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

Введение

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

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.

3. Технологическая подготовка управляющей программы

3 .1 Выбор технологического оборудования

Для обработки данной детали выбираем токарный станок с ЧПУ модели 16К20ФЗТ02. Данный станок предназначен для токарной обработки деталей типа тел вращения со ступенчатым и криволинейным профилями за один или несколько рабочих ходов в замкнутом полуавтоматическом цикле. Кроме того, в зависимости от возможностей устройства ЧПУ на станке можно нарезать различные резьбы. Станок используется для обработки деталей из штучных заготовок с зажимом в механизированном патроне и поджимом при необходимости центром, установленном в пиноли задней бабки с механизированным перемещением пиноли.

Техническая характеристика станка

Наименование параметра		Величина параметра
Наибольший диаметр обрабатываемой детали:
над станиной		400 мм
над суппортом		220 мм
Диаметр прутка, проходящего через отверстие шпинделя		50 мм
Число инструментов		6
Число частот вращения шпинделя		12
Пределы частот вращения шпинделя		20-2500 мин-1
Пределы рабочих подач:
продольных		3-700 мм/мин
поперечных		3-500 мм/мин
Скорость быстрых ходов:
продольных		4800 мм/мин
поперечных		2400 мм/мин
Дискретность перемещений:
продольных	0,01 мм
поперечных	0,005 мм
3.2 Выбор системы УЧПУ

Устройство УЧПУ — часть системы ЧПУ, предназначена для выдачи управляющих воздействий исполнительным органом станка в соответствии с управляющей программой.

Числовое программное управление (ГОСТ 20523-80) станком - управление обработкой заготовки на станке по управляющей программе, в которой данные заданы в цифровой форме.

Различают ЧПУ:

• контурное;

• позиционное;

• позиционно-контурное (комбинированное);

• адаптивное.

В данном курсовом проекте была выбрана система УЧПУ «Электроника НЦ-31», которая имеет модульную структуру, что позволяет увеличивать число управляемых координат, и предназначено в основном для управления токарными станками с ЧПУ со следящими приводами подач и импульсными датчиками обратной связи.

Устройство обеспечивает контурное управление с линейно-круговой интерполяцией. Управляющая программа может вводиться как непосредственно с пульта (клавиатуры), так и с кассеты электронной памяти.

 

Выбор инструмента

Инструмент Т1, Т2 - [1]

Для наружной обработки заготовки правый проходной резец с механическим креплением ромбовой пластины CNMG 120408 из твердого сплава GC1525 прижимом повышенной жесткости (Рисунок 2).

Рисунок 2 – Проходной резец

 

Таблица 1 - Параметры проходных резцов Tl, Т2

К r	b, мм	f 1, мм	h, мм	h1,  мм	l1,  мм	l3, мм	γ	λ	h5r, мм	Эталонная пластина
95°	25	32	25	25	150	32	-6°	-6°	4,5	CNMG 120408

 

 

Инструмент ТЗ, Т4 – [1]

Для наружного точения конуса и обработки двух дуг выбираем правый проходной резец с механическим креплением ромбической пластины DNMG 150608 из твердого сплава GC1525 прижимом повышенной жесткости [1] (Рисунок 3).

Рисунок 3 – Правый проходной резец

 

Таблица 2 - Параметры проходных резцов ТЗ, Т4

К r	b, мм	f1, мм	h, мм	h1, мм	l1, мм	l3, мм	γ	λ s	Эталонная
									пластина
93°	25	32	25	25	150	39.4	-6°	-7°	DNMG
									150608

 

 

Инструмент Т5, Т6 – [1]

Для токарной обработки конуса и галтели выбираем левый проходной резец с механическим креплением ромбической пластины DNMG 150608 из твердого сплава GC1525 прижимом повышенной жесткости [1] (Рисунок 4).

