книги из ГПНТБ / Романов, В. С. Современные металлорежущие станки с числовым программным управлением методические рекомендации для руководящих работников и специалистов предприятий отрасли

ИНСТИТУТ ПОВЫШЕНИЯ к в а л и ф и к а ц и и р у к о в о д я щ и х

РАБОТНИКОВ И" СПЕЦИАЛИСТОВ МИНИСТЕРСТВА ТРАКТОРНОГО И СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО

МАШИНОСТРОЕНИЯ СССР

СОВРЕМЕННЫЕ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИЕ СТАНКИ С ЧИСЛОВЫМ ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

Методические рекомендации для руководящих работников и специа­ листов предприятий отрасли1.

Ростов-иа-Дону

1974

foe. публичная

йаучне^'' '’

ецйлч-^гча • -Ь5»

«И вдопляр

цкТАЛЬНЙИ~0 *A i|A .

чмнъ

Ц-3932,3

В брошюре изложены основные сведения о современном состоянии развития программного управления станками:

—рассмотрены наиболее важные особенности позицион­ ной и контурной систем программного управления станками;

—раскрыты технологические возможности металлорежу­ щих станков, оснащенных Ч. П. У. (числовым программным управлением);

—описаны особенности ручного и механизированного ме­ тода составления программ;

—дан пример ручного программирования одного из участ­ ков обработки детали методом фрезерования;

—рассмотрены вопросы применения автоматических си­ стем управления металлорежущими станками;

—обобщен некоторый опыт внедрения и эксплуатации

станков с Ч. П. У. в отечественном производстве и за рубе­ жом.

Материал лекции рассчитан на главных специалистов, на­ чальников цехов и инженерно-технических работников от­ расли.

Г

Основным принципом работы с ЧПУ является запись чис­ ловой программы перемещений рабочих органов станка на специальный программоноситель и ввод ее в устройство обра­ ботки информации, установленное на станке, для обеспечения перемещений рабочих органов в соответствие с заданной про­ граммой.

По виду рабочих движений станка системы ЧПУ подразде­ ляются на две основные группы: системы координатного или позиционного управления и системы контурного управления.

Характерной особенностью систем позиционного управле­ ния является отсутствие функциональной зависимости между координатами.

Системы позиционного управления обеспечивают прямоли­ нейные перемещения инструмента из одной рабочей позиции в другую и применяются преимущественно в сверлильных, координатно-расточных и токарных станках, а также во фре­ зерных станках, предназначенных для обработки деталей пря­ моугольной формы. (Ом. рис- 1).

Контурные системы обеспечивают рабочее движение изде­ лия или инструмента по сложной непрерывной траектории и применяются главным образом во фрезерных и токарных стан­ ках различных видов (см. рис. 2).

Все применяемые в настоящее время системы по принци­ пу управления делятся на два основных класса: разомкнутые системы и замкнутые системы;

Вразомкнутых системах перемещения рабочих органов станка в процессе управления не контролируются и не сопо­ ставляются с заданной программой, а требуемая точность пе­ ремещений обеспечивается применением мерных силовых цепей.

Взамкнутых системах перемещения рабочих органов стан­ ка непрерывно или дискретно, через определенные интервалы времени сопоставляются с заданной программой, а управле­ ние перемещением осуществляется в функции отклонения («ошибки») управляемого параметра от заданного. Передача результата измерения перемещения рабочего органа к органу

его управления называется обратной связью. Таким образам, все замкнутые системы — это системы с обратной связью; они обеспечивают высокую точность обработки по сравнению с разомкнушми, но в конструктивном исполнении они гораздо сложнее.

5

Рис 1 1—Обрабатываемая деталь 2—Инструмент

MjCN ABCflEFGH— траектория движения инструмента

АВ—траектория движения инструмента 1— обрабатываемая деталь 2— инструмент-фреза

Система программного управления с технологической точ­ ки зрения имеет следующие преимущества:

—Быстрая переналадка станка-

—Возможность централизованной подготовки программ,

удобство их хранения и размножения. (Обработка одинако­ вых деталей на разных предприятиях по оптимальному техно­

логическому процессу).

6

В станках с ЧПУ нашли применение специальные установ­ ки для очистки смазочно-охлаждающей имульсии и холодиль­ ные устройства для охлаждения масла гидравлической систе­ мы в целях поддержания нормального температурного режима станка. Кроме того, широко используются механизмы для не­ прерывного отвода стружки из зоны резания.

Стремление к расширению номенклатуры обрабатываемых деталей и увеличению эффективности использования станков с ЧПУ привело к появлению новой группы станков — так на­ зываемых обрабатывающих центров, которые позволяют осу­ ществить полную обработку детали с минимальным количе­ ством переустановок и перемен базовых поверхностей. Для обрабатывающих центров характерно выполнение разнород­ ных технологических операций, например, сверления, расточ­ ки, фрезерования, нарезания резьбы и т. д.; количество инст­ рументов, находящееся в магазине станка, исчисляется не­

сколькими десятками. Эффективность обрабатывающих цент­ ров очевидна, и, несмотря на высокую стоимость, количество этих станков растет достаточно быстро даже на фоне общего роста станков с ЧПУ. В общем для станков с ЧПУ характер­ на высокая непрерывность процесса обработки.

ПОДГОТОВКА ПРОГРАММ ДЛЯ СТАНКОВ С ЧПУ

Процесс подготовки программ включает в себя ряд общих для различных систем ЧПУ и достаточно установившихся эта­ пов; он является основной частью всего комплекса работ по переводу обработки деталей на станки с ЧПУ.

В качестве примера приведем перечень основных этапов подготовки программ для фрезерного станка с системой контурного управления с указанием трудоемкости выполнения каждого этапа (в процентах при ручном расчете).

5.Кодирование информации и нанесение ее на

8

Следует отметить, что наиболее трудоемкими этапами под­ готовки программы являются этапы проектирования техноло­ гических процессов и расчета программ.

Основным исходным материалом для расчета программ яв­ ляется операционный технологический процесс обработки де­ тали, оформленный в виде расчетно-технологической картыРасчет программы заключается в определении координат опорных точек траектории движения режущего инструмента в заданной координатной системе и координатных разностей между соседними точками.

Опорными точками траектории называются точки, в кото­ рых меняется геометрический образ траектории или техноло­ гические параметры обработки.

Расчет программы может выполняться «вручную» в случае программирования обработки простых деталей, имеющих пло­ ские контуры, ограниченные участками прямых и дуг окруж­ ностей, с помощью настольных клавишных машин типа «Виль­ нюс», «Вега», «Рейнметалл» и автоматически с помощью элек­ тронно - вычислительных машим (ЭВМ).

Расчет программы вручную включает выполнение следую­ щих работ:

1- Ознакомление с расчетно-технологической картой,

2.Расчет координат опорных точек.

3.Перевод координат в импульсы,

4.Расчет приращений в импульсах.

5.Проверка программы путем подсчета суммы приращений.

6. Расчет времени по заданной технологом подаче.

7 Кодирование скорости перемещений.

9