Du kan skriva kontrollprogram på en dator i ett anteckningsblock, speciellt om du är bra på matematik och har mycket fritid. Eller så kan du göra det direkt på maskinen och låta hela verkstaden vänta, och du har inget emot det extra arbetsstycket. Det finns ett tredje sätt att skriva - ett bättre har ännu inte uppfunnits.
En CNC-maskin bearbetar ett arbetsstycke enligt ett G-kodsprogram. G-kod är en uppsättning standardkommandon som CNC-maskiner stöder. Dessa kommandon innehåller information om var och med vilken hastighet man ska flytta skärverktyget för att bearbeta detaljen. Rörelsen av skärverktyget kallas en bana. Verktygsbanan i styrprogrammet består av segment. Dessa segment kan vara raka linjer, cirkelbågar eller kurvor. Skärningspunkterna för sådana segment kallas referenspunkter. Texten i styrprogrammet visar referenspunkternas koordinater.
Exempelprogram i G-koder
|
Programtext |
Beskrivning |
|
Ställ in parametrarna: bearbetningsplan, nollpunktsnummer, absoluta värden |
|
|
Ringer upp verktyg nummer 1 |
|
|
Spindelaktivering – 8000 rpm |
|
|
Snabb resa till punkt X-19 Y-19 |
|
|
Accelererad rörelse till höjd |
|
|
Linjär rörelse av verktyget till XZ-punkten Y3 med matning F = 600 mm/min |
|
|
Flytta verktyget längs en båge med radie 8 mm till punkt X8 Y3 |
|
|
Spindelavstängning |
|
|
Slutför programmet |
Det finns tre metoder för programmering av CNC-maskiner:
- Manuellt.
- På en maskin, på ett CNC-ställ.
- I ett CAM-system.
Manuellt
För manuell programmering beräknas referenspunkternas koordinater och sekvensen av rörelse från en punkt till en annan beskrivs. Detta kan beskriva bearbetning av enkla geometrier, främst för svarvning: bussningar, ringar, släta stegade axlar.
Problem
Här är problemen som uppstår när ett program skrivs på en maskin manuellt:
- Under en lång tid. Ju fler rader kod i programmet, desto högre komplexitet att tillverka en del, desto högre kostnad för denna del. Om programmet innehåller mer än 70 rader kod är det bättre att välja en annan programmeringsmetod.
- Äktenskap. Vi behöver ett extra tomt för implementering för att felsöka kontrollprogrammet och kontrollera efter överskärningar eller underskärningar.
- Fel på utrustning eller verktyg. Fel i texten i styrprogrammet kan, förutom defekter, även leda till haveri på maskinspindeln eller verktyget.
Delar för vilka program skrivs manuellt har en mycket hög kostnad.
Rackmonterad CNC-maskin
På CNC-stället programmeras bearbetningen av detaljen online. Maskinoperatören fyller i en tabell med bearbetningsvillkor. Indikerar vilken geometri som ska bearbetas, skärbredd och skärdjup, inflygningar och avgångar, säkert plan, skärlägen och andra parametrar som är individuella för varje typ av bearbetning. Baserat på dessa data genererar CNC-stativet G-kommandon för verktygsbanan. På så sätt kan du programmera enkla husdelar. För att testa programmet startar maskinoperatören simuleringsläget på CNC-stället.
Problem
Här är problemen som uppstår när ett program skrivs på ett rack:
- Tid. Maskinen fungerar inte medan operatören skriver ett program för att bearbeta detaljen. Maskinstopp innebär förlorade pengar. Om programmet innehåller mer än 130 rader kod är det bättre att välja en annan programmeringsmetod. Även om det naturligtvis är snabbare att skriva ett program på en CNC-maskin än för hand.
- Äktenskap. CNC-maskinen jämför inte bearbetningsresultatet med 3D-modellen av detaljen, så CNC-maskinsimuleringen visar inte skåror eller positiv tillägg. För att felsöka programmet måste du lägga ner ett extra arbetsstycke.
- Ej lämplig för komplexa profildelar. Det är inte möjligt att programmera bearbetningen av komplexa profildelar på ett CNC-ställ. Ibland, för specifika delar och standardstorlekar, gör tillverkare av CNC-ställ specialoperationer på beställning.
