Загрузил mih.shek

Проектирование и программирование технологических операций на токарных станках с ЧПУ (Ванин В.А., Лучкин В.... (Z-Library)

реклама
В.А. Ванин, В.К. Л учкин, Н.Н. Мочалин
Проектирование и
программирование
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ
НА ТОКАРНЫХ СТАНКАХ С ЧПУ
 Издательство ТГТУ 
Министерство образования Российской Федерации
Тамбовский государственный технический университет
В.А. Ванин, В.К. Лучкин, Н.Н. Мочалин
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ПРОГРАММИРОВАНИЕ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ
НА ТОКАРНЫХ СТАНКАХ С ЧПУ
Учебное пособие
Тамбов
 Издательство ТГТУ 
2003
УДК 621.91(076)
БКК 630.22-64я73-5
В17
Р е ц е н з е н т ы:
Кандидат технических наук, доцент
И.В. Милованов
Директор по производству АО "Тамбовполимермаш"
В.В. Белов
Ванин В.А., Лучкин В.К., Мочалин Н.Н.
Проектирование и программирование технологических операций на
токарных станках с ЧПУ: Учебное пособие. Тамбов: Изд-во Тамб. гос.
техн. ун-та, 2003. 148 с.
ISBN 5-8265-0246-0
Учебное пособие включает в себя вопросы анализа технологичности
детали, определения маршрута обработки, проектирование самой
операции с указанием установов, позиций, инструментальных
переходов, вида технологической оснастки, расчетов траекторий
движения инструментов, кодирования управляющих программ.
Предназначено для студентов специальности 1201, изучающих
технологию обработки деталей и разработку управляющих программ для
станков с ЧПУ.
УДК 621.91(076)
БКК 630.22-64я73-5
ISBN 5-8265-0246-0
2003
 Тамбовский государственный
технический университет (ТГТУ),
 Ванин В.А., Лучкин В.К.,
Мочалин Н.Н., 2003
1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О
ТОКАРНЫХ СТАНКАХ С ЧПУ
1.1 Назначение и основные особенности
токарных станков с ЧПУ
Токарные станки с ЧПУ предназначены для комплексной обработки
наружных и внутренних поверхностей (обточки, подрезки торцов,
прорезки канавок, сверления центральных отверстий, обработки фасонных
поверхностей, нарезания резьбы и т.д.) деталей типа тел вращения со
ступенчатым и криволинейным профилем различной сложности в один
или несколько проходов в замкнутом полуавтоматическом цикле.
Закрепление деталей на станках может производиться в патроне, в
центрах или на оправках.
1.2 ТИПАЖ (НОМЕНКЛАТУРА) ТОКАРНЫХ СТАНКОВ С ЧПУ
Токарные станки с ЧПУ по основным параметрам обработки, т.е. по
отношению длины обработки L к диаметру D, можно разбить на патронные
(для обработки деталей с L/D = 0,25 … 1,0) и центровые (патронноцентровые), обеспечивающие обработку деталей с L/D = 1 … 10 и выше.
Наиболее важной характеристикой токарных станков является схема
размещения на станке инструментальных блоков.
В традиционной схеме инструмент крепят в резцедержателе суппорта.
Большую емкость обеспечивает схема с револьверной головкой на суппорте;
эта головка может быть размещена за осью центров станка или выше нее при
соосном или перпендикулярном размещении инструмента в головке. Для
прутковых и патронных токарных станков применяют схемы, при которых
инструмент располагают на оси шпинделя, при этом ось револьверной
головки может быть перпендикулярной к основанию станка или к его
фронтальной плоскости. Достаточно распространенными являются
конструкции токарных станков с двумя револьверными головками, с
револьверной головкой и суппортом, с двумя суппортами. В крупносерийном
производстве применяют двух- и трехшпиндельные токарные станки с
револьверными головками.
1.3 СИСТЕМЫ КООРДИНАТ ТОКАРНОГО СТАНКА С ЧПУ
Координатные оси для токарного станка обозначаются X и Z.
Ось Z совпадает с направлением продольной подачи, ось Х – с направлением
поперечной. Знак "–" движение инструмента к детали,
"+" – от детали (рис. 1.1).
Для токарных станков с ЧПУ различают три системы координат.
знак
1.3.1 Система координат станка
Начало координат системы ("нуль станка" – Ос) находится в центре зеркала
кулачкового патрона, т.е. в центре торца сечения шпинделя перед посадочным
конусом, центрирующим планшайбу патрона (рис. 1.1).
Направление осей координат зависит от расположения инструмента
впереди оси вращения шпинделя (станок 16К20ФС5) или сзади оси вращения
(станок 1713Ф3). Движение по оси Х реализуется перемещением поперечных
салазок суппорта по направляющим каретки, а по оси Z – перемещением
каретки по направляющим станины.
1.3.2 Система координат детали
Начало координат системы ("нуль детали" – Од) находится в центре
левого торца заготовки или в центре правого торца. Ось Z этой системы
совпадает с осью Z станка, а ось Х смещена вдоль оси Z в положительном
направлении на расстояние ОсОд и проходит в плоскости правого торца
приспособления (например, торца планшайбы или уступа кулачков).
Относительно "нуля детали" производится пересчет размеров, заданных на
чертеже детали, в расстояния до опорных точек обрабатываемого контура
(рис. 1.2).
а)
б)
Рис. 1.1 Оси координат токарного станка с ЧПУ:
а – переднее (или нижнее); б – заднее (или верхнее)
Рис. 1.2 Системы координат для токарной обработки:
Ос, Од, Ои, Оп, Ок – соответственно, нуль станка, детали, инструмента,
программы (исходная точка), "крайняя точка"; М – вершина инструмента;
А и В – постоянные величины инструментальной головки; а1 и b1 –
параметры смещения нуля (от М до Оп); Wx и Wz – вылеты инструментов;
Lz – постоянная величина по оси Z – расстояние от Ос до Од;
Xм и Zм – безопасные расстояния от детали до вершины инструмента
В системе координат детали производится также расчет координат
опорных точек траектории движения инструмента (циклограммы).
1.3.3 Система координат инструмента
Начало координат системы ("нуль инструмента" – Ои) располагается в
центре (базовой точке) инструментальной головки. Для станков с
горизонтальной осью инструментальной головки нуль расположен в центре
правого торца поворотной резцедержки (пересечение торца с осью) (рис. 1.2).
Для станков с вертикальной осью инструментальной головки нуль
инструмента располагается в центре поворотной резцедержки.
"Нуль инструмента" (точка Ои) иначе называется "исходной точкой
суппорта", из которой суппорт начинает движение в начале программы и
заканчивает в конце. Исходная точка суппорта называется фиксированной,
если для смены инструментов необходим возврат суппорта в исходное
положение и нефиксированной, если такого возврата не требуется.
Положение Оп "нуля программы" ("исходной точки программы")
выбирается из следующих соображений:
1 Величина перемещения инструмента от исходной точки программы до
первой обрабатываемой поверхности и длина перемещения от последней
обрабатываемой поверхности до исходной точки должны быть
минимальными, чтобы избежать нерациональных холостых пробегов
суппорта.
Положение инструмента в исходной точке должно хорошо
просматриваться со стороны рабочего; инструмент не должен мешать
выполнению действий по установке, закреплению и снятию детали, смене
прижимов и упоров, удалению стружки и т.п.
Для того, чтобы обеспечить данные условия расстояние от исходной точки
М до торца заготовки Zм принимается в пределах 50 … 80 мм, а до наружной
поверхности заготовки (Хм) – 10 … 30 мм (рис. 1.2).
После обработки детали инструмент должен по программе возвратиться в
исходную точку М, это позволяет проверить правильность расчета
программы, а в процессе обработки определить наличие себя.
В начале обработки центр инструмента Ои находится в крайнем правом
переднем положении ("крайней точке" Ок), когда каретка суппорта и
поперечные салазки наезжают на специально установленные линейные
упоры с датчиком положения.
Ускоренный "перебег" от "крайней точки" Ок до "нуля инструмента" Ои
на расстояние Хк и Zк программируется только в абсолютной системе.
2
2 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ НА ТОКАРНЫХ СТАНКАХ С ЧПУ
2.1 ЭТАПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
ПРОЦЕССА ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ НА СТАНКЕ С ЧПУ
В общем случае проектирование технологических процессов (ТП) для
станков с ЧПУ можно разделить на три стадии: разработку маршрута
обработки детали; разработку операций ТП; подготовку УП. Каждая стадия
содержит несколько этапов проектирования, которые сведены в табл. 2.1.
2.2 Требования к оформлению чертежей деталей,
подлежащих обработке на станках с ЧПУ
Чертеж детали, подлежащей обработке на станке с ЧПУ, выполняется с
учетом следующих условий:
1 Необходимо стремиться проектировать симметричные отдельные части
детали, что позволяет сократить время на программирование.
2 Необходимо стремиться задавать контур детали минимальным
количеством сопряжений, точечных кривых.
3 Ориентацию координатных осей на чертеже следует выбирать с
учетом предполагаемого расположения детали при ее креплении на станке.
4 По чертежу детали определяется форма и размеры заготовки,
выбирается исходная точка, от которой начинается обход контура, а также
намечается порядок обработки контура и точность аппроксимации.
5 Все размеры следует проставлять в системе прямоугольных координат
от единых конструктивных баз детали, выбранных в соответствии с общими
технологическими рекомендациями.
6 Желательна простановка размеров, определяющих координаты всех
центров окружностей, за исключением радиусов сопряжений.
7 Криволинейные
поверхности
детали
следует
задавать
их
математическим уравнением с простановкой координат опорных точек.
8 На чертежах, где невозможна простановка размеров от одной базы, т.е.
начала отсчета координат, необходимо для каждой плоскости обозначить
начала отсчета координат и, исходя из этого, составить таблицу с
обозначением осей всех отверстий и их координат. На поле чертежа ставится
надпись "изготовлять на станке с ЧПУ", с указанием поверхностей или
отдельных ее участков с указанием станка.
2.1 Стадии и этапы проектирования технологического процесса
обработки деталей на станках с ЧПУ
Этап
Содержание этапа
I стадия. Разработка маршрута обработки
детали
(исходная документация, чертеж детали, чертеж
заготовки)
1 Выбор Конъюнктурный анализ: определение
номенкл целесообразности обработки заготовки
ана станке с ЧПУ (по конструктивнотуры
технологическим
признакам
и
производственным условиям); оценка
возможности изменения заготовки,
технологического
процесса,
конструкции. Технико-экономический
анализ: расчет снижения трудоемкости,
расчет окупаемости затрат
2
Объем
ознакомления:
заготовка,
Ознаком маршрут, приспособления, режущий и
ление с
вспомогательный инструмент, режимы
ТП
резания, структура операций
изготовл
ения
аналогич
ной
детали
3
Отработка детали на технологичность и
Повыше унификация (радиусы, базы) элементов
ние
детали.
Повышение
жесткости
технолог инструмента и детали. Корректировка
ичности чертежей детали и заготовки
