Программирование для станков с ЧПУ Пример разработки листа КП/ДП Усачев Ю.И., МГУПИ, каф ТИ1

Последовательность разработки УП Анализ чертежа детали Разработка РТК (расчётно- технологической карты)- расчет УП Разработка УП

Условия разработки РТК РТК разрабатывается, если подготовка и (расчет) управляющей программы будет выполняться вручную (без применения ЭВМ).

Последовательность разработки РТК Выбор (разработка) структуры операции Расчет координат опорных точек контура детали Разработка карт эскизов наладок операции (разработка последовательности формирования поверхностей детали) Расчет координат опорных точек траектории движения РИ Оформление РТК

Типовые компоновки станков с ЧПУ Токарные станки с одним суппортом (револьверной головкой) )

Типовые компоновки станков с ЧПУ Токарные станки с двумя суппортами (револьверными головками)

Типовые компоновки станков с ЧПУ Токарные станки с тремя суппортами (револьверными головками)

Типовые компоновки станков с ЧПУ Фрезерные (сверлильно -фрезерно-расточные) станки с ЧПУ (три управляемые координаты)

Типовые компоновки станков с ЧПУ Сверлильно-фрезерно-расточные станки с ЧПУ (пять управляемых координат)

Типовые компоновки станков с ЧПУ Сверлильно-фрезерно-расточные станки с ЧПУ с функцией точения (пять управляемых координат)

Направление движения осей станка

Стандартные системы координат в станках с ЧПУ

Выбор начала координат Абсолютное начало координат может быть выбрано в любом месте в пределах рабочих ходов исполнительных органов станка (для удобства составления программ и наладки станков). Такое начало координат называется «плавающим нулем» или «смещением нуля» обработки; при этом расчет производится в системе координат детали.

Варианты определения координат опорных точек контура детали На основе аналитических расчетов На основе аналитических расчетов На основе геометрических построений, с использованием одного из графических редакторов (Autocad, Компас Т-Flex и т.д.) На основе геометрических построений, с использованием одного из графических редакторов (Autocad, Компас Т-Flex и т.д.) Заданием геометрических элементов и точек пересечения на экране монитора УЧПУ Заданием геометрических элементов и точек пересечения на экране монитора УЧПУ Программно путем описания геометрических объектов с помощью встроенного языка геометрического программирования Программно путем описания геометрических объектов с помощью встроенного языка геометрического программирования

Аналитические расчеты Координата y А = 100 мм (В системе координат Х 1 ОY 1 y А1 = 40 мм) Координата x А равна x А = x В + x А1, где x А1 – координата х точки А в системе Х 1 ОY 1, которая может быть определена из совместного решения двух уравнений y 1 = 40; x y 1 2 = R70 2 x 1 = 57,45. Тогда x А = 107,45 мм.

Геометрические построения в графической среде «Компас» Координаты точки А: xА = 107,45 мм. yА= 100 мм.

Задание геометрических элементов на экране монитора УЧПУ

Оформление РТК РТК составляется на основании: расчётов координат опорных точек; режимов резания; принятых технических решений. РТК содержит необходимыми пояснениями законченный проект обработки заготовки на станке с ЧПУ в виде графического изображения траектории относительного движения инструмента на каждом переходе с необходимыми пояснениями

Исходные данные для разработки РТК (пример) Оборудование – токарный станок с ЧПУ мод. ТВС- 100А Устройство числового программного управления (УЧПУ) – NC 210; Дискретность рабочих ходов по осям X,Y – 0,001 мм; Заготовка – пруток калиброванный Ø 42 ГОСТ Материал – 12Х18Н10Т ГОСТ Шероховатость поверхностей Ra= 2,5 мкм; Точность размеров - IT12;

Определение координат опорных точек контура детали

Разработка эскизов наладки операции Схема установки заготовки и положение нулевой точки инструмента относительно нулевой точки детали

Сверление отверстия

Подрезка торца

Точение наружной поверхности

Растачивание отверстия

Отрезка заготовки

Инструмент для обработки детали Для выполнения переходов применяется комплект инструментов, включающий: Т1.1 - Сверло спиральное Ø16 – R L20-21; Т2.2 - Резец подрезной - PCLNR 2525 M 12 Т3.3 - Резец прорезной - RF Т4.4 - Резец расточной - S12M – STFCR 09 Т5.5 - Резец отрезной - RF M1

