Программирование нарезания резьбы с помощью резьбового резца

Проход для нарезания резьбы с помощью резьбового резца задается функцией G33. При этом устанавливается синхронность главного движения и движения подачи. Формат кадра, в котором задается проход для нарезания резьбы, в общем случае имеет следующий вид:

G33 X… Z… K… I… R…

В приведенном кадре параметр K задает шаг резьбы, I – изменение шага резьбы, R – угол поворота шпинделя в градусах относительно нулевого положения шпинделя. При нарезании цилиндрической или конической резьбы с постоянным шагом в кадре достаточно указать лишь параметр K.

Для уменьшения динамической ошибки траектории при изменении направления движения инструмента с помощью функции G09 кодируют торможение в конце отработки кадра.

Цикл нарезания резьбы FIL позволяет программировать в одном кадре нарезание цилиндрической или конической резьбы за несколько проходов. Формат кадра при использовании трехбуквенного кода FIL имеет следующий вид:

(FIL,Z…,X…,K…,R…,T…,L…,P…)

где Z…, X… – координаты конечной точки при нарезании резьбы;

K… – шаг резьбы (знак определяет ось вдоль которой выполняется резьба: + вдоль оси Z, – вдоль оси X);

R… – расстояние между инструментом и деталью (по умолчанию r=1 мм);

L… – число проходов для черновой и чистовой обработки;

P… – число заходов резьбы (по умолчанию 1);

Tхххх – цифровой код, определяющий тип нарезаемой резьбы (по умолчанию задан код T0000):

Цифра 1:

• 0 – нарезание с конечным пазом;

• 1 – нарезание без конечного паза.

Цифра 2:

• 0 – внешнее нарезание резьбы;

• 1 – внутреннее нарезание резьбы.

Цифра 3:

• 0 – метрическая резьба;

• 1 – дюймовая резьба.

4.3. Порядок выполнения работы

Данная лабораторная работа предполагает выполнение следующих этапов:

1. Изучить методические указания к лабораторной работе.

2. На основе технологии обработки детали, разработанной в лабораторной работе №1, запрограммировать профили детали для обработки основных элементов. Написать код управляющей программы, используя циклы токарной обработки с указанием номера профиля.

3. Для подгруппы разработать управляющую программу обработки заданной детали (рис. 4.6 и 4.7).

4. Включить комплекс «станок с ЧПУ». Вывести рабочий органв фиксированную точку станка и определить положение нуля детали относительно нуля станка. Произвести настройку необходимых режущих инструментов относительно нулевого инструмента.

5. Ввести с пульта текст подготовленной управляющей программы. Заблокировать оси и осуществить отладку управляющей программы. Произвести проверку правильности траектории инструментов с помощью графической видеостраницы.

6. Выполнить обработку по управляющей программе. Выключить комплекс «станок с ЧПУ» и произвести уборку стружки.

7. Оформить и защитить отчет.

Программирование нарезания резьбы с помощью резьбового резца - student2.ru

Рис. 4.6. Эскиз обрабатываемой детали для подгруппы 1

Программирование нарезания резьбы с помощью резьбового резца - student2.ru

Рис. 4.7. Эскиз обрабатываемой детали для подгруппы 2

4.4. Контрольные вопросы

1. Каковы особенности записи размерных перемещений в управляющих программах для токарных станков с ЧПУ?

2. По какому признаку разделяют основные и дополнительные элементы контура детали при токарной обработке?

3. Какие выделяют типовые схемы движения инструмента при токарной обработке?

4. Каковы основные особенности программирования круговой интерполяции в системе NC-201?

5. Как осуществляется вызов и отмена коррекции на радиус режущей кромки при вершине резца?

6. Каким образом в системе NC-201 производится определение профиля детали?

7. С помощью каких циклов токарной обработки в системе NC-201 может быть произведен вызов профиля детали?

8. Каким образом кодируется проход для нарезания резьбы резцом при токарной обработке?

9. Каков формат цикла нарезания резьбы в системе NC-201?

5. Программирование обработки деталей на станках с ЧПУ в системе SprutCAM

5.1. Цель и задачи работы

Цель работы – приобрести умение работать программировать обработку деталей на токарных и фрезерных станках с ЧПУ в системе SprutCAM.

Основные задачи работы:

• освоить основные приёмы работы в системе SprutCAM;

• научиться программировать обработку деталей на токарных станках с ЧПУ с помощью SprutCAM;

• научиться программировать обработку деталей на фрезерных станках с ЧПУ с помощью SprutCAM.

Работа рассчитана на 7 часов.

