È difficile immaginare una moderna produzione di macchine utensili senza macchine utensili a controllo numerico. Oggi sono ampiamente utilizzati sia dai giganti industriali che dalle piccole imprese. Non c'è dubbio che lo sviluppo di successo dell'industria della costruzione di macchine è impossibile senza l'uso attivo di apparecchiature CNC e automazione della produzione.
Un aumento del parco macchine CNC porta a maggiori requisiti per la preparazione tecnologica della produzione, inclusa la qualità dello sviluppo dei programmi di controllo (NC).
Oggi, tutti i principali sviluppatori CAD, come parte dei loro sistemi software, offrono moduli per lo sviluppo di sistemi NC per macchine CNC. I vantaggi di questi moduli includono il fatto che, essendo integrati in sistemi di progettazione assistita da computer e, di conseguenza, garantendo il corretto scambio di modelli tra design e moduli tecnologici, consentono di sviluppare con successo UE per i principali tipi di attrezzature per la lavorazione dei metalli con capacità tecnologiche standard - per macchine di fresatura, tornitura ed EDM ... Gli svantaggi di molti sistemi sono la necessità di tecnici altamente qualificati per lavorare nel sistema CAM, l'interfaccia utente spesso poco informativa, la necessità di eseguire numerose operazioni manuali, funzioni diagnostiche non sufficientemente sviluppate per i programmi per rilevare errori e possibilità limitate di creare NC per i tipi di apparecchiature più moderni o unici.
Gli sviluppatori di software specializzato (software) si sono impegnati a risolvere tutti questi problemi. Ad esempio, per il controllo e l'ottimizzazione del PC, la società di ingegneria e consulenza SOLVER propone di utilizzare il pacchetto software Vericut di CGTech (USA), che consente di ridurre i tempi di elaborazione del 30-50%.
Inoltre, sul mercato dei prodotti software per la produzione, viene offerto software per la preparazione automatizzata di UE, di cui parleremo più in dettaglio.
PartMaker: sviluppo software automatizzato
SOLVER propone (per la prima volta in Russia) di utilizzare il pacchetto software PartMaker dell'azienda IMCS (USA) per lo sviluppo automatizzato di CN per attrezzature per la lavorazione dei metalli con CNC. Insieme alla preparazione del CN \u200b\u200bper il gruppo tradizionale di macchine per la lavorazione dei metalli (tornitura, fresatura ed elettroerosione), questo software moderno ed efficace permette di sviluppare programmi per le attrezzature più moderne ed uniche, tra cui torni automatici (SwissType) e centri di tornitura e fresatura polivalenti ...
La struttura modulare di PartMaker consente di acquistare solo il software attualmente rilevante per l'azienda e di dotare il complesso software di nuovi moduli secondo necessità. Il software comprende cinque moduli principali per lo sviluppo del CN:
Per torni automatici - SwissCAM;
Per torni e fresatrici - Turn-Mill;
Per torni - Girare;
Per fresatrici - Mill;
Per macchine per elettroerosione - Elettroerosione a filo.
Comoda interfaccia utente: facile padronanza del software, rapido sviluppo del software
Il vantaggio principale di PartMaker è la semplicità di creazione e verifica del CN. Il software funziona sotto Windows. Per semplificare e velocizzare i processi di sviluppo del software, viene utilizzato un sistema di prompt grafici e testuali. Inoltre, PartMaker utilizza un database di lavorazione per acquisire esperienza di produzione nell'uso degli utensili, nelle condizioni di taglio e nelle operazioni ripetitive. Tutto ciò semplifica la padronanza del software e consente al tecnico (e non al programmatore) di seguire rapidamente la formazione e iniziare a sviluppare programmi di alta qualità.
PartMaker utilizza moderne tecniche di programmazione programmazione visiva... Le parti con elaborazioni complesse sono suddivise in gruppi di piani e superfici di rivoluzione e, utilizzando le immagini della guida, viene selezionato il tipo di elaborazione desiderato. La strategia di elaborazione è impostata dall'utente. Ad esempio, è possibile eseguire un ciclo completo di lavorazione di una superficie, quindi procedere alla lavorazione di un'altra, oppure trattare tutte le superfici con un utensile, sostituirlo con quello successivo (secondo la tecnologia sviluppata) ed elaborare nuovamente tutte le superfici.
La visualizzazione dell'elaborazione è possibile sia nelle fasi di creazione delle transizioni tecnologiche che per l'intero programma nel suo complesso. La simulazione dei processi di lavorazione viene eseguita sullo schermo di un computer con una dimostrazione tridimensionale dinamica della rimozione del materiale. È possibile ruotare, scalare e modificare il punto di osservazione e il panorama. In questo caso è possibile osservare il funzionamento simultaneo di più utensili, nonché il processo di trasferimento del pezzo al contromandrino. Per il pezzo è possibile impostare la modalità di traslucenza, nonché creare una sezione che consenta di vedere il processo di lavorazione di cavità interne o zone chiuse. Con la lavorazione a quattro assi è possibile osservare la rotazione del pezzo attorno all'utensile. Per le macchine a fantina mobile, il software simula il movimento della barra all'interno della bussola di guida, consentendo di vedere l'effettivo processo di lavorazione in corso sulla macchina.
PartMaker dispone di un proprio editor grafico integrato per la creazione di modelli matematici di parti lavorate utilizzando primitive grafiche (punti, linee, archi, smussi, ecc.). L'interfaccia utente è progettata in modo tale da facilitare e velocizzare il processo di creazione della geometria del modello. Ciò è facilitato dai comandi standard di Windows: "Copia", "Taglia", "Incolla", ecc. È possibile eseguire operazioni correttive come lo spostamento e la rotazione dell'immagine. Inoltre, è possibile importare modelli 2D in formato DXF e modelli 3D da qualsiasi sistema CAD / CAM in PartMaker, inclusi Pro / Engineer, AutoCAD, SolidWorks, Unigraphics, ecc. Se necessario, i modelli importati possono essere modificati da un tecnologo e quindi restituiti al sistema progettare.
Sviluppo di UE per la lavorazione
La programmazione delle lavorazioni in PartMaker avviene secondo transizioni tecnologiche a seconda del tipo di lavorazione (tornitura o fresatura), anche per centri di tornitura e fresatura e macchine a fantina mobile, e comprende le seguenti funzionalità:
Fresatura a 2 assi con posizionamento dell'utensile a 3 assi, lavorazione di tasche con qualsiasi numero di sporgenze, tenendo conto della fresatura discendente o controfresa, nonché con l'introduzione di una modalità di compensazione;
Fresatura di contorni;
Istituto scolastico statale
istruzione professionale superiore
Università statale industriale di Mosca
GOU VPO MGIU
Materiale scientifico ed educativo
Tavola rotonda sul tema "Sviluppo di programmi di controllo per macchine utensili CNC utilizzando moderni sistemi CAD / CAM"
La composizione del team scientifico ed educativo:
Burdina E.A., Ph.D., Professore Associato
Egorkina E.B., ingegnere capo
Chichekin I.V., Ph.D.
Mosca 2010
Sviluppo di programmi di controllo per macchine CNC utilizzando moderne CAD / CAMERA - sistemi.
Lo scopo di questo corso è migliorare le qualifiche degli insegnanti di istruzione superiore relative al funzionamento e alla formazione su macchine CNC.
Il processo di preparazione di un programma di controllo, verifica sul CNC e lavorazione finale sulla macchina richiede una formazione specifica in questo settore.
Il programma comprende un corso teorico, oltre ad esercitazioni pratiche utilizzando una fresatrice verticale a tre assi multiuso MIKRON 600 Pro con sistema CNC Heidenhain TNC530, un centro di lavoro di tornitura e fresatura INDEX ABC con sistema CNC sinumerico.
"Preparazione e controllo di programmi di controllo per macchine utensili con gruppo di fresatura CNC"
Argomento 1. Introduzione. Fresatrice verticale CNC MIKRON 600 Pro. Scopo e ambito di utilizzo della macchina. I principali componenti e caratteristiche tecniche della macchina. Modalità di taglio.
Argomento 2. Pro INGEGNERE . Creazione di un modello geometrico utilizzando l'elemento Schizzo. Crea un solido che forma una parte del corpo generica.
Argomento 3.
Argomento 4. GPost .