Medan programmet skapas på racket ger maskinen inga pengar till produktionen.
I SprutCAM
SprutCAM är ett CAM-system. CAM är en förkortning för Computer-Aided Manufacturing. Detta översätts som "datorassisterad tillverkning." En 3D-modell av en detalj eller en 2D-kontur laddas in i SprutCAM, sedan väljs sekvensen för tillverkning av detaljen. SprutCAM beräknar skärverktygets bana och visar den i G-koder för överföring till maskinen. En postprocessor används för att mata ut banan till G-kod. Postprocessorn översätter interna SprutCAM-kommandon till G-kodkommandon för CNC-maskinen. Det ser ut som
för översättning från ett främmande språk.
Funktionsprincipen i SprutCAM presenteras i den här videon:
Fördelar
Här är fördelarna med att arbeta med SprutCAM:
- Snabb. Minskar tiden för att skapa program för CNC-maskiner med 70 %.
- Implementering utan onödiga arbetsstycken. Programmet kontrolleras innan det körs på maskinen.
- Utesluter äktenskap. Enligt recensioner från våra användare minskar SprutCAM förekomsten av defekter med 60%.
- Kollisionskontroll. SprutCAM kontrollerar kollisioner med maskinens del eller arbetsenheter och snitt vid snabb matning.
- Bearbetning av komplexa profildelar. I SprutCAM, för fleraxliga operationer, används 13 strategier för att flytta verktyget längs delens yta och 9 strategier för att styra verktygsaxeln. SprutCAM kontrollerar automatiskt lutningsvinkeln och beräknar en säker bearbetningsbana så att det inte blir någon kollision mellan hållaren eller skärverktyget med arbetsstycket.
Att upprätta ett styrprogram för din CNC-maskin är möjligt i den fullfjädrade versionen av SprutCAM. Det måste laddas ner och startas. Efter installationen måste du registrera dig. Direkt efter registreringen kommer SprutCAM att börja fungera.
För de som precis har börjat prova erbjuder vi en 30 dagars fullt fungerande gratisversion av programmet!
SprutCAM har 15 konfigurationer, inklusive två specialversioner: SprutCAM Practitioner och SprutCAM Robot. För att ta reda på vilken konfiguration som är lämplig för din utrustning och hur mycket den kostar, ring 8-800-302-96-90 eller skriv till info@site.
Information om bearbetningsordningen för produkten på maskinen anges ruta för ruta. FRAME är en del av ett styrprogram, inmatat och bearbetat som en helhet och innehåller minst ett kommando.
I varje block spelas endast in den del av programmet som ändras i förhållande till föregående block.
En ram består av ord som definierar syftet med den data som följer dem.
Till exempel:
N3 - ramsekvensnummer
G02 - förberedelsefunktion
(G01 - flytta i en rak linje till punkten
G02,G03 - cirkulär interpolation medurs eller moturs)
X - Koordinater för rörelsens slutpunkt längs axlarna, Y - (till exempel X+037540 (375,4 mm)
Koordinater för centrum av bågen under cirkulär interpolation
F4 - matningskod (till exempel F0060 (60mm/min)) S2 - spindelhastighetskod T2 - verktygsnummer
M2 - hjälpfunktion (verktygsbyte, bordsbyte, kylströmbrytare på, arbetsstyckets fastspänning...).
L3 - ange och avbryt korrigering av geometrisk information.
LF - ramslut.
För att skapa ett program för att flytta maskinens arbetande delar måste du koppla ett visst koordinatsystem till det. Z-axeln väljs parallellt med axeln för maskinens huvudspindel, X-axeln är alltid horisontell. När de sammanställer ett program använder de begreppet noll, start och fixpunkter.
Förberedelse av kontrollprogrammet inkluderar:
1. Analys av detaljritningen och val av arbetsstycket.
Att välja en maskin baserat på dess tekniska kapacitet (dimensioner, interpolationsmöjligheter, antal verktyg etc.).
Utveckling av en teknisk process för tillverkning av en detalj, val av skärverktyg och skärlägen.