детали
4
Определение
технологического
Согласов состояния заготовки: требования к
ание
базам,
припуски,
технологические
условий отверстия.
Определение
поставки технологического состояния детали:
основные
размеры,
припуски,
доводочные работы
5
Составление и согласование маршрута
Определ обработки
детали;
выделение
ение
поверхностей,
обрабатываемых
на
маршрут станках с ЧПУ; переустановка по видам
а
оборудования; переустановка по зонам
обработк обработки; выбор последовательности
и детали выполнения операций; составление
операционного эскиза
6 Заказ
Эскизное
проектирование
приспосо приспособления:
определение
бления
положения заготовки на станке;
определение типа приспособления;
составление схемы увязки (выбор и
привязка
системы
координат);
определение
схемы
базирования
заготовки;
определение
схемы
закрепления заготовки; выбор вида
привода
7 Заказ
Эскизное проектирование инструмента:
инструме определение типа инструмента; выбор
нта
технологических параметров; выбор
конструкции; выбор геометрических
параметров; проектирование схемы
наладки
Продолжение табл. 2.1
Этап
Содержание этапа
II стадия. Разработка операций ТП
(исходная документация: откорректированные
чертежи детали и
заготовки, задание на программирование,
маршрутная карта,
операционная карта)
8
Определение содержания операции.
Составле Разделение операции на установы и
ние
позиции.
Уточнение
метода
плана
закрепления заготовки. Подготовка
операци операционной карты
и
9
Определение
последовательности
Разработ переходов.
Выбор
инструмента.
ка
Разделение переходов на ходы. Выбор
операци контрольных
точек
и
останова.
онной
Определение траекторий позиционных
технолог и вспомогательных переходов. Расчет
ии
режимов резания. Подготовка карт
наладки станка и инструмента
III стадия. Подготовка УП
10
Выбор (уточнение) системы координат.
Расчет
Определение наладочных размеров
траектор детали. Расчет координат опорных
ии
точек. Разделение проходов на ходы и
инструм шаги.
Построение
траектории
ента
движения
инструмента.
Преобразование систем координат
11
Формирование
элементарных
Кодиров перемещений.
Определение
ание и
технологических команд. Пересчет
запись
величин перемещений в импульсы.
УП
Кодирование УП. Запись УП на
программоноситель. Печатание текста
УП
12
Контроль
программоносителя.
Контрол Контроль траектории инструмента.
ь,
Редактирование
УП.
Обработка
редактир опытной детали
ование и
отладка
УП
2.3
Технологические
токарной обработки на станках с ЧПУ
особенности
Поверхности деталей, обрабатываемые на токарных станках с ЧПУ,
складываются из плоскостей, перпендикулярных к оси вращения, соосных
цилиндров, конусов, сфер и поверхностей вращения с произвольной
криволинейной образующей, а также винтовых поверхностей, формирующих
резьбу.
Общая технологическая схема обработки деталей на токарном станке с
ЧПУ: 1) черновая обработка основных поверхностей; 2) черновая обработка
дополнительных поверхностей; 3) чистовая обработка основных
поверхностей (она может выполняться тем же инструментом, которым
выполнялась черновая обработка или отдельным инструментом); 4) чистовая
обработка поверхностей, не требующая черновой обработки; 5) чистовая
обработка дополнительных поверхностей. В случае обработки деталей с
центральным отверстием после чернового подрезания торца производится
обработки отверстия.
Токарную операцию начинают с черновой обработки, содержащей
несколько прямолинейных черновых рабочих ходов, которые выполняются
вдоль оси детали, перпендикулярно к оси или под углом к ней. Первый
рабочий ход предусматривает удаление с поверхности поковки или отливки
корки (окалины, наклепа или отбела) и исправление погрешностей формы
заготовки. Последующие черновые рабочие ходы выполняются с постоянной
или постепенно уменьшающейся глубиной резания. Если глубина резания
для последнего чернового рабочего хода оказалась большой, то следует
несколько увеличить глубину резания предыдущих.
Направление перемещения резца выбирают исходя из условия
минимального числа рабочих ходов. Для предварительно проторцованных
заготовок черновые рабочие ходы по торцу исключаются.
При черновом проходе точного воспроизведения профиля детали не
требуется. Черновой контур целесообразно выполнять отрезками прямой и
лишь в исключительных случаях дугами окружностей. Если деталь имеет
несколько ступеней (рис. 2.1), то припуск делят на зоны обработки
(перпендикулярно к оси детали).
Рис. 2.1 Зоны выработки (расположение резца – заднее)
Если припуск невелик – черновая обработка может отсутствовать.
Для поверхности, шероховатость которой меньше Rz = 20 мкм, а также
для диаметральных размеров, требования которых соответствуют допуску 0,3
мм и меньше, необходима чистовая обработка. Глубина резания для
чистовых проходов принимается 0,5 … 1,5 мм. Схемы траектории движения
вершины резца (циклограммы) для черновой и чистовой обработки вала
показаны на рис. 2.2.
а)
а)
б)
б)
Рис. 2.2 Типовые циклограммы рабочих ходов
токарной обработки детали:
а – черновых; б – чистовых
2.4 ВЫБОР ЗАГОТОВКИ
В целях типизации операционной технологии обрабатываемую
поверхность заготовок представляют состоящей из основных и
дополнительных поверхностей.
К основным поверхностям относятся такие, которые могут быть
обработаны резцом с главным углом в плане  = 93, вспомогательные –
с углом в плане 1 = 32. Это – цилиндрические и конические поверхности,
поверхности с радиусными и криволинейными образующими и поверхности
неглубоких канавок (например, для выхода шлифовального круга); примеры
показаны на рис. 2.3 жирными линиями.
Поверхности, для образования которых необходим другой инструмент,
называют дополнительными. К ним относятся торцовые и угловые канавки
для выхода шлифовального круга, канавки на наружной, в том числе
торцовой и внутренней поверхностях, резьбовые поверхности, желоба под
ремни т.д. Примеры таких поверхностей показаны на рис. 2.3 тонкими
линиями.
При образовании основных поверхностей заготовок диаметром
50 … 400 мм удаляют 85 … 90 % припуска, остальной припуск снимают при
обработке дополнительных поверхностей.
На станках с ЧПУ обрабатывают в основном заготовки из проката,
поковок, штамповок.
Одну заготовку проката можно использовать для изготовления
нескольких деталей, если диаметр обрабатываемых в патроне заготовок не
превышает 50 мм, и для одной детали, если диаметр больше 50 мм.
Припуски и допуски по длине заготовок из проката даны в табл. 2.2.
Заготовки проката, обрабатываемые в центрах, должны иметь
обработанные торцы и центровые отверстия с двух сторон. Отклонения
длины заготовки не должно превышать + 0,6 мм. Заданную длину деталь
принимает по окончании чистовой обработки
на станке с ЧПУ после подрезания торца
проходным контурным резцом.
Заготовки из проката, устанавливаемые в
патроне, используют без дополнительной
Рис. 2.3 Основные и дополнительные
обработки. Однако отверстие большого
поверхности заготовки
диаметра
желательно
подготавливать в
заготовке предварительно.
2.2 Припуски и допуски по длине заготовок из проката
–
–
2
1
2
4
5
–
2
1
4
5
7
–
2
1
6
7
9
5
5
2
7
8
10
2,0
4
11 …
(27 2,5
20
5)
4
21 …
(27 2,5
30
5)
5,5
31 …
(27 2,5
80
5)
Допуск по длине l, мм
свыше 5
Пилой
1…5
До
10
b – на разрезку
(без обработки торцев)
2а – на
обработку
торцев при
длине l, мм
дисковой
ножовочн
ой
Газовой
горелкой
Инструменто
Абразивным
(автогеном)
м для
кругом
анодномеханической
до 1
обработки
Диаметр заготовки, мм
Припуск, мм
1,
0
1,
5
6,5
81 …
(51
150
0)
151 7
… (76
200 0)
201 7,5
… (81
260 0)
261 9
… (91
300 0)
3
5
5
2
8
10
12
3
7
6
–
9
10
12
–
8
–
–
10
12
14
2,
0
2,
5
–
10
–
–
10
12
14
П р и м е ч а н и е. В скобках указан диаметр
диска дисковой пилы в миллиметрах.
Поковки, выполненные способом свободной ковки, без применения или с
применением подкладных форм для образования отдельных поверхностей
вначале, как правило, обрабатывают на станках с ручным управлением (РУ) с
целью подготовки баз для последующего закрепления их на станках с ЧПУ.
Более грубые поковки с большим колебанием величины и формы припуска
подвергают предварительной обдирке по всему контуру.
Поковки, изготовленные способом горячего объемного штампования
(штамповки), отличаются стабильной формой и размерами, небольшими
припусками. Штамповки, предназначенные для обработки в патроне, в
большинстве случаев включают сквозное или с небольшой перемычкой
отверстие, торцовые выемки и др. В первом установе они могут без
предварительной обработки закрепляться с помощью специальных
зажимных кулачков на станке с ЧПУ. Зажимные кулачки в этом установе
выполняют с учетом уклона поверхности штамповок.
2.5 ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ
Номенклатуру инструмента для станков с ЧПУ (табл. 2.3 – 2.7)
составляют на базе статистического анализа форм и размеров
изготавливаемых деталей и технологических возможностей станка. В
конкретных условиях обработки можно применять другие инструменты и
инструментальные материалы, чем те, которые указаны в табл. 2.3 – 2.7.
Для обработки отверстий используют сверла и расточные резцы
ограниченной номенклатуры. Зенкеры и развертки в большинстве случаев не
применяют: второй и третий классы точности достигают растачиванием
(употребление разверток целесообразно только в случае обработки больших
партий деталей).
Наружные основные поверхности с образованием прямых уступов
формируют проходным подрезным резцом с углами  = 95 и 1 = 5 для
черновой обработки и контурными резцами с углами  = 93 и
1 = 32 для чистовой обработки (см. табл. 2.3).
При обработке внутренних поверхностей используют центровочные и
спиральные сверла, а также расточные проходные резцы с углами
 = 95, 1 = 5 для черновой обработки и расточные контурные резцы с
углами  = 93, 1 = 32 для чистовой обработки (см. табл. 2.6 и 2.3). Размеры
расточного
инструмента
устанавливают
соответственно
размерам
обрабатываемых отверстий: диаметру и длине.
В табл. 2.8 приведена длина рабочей части оправки, определенная на
основе статистики диаметров растачиваемых отверстий с учетом требований,
предъявляемых к их жесткости, а также рекомендуемые предельные режимы
резания для отверстий указанных диаметров. Статистика показывает, что для
обработки отверстий с часто встречающимся в производственной практике
диаметром нужны сверла диаметром 20; 22,5; 25; 27,5; 30; 40; 45; 50 мм (см.
табл. 2.6). Для обработки отверстий с диаметром менее 20 мм необходимы
сверла диаметром 10,1; 12,5; 13,8; 15,3; 17,3 мм. Дробные значения
диаметров
сверл
до
20 мм определяются диаметрами отверстий под нарезание резьбы.
2.3 Инструмент для обработки наружных основных поверхностей
Резец
Форма рабочей
части
Проходн
 ой
подрезно
й левый
Проходн
ой
1
подрезно
й правый
Углы в
плане, 