5.2. Основные теоретические сведения

5.2.1. Назначение и возможности SprutCAM. Главное окно и режимы работы SprutCAM

Назначение и возможности системы SprutCAM.

Важным классом программного обеспечения, применяемого для подготовки машиностроительного производства, являются CAM-системы, которые обеспечивают разработку управляющих программ для оборудования с ЧПУ.

Примером современной CAM-системы является SprutCAM российской фирмы СПРУТ-Технология. SprutCAM используется при изготовлении деталей машин и конструкций, штампов, пресс-форм, литейных форм, прототипов изделий, при гравировке и вырезке надписей и изображений.

К основным возможностям и характеристикам системы SprutCAM относятся:

• широкий набор операций 2, 2.5, 3 и 5-осевой обработки;

• реализованы операции, токарной, фрезерной, токарно-фрезерной и электроэрозионной обработки; кроме того, поддерживается программирование обработки с помощью промышленных роботов;

• дружественный интерфейс, легкость в использовании и минимальная трудоемкость разработки УП;

• расчет траектории практически с любой точностью и оптимальные траектории инструмента;

• совместимость и интеграция с современными CAD-системами (SolidWorks, КОМПАС-3D, SolidEdge, AutoCAD и др.);

• обширная библиотека готовых постпроцессоров (около 600 шт.) и встроенный генератор постпроцессоров, позволяющий произвести настройку на любую систему ЧПУ;

• реалистичная симуляция процесса обработки.

Главное окно системы и режимы работы.

Главное окно системы SprutCAM с открытым в нём проектом показано на рис. 5.1.

Рис. 5.1. Главное окно системы SprutCAM 8

Система имеет четыре основных режима работы:

- 3D Модель - подготовка геометрической модели,

- 2D Геометрия - дополнительные двумерные построения,

- Технология - формирование процесса обработки

- Моделирование - моделирование обработки.

Управление режимами работы производится выбором соответствующих закладок на панели главного окна системы.

Режим «3D-модель» служит для работы с 3D-моделями обрабатываемых деталей.

В этом режиме производится следующие действия:

• загрузка из файлов геометрической информации;

• корректировка структуры геометрической модели;

• пространственные преобразования объектов;

• генерация новых элементов на основе существующих;

• управление визуальными свойствами объектов.

Все составляющие 3D-модели отображаются в окне редактирования модели (рис. 5.Х).

Рис. 5.Х. Окно редактирования моделей

Режим «2D-геометрия» служит для построения вспомогательных плоских геометрических объектов.

Встроенная <Среда двумерных геометрических построений> позволяет создавать двумерные геометрические объекты в главных плоскостях систем координат. Среда имеет мощные средства построения параметризованных геометрических моделей и возможность их привязки к координатам трехмерной модели.

Режим «Технология» служит для расчета траектории движения инструмента и получения управляющей программы.

В режиме <Технология> задаётся изготавливаемая деталь, исходная заготовка, применяемая оснастка и формируется процесс обработки детали, который представляет собой последовательность технологических операций различных типов. Изменение их очередности и редактирование параметров возможны на любом этапе проектирования техпроцесса. При создании новой технологической операции система автоматически устанавливает весь набор параметров операции в значения 'по умолчанию' с учетом метода обработки и геометрических параметров детали. Набор доступных технологических операций определяется конфигурацией SprutCAM и от выбранного типа оборудования (из списка удаляются те типы операций, которые невозможно выполнить на указанном станке).

Деталь

Заготовка

Оснастка

Обработка

С закладки <Технология> осуществляется доступ к постпроцессору для генерации управляющих программ. Файлы настройки на различные системы ЧПУ формируются <Генератором постпроцессоров>.

Режим «Моделирование» служит для получения изображения обрабатываемой детали в процессе обработки, визуального контроля качества обработки.

Режим <Моделирования> предназначен для эмуляции процесса обработки, спроектированного в режиме <Технология>. Кроме реалистичного отображения процесса обработки производится контроль на столкновение инструмента и оправки с деталью и оснасткой и контроль на превышение допустимых значений технологических параметров.

Методика работы в SprutCAM.

Разработка управляющей программы для станка с ЧПУ в системе SprutCAM состоит из следующих этапов:

1. Импортировать геометрическую модель изготавливаемой детали.

2. Сформировать модели заготовки и технологической оснастки.

3. Создать последовательность технологических переходов, назначить инструменты и параметры обработки.

4. Сгенерировать траекторию обработки детали и управляющую программу в коде CLDATA.