4.Val av detaljens koordinatsystem och utgångspunkt för verktyget.
5.Val av metod för att fästa arbetsstycket på maskinen.
Placering av referenspunkter, konstruktion och beräkning av verktygsrörelse.
Kodningsinformation
Spela in ett program på mjukvara, redigera och felsöka.
Användningen av CNC-maskiner har avsevärt förvärrat problemet med att använda människor i produktionsmiljöer. Gör allt
åtgärder för att tillverka en del med en maskin i automatiskt läge lämnade personen med det svåraste och mest okreativa arbetet med att installera och ta bort arbetsstycken. Därför, samtidigt med utvecklingen av CNC-verktygsmaskiner, utfördes arbete för att skapa system som kan ersätta en person när man utför specifika åtgärder som kräver användning av "MANUELL" arbetskraft.
Fräsmaskin och fleroperationsmaskin (bearbetningscentral) med numerisk styrning
3.3 Industrirobotar
En industrirobot (IR) är en mekanisk manipulator med programstyrning.
En manipulator är en mekanisk anordning som imiterar eller ersätter mänskliga händers handlingar på ett produktionsobjekt.
Industrirobotar är indelade i tekniska (variable)
objektets egenskaper) och transport.
Den tekniska roboten utför svetsning, transportroboten flyttar arbetsstyckena till bearbetningszonen.
Beroende på deras bärförmåga är de indelade i:
Objektvikt ultralätt upp till 1 kg lätt 1 - 10 kg medium 10 -100 kg tung 100-1000 kg supertung mer än 1000 kg
Ultralätta robotar sätter ihop enheten, medan en tung robot flyttar stora arbetsstycken.
PR:er är också uppdelade efter antalet frihetsgrader för arbetskroppen, enligt CNC-systemet (stängt och öppet, kontur och positionellt, CNC, DNC, HNC).
Transportrobotens serviceområde och arbetsstyckets rörelsebana
För närvarande används transportrobotar i stor utsträckning för att lasta teknisk utrustning, leverera arbetsstycken från lagret och transportera delar till lagret. Under stämplingsoperationer matar robotar ämnen till stämpeln och tar bort dem.
Robotar som svetsar bilkarosser och målar dem används ofta. Robotar används vid montering av elektronisk utrustning, klockor och andra enheter.
Tillsammans med teknisk utrustning med CNC-system utgör industrirobotar grunden för en omfattande produktionsautomation.
Robotar svetsar bilkarosser och installerar träpaneler på en maskin för bearbetning (exempel på robotapplikation)
Kontrollfrågor:
1. Vilka CNC-system tillåter bearbetning av sfäriska ytor på svarvar?
2. Vilka CNC-system är lämpliga att använda på borrmaskiner?
3. Hur många koordinater är interpolation möjlig vid bearbetning av arbetsstycken på svarvar? - på fräsmaskiner?
4. Hur skiljer sig cykliska programstyrsystem från CNC-system?
5. Vilka funktioner utför industrirobotar?
Exempel på frågor om testkontrollkort.
I vilka operationer är det lämpligt att använda CNC-system med konturkontroll?
A). Vid vändning av stegvalsar.
B) . Vid fräsning av dubbla krökningsytor.
I). Vid bearbetning av hål i kretskort.
Vilka typer av robotar används vid målning av komplexa profildelar? A). Teknologisk med konturkontroll.
B). Stor storlek med positionskontroll.
I). Transport med konturkontroll.