1
95
5
Материал
режущей
части
Т14К8
Т5К10
ВК8
1
95
5
Контурн

ый левый 1
93
32
Контурн
ый
1
правый
93
32
Контурн
ый левый
63
62
Т14К8
Т14К6
ВК6

1
1
Контурн
ый
правый

63
62
П р и м е ч а н и е. Резец контурный правый
(левый) применяется также для обработки
дополнительных поверхностей.
2.4 Инструмент для обработки внутренних основных поверхностей
Резец
Форма рабочей части
Расточной
 = 95
проходной
1 = 5
Расточной
 = 93
контурный
1 = 32
Материал
режущей
части
Т14К8
Т5К10
ВК8
Т14К8
Т15К6
ВК8
2.5 ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ НАРУЖНЫХ
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
Резец
Форма рабочей
части
Размеры, мм Матер
иал
режущ
b
l
D
ей
части
22
Для
угловы
х
канавок
–
–
33
Р6М5
Т15К1
0
ВК8
55
88
3
2
5
3
10
l
Прорез
ной
1
b
Р6М5
–
Р6М5
Т15К1
0
10
ВК8
25
Продолжение табл. 2.5
Резец
Форма рабочей
части
Размеры, мм Матер
иал
режущ
b
l
D
ей
части
3
Для
проточк
и
торцов
ых
канавок
Р6М5
150
6
10
Резьбов
ой
25
30
70
35
30
70
150 Т5К10
30 ВК8
40 70
150
–
–
–
Т15К6
ВК6
3
35
–
Р6М5
 = 60; 55
Отрезн
ой
Вместо спиральных сверл целесообразно применять пластинчатые
(перовые) сверла диаметром 25, 30, 35, 40, 45 и 50 мм.
Для обработки глухих отверстий используют перовые или спиральные
донные сверла диаметром 25, 30, 35, 40, 45, и 50 мм.
Для наружных (см. табл. 2.4), внутренних (см. табл. 2.5), дополнительных
поверхностей необходимы прорезные резцы, резцы для угловых канавок,
резьбовые резцы с углом  = 60, 55 (для метрических и дюймовых резьб).
В конкретных условиях производства деталей ограниченной
номенклатуры может потребоваться соответственно инструмент меньшей
номенклатуры.
2.6 ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВНУТРЕННИХ
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
Резец
Форма
Размеры, мм
Матер
рабочей
части
l L
d
2
3
Для
угловых
канавок
d
60
до 10
100
10 …
50
–
150
50 …
100
до
60
от 10
8
1
3
2
5
3
10 100
от 16
6
15 150
от 20
Т5К10
10 25 200
от 50
ВК8
–
Т15К6
ВК6
 = 60; 55
Резьбово
й
Р6М5
Т15К1
0
200 св. 100 ВК8
5
Прорезн
ой
иал
режущ
ей
части
–
–
–
Р6М5
2.7 Инструмент для обработки отверстий
Сверло
Центровочное
Форма рабочей
части
120
Материа
Размер
л
d, мм режуще
й части
6,3 при
D = 25
мм
Р6М5
Продолжение табл. 2.7
Сверло
Форма рабочей
части
Материа
Размер
л
d, мм режуще
й части
Пластинч
атое
(перовое)
118  2
118  2
Спиральн
ое
10,1
12,5
13,8
15,3
17,3
20,0
22,5
25,0
27,5
30,0
45,0
50,0
То же
25,0
30,0
35,0
40,0
45,0
50,0
То же
П р и м е ч а н и е. Для станков с вращением
шпинделя только в одну сторону следует
использовать сверла левого вращения.
2.8 Длина рабочей части оправки и предельные режимы резания
Минимальный
диаметр
растачиваемого
отверстия, мм
Длина
рабочей
части
оправки,
мм
50
35
28
22
200
130
100
100
Предельные режимы
для стали
(в  700 МПа)
Глубина
Подача S,
резания z,
мм/об
мм
0,4
0,4
0,4
0,25
5
5
5
2
Конструкция инструмента и резцедержателей должна обеспечивать
возможность предварительной настройки инструмента на размер вне
станка, быструю и точную установку инструмента в рабочую позицию на
суппорте или револьверной головке, формирование и отвод в условиях
автоматической работы станка с ЧПУ.
2.6 ОСНАСТКА
Токарные станки с ЧПУ оснащают для крепления заготовок, как правило,
автоматическими
патронами
(пневматическими,
гидравлическими,
электромеханическими и т.д.). Кулачки в таких патронах имеют
относительно небольшой ход. Для изготовления деталей различных размеров
и форм на одном станке требуется комплект кулачков, центров и поводков.
Состав комплекта определяется спецификой производства и номенклатурой
выпускаемых деталей.
При закреплении заготовки в патроне за необработанную (черновую)
поверхность применяют термически обработанные "твердые" (HRC 60)
кулачки с рифлениями на поверхности крепления, а при закреплении за
окончательно проточенные поверхности – "мягкие" (HRC 30) кулачки с
гладкой поверхностью крепления. Применение "мягких" кулачков позволяет
в случае необходимости растачивать их для лучшего центрирования
заготовки.
2.7 РАЗРАБОТКА ОПЕРАЦИОННОГО
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ
НА ТОКАРНЫХ СТАНКАХ С ЧПУ
2.7.1 Общая последовательность работ
Общая последовательность работ при проектировании операционных
технологических процессов и отработке УП для станков с ЧПУ:
1 Составление операционного эскиза, схемы установки заготовки,
общего плана операции.
2 Выявление обрабатываемых элементов и зон обработки, расчет
межпереходных размеров.
3 Выбор типовых технологических переходов и соответствующих им
режущих инструментов из номенклатуры инструментов, закрепленных за
станком.
4 Анализ выбранного инструмента; выбор инструмента, технологически
необходимого для выполнения операций с учетом снижения времени
обработки из числа инструментов за пределами номенклатуры, закрепленной
за станком.
2.17 ТРАЕКТОРИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ
ИНСТРУМЕНТА ПРИ ОБРАБОТКЕ
НАРУЖНЫХ
ПРЯМОУГОЛЬНЫХ КАНАВОК (B > 9B)
Инструмент
Форма
рабочей части
Размеры,
мм
B
lр
3
10
3
32
lp
6
10
Материал
Раз
мер,
Н
Быстроре
жущая
сталь
5
Т5К10
ВК8
10
Т5К10
ВК8
5,
10,
15
Траектории перемещения
30
15
25
Если принять ширину среза чистового прохода 1,5 мм, то потребуется
20  6  3 11

 2 прохода.
6  0,5
5,5
При этом общее число проходов составит 1 + 2 + 2 = 5.
2.18 Траектория перемещения инструмента
при обработке разных торцовых канавок


Инструмент
Форма
рабочей
части
Размеры, мм
D
B
lP
3
Матер
иал
Траектория перемещения
Черновые проходы
25
От 30,
75,
150
6
35
Т5К10
ВК8
n–1 
10
40
Dн

Чистовой проход
lp
П р и м е ч а н и е. D – диаметр соответствующего инструмента (D = Dн).
При повышенных требованиях к шероховатости поверхности последний чистовой проход дна канавки
может быть выполнен резцом с глубиной резания 0,1 … 0,15 мм.
2.19 Траектории перемещения
инструмента при обработке наружных
канавок с наклонными стенками




Инструмент
Форма
рабочей
части
Размеры

1
Траектории перемещения
Матери
ал
Канавка на цилиндре
27

1
28
а)
63
62 Т15К6
б)
Канавка на торце

27
1
28
а)
б)
П р и м е ч а н и е: 1 Знак  обозначает направление рабочего хода инструмента;
– –  – направление отвода инструмента.
2
Врезание производится вдоль боковой стороны канавки, глубина
резания больше или равна 3 мм.
Более длинные канавки эффективней обрабатывать двумя резцами (см. табл. 2.17). Обработку ведут
сначала контурным резцом, в последнем проходе выполняют чистовое подрезание боковой стороны
канавки и протачивание фаски. Затем остаток припуска канавки срезают прорезным резцом,
протачивающем в последнем чистовом проходе фаску и вторую боковую сторону. Если необходимо, то
прорезной резец зачищает в названном проходе дно канавки с глубиной резания 0,1 … 0,15 мм.
Траектории, приведенные в табл. 2.18, предназначены главным образом для образования прорезным
резцом торцовых канавок с углами наклона боковых сторон профиля канавки  и  0 … 30. Резец врезается
в торец заготовки, образуя канавку с диаметром Dн. При повышенных требованиях к шероховатости
поверхности дна канавки последний чистовой проход по боковой стороне канавки совмещают с зачисткой
дна канавки.
В табл. 2.19 приведены траектории перемещения контурного резца с углами  = 63 и 1 = 62 при
обработке наружных канавок с углами наклона боковых сторон профиля канавки  и , равными 27 … 28.
При углах  и , больших 27 … 28, обработку выполняют сначала по эскизу "а", затем по эскизу "б".
При обработке узких канавок можно использовать траектории, показанные в табл. 2.18, широкие
канавки эффективней обрабатывать по траекториям, представленным в табл. 2.19.
Для формирования профиля резьбы резец (рис. 2.12, а) подают на глубину в месте прохождения оси
симметрии впадины. Полученное сечение среза будет иметь корытообразную форму. Стружка по мере
увеличения глубины впадины станет труднодеформируемой, поэтому формирование резьбы в соответствии со
схемой, показанной на рис. 2.1, а, целесообразно при нарезании резьбы с шагом до 2 мм на заготовках из
конструкционных сталей. Применение такой схемы можно рекомендовать для нарезания резьбы на
заготовках из чугуна и других хрупких материалов.
а)
б)
в)
Рис. 2.12 Схемы формирования поверхностей крепежных резьб
1) неравномерным перемещением резца, когда глубину k-го прохода dk находят из формулы:
 H
dk  
 n
 k  k  1  nr ,

