-25
N045 F0.25 S11650 T2 (№ 20 переход )
N046 X50 W-10 R15
N047 F0.25 S18308 T2 (№ 21 переход )
N048 P0.5 X30 W-10
N049 F0.25 S18308 T2 (№ 22 переход )
N050 X20 W-5 R5
N051 F0.25 S32038 T2 (№ 23 переход )
N052 Р0.5 X20
N053 Х30 W-10
N054 F0.6 S21358 T2 (№ 24 переход )
N055 P0.5 X30
N056 X20 W-20
N057 F0.20 S16773 T3 (№ 25 переход )
N058 X0 Z0
N059 P5.5 W15
N060 F1 S3981 T4 (№ 26 переход )
N061 X7.8 Z0
N062 P0.7 W15
N063 M02
5. Выводы
В данной курсовой работе была разработана управляющая программа для обработки детали на станке с ЧПУ 16К20ФЗС32, оснащенном устройством ЧПУ 2Р-22.
Разработка управляющей программы включает в себя два основных этапа
1. технологическая подготовка программы;
2. математическая подготовка программы.
На первом этапе, основываясь на анализе чертежа детали, были выбраны заготовка и метод её получения, система ЧПУ (контурная), технологическое оборудование.
Для станка, на котором производится обработка заготовки, был предложен режущий инструмент, обеспечивающий получение детали заданной формы, размеров и качества поверхностей. Проведенные расчеты режимов резания показали, что выбранное технологическое оборудование, а именно станок 16К29ФЗС32, по своим технологическим характеристикам удовлетворяет всем основным требованиям.
Математическая подготовка включила в себя кодирование и составление текста самой управляющей программы. В программе были использованы стандартные циклы L08, L 10, L02.
Далее разработанную управляющую программу следует записать на изготовленный программоноситель или ввести в УЧПУ через блок пульта управления.
Список литературы
Разработка управляющих программ для систем ЧПУ: учебное пособие / И.И.Колтунов, А.С.Лобанов. – М.: МГТУ «МАМИ», 2011. – 81 с.
Система автоматизированного программирования для устройств ЧПУ (EXAPT1): учебное пособие / И.И.Колтунов, А.С.Лобанов. – М.: МГТУ «МАМИ», 2011. – 38 с.
Программирование для устройств ЧПУ: учебное пособие / И.И.Колтунов, А.В.Анкин. – М.: МГТУ «МАМИ», 2011. – 67 с.
2
32
11
35
36
37