RF:S UTBILDNINGSMINISTERIET OCH VETENSKAP
MOSKVA STATENS TEKNISKA UNIVERSITET MAMI Fakulteten: "Mekanisk och teknisk" Avdelning: "Automatiska verktygsmaskiner och verktyg" KURSARBETE genom disciplin Programmerad bearbetning på CNC- och SAP-maskiner Utveckling av ett styrprogram för en numeriskt styrd maskin Moskva 2011 Underhålla Teknisk beredning av kontrollprogrammet 1 Val av teknisk utrustning 2 Välja ett CNC-system 3 Skiss av arbetsstycket, motivering av metoden för dess framställning 4 Val av verktyg 5 Teknologisk väg för bearbetning av en del 6 Syfte med bearbetningslägen Matematisk förberedelse av kontrollprogrammet 1 Kodning 2 Styrprogram Slutsatser från arbetet Bibliografi kontroll av programvara för kodningsmaskinsdelar 2. Inledning
För närvarande har maskinteknik fått en omfattande utveckling. Dess utveckling går i riktning mot att avsevärt förbättra produktkvaliteten, minska bearbetningstiden på nya maskiner på grund av tekniska förbättringar. Den nuvarande utvecklingsnivån för maskinteknik ställer följande krav på metallskärningsutrustning: hög nivå av automatisering; säkerställa hög produktivitet, noggrannhet och kvalitet tillverkade produkter; tillförlitlighet av utrustningens drift; Hög rörlighet beror för närvarande på det snabba utbytet av produktionsanläggningar. De första tre kraven ledde till behovet av att skapa specialiserade och speciella automatiska maskiner, och på grundval av dessa automatiska linjer, verkstäder och fabriker. Det fjärde problemet, mest typiskt för pilot- och småskalig produktion, löses med hjälp av CNC-maskiner. Processen att styra en CNC-maskin presenteras som en process för att överföra och konvertera information från en ritning till en färdig detalj. Huvudfunktionen för en person i denna process är att omvandla informationen som finns i ritningen av en del till ett styrprogram som är förståeligt av CNC, vilket gör att maskinen kan styras direkt på ett sådant sätt att man får en färdig del som matchar ritningen. Detta kursprojekt kommer att undersöka huvudstadierna för att utveckla ett kontrollprogram: teknisk förberedelse av programmet och matematisk förberedelse. För att göra detta, baserat på ritningen, kommer delarna att väljas: arbetsstycke, CNC-system, teknisk utrustning. 3. Teknisk förberedelse av kontrollprogrammet
3.1 Val av processutrustning
För att bearbeta denna del väljer vi en CNC-svarv modell 16K20F3T02. Denna maskin är konstruerad för att svarva delar av roterande kroppar med stegade och böjda profiler i ett eller flera arbetsslag i en sluten halvautomatisk cykel. Dessutom, beroende på kapaciteten hos CNC-enheten, kan olika trådar skäras på maskinen. Maskinen används för att bearbeta delar från styckearbetsstycken med fastspänning i en motordriven chuck och, vid behov, pressning med ett centrum installerat i ändstockspennan med mekaniserad rörelse av stiftet. Maskinens tekniska egenskaper: Parameternamn Parametervärde Arbetsstyckets största diameter: ovanför bädden ovanför stödet 400 mm 220 mm Diameter på stången som passerar genom hålet 50 mm Antal verktyg 6 Antal spindelhastigheter 12 Spindelhastighetsgränser 20-2500 min -1Gränser för arbetsmatningar: longitudinell tvärgående 3-700 mm/min 3-500 mm/min Hastighet för snabba slag: longitudinell tvärgående 4800 mm/min 2400 mm/min Bedömning av rörelser: longitudinell tvärgående 0,01 mm 0,005 mm 3.2 Välja ett CNC-system