2
(4)
где Н – теоретическая высота профиля резьбы; r – радиус при вершине резца.
При расчете глубины каждого прохода по формуле (1) резец оказывается перегруженным на
последних проходах, при использовании формулы (2) наибольшая нагрузка – в первых проходах. С
перегрузкой на третьем и четвертом проходах резец работает в том случае, когда расчет проведен по
формуле (3). Наибольшую равномерность нагрузки резца на различных проходах обеспечивает расчет по
формуле (4).
На выбор той или иной формулы оказывают влияние используемые методы подготовки управляющей
программы (УП). При подготовке УП вручную лучше использовать формулу (1), остальные формулы
удобны при автоматической подготовке УП.
Число проходов целесообразно выбирать исходя, во-первых, из условия формирования одним
инструментом наиболее часто встречающихся резьб с шагом 1,5 … 5,0 мм и, во-вторых, так, чтобы
обеспечить постоянную нагрузку резцов с одинаковым радиусом при вершине. Толщина срезаемого слоя
должна находиться в пределах 0,05 … 0,30 мм, а наиболее допускаемое сечение среза не может превышать
значений, приведенных в табл. 2.20.
2.20 Допускаемое сечение среза при
нарезании крепежных резьб с шагом 1,5 … 5,0 мм
Радиус при
вершине резца,
мм
Допускаемое
сечение среза,
мм2
Радиус при
вершине резца,
мм
Допускаемое
сечение среза,
мм2
0,10
0,11
0,15
0,20
0,22
0,25
0,1700
0,1836
0,2050
0,2400
0,2500
0,2750
0,29
0,30
0,35
0,40
0,43
–
0,3005
0,3100
0,3450
0,3800
0,4100
–
При обработке заготовок из стали с шагом резьбы более двух миллиметров, а также из
труднообрабатываемых металлов и сплавов получение легкодеформируемой стружки при любой глубине
впадины обеспечивается работой по схемам, приведенным на рис. 2.12, б, в.
К недостаткам схемы, представленной на рис. 2.12, в, относится изменение направления нагрузки на
инструмент, а схемы на рис. 2.12, б – необходимость выполнения зачистного прохода для сглаживания
"следов" на боковой стороне. Каждая из схем рис. 2.12 предусматривает предварительные проходы с
перемещением на глубины (заштрихованные) и зачистные проходы (незаштрихованные). При нарезании
крепежных резьб 6 – 8-й степени точности зачистные проходы, как правило, не требуются, если используются
схемы, приведенные на рис. 2.12, а и в. Введение зачистных проходов позволяет повысить точность резьбы в
условиях пониженной жесткости системы СПИД. Число проходов со снятием стружки необходимо
увеличивать при обработке заготовок из сталей большей прочности, причем последние проходы
выполняются при малом сечении среза.
Проходы для снятия припуска можно выполнять различно:
1) равномерным перемещением резца на глубину в каждом проходе: глубина каждого прохода d
равна частному от деления числа h, обозначающего глубину резьбовой впадины на число формообразующих
проходов n:
d = h/n;
2) неравномерным перемещением резца, когда
пропорциональна квадратному корню из числа проходов:
суммарная
h
глубина
(1)
резьбовой
впадины
h
n d1 ,
(2)
 k  k  1 ,
(3)
где d1 – глубина первого прохода.
Глубина k-го прохода dk определяется выражением
d k  d1
где k – номер прохода;
3) непрерывным перемещением резца, при котором глубина каждого последующего прохода убывает
по закону арифметической прогрессии до 0 в n + 1 проходе (3);
2.7.4 Режимы резания
Центрование. Для работы центровочного инструмента рекомендуется для сверл диаметром 6,3 мм при
обработке заготовок из стали 45 – подача S = 0,12 мм/об, скорость резания V = 32,0 м/мин; при обработке
серого чугуна – подача S = 0,18 мм/об, скорость резания V = 27,1 м/мин.
Сверление. В табл. 2.21, 2.22 приведены режимы резания для сверления с охлаждением стали 45 и
сверления без охлаждения серого чугуна. Выбранные по табл. 2.21 и 2.22 режимы резания необходимо
проверить по допустимой станком величине подачи, мощности или крутящему моменту, а при обработке
деталей из стального прутка – по усилию, допустимому патроном (или цангой).
2.21 Подачи при сверлении
Группа
Обрабатыва подач
емый
при
материал сверлен 2.5
ии
Сталь
НВ
229 … 270
Чугун
серый
НВ
170 … 229,
ковкий
НВ < 170
Алюминие
вые
сплавы
Подача S0, мм/об, для сверла диаметром d, мм
4
6
8
10
12
16
20
25
32
I
0,03 0,06 0,09 0,12 0,15 0,18 0,23 0,3 0,32 0,35
II
0,02 0,04 0,06 0,08 0,11 0,14 0,17 0,2 0,22 0,25
I
0,04 0,08 0,12 0,16 0,2 0,25 0,3 0,35 0,38 0,45
II
0,03 0,06 0,09 0,12 0,15 0,18 0,22 0,25 0,27 0,3
I
0,08 0,15 0,22 0,3
II
0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5
0,4 0,45 0,5
0,6 0,65 0,75
П р и м е ч а н и я: 1 Для сталей НВ < 229 величину подачи умножить на 1,3, для
сталей НВ > 270 и чугуна НВ > 229 – на 0,8.
2 Сверление с точностью не выше пятого класса выполняют с подачами
I группы, сверление под резьбу – с подачами II группы.
2.22 Скорость резания при сверлении
Обрабатыв
Подача
аемый
S0, мм/об
материал
Скорость V, м/мин, для сверла диаметром d, мм
2,5
4
6
8
10
12
16
20
25
32
Сталь
До 0,06
0,1
0,15
0,2
0,3
0,4
0,6
22
–
–
–
–
–
–
26
20
–
–
–
–
–
32
24
21
–
–
–
–
36
27
23
19
–
–
–
–
30
25
22
–
–
–
–
32
27
23
–
–
–
–
36
30
26
22
–
–
–
–
33
29
24
21
–
–
–
–
32
26
23
–
–
–
–
34
29
24
–
Чугун
серый
До 0,06
0,1
0,15
0,2
0,3
0,4
0,6
29
–
–
–
–
–
–
34
29
–
–
–
–
–
38
33
27
24
–
–
–
–
35
28
25
–
–
–
–
36
31
27
24
–
–
–
–
32
28
25
–
–
–
–
35
31
28
24
–
–
–
–
32
29
25
–
–
–
–
34
31
25
–
–
–
–
36
34
27
25
До 0,06 127 –
–
–
–
–
–
–
–
–
0,1
90 119 138 –
–
–
–
–
–
–
0,15
– 90 105 117 –
–
–
–
–
–
Алюмини
0,2
– 73 85 94 105 114 126 –
–
–
евые
0,3
–
– 72 82 88 94 105 116 127 –
сплавы
0,4
–
–
– 68 76 82 90 100 105 109
0,6
–
–
–
– 63 66 75 82 88 95
0,8
–
–
–
–
–
–
– 72 78 83
П р и м е ч а н и е. При сверлении в заготовках отверстий скорость
резания в зависимости от материала заготовок уменьшают на 20 … 25 % для
легированной стали и на 20 % для алюминиевых сплавов (для обработки без
охлаждения) и повышают на 15 … 20 % при обработке сверлом с двойной
заточкой заготовок из стали и чугуна.
Допустимые величины износа инструмента при обработке с охлаждением заготовок из стали
составляют: для сверл диаметром до 20 мм по задней грани – 0,4 … 0,8 мм, по уголкам – 0,5 … 0,8 мм, по
ленточкам 1,0 … 1,2 мм; для сверл диаметром больше 20 мм по задней грани – 0,8 … 1,0 мм, по уголкам –
0,8 … 1,0 мм, по ленточкам – 1,3 … 1,5 мм.
Черновая обработка основных поверхностей. При черновой обработке марку используемого
твердого сплава выбирают по табл. 2.23.
Глубину резания t определяют по допустимой длине рабочей части режущей кромки пластины. Подачу S
назначают наибольшей по нормативам или анкете инструмента.
При обработке стали, чтобы учесть влияние обрабатываемого материала на формирование стружки,
вводят поправочный коэффициент Ks на величину подачи (см. табл. 2.24).
С учетом поправочных коэффициентов скорость резания V находят по формуле:
V = VT KVобр KVT KVм , м/мин,
где VТ – скорость резания; KVобр, KVT, KVм – поправочные коэффициенты на скорость резания, соответственно
учитывающие вид обрабатываемого материала и обработки, стойкость инструмента.
Для случая, когда выбранное по табл. 2.23 значение среза (t S0) ограничивается жесткостью СПИД,
целесообразно разбивать обрабатываемую поверхность заготовки на несколько участков, причем глубина
резания t увеличивается по мере приближения к участкам с большей жесткостью.
2.24 Поправочный коэффициент на величину подачи
(для удовлетворительного формирования стружки)
Поправочный коэффициент Ks при
обтачивании и
подрезании резцом
проходным и
подрезным
растачивании
резцом
расточным
15; 20; 30; 20Х; 20Л; 35; 40;
40ХН; 20ХНЗА; 18ХГТ
1,3
1,0
45; 50; 40Х; 45Х; 50Х; 30ХГТ;
30ХГВТ; 20ХГС; 30ХГС; 38ХЮА
1,0
1,0
65Г; 40ХНМ; 45ХНМА;
38ХМЮА; 50ХФ
1,0
0,85
45У; 50У; 40ХУ; 40ХСУ;
40ХФУ; 45ХУ; 40ХНУ
0,80
0,80
Марка стали
П р и м е ч а н и е. Резцы снабжены пластинами, которые имеют
форму ромба, неправильного трехгранника.
Чтобы предотвратить сколы режущих кромок и повысить надежность работы инструмента на
черновых переходах, целесообразно снижать величину подачи на участках врезания на 50 % с
увеличением ее на остальных участках на 10 %.
При использовании резцов в составе наладок, включающих несколько
(многоинструментальные наладки), период их стойкости Тр определяют по зависимости
инструментов
Тр = Тз K1 K2 K3 K4 ,
где K1, K2, K3, K4 – поправочные коэффициенты, учитывающие изменение параметров режимов резания:
направления перемещения резца относительно обрабатываемой поверхности – K1 (табл. 2.25), величины
подачи и глубины резания в течение одного периода стойкости – K2 (табл. 2.25), различную нагрузку
инструментов в составе многоинструментальной наладки – K3 (табл. 2.26, 2.27), надежность инструмента в
составе многоинструментальной наладки по сравнению с надежностью изолированно работающего
инструмента – K4 (см. табл. 2.26 и 2.27).
Для остальных инструментов многоинструментальной наладки K1 и K2 равны единице, K3 учитывают
при определении периода стойкости двух наиболее нагруженных инструментов.
При обработке небольших партий деталей, когда за период стойкости одной режущей кромки резца
условия эксплуатации инструмента изменяются, коэффициенты K3 и K4 выбираются из табл. 2.27.
Средние значения допускаемых величин износа h3 для резцов с неперетачиваемыми пластинами
твердого сплава Т5К10 равны 1,4 мм, с напаянными пластинами твердого сплава – 1,0 … 1,2 мм, для резцов
из быстрорежущей стали – 1,5 … 2,0 мм.
2.25 Поправочные коэффициенты K1 и K2
Тип резца
Черновой проходной
Черновой проходной
Черновой проходной подрезной
Черновой подрезной
Контурный
Контурный
Расточной контурный
Вид работы
Патронные
Центровые
Патронные
Патронные
Патронные
Центровые
Патронные
Поправочный
коэффициент
K1
K2
0,89
1,0
0,83
1,0
0,75
0,96
0,96
0,86
0,80
0,75
0,86
0,75
0,80
0,75
2.26 Поправочные коэффициенты K3 и K4
для двух инструментов наладки
Количество
инструментов
в наладке, шт.
2
3
4
Поправочный
коэффициент
K3
K4
1,30
1,50
1,70
1,05
1,10
1,20
Количество
инструментов
в наладке, шт.
5
6 и более
Поправочный
коэффициент
K3
K4
1,85
1,95
1,25
1,30
П р и м е ч а н и е. Коэффициенты даны для двух наиболее нагруженных
инструментов наладки при обработке большой партии заготовок (40 … 50 шт.).
2.27 Поправочные коэффициенты K3 и K4
для каждого инструмента наладки
Вид обработки
В патроне
В центрах
Среднее количество
инструментов в наладке
5,5
3,5
П р и м е ч а н и е.
небольших партий деталей.
Поправочный коэффициент
K3
K4
1,90
1,65
1,25
1,15
Коэффициенты даны для случая обработки
Черновую обработку торцов следует выполнять с переключением частоты вращения шпинделя для
стабилизации скорости резания. Когда в качестве главного привода применяют регулируемый
электродвигатель постоянного тока, то изменять частоту вращения шпинделя следует на каждой ступени
ряда оборотов электродвигателя в соответствии с диаметром обрабатываемой поверхности.
Если для главного привода используют асинхронный электродвигатель с механической передачей, то в
момент переключения частоты вращения шпинделя необходимо прекращать подачу.
Целесообразность переключения частоты вращения шпинделя в этом случае определяется
продолжительностью времени переключения  и диаметром Dп.
Из рис. 2.13 видно, как следует изменять частоту вращения шпинделя станка при черновой подрезке
торца, если ш = 1,26 (ш – знаменатель ряда частот вращения шпинделя, переключаемых по УП), а
обрабатываемый материал – сталь 45.
Черновую обработку торцов следует выполнять с переключением частоты вращения шпинделя для
стабилизации скорости резания. Когда в качестве главного привода применяют регулируемый
электродвигатель постоянного тока, то изменять частоту вращения шпинделя следует на каждой ступени
ряда оборотов электродвигателя в соответствии с диаметром обрабатываемой поверхности.
Если для главного привода используют асинхронный электродвигатель с механической передачей, то в
момент переключения частоты вращения шпинделя необходимо прекращать подачу.
Целесообразность переключения частоты вращения шпинделя в этом случае определяется
продолжительностью времени переключения  и диаметром Dп.
Из рис. 2.13 видно, как следует изменять частоту вращения шпинделя станка при черновой подрезке
торца, если ш = 1,26 (ш – знаменатель ряда частот вращения шпинделя, переключаемых по УП), а
обрабатываемый материал – сталь 45.
В области I указанную частоту переключают на каждой
Dп, мм
ступени ряда частот вращения шпинделя, в области II и
III – через одну и две ступени соответственно, а в области IV
переключение не выполняют.
Границы областей определены по приведенным ниже
, мин формулам.
При последовательном переключении частоты вращения
шпинделя путь, проходимый резцом на одной частоте вращения,
будет уменьшаться по мере приближения к центру вращения
D
Рис. 2.13
Области переключения
Dн  н
частоты вращения шпинделя
ш
шпинделя. Путь первого участка равен:
, второго
2
Dн Dн
Dн Dн
 3
 2
2
ш ш
ш
ш
1000 V
, третьего
. Частота вращения при обработке первого участка: n1 
, второго n2
2
2
Dн
k -1
= n1 ш, третьего n3 = n1 2ш, k-го участка nk  n1 ш
.
Целесообразность переключения частоты вращения шпинделя определяется неравенством:
Dн