Argomento 5. Heidenhain TNC 530. Dispositivo pannello di controllo simulazione. Gestione dei file. Lavorare con le tabelle degli strumenti. Dati utensile. Compensazione utensile.
Argomento 6. Heidenhain . Movimento utensile. Funzioni di traiettoria. Programmazione dei contorni. Lavorare con i loop.
Argomento 7. Programmazione manuale dei profili nei codici ISO .
Argomento 8. Controllo visivo del percorso utensile. Controllo da parte dell'operatore dei programmi. Lavorazione diretta del pezzo sulla macchina.
"Preparazione e controllo di programmi di controllo per torni CNC"
1. Contenuto tematico del corso
Argomento 1. Introduzione. Centro di lavoro di tornitura e fresatura con CNC modello INDEX ABC. Scopo e ambito di utilizzo della macchina. I principali componenti e caratteristiche tecniche della macchina. Modalità di taglio.
Argomento 2. Fondamenti di modellazione geometrica nell'ambiente Pro INGEGNERE . Creazione di un modello geometrico utilizzando l'elemento Schizzo. Crea un solido che forma una tipica parte rotante.
Argomento 3. Sviluppo di programmi di controllo. Design del pezzo. Calcolo dei parametri tecnologici di produzione. Creazione tabella utensili. Costruzione del percorso di lavorazione. Ottenere il programma di controllo.
Argomento 4. Generazione di programmi di controllo utilizzando un post processore utilizzando un'applicazione incorporata GPost . Funzioni principali. Scelta di un postprocessore.
Argomento 5. Nozioni di base sulla programmazione manuale SINUMERICO . Gestione dei file. Lavorare con le tabelle degli strumenti. Dati utensile. Compensazione utensile. Sincronizzazione delle teste degli utensili.
Argomento 6. Programmazione manuale di profili tramite cicli fissi. Cicli di tornitura. Cicli di foratura. Funzioni di traiettoria. Programmazione dei contorni. Lavorare con i loop.
Argomento 7. Programmazione manuale dei profili nei codici ISO . Funzioni principali. Funzioni secondarie. Formato frame. Programmazione dei contorni.
Argomento 8. Controllo visivo del percorso utensile utilizzando una macchina verticale. Principio di funzionamento, funzioni principali. Controllo da parte dell'operatore dei programmi.
Argomento 9. Formazione sulle attrezzature. Elaborazione di programmi di controllo. Lavora sulle attrezzature. Lavorazione diretta del pezzo sulla macchina.
Girando.
Il tornio multiuso INDEX del modello ABC è progettato per la lavorazione di una vasta gamma di parti di corpi di rivoluzione di forme geometriche relativamente semplici, sia su macchina automatica (versione barra del pezzo in lavorazione) sia come macchina a controllo numerico per pezzi di forma geometrica complessa (lavorazione di singoli pezzi). La macchina INDEX ABC combina così i vantaggi di una macchina da barra automatica comandata da camme e di un tornio universale CNC.
La necessità di combinare due principi di lavorazione dei pezzi su una macchina è determinata dalla tecnologia attualmente in via di sviluppo per la lavorazione di piccoli pezzi, la cui elevata efficienza di lavorazione è ottenuta utilizzando il principio della tornitura longitudinale con una pinza di alimentazione.
Le macchine automatiche con pinza di alimentazione possono gestire barre fino a 22 mm di diametro. La maggior parte di queste macchine sono controllate da CNC. Quasi sempre la macchina è dotata di un apposito dispositivo che alimenta automaticamente la barra nella zona di lavorazione tramite una pinza.
Le capacità tecnologiche avanzate della macchina sono fornite da un'ampia gamma di utensili da taglio e dal numero corrispondente di teste utensile. La presenza, ad esempio, di 19 utensili sulla macchina garantisce la lavorazione completa della vastissima gamma di particolari realizzati da barra.
Per la versione considerata della macchina oggi, il set di utensili da taglio è un set ottimizzato che fornisce le seguenti operazioni per la lavorazione di parti: tornitura, filettatura, taglio, scanalatura e alesatura. Questi utensili utilizzano tutti i vantaggi dei moderni materiali in metallo duro con rivestimenti resistenti all'usura e inserti sostituibili, che sono completamente utilizzare le capacità della macchina.
I requisiti degli utensili per la lavorazione di piccole dimensioni sono leggermente diversi dai requisiti normali. Questi requisiti dovrebbero fornire le seguenti caratteristiche della lavorazione di piccole dimensioni: maggiore precisione e qualità della lavorazione; la capacità di elaborare qualsiasi materiale; controllo più attento sul processo di formazione del truciolo; effettuare lavorazioni ad alta produttività.
Figura: 1 ... Varietà di inserti sfaccettati consigliati per lavorazioni di piccole dimensioni: 1 - per troncatura e scanalatura; 2 - per infilare; 3 - per tagliare tubi e parti di piccolo diametro; 4 - per tornitura esterna; 5 - per diametri interni noiosi; 6 - per troncatura, scanalatura, filettatura; 7 - scanalatura; 8 - filettatura esterna; 9 - tornitura esterna; 10 - filettatura interna; 11 - per tornitura interna, scanalatura e filettatura
Layout e unità principali della macchina
La base della macchina è una struttura in acciaio saldato su cui è installato un bancale inclinato con due torrette indipendenti. Questo design ha una buona capacità di smorzamento e crea anche condizioni ottimali per una lavorazione precisa, poiché la struttura del supporto della macchina ha un'elevata resistenza alla flessione e alla torsione risultanti dal processo di taglio.
Tutti i movimenti lineari in coordinate avvengono lungo guide di rotolamento, che sono realizzate con elevata precisione e sono particolarmente sensibili ai piccoli movimenti. I collegamenti forzati tra la scatola del mandrino e il bancale, nonché le frizioni di sovraccarico su tutti i mandrini con vite a ricircolo di sfere, proteggono la macchina da possibili collisioni impreviste e altre situazioni anomale.
Le condizioni operative termodinamiche favorevoli della macchina sono fornite dal design simmetrico della scatola del mandrino e dal controllo della variazione di temperatura durante il processo di taglio, nonché dalla posizione perpendicolare della scatola del mandrino al piano dell'utensile.
I principali vantaggi della macchina sono i seguenti:
Design macchina compatto con ingombro relativamente ridotto;
Riduzione del tempo pezzo grazie alla lavorazione del pezzo da entrambi i lati e utilizzando fino a 3 utensili che lavorano contemporaneamente;
Possibilità di azionamento di utensili motorizzati (rotanti) su tutti i supporti macchina;
Possibilità di lavorare barre in acciaio sfaccettate;
Comodo e accessibile per la regolazione dell'area di lavoro della macchina.
Nella fig. 2 mostra le unità principali che compongono la macchina. Per chiarezza, la macchina si presenta come un'apertura da dispositivi di protezione e una recinzione esterna.
Fig. 2 ... Nodi di un centro di tornitura CNC serie ABC: 1 - base; 2 - il secondo supporto torretta; 3 - elettromandrino; 4 - azionamento principale; 5 - supporto per la lavorazione del lato posteriore del pezzo; 6 - il primo supporto girevole; 7 - letto inclinato; 8 - unità di alimentazione
Figura: 3. L'area di lavoro della macchina: 1 - il lato destro del pezzo; 2 - mandrino a pinza; 3 - mandrino; 4 - supporto per la lavorazione del lato posteriore del pezzo; 5 - trapano di piccolo diametro; 6 - trapano; 7 - parte sinistra del pezzo; 8 - taglierina; 9 - mandrino sincrono; 10 - il primo mandrino rotante; 11 - trapano; 12 taglierina longitudinale; 13 - il secondo supporto girevole; 14 - carrozza
Lato destro del pezzo 1 può essere lavorato con qualsiasi variante della fresa passante (o incisore) 12 situato nella seconda pinza 13 , che ha spostamenti di coordinate lineari lungo X 2, Y 2, nonché la possibilità di essere impostato dall'angolo lungo la coordinata c1 ... I movimenti lineari del supporto sono eseguiti da carrelli 14 ... Inoltre, su questa parte del pezzo dalla prima pinza 10 è possibile lavorare superfici centrali o laterali con utensili 11 .