CNC-enhet - en del av CNC-systemet är utformad för att utfärda kontrollåtgärder av maskinens verkställande organ i enlighet med kontrollprogrammet. Numerisk programkontroll (GOST 20523-80) av en maskin - kontroll av bearbetningen av ett arbetsstycke på en maskin enligt ett kontrollprogram där data specificeras i digital form. Det finns CNC:er: -kontur; -positionell; positionskontur (kombinerad); adaptiv. Med positionskontroll (F2) sker rörelsen av maskinens arbetande delar vid specificerade punkter, och rörelsebanan är inte specificerad. Sådana system tillåter endast bearbetning av raka ytor. Med konturstyrning (F3) sker rörelsen av maskinens arbetande delar längs en given bana och med en given hastighet för att erhålla den erforderliga bearbetningskonturen. Sådana system ger arbete längs komplexa konturer, inklusive böjda. Kombinerade CNC-system fungerar vid kontrollpunkter (nodalpunkter) och längs komplexa banor. Adaptiv CNC-maskin ger automatisk anpassning av arbetsstyckets bearbetningsprocessen till ändrade bearbetningsförhållanden enligt vissa kriterier. Den del som behandlas i detta kursarbete har en krökt yta (filé), därför kommer det första CNC-systemet inte att användas här. De tre senaste CNC-systemen kan användas. Ur ekonomisk synvinkel är det tillrådligt i detta fall att använda kontur eller kombinerad CNC, eftersom de är billigare än andra och ger samtidigt den nödvändiga bearbetningsnoggrannheten. I detta kursprojekt valdes CNC-systemet ”Electronics NTs-31”, som har en modulär struktur, vilket gör att du kan öka antalet kontrollerade koordinater och är avsett främst för styrning av CNC-svarvar med matarservodrivningar och pulsåterkopplingssensorer. Enheten ger konturstyrning med linjär-cirkulär interpolation. Styrprogrammet kan matas in antingen direkt från fjärrkontrollen (tangentbordet) eller från en elektronisk minneskassett. 3.3 Skiss av arbetsstycket, motivering av metoden för dess framställning
I detta kursarbete accepterar vi villkorligt produktionen av den aktuella delen som småskalig. Därför valdes en stång med en diameter på 95 mm av enkel valsad sektion (rund profil) för allmänt ändamål gjord av stål 45 GOST 1050-74 med hårdhet HB = 207...215 som ett ämne för delen. Enkla sektionsprofiler för allmänna ändamål används för tillverkning av släta och stegvisa axlar, verktygsmaskiner med en diameter på högst 50 mm, bussningar med en diameter på högst 25 mm, spakar, kilar och flänsar. Under stansningen skärs bussningarna till en storlek av 155 mm, sedan på en fräs- och centreringsmaskin trimmas de till en storlek av 145 mm, och här görs samtidigt mitthålen. Eftersom när du installerar en del i centren kombineras designen och den tekniska basen, och felet i den axiella riktningen är litet, kan det försummas. En ritning av arbetsstycket efter fräs-centreringsoperationen visas i figur 1. Figur 1 - arbetsstyckesritning 3.4 Val av verktyg
Verktyg T1 För att bearbeta huvudytorna för grovbearbetning och efterbehandling väljer vi en högerkutter med mekanisk fästning av en DNMG110408-platta gjord av GC1525 hårdlegering och en klämma med ökad styvhet (Fig. 2). Bild 2 - rakt igenom fräsen K r b, mmf 1, mmh, mmh 1, mml 1, mml 3, mm γλ s Referensskylt93 02025202012530,2-60-70DNMG110408 Verktyg T2 Figur 3 - prefabricerat skärverktyg l a , mma r , mmb, mmf 1, mmh, mmh 1, mml 1, mml 3, mmReferensskylt4102020,7202012527N151.2-400-30 Verktyg T3 För att borra ett givet hål, välj en GC1220 hårdmetallborr för borrning för en M10-gänga med ett cylindriskt skaft (fig. 4). Figur 4 - borr D c , mmdm m , mmD 21max, mml 2, mml 4, mml 6, mm91211.810228.444 Verktyg T4 För att borra ett givet hål, välj en GC1220 hårdmetallborr med ett cylindriskt skaft (fig. 5). D c , mmdm m , mml 2, mml 4, mml 6, mm20201315079 Verktyg T5 För att göra invändig gänga M 10×1 välj ett tryck GOST 3266-81 gjord av höghastighetstål med spiralformade spår (Fig. 5). Bild 5 - knacka 3.5 Bearbetningsväg