Dн
Dн
k
ш
2n1 
k
ш
k 1
S
k 1
ш

Dн
D
 k н1
k 1
k 1
ш


   ш k 1ш .
k
2n1  S
2n1  S

Dн
В левой части представлена сумма времен обработки двух соседних участков торца при переключении
частоты вращения шпинделя и времени переключения , в правой – время обработки этих же участков
без переключения частоты вращения шпинделя. После преобразования получаем неравенство:
Dн 
k 0.5
ш
SV .
ш  1
Если,
например,
ш
=
1,26;
t
=
0,08
мин;
S
=
0,5
мм/об;
V
=
= 100 м/мин, то диаметр, до которого целесообразно непрерывно переключать частоты Dн равен 270 мм при
K = 1. Тогда скорость V будет изменяться от скорости начальной Vн = 100 м/мин до конечной Vк =
= 79 м/мин, а средняя скорость Vср = 90 м/мин. На следующем участке торца ш2 = ш1 = 1,6, Dн = 166 мм. На
участке Dн1 – Dн2 частоты целесообразно переключать через ступень и при этом Vср = 80 м/мин и т.д.
Эти формулы можно использовать для расчета Dн при автоматической подготовке УП.
Чистовая обработка основных поверхностей. Режимы резания на чистовых переходах назначают с
учетом требований к чистоте и точности соответствующих поверхностей. Припуск, равный глубине резания,
выбирают по табл. 2.28, а подачу – по табл. 2.29 или анкете инструмента.
2.28 Припуск на чистовую обработку
Обрабатываемая
поверхность, мм
Цилиндрическая,
коническая,
криволинейная
Наружная
Внутренняя с
диаметром, мм:
30 … 50
50 и более
Припуск,
мм
0,7 … 0,8
0,4
0,5 … 0,6
Обрабатываемая
поверхность, мм
Торцовая наружная при
точении в направлении:
к центру вращения
шпинделя
от центра вращения
шпинделя
Торцовая внутренняя
при точении в
направлении к центру
вращения шпинделя
Припуск,
мм
0,6 … 0,8
0,15 … 0,20
0,15 … 0,20
2.29 Подачи для чистовых работ
Шероховатость
поверхности Ra, мм
0,63
1,25
2,50
5,00
10,00
20,00
Подача S, мм/об при радиусе у вершины резца r, мм
0,4
0,8
1,2
1,6
2,0
2,4
0,07
0,10
0,144
0,25
0,35
0,47
0,10
0,13
0,20
0,33
0,51
0,66
0,12
0,165
0,246
0,42
0,63
0,81
0,14
0,19
0,29
0,49
0,72
0,94
0,15
0,21
0,32
0,55
0,80
1,04
0,17
0,23
0,35
0,60
0,87
1,14
5 РАЗРАБОТКА УПРАВЛЯЮЩИХ ПРОГРАММ
ДЛЯ ТОКАРНОГО СТАНКА 16Б16Т1С1
С ОПЕРАТИВНОЙ СИСТЕМОЙ ЧПУ (ОС ЧПУ НЦ-31-02)
5.1 Общие сведения о станке мод. 16Б16Т1С1
и ОС ЧПУ НЦ-31-02
5.1.1 Назначение и область применения
Токарный станок с оперативной системой ЧПУ мод. 16Б16Т1С1 предназначен для токарной обработки
деталей типа тел вращения со ступенчатым и криволинейным профилем, в том числе и для нарезания резьб
в полуавтоматическом цикле.
Управление станком осуществляется от программы, вводимой в память управляющей системы с пульта
оперативного управления, с кассеты внешней памяти или другого внешнего программоносителя.
Станок предназначен преимущественно для центровых работ и может быть использован в
механических цехах машиностроительных заводов с мелкосерийным и серийным производством.
5.1.2 Основные технические данные и характеристики станка
Основные технические данные сведены в табл. 5.1.
5.1 Основные технические данные и характеристики станка
Единица
измерения
Значение
параметра
2 Наибольший диаметр устанавливаемого
изделия над станиной / над суппортом
мм
360 / 125
3 Наибольшая длина устанавливаемого
изделия (при установке центров по
ГОСТ13214-79)
мм
750
4 Наибольшая длина хода суппорта
продольного / поперечного
мм
700 / 210
5 Пределы частот вращения шпинделя
(бесступенчатое)
мин–1
20 ... 2800
Наименование параметра
1 Класс точности станка по ГОСТ8-82Е
Продолжение табл. 5.1
Единица
измерения
Значение
параметра
6 Пределы шагов нарезаемых резьб
мм
0,005 ... 40,95
7 Пределы величин оборотных подач
продольных / поперечных
мм/об
0,01 ... 20,47 /
/ 0,005 ... 10,23
8 Максимальная скорость рабочей подачи
мм/мин
1200
9 Скорость быстрых ходов
продольных / поперечных
мм/мин
10 000 / 5000
10 Дискретность перемещений
продольных / поперечных
мм
0,01 / 0,005
11 Количество позиций автоматической
поворотной резцовой головки
шт.
6
12 Высота резца, устанавливаемого
в резцедержателе
мм
25
13 Наибольший крутящий момент
на шпинделе
Нм
480
14 Наибольшее усилие резания (Pz)
Н
7700
15 Максимальное тяговое усилие в
продольном направлении / в поперечном
направлении
Н
7500 / 3750
16 Суммарная мощность всех
электродвигателей (кроме двигателей
вентиляторов), не более
кВт
17
Наименование параметра
17 Габаритные размеры станка:
длина
ширина
3270
мм
высота
18 Масса станка
1370
1740
кг
2620
5.1.3 Основные технические данные и характеристики системы ЧПУ
5.2 Основные технические данные и характеристики системы ЧПУ
Наименование параметра
Единица
измерения
CNC, "Электроника
НЦ-31-02" оперативного
контурного управления
следящими приводами
1 Тип и обозначение системы
Число управляемых
2 координат
всего / одновременно
Максимально
3 программируемое
перемещение
4 Система отсчета
5 Ввод данных
6 Вид интерполяции
Значение
параметра
шт.
2/2
импульс
999999
В приращениях и
абсолютная
С клавиатуры или
клавиатуры внешней
памяти (КВП)
Линейная, круговая,
резьбонарезание
Режим работы:
от маховичка;
от клавиш ручного управления;
автоматический;
вывод (индикация) содержимого памяти программы обработки и
7
параметров;
ввод программы обработки и параметров;
размерная привязка инструмента;
обучение (формирование управляющей программы при обработке
в ручномрежиме)
8 Тип датчиков обратной связи
–
Фотоимпульсные
5.1.4 Пульт оператора
Пульт оператора обеспечивает управление на разных режимах работы устройства ЧПУ (УЧПУ). Пульт
состоит из цифровых индикаторов, клавиш и дискретных индикаторов (рис. 5.1). Эти элементы
объединены в группы по функциональному признаку с учетом удобства работы оператора.
Режимы или подрежимы работы УЧПУ задаются нажатием соответствующих клавиш на пульте. При этом
предыдущий режим отменяется.
Индикатор под клавишей сигнализирует о разрешении работы в данном режиме или подрежиме.
Для работы в любом режиме необходима только часть всего набора клавиш пульта. Нажатие любой
клавиши, не используемой в данном режиме, УЧПУ не воспринимается.
5.1.5 Включение станка и УЧПУ, ввод и проверка параметров
При повороте вводного выключателя в положение "включено" происходит подача питающего
напряжения на станок и УЧПУ (одновременно происходит включение УЧПУ и запуск резидентного
проверяющего теста). На индикаторах пульта оператора отображается количество циклов проверок и тип
обнаруженной неисправности.
Если устройство исправно, то постоянно идет циклическая проверка ячеек УЧПУ и на индикаторе
подачи высвечиваются числа 101, 201, 202 … и т.п. до 277, после чего увеличивается на единицу число,
стоящее на индикаторе номера кадра. Время полного одного цикла проверки занимает около пяти минут.
Прохождение теста можно прервать нажатием клавиши 2 (рис. 5.1), после чего УЧПУ переходит в режим
работы со станком. При обнаружении неисправности загораются все буквенные индикаторы и на
индикаторе числа высвечивается код неисправности (коды неисправности даются в инструкции по
эксплуатации УЧПУ).
После перехода в режим работы со станком требуется убедиться, что параметры УЧПУ соответствуют
данному типу станка. При этом различают два случая включения:
 первое включение УЧПУ (в этом случае необходимо ввести параметры станка, указанные в
документации на станок);
 включение УЧПУ в процессе эксплуатации (после кратковременного до 1 … 2 суток отключения).
Во втором случае после перехода в режим работы со станком требуется убедиться, что не загорелся код
неисправности Х241ХХХ – признак того, что испорчен массив параметров. Если же высветился такой код,
то требуется произвести повторную запись параметров согласно документации на станок. Если после
перехода в режим работы со станком загорается код неисправности Х24ХХХ1, то это означает, что
испорчена УП, заложенная в рабочую память УЧПУ, и необходима ее коррекция или запись новой УП.
Появление кода неисправности Х77ХХХ1 говорит о неисправности в станке, которую необходимо
устранить. После того, как убедились, что станок и УЧПУ готовы к работе, можно приступить к
последующим действиям, т.е. к установке инструментов в резцедержку, размерной привязки инструмента и
измерительной системы УЧПУ и т.д. Если испорчен массив параметров, то повторная запись (ввод)
параметров производится в следующем порядке (показан порядок нажатия клавиш пульта, где К1, К2 и т.д.
обозначены клавиши с номерами по рис. 5.1, а все остальные обозначения – адресная и числовая
информация, набираемая на пульте):
К8, К15, K16,
N40, G1, K3,
M * T77000, K3, K10, K8, K15, K16,
M123456, K16, K16,
N0, M30, K3,
N12, M133000, K3,
N2, P2000, K3, 2000, K3, 2000, K3, 2000, K3,
N38, T5640, K3,
N95, T74435, K3, 4101, K3, 74427, K3, 20102, K3,
N14, F70, K3,
N37, S310, K3, 5270, K3,
N0, T1, K3, 1, K3, 1, K3, 1, K3, 1, K3, 1, K3, 1, K3, 1,
K3, 1, K3, 1, K3, 1, K3, 1, K3, 1, K3,
N37, S1000, K3, 1000001, K3, 161, K3,
K16
5.1.6 Режимы работы станка и ОС ЧПУ
1 Режим работы от маховичка. Для работы в этом режиме необходимо нажать клавишу К4 (рис.
5.1). Над ней загорается индикатор. УЧПУ готово к работе в режиме маховичка. В этом режиме можно
перемещать суппорт по одному из направлений (X или Z), вращая маховичок ручного генератора, и
выдавать технологические команды M, S, T на исполнение электроавтоматикой станка. Для управления
движением суппорта от маховичка нужно сначала нажатием клавиши К17 или К18 выбрать направление
движения: К17 соответствует перемещению в поперечном направлении по оси Х; К18 соответствует
перемещению в продольном направлении по оси Z. Перемещение по оси Х в направлении к оси точения
обозначается как "–Х", а от оси точения – как "+Х". Перемещение в сторону передней бабки по оси Z
обозначается
как
"–Z", а в сторону задней бабки – как "+Z". При нажатии любой из клавиш К17 или К18 загораются два
индикатора (над клавишей К17 или К18 и буквенного адреса Х или Z), а на индикаторе числа появляется
значение положения инструмента по выбранной оси относительно введенной нулевой точки.
Если нулевая точка еще не установлена, то это – произвольное число. Шкала маховичка имеет 100
делений (цена 1 деления – 1 дискрета). Вращением маховичка осуществляется движение суппорта.
Величину перемещения можно наблюдать на цифровом индикаторе. Если при движении суппорт
наезжает на конечные выключатели, движение прекращается и загорается индикатор "ВНИМАНИЕ" –
аварийной ситуации. Вращением маховичка в обратном направлении производится съезд с конечника, а
затем нажатием клавиши К10 производится гашение индикатора "ВНИМАНИЕ".
2 Режим ручного управления используется для управления перемещениями суппорта от клавиш
ручного управления как на быстром ходу, так и на скорости заданной оборотной подачи. Переход в данный
режим осуществляется нажатием клавиши К5 (рис. 5.1), после чего над ней загорается индикатор.
Ускоренные перемещения суппорта осуществляются одновременным нажатием одной из клавиш К19,
К20, К21, К22 и клавиши ускоренного перемещения К23. Перемещение происходит до тех пор, пока нажаты
клавиши. Величины скорости быстрого хода являются параметрами системы и могут быть установлены в
пределах, допускаемых станком.
Индикация положения включается самостоятельно при нажатии одной из клавиш К19, К20, К21, К22
как с клавишей К23, так и без нее. При движении индикация меняется, отражая изменение положения.
После отпускания нажатых клавиш индикация положения остается, как если бы просто нажали клавишу К17
или К18.
Перемещение суппорта на скорости рабочей подачи осуществляется только от клавиш К19, К20, К21,
К22 без клавиши К23, при этом должна быть задана скорость подачи и включено вращение шпинделя.
Введенное значение подачи сохраняется УЧПУ до введения нового значения F. Оно не зависит от
изменения значения подачи автоматического режима, и каждый раз при переходе в ручной режим
восстанавливается на индикаторе подачи.
3 Режим размерной привязки инструмента. В тех случаях, когда производится установка
инструмента, либо по мере износа уже установленного инструмента, всегда обязательна процедура
размерной привязки инструмента и измерительной системы УЧПУ. Перед привязкой инструмента
необходимо вызвать нужный
инструмент в рабочую позицию,
т.е.
набрать
Т
номер
инструмента, К2.
Режим размерной привязки
инструмента
включается
клавишей К9 и осуществляется в
следующей последовательности:
1) Включить шпиндель, и в
режиме К5 (ручное управление)
инструмент подвести к детали.
2) В режиме К4 (работа от
маховичка) произвести проточку
вдоль образующей детали.
3) Шпиндель остановить и
произвести
замер
диаметра
(например, 109,04 мм, (рис. 5.2)).
4) УЧПУ
перевести
в
режим К9, и замеренный диаметр
ввести в память следующим образом: Х10904, К3 (индикация адреса и числа гаснут).
5) Включить шпиндель, и в режиме К5 инструмент подвести к торцу детали. Произвести точение
торца.
Рис.
Выбор
6) Инструмент отвести по оси
Х, 5.2
остановить
шпиндель, произвести замер от торца детали до
нулевой точки
зажимных кулачков патрона.
Из замеренной величины вычесть припуск (3 … 7 мм). Например, результат замера 96,37 мм (рис.
5.2), вычитая 3,37 мм, получаем
95,00 мм.
7) Устройство перевести в режим К9, и измеренную величину ввести в память: Z9500, К3.
Правильность задания нулевой точки можно проверить, нажав поочередно клавиши К17 и К18.
Относительно этой точки программируется начало программы обработки. При этом точка начала
обработки выбирается с учетом припуска на неточность установки детали.
При выключении питания содержимое абсолютных накопителей и области корректоров привязки
инструмента сохраняются. Обновление этих областей происходит в тех случаях, когда обнаруживается
неисправность в памяти оперативного запоминающего устройства (ОЗУ).
Чтобы прочитать содержимое корректоров, необходимо:
 установить режим К7;
 деблокировать область параметров К16;
 набрать номер инструмента Т номер инструмент;
 выбрать ось X (Z), т.е. нажать соответствующую клавишу на пульте;
 вызвать содержимое корректора К3.