Рисунок 4 – Левый проходной резец

 

Таблица 3 - Параметры проходных резцов Т5, Т6

К r	b, мм	f1, мм	h, мм	h1, мм	l1, мм	l3, мм	γ	λ s	Эталонная
									пластина
93°	25	32	25	25	150	39.4	-6°	-7°	DNMG
									150608

 

Инструмент Т7

Для токарной обработки наружных канавок выбираем канавочный резец с креплением способом S пластин N123H20500-CM из твердого сплава GC1 [1] (Рисунок 5).

Рисунок 5 – Канавочный резец

 

Таблица 4 - Параметры канавочного резца Т7

la мм	ar max мм	b, мм	f1, мм	h, мм	h1 мм	L1, мм	l3 мм	Эталонная
								пластина
5	13	25	26	25	25	150	34	N123H20500-CM

 

Инструмент Т8

Для нарезания резьбы М70х2 выбираем резьбовой резец с механическим креплением пластины R166.0G-125 из твердого сплава GC1525 способом S [1] (Рисунок 6).

Рисунок 6 – Резьбовой резец

 

Таблица 5 - Параметры резьбового резца Т8

b, мм	f1, мм	h, мм	h1, мм	l1, мм	l3, мм	Эталонная пластина
25	32	25	25	150	22,2	R166.0G-125

 

 

Переход 1.

Инструмент Т1.

Точить предварительно:

• диаметр 60 мм на длину 20 мм от торца заготовки

• Фаску 5x45 от длины 20 мм от торца заготовки

• Диаметр 70 мм от длины 25 мм до длины 55 мм от торца заготовки

Оставить припуск на чистовую обработку 0,7 мм на сторону

Переход 2.

Инструмент Т2

Точить окончательно:

Т2 по переходу 1

Переход 3.

Инструмент ТЗ.

Точить предварительно:

• Конус диаметром 70 мм до диаметра 50 мм от длины 55 мм до длины 80 мм от торца заготовки

• Диаметр 50 мм до диаметра 80 мм по дуге радиусом 20 мм (против часовой стрелки) длины 80 мм до длины 100 мм от торца заготовки

• Диаметр 80 мм до диаметра 130 мм по дуге радиусом 30 мм (по часовой стрелке) от длины 100 мм до длины 125 мм от торца заготовки

Оставить припуск на чистовую обработку 0,3 мм на сторону

Переход 4.

Инструмент Т4

Точить окончательно:

Т4 по переходу 3.

Переход 5.

Инструмент Т5

Точить предварительно:

• Диаметр 80 мм до диаметра 110 мм по дуге радиусом 25 мм (по часовой стрелке) от длины 165 мм до длины 150 мм от торца заготовки

• конус диаметром 110 мм до диаметра 130 мм от длины 150 мм до длины 125 мм от торца заготовки

Оставить припуск на чистовую обработку 0,2 мм на сторону

Переход 6.

Инструмент Т6

Точить окончательно:

Т6 по переходу 5.

Переход 7.

Инструмент Т7.

Прорезать канавку шириной 25 мм от длины 80 мм от торца заготовки

Переход 8.

Инструмент Т8.

Выполнить резьбу М70х2 на расстоянии 20 мм длиной 35 мм от торца заготовки

Операция 040 Промывочная.

Операция 050 Термическая.

Операция 060 Шлифовальная.

Операция 070 Контрольная.

 

Переход 1

  Инструмент Т1

1) Определение длины рабочего хода L =55

2) Глубину резания при предварительном точении сталей проходными резцами с твердосплавными пластинами выбираем t = 2,3 мм.

3) При точении стали и глубине резания t =2,3 выбираем подачу S =1 мм/об

4) Стойкость инструмента Т=45 мин

5) Скорость резания

 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

Где =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 =55

2) Глубину резания при предварительном точении сталей проходными резцами с твердосплавными пластинами выбираем t = 0,7 мм.

3) При точении стали и глубине резания t =0,7 выбираем подачу S =0,33 мм/об

4) Стойкость инструмента Т=60 мин

5) Скорость резания

 x=0,15, y=0,35, 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

Где =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 ТЗ

1) Определение длины рабочего хода L=70 мм

2) Глубину резания выбираем t = 2,4 мм.