Dopo la lavorazione completa della parte destra del pezzo, il mandrino 9 rotante in modo sincrono viene portato ad esso e cattura la parte destra lavorata. Con una fresa trasversale posta sul secondo supporto (non mostrato in figura), la parte destra viene tagliata dal pezzo e il primo supporto 10 porta il pezzo 7 in posizione, come mostrato in Fig. 3, per la sua finitura con gli utensili 5, 6, 8 di un supporto aggiuntivo 4. Il pezzo finito viene rilasciato dalla pinza e cade nel magazzino dei pezzi finiti.
Durante la lavorazione del materiale da barra, dopo la fine della prima parte della lavorazione, il pezzo viene alimentato dal dispositivo di caricamento fino all'arresto per non interrompere il ciclo di lavorazione dalla modalità combinata di lavorazione simultanea delle parti destra e sinistra del pezzo.
Pertanto, sulla macchina durante la lavorazione dei pezzi, è possibile utilizzare diverse opzioni per le strategie di elaborazione tecnologica.
Figura: 4 Campioni di particolari realizzati su macchine della serie ABC INDICE : a - una parte in alluminio; b - boccola in bronzo; c - rondella in acciaio; g - raccordo in rame; d - manicotto in acciaio; e-plug
INDICE Sistema di controllo C200-4
Il sistema di controllo INDEX C200-4 (Fig. 4.9) si basa sul sistema Siemens 840 D ed è progettato per il controllo intelligente dei processi di taglio sulle macchine INDEX.
Figura: cinque. Sistema di controllo INDEX C 200-4
Una caratteristica distintiva del sistema INDEX C200-4 è l'indipendenza del controllo di processo e la facilità di programmazione dei cicli di lavorazione del pezzo.
L'indipendenza del controllo consente di eseguire indicazioni di test senza influire sul processo di controllo della macchina. Sullo schermo del pannello di controllo, è possibile eseguire una panoramica generale del funzionamento di tutti i mandrini e degli assi di movimento delle pinze, determinare il luogo e la causa degli errori che sono comparsi, avere informazioni online sul funzionamento della macchina o la documentazione di servizio necessaria in qualsiasi momento.
La comodità di programmazione, innanzitutto, è determinata dalla presenza di più di 70 cicli preparati, che hanno trovato maggiore applicazione ai processi tecnologici di lavorazione di varie parti. Durante il processo di taglio, il sistema fornisce all'operatore un supporto informativo dettagliato e garantisce anche un'esecuzione affidabile del programma con la massima flessibilità nella risoluzione di compiti specifici del cliente. Inoltre, il sistema può risolvere il problema di garantire un carico ottimale della macchina.
Il sistema di controllo fornisce una regolazione rapida per:
Blocco, se necessario, di tutti gli assi della macchina;
Approccio graduale dei portautensili;
Test dei cicli di elaborazione sovrapposti nello stato precedente all'attivazione del comando di elaborazione;
Controllo dell'operatore prima di ogni cambio della torretta.
La posizione di partenza della macchina è prevista:
Ritorno alla posizione di partenza (a zero) premendo il tasto corrispondente;
- "riavvolgere" il programma nella posizione richiesta mantenendo la sincronizzazione dei canali;
Avvicinati con REPOS esattamente al (nuovo) punto di partenza;
Utilizzo delle condizioni di partenza.
Struttura del sistema di controllo
La Fig. 6 mostra la struttura del sistema CNC INDEX C200-4.
Di norma, vengono sviluppati diversi programmi per la lavorazione di un pezzo. Questi programmi sono archiviati in una directory denominata stub. Ogni programma pezzo contiene comandi basati sul tempo per il movimento indipendente di una specifica unità macchina (ad es. Carrello / revolver).
Esecuzione di un programma pezzo separato, ad es. l'elaborazione del blocco principale e l'interpolazione del percorso avvengono in un canale separato. Più operazioni richiedono più canali per essere eseguite contemporaneamente. Questi canali sono coordinati dal PLC (Programmable Logic Controller).
I canali corrispondono agli assi controllati, ai mandrini e alle funzioni di commutazione della macchina, ad es. nodi gestiti.
A tutti i programmi pezzo devono essere assegnati numeri con i quali possono essere identificati in modo univoco nella memoria condivisa.
Fig. 6. Struttura del sistema di controllo
Un canale elabora il proprio programma pezzo. Tutti i canali della macchina sono numerati. Poiché per un serraggio del pezzo sono necessari più canali e spesso operazioni speciali aggiuntive (ad es. Programmi pezzo), è necessario osservare la seguente struttura del numero di programma.
Una tipica lavorazione (programma principale) per il canale 1 (torretta 1) è chiamata% _N_1_0_MPF o% _N_1_MPF.
La normale lavorazione (programma principale) per il canale 2 (torretta 2) si chiama:% _N_2_0_MPF o% _N_2_MPF,
il programma part-from-bar (programma di avvio della barra) per il canale 1 è chiamato:% _N_1_7_MPF.
I programmi principali e le subroutine vengono salvati nella memoria del programma.
Insieme a loro, ci sono una serie di tipi di file che possono essere scritti nella memoria intermedia e, se necessario (ad esempio, durante l'elaborazione di un determinato pezzo), trasferiti nella RAM (ad esempio, per l'inizializzazione).
Tutti gli spazi vengono salvati in " _ N_WKS_DIR ", che forma sottodirectory. Ogni sottodirectory è composta da programmi pezzo ordinati.
%_ N_1_0_ MPF
; Nome del programma: ...
; - Inizio del programma ---
N10 L100
N20 GX73
N9999 M30
% _N_2_0_MPF
; $ PATH \u003d / _ N_WKS_DIR / _N_TEST_WPD
; Nome del programma: ...
; - Inizio del programma ---
N10 L100
N20 GX73
N9999 M30
Subroutine nello stub "Test"
% _N_L10_SPF
; $ PATH \u003d / _ N_WKS_DIR / _N_TEST_WPD
Subroutine nella directory subroutine
%_ N_ L700_ SPF
;$ PERCORSO \u003d / _ N_ SPF_ DIR
Lezioni pratiche.
Costruire un modello di albero.
File\u003e Imposta cartella di lavoro c: \\ utenti \\ studente \\ * .
Impostare il nome del modello su VAL, quindi premere ok .
ok .
· Verrà creato un nuovo file denominato VAL.
icone, rispettivamente Attivazione / disattivazione degli aerei di base e Sistema di coordinate on / off .
Imposta il sistema di misurazione.
Dal menu principale, fare clic su Modifica\u003e Impostazioni\u003e Unità ... Nella finestra di dialogo Responsabile unità millimetro Chilogrammo Sec e premete Chiedi, ok .
Nella finestra Responsabile unità clic Vicino (Vicino).
Salva > ACCEDERE .
Il passaggio successivo consiste nel creare uno schizzo dell'albero, vedere Fig. 3.
Pittura Schizzo
Binding attacchi clic ok .
Seleziona un'icona Crea linea, disegnare il contorno dell'albero in sezione longitudinale come mostrato in figura.
Seleziona un'icona Linea centrale, e trascina attraverso l'origine come mostrato nella Figura 3.
Per completare lo schizzo nel pannello dello schizzo
fare clic sull'icona Continua con la sezione corrente ... Lo schizzo finito è mostrato nella Figura 3.
Sulla barra degli strumenti principale, fare clic sull'icona Elenco delle visualizzazioni salvate e nel menu a discesa selezionare Standard Orientamento .
Nella barra degli strumenti per la creazione di elementi strutturali, fare clic sull'icona Ruotare ... Quindi, nell'albero di disegno, selezionare lo schizzo creato "SCHIZZO 1". Il sistema ruoterà automaticamente lo schizzo con le impostazioni predefinite. Nella finestra di dialogo, inserisci il parametro della rotazione di 360 °. Vedi figura 4.
………
………
Il modello dovrebbe apparire come mostrato nell'immagine
FRESATRICE VERTICALE MULTIUSO
MODELLI CNC MIKRON VCE 600 Pro
Scopo e ambito di utilizzo della macchina
Fresatrice verticale a 3 assi MIKRON VCE 600 Pro, il cui aspetto è mostrato in Fig. 7 è destinato alla foratura, alesatura, fori filettati (senza utilizzare un mandrino di compensazione) e alla fresatura durante la lavorazione di superfici a profilo complesso di parti in acciaio, ghisa, acciai altolegati, materiali non ferrosi e altri materiali.