В том случае, когда появляется необходимость воздействия на содержимое корректоров (не
автоматическое изменение), следует учитывать следующее:
 изменение корректора нетекущего инструмента вызывает смещение привязки только того
инструмента, номер которого соответствует номеру корректора.
 изменение содержимого корректора текущего инструмента вызывает смещение привязки всех
остальных инструментов и текущего, после его повторного вызова в рабочую позицию.
4 Режим ввода управляющей программы. Переход в этот режим осуществляется при нажатии
клавиши К8, затем К15 (при этом над клавишами загораются индикаторы). Индикатор над клавишей К15 в
режиме ввода должен гореть постоянно.
Кадр состоит из трех частей: номер кадра, буквенный адрес и признаки (К13, К14, +45, –45).
Номер кадра набирается нажатием клавиши N (при этом гаснет индикатор номера), затем на цифровых
клавишах набирается необходимый номер кадра (на индикаторе появляется этот номер).
Для ввода буквенного адреса необходимо нажать одну из буквенных клавиш. При этом загорается
индикатор, соответствующий этому адресу, а индикатор числа очищается (гаснет) для приема значения
адреса. Теперь нажатием цифровых клавиш на индикаторе числа набирается требуемое число. Знак минус
(где цифровые клавиши) можно набрать в любой момент ввода цифр. Повторное нажатие этой клавиши
отменяет ранее набранный минус.
Набор признаков осуществляется нажатием соответствующих клавиш признаков (например, при
ошибке – не та клавиша нажата) необходимо второй раз нажать клавишу (индикатор признака гаснет).
При нажатии клавиши со звездочкой * загорается индикатор над клавишей К3. Признаки К14, +45, –
45 взаимно исключают друг друга и не могут быть одновременно в кадре.
Например, кадр с номером 150, перемещение по оси Х в направлении к оси точения на величину 1234
дискрет с ускоренной подачей вводится так:
N 150
K14*
N 150
X – 1234
ИЛИ X K14 1234
*–
Для ввода кадра в программу нажимается клавиша К3. После ввода номер кадра на индикаторе
увеличивается на единицу, а набранная информация гаснет, подготавливая пульт и индикаторы для
набора следующего кадра. Исключение составляет индикатор признака К13.
Если он горел перед вводом, то он не гаснет после окончания ввода. Поэтому, если следующий кадр
необходимо ввести с этим признаком, то на пульте его набирать не надо. Сбрасывается признак К13
повторным нажатием клавиши К13. Если нажать клавишу "С", то информация, набранная на пульте, гаснет,
т.е. сбрасываются признаки (за исключением К13), буквенный адрес и числовая часть его. Если нажать
клавишу К3, то вводится пустой кадр.
Следует, отметить, что до нажатия клавиши К3 набранную информацию можно редактировать и
изменять, при этом в память она введется в последнем варианте.
После ввода кадра номер на индикаторе кадра увеличивается на единицу, но если перейти в режим
индикации К7, то номер уменьшается на единицу и будет указывать на номер только что введенного кадра.
Теперь нажатием клавиши К3 можно проиндицировать введенный кадр. Это создает определенные удобства
при вводе и редактировании кадров после ввода их в память.
5 Режим вывода (индикации) управляющей программы. Переход в режим вывода (индикации)
производится нажатием клавиши К7 и подтверждается срабатыванием контрольного индикатора над этой
клавишей.
В этом режиме особое внимание надо уделять значению индикатора номера. Именно это значение
указывает номер кадра программы или параметра, который выведен на индикацию в настоящее время или
будет выведен в будущем. Тип индикации определяется состоянием индикатора над клавишей К16. Если
индикатор погашен, то индицируются кадры программы, если индикатор горит, то индицируются
параметры станка и устройства. Состояние индикатора меняется при каждом нажатии клавиши К16.
Состояние индикатора над клавишей К15 не влияет на тип индикации.
Рассмотрим, например, вывод на индикацию кадров программы с номерами с 15 по 17. Для задания
начального номера нужно нажать клавишу "N". Цифровые индикаторы номера кадра и положения гаснут.
Индикатор номера готов к приему нового значения параметра. Последовательно набрать начальный номер
15 на цифровых клавишах. После нажатия исполнительной клавиши К3 кадр с номером 15 и его содержимое
выводится на индикацию. Для индикации следующего кадра не нужно набирать его номер, а достаточно
снова нажать клавишу К3.
Номер кадра автоматически увеличивается на единицу, и на индикацию будет выведен следующий, 16й кадр и его содержимое. Еще раз нажать клавишу К3 – на индикацию выведется 17-й кадр и т.д. Таким
образом, последовательно можно просмотреть всю программу или часть ее, начинающуюся заданным на
индикаторе номером. После просмотра последнего, 249-го кадра, автоматически происходит переход на
кадр 0.
При зажженном индикаторе над клавишей К16 таким же образом можно просмотреть параметры
станка. Все параметры выводятся с буквенным адресом Р. Например, при последовательном нажатии
клавиш К7, К16, N, O, P, K3 загорается индикатор номера 0 и выводится значение нулевого параметра.
6 Автоматический режим работы предназначен для отладки (проверки правильности) и
выполнения предварительно введенной УП. Устройство переходит в автоматический режим при нажатии
клавиши К6, над которой загорается индикатор. Одновременно загорается индикатор над клавишей К12 –
включается подрежим покадровой работы. Для отладки УП используются два подрежима: покадровой
отработки (с остановкой после выполнения каждого кадра УП или прохода многопроходного цикла) и
подрежим отработки без перемещения суппорта. Отлаженная программа автоматически выполняется при
отмене этих подрежимов. В любом подрежиме выполнения УП на индикатор числа можно вывести текущее
значение по координате Х нажатием клавиши К17, по координате Z – К18.
УП выполняется последовательно, кадр за кадром, начиная с номера, заданного на индикаторе. Номер
задается так же, как в режимах индикации и ввода: сначала нажимается клавиша "N", затем цифровыми
клавишами вводится номер. Во время выполнения УП на индикаторе номера всегда высвечивается номер
того кадра, который отрабатывается в данный момент. Если же отрабатывается цикл, состоящий из
нескольких кадров, то высвечивается номер первого главного кадра. После отработки кадра или цикла на
индикаторе размера автоматически индицируется следующий номер.
Отработка УП осуществляется после нажатия клавиши К2 (при этом над ней загорается индикатор и
горит до остановки и отработки).
Клавиши К12 и К11 служат для включения и отключения подрежимов: покадрового и без перемещения
суппорта. Подрежим включен, если над соответствующей клавишей горит индикатор, и отключен, если
индикатор не горит.
В покадровом режиме после нажатия клавиши К2 устройство отрабатывает один элемент УП (кадр или
проход многопроходного цикла), после чего останавливается, индикатор над клавишей К2 гаснет. Для
отработки следующего элемента УП необходимо снова нажать эту клавишу. Индикатор опять загорится
(идет отработка) и снова погаснет после окончания выполнения элемента УП. Во время остановок можно
контролировать правильность выполнения отработки. Выполнение УП можно прервать нажатием клавиши
К1. При этом останов происходит в любом месте траектории (исключая резьбонарезание). Над клавишей К1
загорается индикатор, который гаснет при нажатии клавиши К2.
В подрежиме отработки без перемещений система не выполняет перемещения суппорта, а только
имитирует их. Все остальное (например, технологические команды, изменение подачи) система выполняет.
Имитируемое перемещение можно наблюдать и проверять, включив индикацию положения клавишей К17 или
К18. В этом случае на индикацию будет выводиться расчетное положение, т.е. та величина, которая была бы в
действительности, если бы перемещение отрабатывалось.
Оба подрежима можно включить одновременно, так как возможно отлаживать программу обработки
детали в покадровом режиме без перемещений. Новую УП рекомендуется начинать отлаживать именно
таким образом. После того, как УП проверена, можно приступить к выполнению ее в чисто автоматическом
режиме (без подрежимов).
Для пуска УП следует набрать номер ее начального кадра (обычно – ноль), нажать клавиши К10 и К2.
Над клавишей К2 должен загораться индикатор, что свидетельствует о начале выполнения УП в
автоматическом режиме.
При выполнении технологических команд производится их индикация. При этом загорается индикатор
соответствующего адреса, а индикатор числа выводит его код.
Как во время выполнения УП, так и в остановках можно проиндицировать код последней выполненной
технологической команды вида S или T. Для этого нужно нажать клавишу S или T, а затем клавишу К7. На
числовом индикаторе высвечивается число – код последней выполненной технологической команды
данного типа. Этот вид индикации работает также в ручном режиме и в режиме маховичка. Если оператор,
не доработав кадр или цикл до конца, задает новый номер кадра и нажимает клавишу К2, то УП исполняться
не будет, а на индикаторе номера высветится номер старого недоработанного кадра. Для отмены (сброса)
недоработанного кадра (цикла) используется клавиша К10. При ее нажатии в любом режиме система
"сбрасывает" информацию о недоработанном цикле.
Значение величины подачи может быть оперативно изменено как набором с пульта во время
выполнения УП, так и на остановках.
Оперативное изменение подачи производится так же, как задание подачи в ручном режиме, т.е.
нажимается клавиша "F", с помощью цифровых клавиш задается значение подачи (в тех же величинах, что и
УП), и нажатием клавиши К3 новое значение вводится в устройство. Числовой индикатор гаснет, а новое
значение индицируется на индикаторе подачи. Оперативно изменить подачу резьбонарезания нельзя, однако
оперативно введенное значение подачи в этом случае запоминается и используется сразу после конца цикла
резьбонарезания. Новое значение подачи действует до тех пор, пока в УП не встретится кадр с адресом F
или значение F введено с пульта.
7 Режим обучения. В режимах ручного управления и работы от маховичка можно параллельно с
обработкой детали скомпоновать УП для обработки последующих деталей в автоматическом режиме
(режим обучения системы).
Вход в режим обучения осуществляется нажатием клавиши К15 в режимах ручного управления и
работе от маховичка. Индикатор, горящий над клавишей К15, в этих режимах сигнализирует о нахождении
системы в режиме обучения. Для выхода из него нужно повторно нажать клавишу К15. Система выходит из
режима обучения, а индикатор гаснет.
В режиме обучения формирование кадров с М, S, T и F происходит автоматически при их отработке
системой. При этом номер кадра увеличивается на единицу, и его значение индицируется на индикаторе
номера кадра. Изменить номер кадра можно так же, как и в режимах ввода и вывода, т.е. набрать "N" и
нужный номер.
Например, будем формировать УП с номера 100: N 100, M3, K2. Обрабатывается команда М3 и
заносится в кадр 100. Индикатор номера увеличивается на единицу и индицирует следующий номер 101.
Затем вводится другая команда, например: Т1, К2 и т.д. При этих действиях в ранее записанной (введенной)
УП в кадрах 100, 101 и т.д. будут внесены указанные изменения.
В режиме обучения можно формировать кадры, содержащие индицируемое положение по выбранной
координате Х или Z с признаком движения. Например, если после нажатия клавиши К17 выведенное на
индикаторе положение инструмента – 1234, а номер кадра – 151, то нажатием клавиши К3 в УП
формируется кадр: N 151, X-1234. После ввода номер кадра увеличивается на единицу. Если в кадре
необходим признак быстрого хода, то перед нажатием клавиши К3 нажимается клавиша К14, над которой
загорается индикатор. Использование признаков К14 и * позволяет сформировать фрагмент УП для
автоматического выполнения перемещений в точку, в которой находится инструмент, на быстром ходу или
рабочей подаче по одной или одновременно двум координатам.
Пусть,
например,
в
ручном
режиме
перемещение
совершилось
на быстром ходу сначала по оси Х, затем по оси Z в точку Х = 9801,
Z = 5678, а номер кадра, индицируемый на индикаторе равен 152. Последовательность ввода следующая:
К17 (над клавишей под буквой Х зажигается индикатор, а на числовом индикаторе высвечивается
положение по оси Х = 9801), К14, *, К3. В УП вводится кадр N152, X9801, K14, * (индикатор кадра
увеличивается на единицу и показывает 153).
Для формирования следующего кадра по оси Z предварительно нужно вывести значение координаты на
индикацию нажатием клавиши К18 (над клавишей под буквой Z зажигается индикатор, а на числовом
индикаторе высвечивается положение по оси Z = 5678). Указываем признак быстрого хода, т.е. нажимам
клавишу К14, на которой зажигается индикатор. Подготовленный таким образом кадр нажатием клавиши
К3 вводится в УП под номером 153 (т.е. N 153, Z5678, К14).
Таким образом, в кадрах 152 и 153 сформирован фрагмент УП на перемещение в точку Х = 9801, Z =
5678 на быстром ходу одновременно по двум координатам.
Из режима обучения можно перейти в режим индикации (для просмотра сформированного фрагмента
УП) или режим ввода. Это удобно, когда выполнение операций в режиме ручного управления или режиме
управления от маховичка чередуется с обработкой по циклам в автоматическом режиме. Например, в
режиме ввода можно ввести многопроходный цикл, перейти в автоматический режим и в покадровом
режиме отработать этот цикл. Затем вернуться в режим обучения, выполнить необходимые операции (с
параллельным формированием УП), перед следующим циклом перейти в режим ввода и т.д.
5.2 КОДЫ УПРАВЛЯЮЩИХ ПРОГРАММ (УП)
Управляющая программа (УП) представляет собой совокупность команд, состоящей из одного или
нескольких слов. В свою очередь, слово состоит:
 из буквенного адреса (один из G, F, X, Z, Р, М, S, Т);
 математического знака "–" (знак "+" принимается по умолчанию);
 из значения буквенного адреса.
Дополнительно при необходимости входят:

признак относительной системы отсчета



признак быстрого хода
;
признак снятия фаски под углом ±45°;
признак принадлежности слова к группе кадров *.
;
5.3 Форма бланка УП
№
G
*






X
Z






±45°
P
M
S
T
Примеч
ание














0
1
2
249
УП записывается на бланке, форма которого представлена в табл. 5.3. Каждая строка текста данного
бланка представляет собой кадр УП.
Формат буквенных адресов в УП для УЧПУ "Электроника НЦ-31-02" следующий:


P06.
F04.
N03.G02.X  06.Z  06. 
T02.M02.S0 4 


P03.
F06.
Здесь обозначено: N – номер кадра, принимающий значение от 0 до 249; G – подготовительная функция,
постоянный цикл; X, Z – геометрические данные по осям X, Z в абсолютном задании или приращениях; S –
частота вращения шпинделя, скорость резания; Т – функция инструмента, номер инструмента, номер
корректора; М – вспомогательная функция; Р – команда перехода в группе команд передачи управления; F –
функция подачи, шаг резьбы.
Подготовительные функции
Подготовительные функции, реализованные в системе, приведены в табл. 5.4.
5.4 Подготовительные функции
Подготови
тельная
функция
Наименование
Время действия
G02, G03
Круговая интерполяция по часовой
стрелке и против часовой стрелки
В одном кадре
G12, G13
Галтель по часовой стрелке и против
часовой стрелки
–"–
G04
Выдержка времени
–"–
G21
Параметрический вызов подпрограммы
–"–
G23
Вызов подпрограммы
–"–
G25
Повтор части программы
–"–
G31
Многопроходный цикл резьбонарезания
–"–
G32
Резьбовое движение
–"–
G33
Нарезание резьбы плашкой или
метчиком
–"–
G15
Движение вокруг оси шпинделя
–"–
G36
Прерывание обработки кадра
–"–
G55
Программируемый останов
–"–
G56
Установка номера квадранта
координатной оси
–"–
G61 …
G67
Группа циклов условия движения
–"–
G70, G71
Однопроходный продольный и
поперечный циклы
–"–
G72, G73 Циклы глубокого сверления
–"–
G74
Цикл обработки торцевой проточки
–"–
G75
Цикл обработки прямых наружных
канавок
–"–
Многопроходный черновой продольный
и поперечный циклы
–"–
G77, G78
Продолжение табл. 5.4
Подготови
тельная
функция
Наименование
Время действия
G92
Установка положения нулевой точки,
смещение нулевой точки
G94
Подача в мм/мин
До прихода
функции G95
G95
Подача в мм/об
До прихода
функции G94
G96
Постоянство скорости резания
До прихода
функции G97
G97
Отмена постоянства скорости резания
До прихода
функции G96
–"–
Вспомогательные функции
В системе "Электроника НЦ-31-02" реализован ряд М – функций, значения которых описаны в табл.
5.5.
5.5 Значения вспомогательных функций
Время действия
Вспомога
тельная
функция
Наименование
до отмены (замены)
соответствующей
вспомогательной
функцией
только в
данном
кадре
М00
Программируемый останов
+
М01
Останов с подтверждением
+
М03,
М04
Вращение шпинделя по часовой
и против часовой стрелки
+
М05
Останов шпинделя
+
М8, М9
Включение и выключение
охлаждения
+
М17
Возврат из подпрограммы
+
Продолжение табл. 5.5
Время действия
Вспомога
тельная
функция
Наименование
до отмены (замены)
соответствующей
вспомогательной
функцией
только в
данном
кадре
М18
Опускание уровня вложения
подпрограммы на единицу
+
М19
Фиксированный останов
шпинделя
+
М30
Конец УП
+
М37,
М38
Режим отработки "зеркально
по Х", "зеркально по Z"
+
М40
Разблокирование шпинделя и
электродвигателя главного
движения
+
М41,
М42
Включение диапазона 1 или 2
+
М90
Отмена всех вложений
подпрограмм
+
Программирование скорости главного движения
Для станка мод. 16Б16Т1С1 с регулируемым приводом главного движения возможны два режима
задания скорости вращения шпинделя: по функции G97 и по функции G96. Программирование привода
главного движения идет в формате S04.
Режим G97 (режим задания S в мин–1) устанавливается автоматически при включении устройства.
Режим прямого задания скорости вращения шпинделя по функции G97 осуществляется в следующей
последовательности:
№ 10 …
№ 11 М03
– правое вращение шпинделя
№ 12 М42
– диапазон 2
№ 13 G97
– если до этого был режим G96
№ 14 S710
– скорость вращения шпинделя 710 мин–1
Функцией G96 задается под адресом S постоянная скорость резания в мм/мин.
Формат функции G96 имеет вид
G96, Р1..., Р2...,
где Р1, Р2 – ограничение максимальной и минимальной, соответственно, частоты вращения шпинделя, мин –
.
Значения Р1 и Р2 сохраняются в памяти до повторного программирования функции G96 с новыми
значениями Р1 и Р2.
Пример:
1
№ 50
№ 51
№ 52
№ 53
№ 54
…
G96*
P950*
P200
S90
– режим постоянства скорости резания
– максимальная частота вращения шпинделя 950 мин–1
– минимальная частота вращения шпинделя 200 мин–1
– скорость резания 90 мм/мин
Программирование рабочей подачи
В данном УЧПУ задается контурная оборотная или минутная подача. Под контурной подачей следует
понимать скорость перемещений инструмента, направленную по касательной к запрограммированной
траектории перемещения. Режим оборотной подачи (мм/об) устанавливается функцией G95 (при включении
УЧПУ она устанавливается автоматически) и действует до прихода G94. Режим минутной подачи (мм/мин)
устанавливается функцией G94 и действует до прихода G95.
Задание контурной подачи осуществляется адресом F. Формат адреса F зависит от того, каким образом
задана подача, а именно: отдельным кадром или в командах с линейной, круговой интерполяцией, в
постоянных циклах. При задании подачи в одном кадре формат адреса F имеет вид F04. При задании же в
группе кадров формат адреса F будет: F06.
Примеры программирования рабочей подачи
№ 11 G94
№ 12 F200
.........
№ 11 G94*
№ 12 X20000*
№ 13 Z15000*
№ 14 F1000
.........
№ 11
G95
№ 12
F150
.........
№ 11
G95*
№ 12
X2000*
№ 13
Z500*
№ 14
F15000
– режим минутной подачи
– подача 200 мм/мин
– режим минутной подачи
– перемещение по Х и Z
– подача 10 мм/мин
– режим оборотной подачи (при включении
УЧПУ устанавливается автоматически)
– подача 1,5 мм/об
– режим оборотной подачи
– перемещение по Х
– перемещение по Z
– подача 1,5 мм/об
Подача, введенная в одном кадре, распространяется на все последующие кадры вплоть до задания
новой подачи. Исключение составляют кадры с признаком быстрого хода (
) и команды с линейной,
круговой интерполяцией, постоянные циклы, включающие в себя значение подачи, распространяющееся на
них.
5.3 ПРОГРАММИРОВАНИЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ
Система управления "Электроника НЦ-31-02" дает возможность задавать перемещения как в
абсолютной, так и относительной системах отсчета. В абсолютной системе отсчета перемещения
производятся
относительно выбранной нулевой точки, а в относительной системе отсчета – относительно предыдущей
запрограммированной
точки
(рис. 5.3).
Нулевая
точка
+Z
+X
Рис. 5.3 Размеры в абсолютных значениях и в приращениях
Задание размеров по осям Х и Z в той или иной системе отсчета определяется наличием в этих адресах
признака
: наличие признака определяет относительный способ задания размеров, отсутствие его –
абсолютный.
Примеры программирования перемещений
№ 11
X100
№ 12
Z200
.........
№ 11
X3500*
№ 12
Z5000
.........
№ 11
№ 12
X4000
Z6000
– перемещение по оси Х (Х = 0,5 мм)
*
– перемещение по оси Z (Z = 2 мм)
*
– перемещение в точку с координатами:
Х = 17,5 мм, Z = 50 мм
*
– перемещение по по оси Х Х = 20 мм,
а по оси Z в точку с координатой Z = 60 мм
После включения УЧПУ и задания нулевой точки возможно программирование по Х и Z только в
абсолютных значениях (автоматически включается абсолютная система отсчета). Если ряд кадров УП
требует программирования в приращениях, то необходимо в каждом кадре поставить знак
. Однако
следует помнить, что любому первому программируемому перемещению в приращениях по Х или Z
обязательно должны предшествовать кадры УП с абсолютным заданием координат. При этом одной
дискрете по оси Z соответствует перемещение 0,01 мм, а по оси Х – 0,005 мм. Необходимо помнить, что
значение Х задается не на радиус, а на диаметр (удвоенное).
Для программирования перемещений на быстром ходу (например, при подводах и отводах инструмента
от детали) в тех кадрах, в которых подразумевают отработку перемещений вдоль осей на быстром ходу,
указывают признак
.
Например, кадры:
№ 10 Х 15000
, № 11 Z 15000 –
осуществляют геометрические перемещения на быстром ходу по оси Х и на рабочей подаче по оси Z, т.е.
после отработки кадра с признаком
, значение рабочей подачи, запрограммированное ранее,
восстанавливается.
Вспомогательные перемещения инструмента на быстром ходу одновременно по двум осям задаются
командой вида:
№ 10