3) При точении стали и глубине резания t =2,4 выбираем подачу S=1мм/об

4) Стойкость инструмента Т=45 мин

5) Скорость резания

 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

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

 ([4], табл. 9 стр. 264)

8) Мощность резания

 

Переход 4

Инструмент Т4

1) Определение длины рабочего хода L=70 мм

2) Глубину резания выбираем t = 0,3 мм.

3) При точении стали и глубине резания t =0,3 выбираем подачу S =0,33 мм/об

4) Стойкость инструмента Т=60 мин

5) Скорость резания

 x=0,15, y=0,35, 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

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

 ([4], табл. 9 стр. 264)

8) Мощность резания

 

Переход 5

Инструмент Т5

1) Определение длины рабочего хода L=65 мм

2) Глубину резания выбираем t = 2.1 мм

3) При точении стали и глубине резания t =2.1 выбираем подачу S =1 мм/об

4) Стойкость инструмента Т=45 мин

5) Скорость резания

 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

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

 ([4], табл. 9 стр. 264)

8) Мощность резания

 

Переход 6

Инструмент Т6

1) Определение длины рабочего хода L=65 мм

2) Глубину резания выбираем t = 0,2 мм.

3) При точении стали и глубине резания t =0,2 выбираем подачу S =0,33мм/об

4) Стойкость инструмента Т=60 мин

5) Скорость резания

 x=0,15, y=0,35, 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

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

 ([4], табл. 9 стр. 264)

8) Мощность резания

 

Переход 7

Инструмент Т7

1) Длина рабочего хода: L=25 мм

2) Глубину резания выбираем t =5 мм.

3) При точении стали и глубине резания t =5 выбираем подачу S =0,1 мм/об

4) Стойкость инструмента Т=45 мин

5) Скорость резания

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

Где =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

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

 ([4], табл. 9 стр. 264)

t=15 мм – длина режущей кромки

8) Мощность резания

 

 

Переход 8

Инструмент Т8

1) Шаг резьбы - F=2 мм

2) Глубина профиля резьбы: P=0.85*F=1,7 мм

3) Количество проходов i=7

4) Определение длины рабочего хода

5) Глубина резания при нарезании резьбы резьбовыми резцами с твердосплавными пластинами t=0,26 мм

6) Подача S=2 мм/об

7) Скорость резания

Vтаб=40 м/мин

8) Число оборотов

9) Сила резания

Где =0,48 кН

t=0,24 мм – глубина резания за 1 проход

10) Мощность резания

 

4 Математическая подготовка управляющей программы.

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:

МЗ - задание направления вращения шпинделя по часовой стрелке

М4 - задание направления вращения шпинделя против часовой стрелки

М38 - первый диапазон вращения шпинделя

М39 - второй диапазон вращения шпинделя

М40 - третий диапазон вращения шпинделя

G97 - скорость вращения шпинделя в об/мин

G96 - скорость вращения шпинделя в м/мин

G95 - подача в мм/об

G94 - подача в мм/мин

* - связывание 2 строчек

-ускоренный ход

- относительное перемещение

S - скорость главного движения (численное значение частоты вращения шпинделя), мин^-1

F - числовое значение подачи, мм/об

Т - номер инструмента N - номер кадра

Р - шаг резьбы, координаты центра дуги окружности относительно конечной точки дуги, ширина канавочного резца

45° - фаска 45°

X - перемещение по оси X в абсолютных значениях

Z - перемещение по оси Z в абсолютных значениях

Х- перемещение по оси Х в абсолютных значениях

М30 - фиксированный останов шпинделя

G75 - многопроходной цикл нарезания цилиндрических канавок

G31 - цикл многопроходного резьбонарезания

 G70 - цикл однопроходной продольной обработки

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.

 

Список литературы

1) Каталог фирмы Sandvik Coromant 2009 год.

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

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.

Введение

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

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