Программирование для систем ЧПУ

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение 3
2. Технологическая подготовка управляющей программы 4
3. Технологический маршрут обработки детали 5
4. Выбор инструмента 6
5. Технологический маршрут механической обработки 8
6. Математическая подготовка управляющей программы 15
7. Управляющая программа 16
8. Вывод 17
9. Список литературы 18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Одним из важных параметров, характеризующих уровень развития автомобилестроения в целом, является степень совершенствования металлорежущих станков.

Современный уровень развития автомобилестроения 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 данной курсовой работе будут рассматриваться основные этапы разработки управляющей программы:

• технологическая подготовка программы;
• математическая подготовка.

Для этого на основе чертежа детали будут выбраны:

• заготовка;
• система ЧПУ;
• технологическое оборудование.

В конечном итоге, после описания технологического маршрута обработки, назначения режимов резания должна быть разработана управляющая программа.

Неуказанные предельные отклонения размеров:

• Охватывающих: + 1Т/2
• Охватываемых: - 1Т/2
• Остальные: ± 1Т/2 по квалитету точности СТ СЭВ 144-75

Получение заготовки:

Деталь из стали 45 по ГОСТ 1050-74 с твердостью НВ 207-215

Посте чистового обтачивания деталь имеет технологические допуски ( в зависимости от диаметров): 100...120 мм при параметре шероховатости поверхности

Rа=6,3 мкм и глубине дефектного поверхностного слоя П=30...20 мкм

 

 

 

 

Технологическая подготовка управляющей программы

Главным при выборе заготовки является обеспечение заданного качества готовой детали при её минимальной себестоимости.

Методы получения первичных заготовок определяется технологическими свойствами материала, конструктивными свойствами и размерами детали и программой выпуска.

По мере того, как усложняется конфигурация заготовки, уменьшаются напуски и припуски, повышается точность размеров и параметров расположения поверхностей, усложняется и удорожается технологическая оснастка заготовительного цеха, и возрастает себестоимость заготовки.

Заготовки простой конфигурации дешевле, т.к. не требуют при изготовлении сложной и дорогой технологической оснастки, однако такие заготовки требуют трудоемкой последующей обработки и повышенного расход материала.

Но так как в данной курсовой работе деталь выпускается небольшими опытными партиями 100...200 шт./год, то в качестве заготовки для детали выбран пруток 085 мм простого сортового проката (круглого профиля) общего назначения из стали 45 (ГОСТ 1050-74), ав=420...540 МПа.

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

Перед обработкой на станке с ЧПУ заготовка обрабатывается на фрезерноцентровальном станке, где фрезеруются торцы и, если требуется, то и центровые отверстия.

 

 

 

 

 

Технологический маршрут обработки детали

Технологический маршрут обработки детали в данной курсовой работе заключается в описании последовательности переходов, проводимых в станке 16К20ФЗСЭ2.

В маршрут обработки не включаются такие операции:

• заготовительная;
• фрезерно- центровальная (фрезерование торцов);
• маркировочная;
• промывочная;
• контроль;

т.к. они производятся на другом технологическом оборудовании.

 

Операция 010: токарная

Переход №1: черновое точение наружной поверхности заготовки правым резцом Т1, Переход №2: чистовое точение наружной поверхности правым резцом Т1,

Переход №3: прорезать наружную канавку резцом Т2,

Переход №4: точение наружной поверхности левым резцом ТЗ,

Переход №5: просверлить отверстие сверлом Т4,

Переход №6: прорезать внутреннюю канавку резцом Т5,

Переход №7: отрезка отработанной детали резцом Тб.

 

 

 

 

 

 

 

 

Выбор инструмента

Для обработки детали требуемой формы необходим следующий режущий инструмент:

• Резец ГОСТ 27301-87 (Т1, ТЗ)

Для чернового и чистового точения основных поверхностей выбираем резец отогнутый, проходной с механическим креплением четырехгранной режущей ромбической пластины.

исполнение 1

                                                                 1

 

Исполнение 2

 

 

Сверло (Т 4)

 

 

 

Резец ОСТ 2И10-8-84 (Тб)

Для обработки внутренних канавок

 

 

 

 

Резец ГОСТ 18885-73 (Т2)

Для прорезания канавки выбираем канавочный резец с механическим креплением СНП (крепление пластины прихватом)

 

 

 

 

 

 

 

Резец ГОСТ 18884-73 (Т6)

Для отрезки детали выбираем отрезной резец с креплением прихватом однокромочной пластины.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Технологический маршрут механической обработки

Операция 010: Токарная

Переход №1: Черновое точение фасонной поверхности

1. Глубина резания выбирается при черновом точении в зависимости от жесткости системы СПИД, мощности привода, вида режущего инструмента: t=2,5 мм

2. Подача на оборот: S=0,7 мм/об

3. Скорость резания при обтачивании стали резцами с пластинами из твердого сплава:

V=Vтабл/К1*K2*КЗ*К4*К5, где

V табл. - скорость резания (см. табл.); 148 мм/об

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= 148*0,92*1,35*1,0*1,0*0,81=149 м/мин

4. Частота вращения шпинделя: n=1000*V/() = 1000*149/(3,14-110) = 431 об/мин

5. Основное время обработки (машинное)

Т0= 1-р.х/(S*п) = 150/(0,7*431) = 0,5 мин

6. Стойкость резца Т1: Тр=90 мин

 

Операция 010- токарная

Переход 1- Черновое точение наружной поверхности

 

 

 

 

 

 

Инструмент	Материал	П	V	S	t, мм
Т 1	Т15К6	431	149	0,7	2,5

 

 

 

 

Переход №2 Чистовое точение поверхности правым резцом.

1. Глубина резания t=0,5 мм

2. Подача на оборот: S=0,45 мм/об

3. Скорость резания:

V= Vтабл.* К1*К2*КЗ*К4*К5, где

Vтабл. - 222 м/мин

К1 = 0,92

К2 = 1,35

КЗ = 1,0

К4 = 1,0

К5 = 0,81

V = 222*0,92*1,35*1,0*1,0*0,81 = 223 м/мин

4. Частота вращения шпинделя:

 n=1000*V/() = 1000-223/(3,14-100) = 709,8 об/мин

5. Основное время обработки (машинное)

Т0=LрХ/(S*n) = 150/(0,45-709,8)= 0,0,47 мин

6. Стойкость резца Т1: Тр=90 мин

 

Переход 2: Чистовое точение наружной поверхности

 

 

 

 

 

 

 

Инструмент	Материал	П	V	S	t, мм
Т 1	Т15К6	709,8	223	0,45	0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Переход №3: Прорезание наружной канавки (Т2)

1. Глубина резания t=6 мм

2. Подача на оборот: S=0,18 мм/об

3. Скорость резания при обтачивании стали резцами с пластинами из твердого  сплава:

V= Vтабл,*К1*К2, где

Vтабл = 100 м/мин

 К1 = 1,0

 К2 = 1,0

V= 100*1,0*1,0=100 м/мин

4. Частота вращения шпинделя:

            n=1000*V/(кан) = 1000*100/(3,14-28) = 1136,8 об/мин

5. Основное время обработки (машинное)

            Т0= 1-р.х/(S*n) = 5/(0,18-1136,8) = 0,024 мин

Стойкость резца Т2: Тр=60 мин

 

Переход 3: Точение наружной канавки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    

Инструмент	Материал	П	V	S	t, мм
Т 2	Т15К6	1136,8	100	0,18	5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Переход №4 Точение поверхности левым резцом.

1. Глубина резания t=0,5 мм

2. Подача на оборот: S=0,45 мм/об

3. Скорость резания:

V= Vтабл.* К1*К2*КЗ*К4*К5, где

Vтабл. = 222 м/мин

К1 =0,92

К2 = 1,35

КЗ = 1,0

К4 = 1,0

К5 = 0,81

V = 222*0,92*1,35*1,0*1,0*0,81 = 223 м/мин

4. Частота вращения шпинделя:

n=1000*V/() = 1000-223/(3,14-100) = 709,8 об/мин

5. Основное время обработки (машинное)

Т0=Lр.X/(S*п)= 150/(0,45-709,8) = 0,047 мин

6. Стойкость резца ТЗ: Тр=90 мин

 

Переход 4: Точение наружной поверхности левым резцом

 

 

 

 

 

 

 

Инструмент	Материал	П	V	S	t, мм
Т 3	Т15К6	709,8	223	0,45	5

 

Переход №5: Просверливание отверстия

1. Диаметр сверла D=18 мм

2. Sтабл. = 0,15

3. Скорость резания  Vтабл, = 30

4. Частота вращения:

n=1000*V/() = 1000-30/(3,14-18) = 530,5 об/мин

 

Переход 5: Просверливание отверстия (диаметр18)

 

                                                          40                  2

 

 

Инструмент	Материал	П	V	S	t, мм
Т 4	Р6М5	530,5	30	0,15	9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Переход №6: Прорезать внутреннюю канавку

1. Глубина резания t=2 мм

2. Подача на оборот: S=0,18 мм/об

3. Скорость резания:

V=Vтабп.*К1*К2, где

Vтабл = 100 м/мин

 К1 = 1,0

К2 = 1,0

V= 100*1,0*1,0=100 м/мин

4. Частота вращения шпинделя:

n=1000*V/() = 1000*100/(3,14*22) = 1446,9 об/мин

5. Основное время обработки (машинное)

Т0=Lр.X/(S*п)= 10/(0,18-1446,9) = 0,038 мин

6. Стойкость резца Т7: Тр=60 мин

 

Переход 6: Прорезать Внутреннюю канадку М2:1

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Инструмент	Материал	П	V	S	t, мм
Т 5	Т15К6	114.7	100	0,18	5