Figura: 7. Aspetto della macchina modello MIKRON VCE 600 Pro
La caratteristica positiva della macchina è determinata dall'elevata potenza di taglio, accuratezza e facilità di programmazione direttamente sulla macchina tramite cicli standard (ad esempio in fresatura di piani aperti e incassati). L'elevata velocità di rotazione del mandrino utensile (fino a 10.000 min -1) e la durata dell'utensile (grazie al raffreddamento interno) consentono la lavorazione di leghe di alluminio ad alta resistenza con frese di piccolo diametro, che è estremamente importante quando si lavorano pezzi lunghi dell'industria aeronautica e spaziale. Un importante ambito di utilizzo della macchina è il settore della realizzazione di stampi e matrici con l'utilizzo di frese sferiche, che garantisce l'operazione di finitura della fresatura superficiale.
L'area di utilizzo della macchina CNC multifunzione è l'ingegneria meccanica.
I principali componenti e caratteristiche tecniche della macchina
Nella fig. 8 mostra i componenti principali che compongono la macchina MIKRON VCE 600 Pro.
Figura: 8 ... Nodi principali MIKRON VCE 600 Pro : 1 - letto; 2 - tavolo da lavoro; 3 - mandrino portautensile; 4 - magazzino utensili; 5 - moltiplicatore di pressione pneumoidraulico; 6 - testa del mandrino; 7 - rack; 8 - unità di alimentazione
Letto 1 e piedistallo 7 della macchina sono la base costruttiva per il sistema di comunicazione di tutti i nodi che forniscono movimenti di sagomatura durante il taglio. La base altamente stabile e rigida è sufficientemente grande per smorzare con successo le vibrazioni anche a pieno carico e in funzionamento continuo. Questa funzione è utile quando si eseguono lavori di fresatura, quando è necessario garantire un'elevata qualità durante la lavorazione di varie superfici di parti con la precisione richiesta in forma e geometria.
Desktop 2 progettato per l'impostazione, il fissaggio e il posizionamento del pezzo rispetto all'utensile da taglio. Il piano di lavoro nella macchina esegue movimenti lineari in coordinate X e Y ... Sulla superficie aperta del desktop ci sono scanalature parallele a forma di T. X ... Nella parte anteriore del tavolo è presente un collegamento dell'aria compressa per il bloccaggio dei pallet.
Mandrino utensile 3 situato nella paletta 6 su cuscinetti a sfere ad alta precisione, i cui cuscinetti sono distanti tra loro, garantendo un'elevata rigidità del mandrino. I cuscinetti sono ingrassati a lungo. La protezione del cuscinetto anteriore si basa sull'uso di un ammortizzatore "aria", che fornisce una tenuta del cuscinetto semplice e affidabile. L'utensile da taglio è bloccato da una molla situata nel mandrino e sbloccato dal sistema idraulico. Quando si cambiano gli strumenti, il cono "ripido" interno viene soffiato con aria compressa. Il mandrino portautensile consente di lavorare con forze elevate durante la fresatura e l'alesatura, nonché con velocità del mandrino elevate durante la lavorazione di leghe di alluminio. La testa del mandrino portautensile è raffreddata ad acqua. Il liquido di raffreddamento viene pompato dal serbatoio del liquido di raffreddamento. Il raffreddamento è costante, ma non controllato o regolato. L'uso del raffreddamento attivo del mandrino ha un effetto positivo sul funzionamento dei cuscinetti a sfera, mantenendo un'elevata stabilità termica del mandrino e mantenendo una lunga durata. La rotazione del mandrino utensile avviene dal mandrino motore tramite una trasmissione a cinghia.
Magazzino utensili 4, incluso nel cambio utensile automatico. Il cambio utensile è concepito come un magazzino a tamburo, che viene completato con gli strumenti necessari per il processo di lavorazione. L'operatore automatico alimenta l'utensile dal magazzino nel mandrino di lavoro e scarica l'utensile usato dal mandrino nel magazzino. Il turno è controllato automaticamente nel ciclo generale della macchina. Nel caricatore a tamburo, gli utensili sono posti in tasche (celle) e sono supportati meccanicamente nella presa contro la caduta per mezzo di un dispositivo a molla. La procedura standard per il riempimento del magazzino viene eseguita manualmente installando un utensile nel mandrino della macchina. Quindi l'utensile viene trasferito dal mandrino dall'operatore automatico alla posizione del magazzino corrispondente.
Moltiplicatore di pressione pneumoidraulico 5 crea una pressione elevata necessaria per azionare (sbloccare l'utensile) il dispositivo idromeccanico di presetting utensile. Il mandrino utensile ha un sistema di presetting utensili passivo. Ciò significa che l'utensile è trattenuto nel mandrino da una molla e rilasciato idraulicamente. Il ripetitore pneumoidraulico si trova sopra il mandrino dell'utensile.
Movimenti sulla macchina (avanzamento 8) sono svolte da una tabella in due coordinate ( X e Y) e la testa del mandrino 6 verticalmente per coordinata Z ... Ogni coordinata rappresenta un sistema costituito da un motore a coppia elevata, accoppiatore a vite a ricircolo di sfere. Le viti a ricircolo di sfere, fissate su entrambi i lati, sono precaricate. Ciò garantisce la precisione del movimento, che a sua volta è una condizione importante per ottenere una produzione di prodotti di alta qualità sulla macchina. I movimenti dei corpi esecutivi della macchina (tavola, testa mandrino) vengono effettuati lungo guide lineari (in acciaio temprato) con pattini a sfere. Queste soluzioni hanno eccellenti proprietà dinamiche e sono efficienti dal punto di vista energetico. L'ampiezza e la precisione del movimento delle coordinate sono garantite dai resolver integrati nei motori. Il segnale dal resolver viene trasmesso al sistema di controllo.
Controllo della macchina e regolazione manuale delle sue singole funzioni
Descrizione dei controlli. Nella fig. 9 mostra lo schermo e il pannello di controllo di una macchina CNC di Heidenhain, dove i pulsanti di funzione orizzontale e verticale sono programmati dall'azienda. Il resto dei pulsanti, la cui funzionalità è indicata nelle descrizioni seguenti, hanno lo scopo di attivare la corrispondente funzione di controllo.
Figura: nove. Schermo e pannello di controllo: 1 - pannello orizzontale dei tasti funzione; 2 - passaggio al pannello di controllo orizzontale; 3 - selezione di un settore dello schermo; 4 - passaggio al pannello di controllo verticale; 5 - pannello verticale di pulsanti funzionali; 6 - tasto per il passaggio dalla schermata alla modalità macchina o programmazione
Lezioni pratiche
Avvia Pro / ENGINEER facendo doppio clic sull'icona sul desktop.
Imposta la cartella di lavoro. spingere File\u003e Imposta cartella di lavoro si aprirà una finestra in cui selezioneremo la cartella desiderata in cui verranno memorizzati, ad esempio, tutti i modelli della nostra attività c: \\ utenti \\ studente \\ * .
Crea un nuovo modello utilizzando il modello predefinito.
Impostare il nome del modello su PLITA_V, quindi fare clic su ok .
Lascia il modello selezionato invariato e fai clic ok .
· Verrà creato un nuovo file denominato PLITA_V.
Se i piani di Riferimento e il sistema di coordinate non sono visualizzati nella parte, nella barra degli strumenti principale attivarli con
icone, rispettivamente Attivazione / disattivazione degli aerei di base e Sistema di coordinate on / off .
Seleziona ogni oggetto nell'albero di disegno per evidenziarlo nella finestra di lavoro.
Piani nella finestra di simulazione.
Imposta il sistema di misurazione.
Dal menu principale, fare clic su Modifica\u003e Impostazioni\u003e Unità ... Nella finestra di dialogo Responsabile unità (Fig.2) prestare attenzione al sistema attivo di unità di misura, se differisce dallo standard GOST, quindi scegliere millimetro Chilogrammo Sec e premete Chiedi, nella finestra che compare, selezionare interpreta 1 mm \u003d 1 ”e premere ok .
Nella finestra Responsabile unità clic Vicino (Vicino).
Figura 2: Finestra per la selezione del sistema di unità di misura attivo.
Sulla barra degli strumenti principale, fare clic su Salva > ACCEDERE .