Режимы резания N пер N инстр. N оп.т. Режимы резания t, ммiSo,мм/обSм, м/мин n,об/минV, м/мин 1Т , ,25 2Т , Т , ,3 0, ,5 125,6 4Т , ,15 0, Т , ,5

Форма таблицы РТК

Расчетно-технологическая карта

Общие характеристики системы ЧПУ NC одновременно управляемых осей: плоскость круговой интерполяции может быть применена к любой паре осей; наличие винтовой интерполяция; сочетание круговой интерполяции с линейными и вращательными движениями; точность интерполяции в пределах одного микрометра на метр радиуса; датчики установки положения с разрешающей способностью 0,1 мкм, оптические линейки; автоматическое управление векторной скоростью на профиле; управление ускорением и замедлением при круговой интерполяции; автоматическое замедление на углах; динамическая оптимизация скорости на профиле; память конфигурируемого перехода (максимально 64 кадра) для непрерывной обработки

Программирование УП моделью УЧПУ Конкретная методика кодирования информации УП определяется моделью УЧПУ и ее возможностями. Способы программирования станков с ЧПУ: абсолютный абсолютный (задаются значения координат опорных точек траектории); относительный относительный (задаются приращения по координатам между опорными точками ).

Формат кадра УЧПУ NC210 N04 G02, X/Y/Z/A/B/C/U/W/V/P/Q/D+05.4,R+05.4,I/J/K+05.4, F05.2, S05.2, T04.4, M02, H02. Ведущие нули при записи кадров УП во всех словах разрешается опускать. В приведенном формате N04 четырехзначный номер кадра (N1 до N9999) Следующий элемент записи G02 двузначная подготовительная функция (G0(G), G1, G2…G99) Элемент записи размерных перемещений, например X+05.3, означает перемещение по оси X со знаком «плюс» или «минус» -знак плюс можно опускать(D – величина коррекции) Элемент F05.2 функция подачи, S05.2 функция главного движения. Значащие цифры: пять слева от десятичной запятой и две справа; нули после запятой и впереди можно опускать Следующие элементы записи: Т04.4 функция обозначения инструмента и корректора М02 двузначная вспомогательная функция. Н02 – параметр постоянного цикла

Программирование первого перехода %01 N1 S1000.F100.N1.1.M6 N2 GХ0. N3 G81 R4.Z-29.M3 N4 G80 Z100.X200.M5

Программирование второго перехода N5 F300.T2.2.M6 N6 G G60 X48.Z0.M3 N7 G1 X15. N8 G X200.Z100.M5

Программирование третьего перехода(вариант 1) N9 S800.F240.T3.3.M6 N10GG60X42.5Z0.2M3 N11G1X40.5 N12GX42.5 N13G1Z-5. N14X31.4 N15GX42.5 N16G1Z-10. …… N31G1X20.1Z20. N32GX200.Z100.M5

Программирование третьего перехода(вариант 2-язык GTL) N9 p1=Z0.2X40 N10 l1=p1,a0 N11 l2=Z-2.2X40.a90 N12 l3=Z-3.25X31.5,a-15 N13 p2=X20.1Z26. N13 l4=p2,a180 N14 S800.F240.M6 M3 N15 (DFP,1) N16 G21p1 N17 l1 N18 l2 N19 r3 N20 l3 N21 l4 N22 G20p2 N23 (EPF) N24 G X200Z100M5 N25 (SPF,X,1,5)

Программирование четвертого перехода(язык GTL) N26 p3=Z0X40 N27 l5=p3,a90 N28 l6=X29.2Z-2.22,a-15 N29 l7=X17.Z25,a90 N30 p4=X0Z25 N31 l8=p4,a0 N32 S1400.F210.T4.4.M6M3 N33 (DFP,2) N34 G21,p3 N35 l5 N36 r3 N37 l6 N38 l7 N39 G20,p4 N40 (EPF) N41 G X200.Z100M5 N42 (SPF,Z,2,3)

Программирование пятого перехода N43 F80.S800.T5.5.M6M3 N44 G G60 X42.5.Z-25. N45 G1 X0. N46 G X200.Z100.M5

Расчетно-технологическая карта и УП

Пример использования коррекции радиуса инструмента Ni G1 G42 X Y40.F200. N(i+1) G2 X Y35. I J25. Ni G1 G41 X Y40.F200. N(i+1) G2 X Y35. I J25.

Пример программирования функций G40,G41,G42

Пример программирования с компенсацией радиуса инструмента

Пример программирования постоянного цикла сверления

Спасибо за внимание Кафедра ТИ1,2007 г.