5. С помощью постпроцессора получить управляющую программу для конкретной системы ЧПУ.

В SprutCAM реализована интеграция по прямой передаче данных со следующими CAD-системами: AutoCAD, КОМПАС-3D, Alibre Design, Inventor, Rhinoceros, SolidEdge, SolidWorks.

5.2.2. Программирование токарной обработки

Программирование нарезания резьбы с помощью резьбового резца - student2.ru

Рис. 5.Х. Диалоговое окно Станок с выбранным токарным станком

5.2.3. Программирование фрезерных станков с ЧПУ

5.3. Порядок выполнения работы

Данная лабораторная работа предполагает выполнение следующих этапов:

1. Изучить методические указания к лабораторной работе.

2. Выполнить тестовый пример.

3. Осуществить программирование токарной обработки заданной детали.

4. Выполнить программирование фрезерной обработки заданной детали.

5. Оформить и защитить отчет по лабораторной работе.

5.4. Контрольные вопросы

1. ?

2. ?

3. ?

4. ?

5. ?

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Печатные издания.

1. Босинзон М.А. Современные системы ЧПУ и их эксплуатация / М.А. Босинзон; под ред. Б.И. Черпакова. – 2-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2008. – 192 с.

2. Бунаков П.Ю. Технологическая подготовка производства в САПР. – М.: ДМК Пресс, 2012. – 208 с.

3. Григорьев С.Н., Кохомский М.В., Маслов А.Р. Инструментальная оснастка станков с ЧПУ: Справочник / Под общ. ред. А.Р. Маслова. – М.: Машиностроение, 2006. – 544 с.

4. Каштальян И.А., Клевзович В.И. Обработка на станках с числовым программным управлением: Справ. пособие. – Мн.: Высш. шк., 1989. – 271 с.

5. Кузнецов Ю.И., Маслов А.Р., Байков А.Н. Оснастка для станков с ЧПУ: Справочник. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1990. – 512 с.

6. Ловыгин А.А., Теверовский Л.В. Современный станок с ЧПУ и CAD/CAM-система. – М.: ДМК Пресс, 2012. – 280 с.

7. Малюх В.Н. Введение в современные САПР: курс лекций. – М.: ДМК Пресс, 2014. – 192 с.

8. Морозов В.В. Программирование обработки деталей на современных многофункциональных токарных станках с ЧПУ: учеб. пособие / В.В. Морозов, В.Г. Гусев; Владимир. гос. ун-т. – Владимир: Изд-во Владимир. гос. ун-та, 2009. – 236 с.

9. Металлообрабатывающий твердосплавный инструмент: Справочник / В.С. Самойлов, Э.Ф. Эйхманс, В.А. Фальковский и др. – М.: Машиностроение, 1988. – 388 с.

10. Серебреницкий П.П. Программирование автоматизированного оборудования: учебник для вузов: В 2 ч. Ч. 1. / П.П. Серебреницкий, А.Г. Схиртладзе. – М.: Дрофа, 2008. – 576 с.

11. Серебреницкий П.П. Программирование автоматизированного оборудования: учебник для вузов: В 2 ч. Ч. 2. / П.П. Серебреницкий, А.Г. Схиртладзе. – М.: Дрофа, 2008. – 301 с.

12. Сосонкин В.Л., Мартинов Г.М. Системы числового программного управления: Учеб. пособие. – М.: Логос, 2005. – 296 с.

13. Устройство ЧПУ NC-110, NC-200, NC-210. Руководство оператора. – СПб.: Балт-Систем, 2004. – 150 с.

14. Фельдштейн Е.Э. Обработка деталей на станках с ЧПУ: учеб. пособие / Е.Э. Фельдштейн, М.А. Корниевич. – 3-е изд., доп. – Минск: Новое знание, 2008. – 299 с.

Интернет-ресурсы.

15. http://cncexpert.ru/ – Образовательный сайт по ЧПУ программированию

16. http://isicam.ru/ – Сообщество пользователей CAD/CAM систем в России

17. http://www.sprut.ru/files/SprutCAM8/documentation/rus/index.html – Руководство пользователя SprutCAM 8