Il passaggio successivo consiste nel creare uno schizzo per la piastra superiore.
Nella barra degli strumenti fare clic sull'icona Pittura ... Specificare il piano di riferimento TOP come piano dello schizzo (nell'albero di disegno o direttamente sul modello). Nella finestra di dialogo Schizzo, fare clic su Schizzo ... Dopodiché, devi entrare in modalità schizzo.
Come associazioni se viene visualizzata una finestra Binding , selezionare il sistema di coordinate PRT_CSYS_DEF. Nella finestra di dialogo attacchi clic ok .
Dalla barra degli strumenti dello schizzo, seleziona l'icona Cerchio ... Costruisci un cerchio di raggio arbitrario centrato nel punto di origine, fai doppio clic con la rotellina del mouse, fai doppio clic sulla dimensione che appare e inserisci un valore di 90 mm, fai clic accedere .
Seleziona un'icona Crea un rettangolo, disegnare un rettangolo come mostrato nella Figura 3 (200X170) con l'inizio al centro del cerchio, disegnare un secondo cerchio con il centro nella parte superiore del rettangolo.
Seleziona un'icona Crea linea, traccia quattro tangenti ai cerchi con un angolo di 45 °.
Imposta la directory di lavoro c: \\ utenti \\ studente \\ * .
Clicca su File\u003e Nuovo .
Seleziona il tipo Produzione e sottotipo Assemblaggio CNC .
Immettere il nome PLITA_V e fare clic ok .
Nel menu manager, fare clic su Impostazioni\u003e Unità nella finestra che appare, seleziona Millimetro Chilogrammo secondo e premere Set, nella finestra che compare, selezionare interpreta 1 mm \u003d 1 ”e premere ok .
Nel menu manager, fare clic su Modello di produzione\u003e Assembla\u003e Modello di riferimento .
Selezionare PLITA_V.PRT e premere Aperto ... Il modello apparirà come mostrato nella figura seguente
Modello di riferimento.
Fissaggio del pezzo in lavorazione. Utilizzare il cursore per specificare il sistema di coordinate dell'assieme, quindi il sistema di coordinate della parte come mostrato nella figura. Clic, ok .
: Seleziona le associazioni.
Clicca su Fatto / Rimborso .
Creazione di uno spazio vuoto.
Fare clic su nel menu manager Modello di produzione\u003e Crea\u003e Vuoto .
Immettere PLITA_V_ZAG e fare clic ok .
Clicca su Stato solido\u003e Lug
Clicca su Pittura ... Selezionare il piano inferiore della parte e fare clic sul pulsante Schizzo. Si apre il menu Schizzo, sotto il file Binding selezionare il sistema di coordinate della parte come riferimento.
: Attacchi .
Disegna un rettangolo come mostrato utilizzando i comandi e fai clic su Fine.
: Schizzo del grezzo.
Nel menu manager, fare clic su Fatto da .
Immettere una sporgenza di 55 mm, assicurarsi che l'estrusione sia nel corpo della parte e premere
Il modello apparirà come mostrato in figura.
: Vuoto.
Figura 24: Finestra delle impostazioni di funzionamento.
3.2. Fare clic su [Parametri macchina] nella finestra di dialogo Configurazione operazione.
Viene visualizzata la finestra Configurazione macchina. Compilare i campi nome macchina e controllo CNC secondo la Figura 25.
Il testo del programma finito nel codice CL ha questo aspetto:
$$ * Versione Pro / CLfile Wildfire 4.0 - M040
$$ -\u003e MFGNO / PLITA_V_MFG
PARTNO / PLITA_V_MFG
$$ -\u003e FEATNO / 2437
MACCHINA / UNCX01, 1
$$ -\u003e CUTCOM_GEOMETRY_TYPE / OUTPUT_ON_CENTER
$$ -\u003e CUTTER / 0.472441
$$ -\u003e CSYS / 1.0000000000, 0.0000000000, 0.0000000000, 0.0000000000, $
0.0000000000, 1.0000000000, 0.0000000000, 0.0000000000, $
0.0000000000, 0.0000000000, 1.0000000000, 0.0000000000
SPINDL / RPM, 2000.000000, CLW
FEDRAT / 500.000000, IPM
GOTO / -0.3515327633, 2.4880299013, 0.0000000000
CIRCLE / -0.6299212598, 2.7664183978, 0.0000000000, $
GOTO / -0,2362204724, 2,7664183978, 0,0000000000
GOTO / -0.2362204724, 5.1075973502, 0.0000000000
CIRCLE / -0.6299212598, 5.1075973502, 0.0000000000, $
0.0000000000, 0.0000000000, 1.0000000000, 0.3937007874
GOTO / -0.3515327633, 5.3859858467, 0.0000000000
GOTO / -1.4197813323, 6.4542344157, 0.0000000000
CIRCLE / -0.0000000000, 7.8740157480, 0.0000000000, $
GOTO / 1.4197813323, 9.2937970803, 0.0000000000
GOTO / 2.4880299013, 8.2255485113, 0.0000000000
CIRCLE / 2.7664183978, 8.5039370079, 0.0000000000, $
0.0000000000, 0.0000000000, 1.0000000000, 0.3937007874
GOTO / 2.7664183978, 8.1102362205, 0.0000000000
GOTO / 6.6928980436, 8.1102362205, 0.0000000000
CIRCLE / 6.6928980436, 7.8740157480, 0.0000000000, $
GOTO / 6.9291185160, 7.8740157480, 0.0000000000
GOTO / 6.9291185160, -0.0000000000, 0.0000000000
CIRCLE / 6.6928980436, -0.0000000000, 0.0000000000, $
0.0000000000, 0.0000000000, -1.0000000000, 0.2362204724
GOTO / 6.6928980436, -0.2362204724, 0.0000000000
GOTO / 2.7664183978, -0.2362204724, 0.0000000000
CIRCLE / 2.7664183978, -0.6299212598, 0.0000000000, $
0.0000000000, 0.0000000000, 1.0000000000, 0.3937007874
GOTO / 2.4880299013, -0.3515327633, 0.0000000000
GOTO / 1.4197813323, -1.4197813323, 0.0000000000
CIRCLE / 0.0000000000, -0.0000000000, 0.0000000000, $
0.0000000000, 0.0000000000, -1.0000000000, 2.0078740157
GOTO / -1.4197813323, 1.4197813323, 0.0000000000
GOTO / -1.4197813323, 1.4197813323, 3.9370100000
Qualsiasi proprietario di una macchina CNC si trova di fronte alla scelta del software. Il software utilizzato per tali apparecchiature tecnologiche dovrebbe essere multifunzionale e facile da usare. Si consiglia di acquistare prodotti software con licenza. In questo caso, i programmi per le macchine CNC non si bloccheranno, il che aumenterà l'efficienza dei processi di produzione.
Suite software CNC
La scelta del software dipende in gran parte dal tipo di apparecchiatura e dai compiti che l'utente intende risolvere. Tuttavia, esistono programmi universali che possono essere utilizzati per quasi tutti i tipi di macchine CNC. I più diffusi sono i seguenti prodotti:
1.
... Questo pacchetto software è stato sviluppato per la simulazione e la progettazione di prodotti realizzati su macchine utensili. È dotato della funzione di generazione automatica di modelli da disegni piani. Il pacchetto software ArtCAM contiene tutti gli strumenti necessari per progettare prodotti creativi e creare rilievi spaziali complessi.
Va notato che questo software consente di utilizzare modelli tridimensionali per creare progetti per prodotti futuri da elementi semplici. Inoltre, il programma consente all'utente di inserire uno scarico in un altro, come in un disegno 2D.
2.
Programma di controllo universale LinuxCNC. Lo scopo funzionale di questo software è controllare il funzionamento di una macchina CNC, eseguire il debug di un programma pezzo e molto altro ancora.
Un pacchetto software simile può essere utilizzato per centri di lavoro, fresatrici e torni, nonché macchine per il taglio termico o laser.
La differenza tra questo prodotto e altri pacchetti software è che i suoi sviluppatori lo hanno parzialmente combinato con il sistema operativo. Questo rende LinuxCNC più funzionale. Puoi scaricare questo prodotto gratuitamente dal sito web dello sviluppatore. È disponibile sia come pacchetto di installazione che come LifeCD.