Den tekniska vägen för att bearbeta en del måste innehålla namn och sekvens av övergångar, en lista över ytor som bearbetats under övergången och numret på det verktyg som används. Operation 010
Anskaffning. Uthyrning Skär arbetsstycket Ø 95 mm i storlek 155 mm, gör mitthål upp till Ø 8 mm. Operation 020
Fräsning och centrering. Fräsa ändarna till storlek 145 mm. Operation 030
Svarv: Placera arbetsstycket i den främre drivningen och den bakre roterande mitten. Installation A Övergång 1 Verktyg T1 Förslipning: · kon Ø 30 mm till Ø 40 · Ø 40 · kon Ø 40 mm till Ø 6 0 mm från längd 60 mm till längd 75 mm från änden av arbetsstycket · Ø 60 · Ø 60 mm till Ø 70 längs en båge med en radie på 15 mm från en längd av 85 mm från änden av arbetsstycket · Ø 70 · Ø 70 mm till Ø 80 mm vid en längd av 120 mm från änden av arbetsstycket · Ø 80 mm till Ø 90 · Ø 90 Lämna en efterbehandlingsmån på 0,5 mm per sida Övergång 2 Verktyg T1 Avsluta skärpningen enligt övergång 1: · kon Ø 30 mm till Ø 40 mm till en längd av 30 mm från änden av arbetsstycket · Ø 40 mm från en längd av 30 mm till en längd av 30 mm från änden av arbetsstycket · kon Ø 40 mm till Ø 60 mm från en längd av 60 mm till en längd av 75 mm från änden av arbetsstycket · Ø 60 mm från längd 75 mm till längd 85 mm från änden av arbetsstycket · Ø 60 mm till Ø 70 längs en båge med en radie på 15 mm från en längd av 85 mm från änden av arbetsstycket · Ø 70 mm från en längd av 100 mm till en längd av 120 mm från änden av arbetsstycket · Ø 70 mm till Ø 80 mm vid en längd av 120 mm från änden av arbetsstycket · Ø 80 mm till Ø 90 mm längs en båge med en radie på 15 mm från längden från längden 120 mm från änden av arbetsstycket · Ø 90 mm från längd 135 mm till längd 145 mm från änden av arbetsstycket Övergång 3 Verktyg T2 · Slipa ett rektangulärt spår 10 mm brett från en diameter på 40 till en diameter på 30 mm på ett avstånd av 50 mm från änden av arbetsstycket. Installation B Övergång 1 Verktyg T3 · Borra ett hål Ø 9 40 mm djup. Övergång 2 Verktyg T4 · Borra ett hål med Ø 9 till Ø 20 till ett djup av 15 mm. Övergång 3 Verktyg T5 · Klipp av tråden med en M10-tapp ×1 till ett djup av 30 mm. Operation 040
Spolrum. Operation 050
Termisk. Operation 060
Slipning. Operation 070
Testa. 3.6 Syfte med bearbetningslägen
Installation A Övergång 1 - grovsvarvning Verktyg T1 2.Vid försvarvning av stål med en genomgående fräs med hårdmetallplåt väljer vi skärdjupet t = 2,5 mm. .Vid svarvning av stål och skärdjup t = 2,5 mm, välj matning S = 0,6 mm/varv. . .Skärhastighet MED v TILL MV = 0,8 (tabell 4 s. 263) TILL PV = 0,8 (tabell 5 s. 263) TILL IV = 1 (tabell 6 s 263) 6.Spindelhastighet. 7.Skärkraft. var: C R (, tabell 9 s 264) 8.Skärkraft. Övergång 2 - avslutande svarvning Verktyg T1 .Bestämning av arbetsslaglängden L = 145 mm. 2.Vid försvarvning av stål med en genomgående fräs med hårdmetallskär väljer vi t = 0,5 mm för skärdjupet. .Vid svarvning av stål och skärdjup t = 0,5 mm, välj matning S = 0,3 mm/varv. .Verktygslivslängd T = 60 min. .Skärhastighet MED v = 350, x = 0,15, y = 0,35, m = 0,2 (Tabell 17 s. 269) KMV = 0,8 (tabell 4 s 263) TILL PV = 0,8 (tabell 5 s. 263) TILL IV = 1 (tabell 6 s 263) 6.Spindelhastighet. 7.Skärkraft. var: C R = 300, x = 1, y = 0,75, n = -0,15 (tabell 22 s. 273) (, tabell 9 s 264) 8.Skärkraft. Övergång 3 - räfflor Verktyg T2 .Bestämning av arbetsslaglängden L = 10 mm. 2.Vid skärning av spår är skärdjupet lika med skärbladets längd .Vid svarvning av stål och skärdjup t = 4 mm, välj matning S = 0,1 mm/varv. 4.Verktygslivslängd T = 45 min.