ПРИЛОЖЕНИЕ

П.1. Режущие инструменты для токарной обработки

Таблица П.6

Режущие инструменты

Наименование Эскиз Обозначение Размеры, мм
L B R
Резец проходной ГОСТ 18880-73 Программирование нарезания резьбы с помощью резьбового резца - student2.ru 2103-0003 0.4
2103-0007 0.4
2103-0009 0.7
Резец контурный ГОСТ 20872-80 Программирование нарезания резьбы с помощью резьбового резца - student2.ru 2101-0601 0.5
Резец расточный проходной ГОСТ 18880-73 Программирование нарезания резьбы с помощью резьбового резца - student2.ru 2141-0002 19.5 0.4
2141-0004 20.5 0.4
2141-0005 20.5 0.4
Резец расточный контурный ГОСТ 18880-73 Программирование нарезания резьбы с помощью резьбового резца - student2.ru 2141-0555 19.5 0.5
Резец для угловых канавок ТУ 2-035-588-77 Программирование нарезания резьбы с помощью резьбового резца - student2.ru
Резец расточный для угловых канавок ТУ 2-035-588-77 Программирование нарезания резьбы с помощью резьбового резца - student2.ru
Резец прорезной ТУ 2-035-588-77 Программирование нарезания резьбы с помощью резьбового резца - student2.ru
Резец прорезной расточный ТУ 2-035-588-77 Программирование нарезания резьбы с помощью резьбового резца - student2.ru
Резец для торцевых канавок ТУ 2-035-588-77 Программирование нарезания резьбы с помощью резьбового резца - student2.ru
Резец резьбовой для наружной резьбы ГОСТ 18885-73 Программирование нарезания резьбы с помощью резьбового резца - student2.ru 2660-0003
Резец резьбовой для внутренней резьбы ГОСТ 18885-73 Программирование нарезания резьбы с помощью резьбового резца - student2.ru 2662-0005

П.2. Основные подготовительные и вспомогательные функции

Таблица П.3

Значения основных подготовительных функций

Код функции Наименование Значение
G00 Быстрое позиционирование Перемещение на быстром ходу в заданную точку
G01 Линейная интерполяция Рабочее перемещение в заданную точку по прямой
G02, G03 Круговая интерполяция Рабочее перемещение в заданную точку по дуге окружности в направлении часовой стрелки (G02) и против часовой стрелки (G03)
G04 Выдержка времени, заданная в кадре  
G09 Замедление в конце кадра  
G17, G18, G19 Выбор плоскости Использование в качестве рабочей плоскости соответственно XY, XZ, YZ
G33 Нарезание резьбы  
G40 Отмена коррекции на радиус  
G41, G42 Вызов коррекции на радиус  
G80 Отмена постоянных циклов  
G81 Цикл сверления  
G82 Цикл растачивания  
G83 Цикл глубокого сверления  
G84 Цикл нарезания резьбы метчиком  
G85 Цикл рассверливания  
G86 Цикл развертывания  
G90 Абсолютный размер Отсчет перемещений относительно выбранной нулевой точки
G91 Размер в приращениях Отсчет перемещения относительно предыдущей запрограммированной точки
G94, G95 Единица скорости подачи Скорость подачи соответственно в мм/мин и в мм/об
G96, G97 Единица скорости главного движения Скорость главного движения соответственно в м/мин и в об/мин

Таблица П.4

Значения основных вспомогательных функций

Код функции Наименование Значение
М00 Программируемый останов Останов без потери информации по окончании обработки соответствующего кадра. После выполнения команд происходит останов шпинделя, охлаждения, подачи. Работа по программе возобновляется нажатием кнопки «пуск» пульта системы ЧПУ
М02 Конец программы Указывает на завершение отработки УП и приводит к останову шпинделя, подачи и выключению охлаждения после выполнения всех команд в кадре. Используется для приведения в исходное состояние УЧПУ и (или) исполнительных органов станка
М03 Вращение шпинделя по часовой стрелке Включает шпиндель в направлении, при котором винт с правой нарезкой, закрепленный в шпинделе, входит в заготовку
М04 Вращение шпинделя против часовой стрелки Включает шпиндель в направлении, при котором винт с правой нарезкой, закрепленный вшпинделе, выходит из заготовки
М05 Останов шпинделя Остановка шпинделя наиболее эффективным способом. Выключение охлаждения
М06 Смена инструмента Команда на смену инструмента. Может отключать шпиндель и охлаждение
М07 Включение охлаждения № 2 Включение вспомогательного охлаждения (например, масляным туманом)
М08 Включение охлаждения № 1 Включение основного охлаждения (например, жидкостью)
М09 Отключение охлаждения Отменяет команды М07 и М08
М30 Конец информации Приводит к останову шпинделя, подачи и выключению охлаждения. Используется для установки в исходное состояние УЧПУ и (или) исполнительных органов станка. Установка в исходное положение УЧПУ включает в себя перемотку перфоленты до символа % (начало программы)

Наши рекомендации