L'interfaccia utente di questo software è intuitiva e accessibile. Per il corretto funzionamento del software, il disco rigido del computer deve avere almeno 4 gigabyte di memoria libera. Una descrizione dettagliata del programma LinuxCNC può essere trovata liberamente disponibile su Internet.
3.
... Questo software ha un enorme esercito di fan in tutto il mondo. Il software viene utilizzato per controllare fresatura, tornitura, incisione e altri tipi di macchine CNC. Questo pacchetto software può essere installato su qualsiasi computer Windows. Il vantaggio dell'utilizzo di questo software è il suo costo contenuto, aggiornamenti regolari, nonché la disponibilità di una versione russa, che rende più facile per un operatore che non parla inglese utilizzare il prodotto.
4.
Mach4. Questo è l'ultimo sviluppo di Artsoft. Mach4 è considerato il successore del popolare programma Mach3. Il programma è considerato uno dei più veloci. La sua differenza fondamentale rispetto alle versioni precedenti è la presenza di un'interfaccia che interagisce con l'elettronica. Questo nuovo software può gestire file di grandi dimensioni su qualsiasi sistema operativo. L'utente ha accesso a un manuale per l'utilizzo del programma Mach4 in russo.
5.
MeshCAM. Questo è un pacchetto per la creazione di programmi di controllo per macchine CNC basati su modelli 3D e grafica vettoriale. È interessante notare che l'utente non ha bisogno di avere una vasta esperienza nella programmazione CNC per padroneggiare questo software. È sufficiente possedere competenze informatiche di base, nonché impostare con precisione i parametri con cui i prodotti verranno elaborati sulla macchina.
MeshCAM è ideale per progettare la lavorazione su due lati di qualsiasi modello 3D. In questa modalità, l'utente può elaborare rapidamente oggetti di qualsiasi complessità sulla macchina.
6.
SimplyCam. È un sistema compatto e multifunzionale per creare, modificare, salvare disegni in formato DXF. Questo software genera programmi NC e codici G per macchine utensili CNC. Sono creati da modelli di malta. L'utente può creare un'immagine in uno dei programmi di grafica sul suo computer e poi caricarla su SimplyCam. Il programma ottimizzerà questo disegno e lo convertirà in un disegno vettoriale. L'utente può anche utilizzare una funzionalità come la vettorizzazione manuale. In questo caso, l'immagine viene delineata con gli strumenti standard utilizzati in AutoCAD. SimplyCam crea percorsi di prodotto su macchine CNC.
7.
CutViewer. Questo programma simula la lavorazione di asportazione di materiale su macchine CNC a due assi. Con il suo aiuto, l'utente può ottenere la visualizzazione dei pezzi e dei pezzi lavorati. L'utilizzo di questo software consente di aumentare la produttività del processo tecnologico, eliminare gli errori di programmazione esistenti e anche ridurre il tempo speso per il debugging. CutViewer è compatibile con un'ampia gamma di moderne macchine utensili. I suoi potenti strumenti consentono di rilevare gravi errori nel processo tecnologico ed eliminarli in modo tempestivo.
8.
CadStd. È un programma di disegno facile da usare. Viene utilizzato per creare progetti, diagrammi e grafici di qualsiasi complessità. Con l'aiuto del set esteso di strumenti di questo programma, l'utente può creare qualsiasi disegno vettoriale che possa essere utilizzato per la progettazione di fresatura o lavorazione al plasma su macchine CNC. I file DXF generati possono quindi essere caricati nei programmi CAM per generare percorsi utensile corretti.
2.1. Possibili modi per sviluppare programmi di controllo
per macchine CNC
I programmi di controllo per la lavorazione di pezzi su macchine CNC possono essere sviluppati nei seguenti modi:
· A mano;
· Preparazione di programmi di controllo mediante sistemi di programmazione automatica (SAP);
· Programmazione tramite sistemi CAD / CAM;
· Programmazione dialoghi direttamente dal pannello comandi della macchina.
· Nel processo di scansione (digitalizzazione) di un modello esistente.
Ciascuno di questi metodi trova applicazione in un modo o nell'altro.
2.2. PROGRAMMAZIONE MANUALE
La programmazione manuale è molto noiosa. Tuttavia, tutti i programmatori devono avere una buona conoscenza delle tecniche di programmazione manuale, indipendentemente dal fatto che utilizzino o meno la programmazione manuale.
È possibile confrontare la programmazione manuale per il CNC con l'esecuzione di calcoli aritmetici con carta e penna rispetto al calcolo con un calcolatore elettronico. Gli insegnanti di matematica concordano all'unanimità sul fatto che gli studenti debbano prima imparare a fare aritmetica a mano. E solo allora usa la calcolatrice per accelerare la procedura di calcoli noiosi.
Ci sono ancora alcune aziende che utilizzano esclusivamente la programmazione manuale per macchine CNC. Infatti, se un'impresa utilizza più macchine CNC e le parti da produrre sono estremamente semplici, un programmatore-tecnologo competente con un'eccellente tecnica di programmazione manuale sarà in grado di superare in produttività del lavoro un programmatore-tecnologo che utilizza strumenti di programmazione automatizzata.
Infine, anche nel caso di utilizzo di sistemi di programmazione automatizzata, spesso è necessaria la correzione dei frame NC a causa della rilevazione di errori in fase di elaborazione e verifica del programma. Inoltre, è generalmente accettato di correggere i blocchi NC dopo una serie di prime prove su una macchina CNC. Se il programmatore deve utilizzare di nuovo strumenti di programmazione automatizzati per eseguire queste regolazioni spesso elementari, ciò allungherà irragionevolmente il processo di preproduzione.
Il programmatore deve avere una buona conoscenza delle capacità della macchina per la quale si sta sviluppando il CN. Le informazioni che spiegano il design della macchina sono solitamente fornite nella documentazione di accompagnamento della macchina. La documentazione fornisce risposte alla maggior parte delle domande sulle prestazioni e sulla progettazione della macchina. Per esempio:
1. Qual è la velocità massima del mandrino della macchina?
2. Quante gamme di velocità ha il mandrino?
3. Qual è la potenza del motore di azionamento per ciascuno degli assi coordinati?
4. Qual è la distanza massima per spostare l'utensile o la tavola lungo ogni asse delle coordinate?
5. Quanti strumenti possono entrare nella testa dell'utensile (magazzino)?
6. Qual è la velocità di taglio massima?
Queste sono solo alcune delle domande di cui devi essere ben consapevole prima di iniziare a lavorare con qualsiasi nuova macchina CNC. Tra le altre cose, il programmatore-tecnologo deve acquisire familiarità con i componenti aggiuntivi della macchina CNC. In alcuni casi, unità aggiuntive possono essere prodotte dal costruttore della macchina utensile e in altri da terze parti. In ogni caso, dovresti studiare attentamente il manuale per elementi aggiuntivi di apparecchiature CNC.
Ulteriori elementi della macchina includono: misurazione della lunghezza della parte di lavoro dell'utensile, cambio pallet, dispositivo di pulizia e raffreddamento per la lubrificazione e il raffreddamento del liquido e molto altro ancora. L'elenco delle apparecchiature aggiuntive è in continuo aggiornamento.
2.2.1. Schema funzionale della preparazione dei programmi di controllo e preparazione della produzione per la lavorazione di pezzi su macchine CNC
Nel caso di programmazione manuale, tutte le fasi di preparazione dell'UE e preparazione della produzione per l'elaborazione di un lotto di parti su una macchina CNC sono mostrate nello schema funzionale mostrato in Fig. 2.1.
Le prime due fasi, che riguardano lo sviluppo del percorso e dei processi tecnologici operativi, sono studiate in dettaglio nelle discipline tecnologiche e quindi non sono considerate in questo corso. Allo stesso modo, non vengono toccati tutti i problemi relativi alla preparazione della produzione: lo sviluppo e la produzione di un dispositivo, strumenti speciali e apparecchiature di controllo e misurazione, nonché lo sviluppo di tutta la documentazione tecnologica che arriva sul posto di lavoro prima di iniziare un lotto di parti per la lavorazione.
L'analisi della fase "Calcolo del programma", che comprende le procedure per la scelta del sistema di coordinate del pezzo, il calcolo dei punti di controllo sul contorno del pezzo, il calcolo dell'equidistanza, l'approssimazione del contorno, nonché la compilazione delle tabelle di calcolo verranno eseguite successivamente, dopo una breve considerazione di tutte le altre fasi.
L'esecuzione della fase "Scrittura di un programma su un vettore di programma" consiste nel trasferire le informazioni dalle tabelle a qualsiasi vettore di programma. Nel caso della preparazione manuale dei programmi, il supporto del programma può essere nastro perforato, il supporto del programma più comune precedentemente utilizzato per le apparecchiature CNC. Questo utilizza un dispositivo chiamato pugno. Il perforatore è costituito da: un dispositivo di perforazione direttamente, perforando i fori del codice sul nastro; una macchina da scrivere elettrica o meccanica che stampa un segno perforato su carta; lettore per il controllo e la riperforazione dei programmi.
La fase "Controllo programma" ha lo scopo di identificare gli errori nel programma e correggerli all'esterno della macchina. Errori nell'UE possono verificarsi sia durante la preparazione dei dati iniziali, sia nel processo di calcolo e scrittura del programma sul supporto.
Figura: 2.1. Fasi di preparazione della UE e preparazione della produzione per la lavorazione
lotto di parti su una macchina CNC 13
Gli errori sono: errori geometrici, tecnologici e di perforazione. Errori geometrici compaiono quando si specifica la geometria del pezzo, si calcolano le coordinate dei punti di controllo, le posizioni dell'utensile e dei corpi di lavoro della macchina.
Gli errori tecnologici sono associati ad una errata impostazione dei parametri tecnologici: il valore della velocità di avanzamento, la frequenza di rotazione del mandrino, la profondità di taglio, vari comandi tecnologici. Durante la perforazione del nastro possono verificarsi errori di punzonatura a causa di azioni imprecise del dattilografo o di guasti del perforatore stesso.
La fase finale della preparazione dell'UE è la fase "Sviluppo del programma sulla macchina", la fase cruciale e più dispendiosa in termini di tempo, che richiede il lavoro congiunto di un tecnologo - programmatore, addetto alla macchina utensile e del suo operatore. È possibile solo quando tutto il lavoro sulla preparazione della produzione e il lancio di un determinato lotto di parti è completato. A questo punto, la macchina dovrebbe ricevere: un pezzo in lavorazione, un dispositivo di serraggio, un utensile da taglio, attrezzature tecnologiche ausiliarie / portautensili, adattatori, manicotti di serraggio, ecc. /, Apparecchiature di prova e misurazione, un programma di controllo registrato su un supporto software, una stampa del programma, la tecnologia richiesta documentazione: un diagramma operativo, un diagramma di configurazione della macchina e un diagramma di configurazione degli strumenti.
MINISTERO DELL'ISTRUZIONE E DELLA SCIENZA DELLA RF
UNIVERSITÀ TECNICA DI STATO DI MOSCA MAMI Facoltà: "Meccanica e tecnologica" Reparto: "Macchine utensili e sistemi automatizzati" CORSO DI LAVORO per disciplina Lavorazioni programmate su macchine CNC e SAP Sviluppo di un programma di controllo per una macchina utensile a controllo numerico Mosca 2011 Mantenere Preparazione tecnologica del programma di controllo 1 Selezione delle attrezzature tecnologiche 2 Selezione del sistema CNC 3 Schizzo del pezzo, giustificazione del metodo per ottenerlo 4 Selezione dello strumento 5 Percorso tecnologico di lavorazione dei pezzi 6 Finalità delle modalità del trattamento Preparazione matematica del programma di controllo 1 Codifica 2 Programma di controllo Conclusioni sul lavoro Bibliografia controllo software dettaglio macchina di codifica 2. Introduzione
Allo stato attuale, l'ingegneria meccanica è ampiamente sviluppata. Il suo sviluppo va nella direzione di un significativo aumento della qualità del prodotto, riduzione dei tempi di lavorazione sulle nuove macchine grazie a miglioramenti tecnici. L'attuale livello di sviluppo dell'ingegneria meccanica rende i seguenti requisiti per le attrezzature per il taglio dei metalli: alto livello di automazione; garantendo alta produttività, precisione e qualità prodotti artigianali; affidabilità del funzionamento delle apparecchiature; l'elevata mobilità è attualmente dovuta al rapido cambiamento degli impianti di produzione. Le prime tre esigenze hanno portato alla necessità di creare macchine utensili automatiche specializzate e speciali, e sulla loro base linee automatiche, officine, stabilimenti. Il quarto compito, il più tipico per la produzione pilota e su piccola scala, viene risolto utilizzando macchine CNC. Il processo di controllo di una macchina utensile CNC viene presentato come il processo di trasferimento e conversione di informazioni da un disegno a una parte finita. La funzione principale di una persona in questo processo è quella di trasformare le informazioni contenute nel disegno del pezzo in un programma di controllo comprensibile dal CNC, che consentirà di controllare direttamente la macchina in modo tale da ottenere un pezzo finito corrispondente al disegno. Questo progetto del corso prenderà in considerazione le fasi principali dello sviluppo di un programma di controllo: preparazione tecnologica del programma e preparazione matematica. Per fare ciò, sulla base del disegno del pezzo, verrà selezionato quanto segue: pezzo, sistema CNC, attrezzatura tecnologica. 3. Preparazione tecnologica del programma di controllo
3.1 Selezione dell'attrezzatura tecnologica
Per elaborare questa parte, selezioniamo un tornio CNC modello 16K20F3T02. Questa macchina è progettata per la tornitura di parti di corpi di rivoluzione con profili a gradini e curvi in \u200b\u200buna o più corse di lavoro in un ciclo semiautomatico chiuso. Inoltre, a seconda delle capacità del dispositivo CNC, è possibile tagliare vari fili sulla macchina. La macchina viene utilizzata per la lavorazione di pezzi da pezzi in lavorazione con una pinza in un mandrino motorizzato e una pinza, se necessario, con un centro installato nel cannotto della contropunta con un movimento del cannotto meccanizzato. Specifiche della macchina: Nome del parametro Valore del parametro Il diametro più grande del pezzo da lavorare: sopra il banco sopra la slitta 400 mm 220 mm Diametro della barra che passa attraverso il foro 50 mm Numero di utensili 6 Numero di velocità del mandrino 12 Limiti di velocità del mandrino 20-2500 min -1Limiti degli avanzamenti di lavoro: longitudinale trasversale 3-700 mm / min 3-500 mm / min Velocità di movimenti rapidi: longitudinale trasversale 4800 mm / min 2400 mm / min Discretizzazione dei movimenti: longitudinale trasversale 0,01 mm 0,005 mm 3.2 Selezione del sistema CNC
Dispositivo CNC: una parte del sistema CNC è progettata per emettere azioni di controllo da parte del corpo esecutivo della macchina in conformità con il programma di controllo. Controllo numerico programmato (GOST 20523-80) da una macchina utensile - controllo della lavorazione di un pezzo su una macchina secondo un programma di controllo in cui i dati sono specificati in forma digitale. Distinguere il CNC: -contorno; -posizionale; contorno posizionale (combinato); adattivo. Con il controllo della posizione (F2), il movimento dei corpi di lavoro della macchina avviene nei punti specificati e la traiettoria del movimento non è specificata. Tali sistemi possono lavorare solo superfici diritte. Con il controllo del contorno (F3), il movimento delle parti in lavorazione della macchina avviene lungo una data traiettoria e ad una data velocità per ottenere il contorno di lavorazione richiesto. Tali sistemi forniscono lavoro su contorni complessi, compresi quelli curvi. I sistemi CNC combinati operano su punti di controllo (nodali) e lungo percorsi complessi. Una macchina utensile CNC adattiva fornisce l'adattamento automatico del processo di lavorazione del pezzo alle mutevoli condizioni di lavorazione secondo determinati criteri. La parte considerata in questo corso di lavoro ha una superficie curva (filetto), quindi qui non verrà utilizzato il primo sistema CNC. È possibile utilizzare gli ultimi tre sistemi CNC. Da un punto di vista economico, è consigliabile in questo caso utilizzare un contorno o un CNC combinato, perché sono meno costosi di altri e allo stesso tempo forniscono la necessaria precisione di lavorazione. In questo progetto del corso è stato scelto il sistema CNC "Electronics NTs-31", che ha una struttura modulare, che consente di aumentare il numero di coordinate controllate ed è destinato principalmente al controllo di torni CNC con servoazionamenti di alimentazione e sensori di feedback a impulsi. Il dispositivo fornisce il controllo del profilo con interpolazione lineare-circolare. Il programma di controllo può essere inserito direttamente dal telecomando (tastiera) o da una cassetta di memoria elettronica. 3.3 Schizzo del pezzo, giustificazione del metodo per ottenerlo
In questo lavoro di corso, convenzionalmente accettiamo il tipo di produzione della parte in questione come su piccola scala. Pertanto, come pezzo grezzo per la parte, è stata selezionata un'asta con un diametro di 95 mm di una sezione semplice (profilo rotondo) di uso generale in acciaio 45 GOST 1050-74 con una durezza HB \u003d 207 ... 215. I profili a sezione semplice per scopi generali sono utilizzati per la produzione di alberi lisci ea gradini, macchine utensili con un diametro non superiore a 50 mm, boccole con un diametro non superiore a 25 mm, leve, cunei, flange. Durante l'operazione di tranciatura, le boccole vengono tagliate in una dimensione di 155 mm, quindi su una fresatrice-centratrice vengono tagliate in una dimensione di 145 mm, e qui vengono praticati simultaneamente i fori centrali. Poiché quando si installa una parte nei centri, il design e la base tecnologica sono combinati e l'errore nella direzione assiale è piccolo, può essere trascurato. Un disegno del pezzo dopo l'operazione di fresatura-centratura è mostrato in Figura 1. Figura 1 - disegno del pezzo 3.4 Selezione dello strumento
Strumento T1 Per la lavorazione delle principali superfici di sgrossatura e finitura, selezioniamo la fresa passante destra con fissaggio meccanico dell'inserto DNMG110408 in metallo duro integrale GC1525 e un morsetto di maggiore rigidità (Fig.2). Figura 2 - taglierina dritta destra K r b, mm f 1, mmh, mmh 1, mm l 1, mm l 3, mm γλ s Targa di riferimento 93 02025202012530,2-60-70DNMG110408 Strumento T2 Figura 3 - utensile da taglio assemblato l un' , mma r , mm b, mm f 1, mmh, mmh 1, mm l 1, mm l 3, mm Piastra di riferimento 4102020,7202012527N151.2-400-30 Strumento T3 Per eseguire un determinato foro, scegliere una punta da trapano in metallo duro integrale GC1220 per forare sotto la filettatura M10 con un gambo cilindrico (Fig.4). Figura 4 - trapano D c , mm dm m , mm D 21 max, mm l 2, mm l 4, mm l 6, mm 91211,810 228,444 Strumento T4 Per eseguire un determinato foro, selezionare una punta da trapano in metallo duro integrale GC1220 con gambo cilindrico (Fig. 5). D c , mm dm m , mm l 2, mm l 4, mm l 6, mm20201315079 Strumento T5 Per filettatura interna M 10 × 1 scegli un tocco GOST 3266-81 realizzato in acciaio ad alta velocità con scanalature elicoidali (Fig.5). Figura 5 - Tocca 3.5 Itinerario di elaborazione tecnologica
Il percorso tecnologico per l'elaborazione di una parte deve contenere il nome e la sequenza delle transizioni, un elenco delle superfici elaborate alla transizione e il numero dell'utensile utilizzato. Operazione 010
Approvvigionamento. Assumere. Taglia il pezzo Ø 95 mm di misura 155 mm, fori centrali fino a Ø 8 mm. Operazione 020
Fresatura e centratura. Fresare le estremità fino a una dimensione di 145 mm. Operazione 030
Tornio: posizionare il pezzo in lavorazione nei centri di guida anteriore e posteriore. Installazione A Transizione 1 Strumento T1 Pre-affilatura: · cono Ø 30 mm a Ø 40 · Ø 40 · cono Ø 40 mm a Ø 6 0 mm dalla lunghezza 60 mm alla lunghezza 75 mm dall'estremità del pezzo · Ø 60 · Ø 60 mm a Ø 70 lungo un arco con un raggio di 15 mm da una lunghezza di 85 mm dall'estremità del pezzo · Ø 70 · Ø 70 mm a Ø 80 mm a una lunghezza di 120 mm dall'estremità del pezzo · Ø 80 mm a Ø 90 · Ø 90 Lasciare un sovrametallo di finitura di 0,5 mm per lato Transizione 2 Strumento T1 Per aumentare finalmente la nitidezza sulla transizione 1: · cono Ø 30 mm a Ø 40 mm fino a una lunghezza di 30 mm dall'estremità del pezzo · Ø 40 mm da una lunghezza di 30 mm a una lunghezza di 30 mm dall'estremità del pezzo · cono Ø 40 mm a Ø 60 mm da lunghezza 60 mm a lunghezza 75 mm dall'estremità del pezzo · Ø 60 mm da una lunghezza di 75 mm a una lunghezza di 85 mm dall'estremità del pezzo · Ø 60 mm a Ø 70 lungo un arco con un raggio di 15 mm da una lunghezza di 85 mm dall'estremità del pezzo · Ø 70 mm da una lunghezza di 100 mm a una lunghezza di 120 mm dall'estremità del pezzo · Ø 70 mm a Ø 80 mm a una lunghezza di 120 mm dall'estremità del pezzo · Ø 80 mm a Ø 90 mm lungo un arco con un raggio di 15 mm da una lunghezza di 120 mm dall'estremità del pezzo · Ø 90 mm dalla lunghezza 135 mm alla lunghezza 145 mm dall'estremità del pezzo Transizione 3 Strumento T2 · Affilare una scanalatura rettangolare di 10 mm di larghezza da un diametro di 40 a un diametro di 30 mm a una distanza di 50 mm dall'estremità del pezzo. Installazione B Transizione 1 Strumento T3 · Foro Ø 9 con una profondità di 40 mm. Transizione 2 Strumento T4 · Praticare un foro con Ø 9 a Ø 20 fino a una profondità di 15 mm. Transizione 3 Strumento T5 · Taglia il filo con un maschio M10 × 1 ad una profondità di 30 mm. Operazione 040
Risciacquo. Operazione 050
Termico. Operazione 060
Rettifica. Operazione 070
Controllo. 3.6 Attribuzione delle modalità di trattamento
Installazione A Transizione 1 - tornitura grezza Strumento T1 2. La profondità di taglio per la tornitura preliminare dell'acciaio con una fresa passante con inserto in metallo duro viene scelta t \u003d 2,5 mm. .Quando si gira l'acciaio e una profondità di taglio t \u003d 2,5 mm, selezionare l'avanzamento S \u003d 0,6 mm / giro. . .Velocità di taglio A PARTIRE DAL v PER MV \u003d 0,8 (, tabella. 4 p. 263) PER PV \u003d 0,8 (, tabella. 5 p. 263) PER IV \u003d 1 (, tab. 6 p. 263) 6.Velocità del mandrino. 7.Forza di taglio. dove: C r (, tabella. 9 p. 264) 8.Potenza di taglio. Transizione 2 - tornitura finale Strumento T1 .Determinazione della lunghezza della corsa di lavoro L \u003d 145 mm. 2. La profondità di taglio durante la tornitura preliminare dell'acciaio con una fresa passante con inserto in metallo duro viene scelta t \u003d 0,5 mm. .Quando si gira l'acciaio e una profondità di taglio t \u003d 0,5 mm, selezionare l'avanzamento S \u003d 0,3 mm / giro. .Vita utensile T \u003d 60 min. .Velocità di taglio A PARTIRE DAL v \u003d 350, x \u003d 0,15, y \u003d 0,35, m \u003d 0,2 (, Tabella 17 p. 269) KMV \u003d 0,8 (, tab. 4 p. 263) PER PV \u003d 0,8 (, tabella. 5 p. 263) PER IV \u003d 1 (, tab. 6 p. 263) 6.Velocità del mandrino. 7.Forza di taglio. dove: C r \u003d 300, x \u003d 1, y \u003d 0,75, n \u003d -0,15 (, tab. 22 p. 273) (, tabella. 9 p. 264) 8.Potenza di taglio. Transizione 3 - scanalatura Strumento T2 .Determinazione della lunghezza della corsa di lavoro L \u003d 10 mm. 2. Durante la scanalatura, la profondità di taglio è uguale alla lunghezza della lama della taglierina .