№ 11
X
Z
100*
100
В этом случае траектория движения и значение ее угла наклона зависят от значений подач быстрого
хода по каждой из осей.
Одновременное перемещение по двум координатам на рабочей подаче задается командой вида:
№ 10
X
100
№ 11
Z
100
*
– перемещение (при включенной
относительной системе отсчета)
на 1 мм по Z и на 0,5 мм по оси Х
Такая запись используется для программирования обработки конических поверхностей.
5.4 ОБРАБОТКА ФАСОК
Частным случаем перемещений по двум осям является обработка фасок под углом 45. Задание на
обработку фаски под углом 45 представляется командой с адресом Х или Z и признаком +45 или –45.
При программировании обработки фаски необходимо указать в команде +45 или –45 направление
движения по координате, адрес которой отсутствует в команде (см. табл. 5.6).
5.6 Задание обработки фасок
Способы задания
Движение резания
+Z
+Х
+Z
+X
+Z
+X
+Z
+X
Задано Х
Задано Z
+45 X…
–45 …
–45 X…
+45 …
+45 X…
+45 …
+45 X…
–45 …
+Z
И.Т.
(X 900)
(Z 15 000)
+X
Рис. 5.4 Обработка фасок
На рис. 5.4 показан эскиз детали, для которой ниже приведен пример УП (только для траектории
движения без учета технологии) обработки фасок.
№ 15
№ 16
№ 17
№ 18
№ 19
№ 20
№ 21
Х 5200*
Z50
X5500 –45
Z–7000
X6100
–45 X6500
Z–12000
№ 22 X7100
№ 23
+45 Z–200
№ 24 Z–15000
№ 25 X7600
№ 26 Z15000*
№ 27 X9000
...........
5.5 СМЕЩЕНИЕ НУЛЯ ДЕТАЛИ И КОРРЕКЦИЯ ИНСТРУМЕНТА
В режиме "размерной привязки инструмента" устанавливается связь между нулевой точкой детали и
нулевой точкой станка. Программирование перемещений инструмента в УП осуществляется относительно
нуля детали.
Первоначальное положение нуля детали можно задавать произвольно, исходя из удобства
программирования.
Ряд деталей имеют несколько конструкторских баз, и размеры задаются на детали от нескольких
поверхностей. При разработке УП для таких деталей, меняя положение нуля детали для различных
инструментов или для одного инструмента при обработке разных поверхностей, заданных размерами от
разных баз, упрощается программирование, а именно, размеры задаются без дополнительного пересчета в
прямом виде, как они заданы на чертеже, но уже относительно нового нуля детали. Это делается с помощью
подготовительной функции G92.
Команда G92 описывается предложением из трех слов:
G92*, X (X
)*, Z (Z
),
где Х и Z – положение нового нуля детали относительно исходной точки; или Х
нового нуля детали относительно первоначального.
Пример программирования смещения нуля и коррекции инструмента
№0
№1
№2
№3
№4
№5
№6
№7
№8
№9
Т1
М3
М42
G96 *
P950 *
P50
S90
G95
F30
G92 *
№ 10
Z10000
№ 11
Z0
X3200
№ 12
...........
...........
№ 34 Т2
№ 35 S70
№ 36 G92 *
№ 37
Z–19600
,Z
– смещение
– смещение нулевой точки детали
относительно исходной точки
– смещение нулевой точки детали
на 196 мм по оси Z в сторону
задней бабки относительно
первоначального положения
№ 38 F20
№ 39
Z–800*
№ 40 X3200
...........
№ 45 G92 *
№ 46
Z 19600
...........
– отмена смещения нулевой точки
детали
5.6 ВЫДЕРЖКА ВРЕМЕНИ
Выдержка времени задается командой, имеющей формат
G04, P…,
где Р – величина выдержки времени с форматом Р05. Одной дискрете соответствует выдержка времени 0,01
с. Максимальная величина задания адреса Р-32767 дискрет.
Пример:
№ 10
№ 11
G04*
P300
– выдержка времени 3 с
5.7 БЕЗУСЛОВНЫЙ ПЕРЕХОД И
ПОВТОР ЧАСТИ УП И ПОДПРОГРАММЫ
Для изменения порядка выполнения УП применяется команда безусловного перехода Р. Безусловный
переход очень удобно использовать при отладке УП.
Пример применения безусловного перехода
Начальный вариант УП
Х10000
№ 20
№ 21
Z2000
№ 22 – свободный
кадр
Отредактированный вариант УП
Х10000
№ 20
№ 21
Z2000
№ 22 P100
– команда на
выполнение
100 кадра
№ 23
№ 23
№ 24
Z1000
Х2500
Z1000
№ 24
Х2500
...........
№ 100
Х1500
№ 101
№ 102 P23
Z–1300
– команда на
выполнение
23 кадра
Безусловный переход можно использовать для зацикливания УП.
Пример программирования цикла обработки
№ 10
№ 11
№ 12
№ 13
№ 14
Х1000
Z5000
Х–2000
Z1000
Р10
– команда на выполнение кадра 10
(цикл прерывается нажатием кнопки
"Стоп")
Для удобства программирования, сокращения УП и упрощения их отладки есть возможность
обращаться к какой-либо части УП из различных мест УП по функции G25. Команда обращения к части УП
по функции G25 имеет вид
G25, P1, P2
Формат параметра Р1-06, где старшие три разряда определяют номер начального кадра части УП, а
младшие три разряда – номер конечного кадра части УП. Формат параметра Р2-05. Этот параметр
определяет
количество
повторов
части
УП.
Максимальное
число
повторов
не более 32767. Если Р2 опущен, то часть УП будет обрабатываться один раз.
Внутри части УП, вызванной командой G25, может также находится команда G25. Эта процедура
называется вложением. Число таких вложений не должно превышать семи.
Пример:
...........
№ 40 X–1200
№ 41
№ 42
№ 43
Z–1200
G25*
Р38040
№ 44
№ 45
Х900
– повтор части УП
Х–900
№ 46
Z–300
№ 47
№ 48 Пробел
№ 49 G25*
№ 50 Р44046*
№ 51 Р3
...........
– повтор части УП
Для удобства программирования, сокращения объема УП, удобства их отладки и внедрения
используются подпрограммы. Вызов подпрограммы производится по функции G23, формат записи которой
имеет вид
G23, P,
где Р – параметр функции (его формат Р05).
Два старших разряда параметра Р определяют номер зоны архива системы, в которой находится
подпрограмма, а три младших разряда определяют номер начального кадра подпрограммы. Возврат из
подпрограммы в основную программу осуществляются по функции М17. Вызываемая подпрограмма может
в свою очередь вызывать другую подпрограмму, а та другую и т.д. до 7.
Пример:
...........
№
14G23*
– обращение к подпрограмме,
находящейся в зоне 1 и
начинающейся с адреса 0
№
Р1000
...........
5.8 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ЦИКЛЫ
Для удобства программирования, сокращения УП и времени их подготовки применяют постоянные
циклы.
5.8.1 Однопроходный продольный и поперечный циклы
Однопроходный продольный цикл осуществляется по функции G70 и работает по схеме, приведенной
на рис. 5.5, а однопроходный поперечный цикл – по функции G71 и работает по схеме рис. 5.6.
Рис. 5.5 Схема однопроходного продольного точения
Рис. 5.6 Схема однопроходного поперечного точения
Циклы G70 и G71 работают аналогично и имеют одинаковый формат записи:
G70 (G71), Х… (Х
), Z… (Z
), F…*, P1…, Р2…,
– признак, указывающий, что установка резца на глубину происходит на ускоренном ходу (если
где
этот признак опущен, то установка резца на глубину резания будет осуществлятся на рабочей подаче). Х(Х
), Р1, Р2 – параметры цикла (см. рис. 5.5, 5.6).
), Z( Z
Параметры Р1 и Р2 при необходимости могут опускаться. Формат параметров Р1, Р2 и контурной
рабочей подачи F на участках 2, 3, 4 равен 06.
Заданная в цикле подача действует только в цикле. При опускании параметра F, учитывается
модальное значение подачи, определенное ранее, в кадрах УП.
5.8.2 Многопроходный черновой продольный и
поперечный циклы
Многопроходный черновой продольный цикл осуществляется по функции G77, а многопроходный
черновой поперечный цикл – по функции G78. Оба цикла обеспечивают съем чернового припуска в
соответствующем направлении со стружкодроблением.
Циклы G77 и G78 имеют следующий формат:
G77 (G78)*, X(X
где
)…*, Z(Z
)…*, F…*, P1…*, P2…,
– признак, указывающий, что установка резца на глубину резания происходит на ускоренном ходу
(если признак опущен, то это движение происходит на рабочей подаче); Х(Х
) – конечный диаметр или
) – координата конечной точки прохода или длина прохода по оси Z; F
общая величина припуска; Z(Z
– контурная рабочая подача на черновых проходах (формат подачи F06 действует только в цикле; при
опускании F учитывается ее значение, определенное ранее в кадрах УП); Р1 – припуск на проход, заданный
на диаметр (формат 06); Р2 – величина скоса по оси Z (формат 06).
Р1 и Р2 – всегда положительные.
Цикл G77 работает по схеме, приведенной на рис. 5.7.
, стоящий перед функцией G77 (G78), указывает на необходимость возврата на контур в
Признак
направлении раскроя припуска (точка В на рис. 5.7).
Если признак
(И.Т.).
опущен, то по окончании цикла инструмент возвращается в исходную точку
Рис. 5.7 Схема многопроходного чернового продольного точения
5.8.3 Цикл глубокого сверления
Цикл глубокого сверления G73 предназначен для сверления глубокого отверстия, ось которого
совпадает с осью Z.
Цикл G73 имеет следующий формат:
G73*, X(X
где X(X
)…*, Z(Z
)…*, F…*, P…,
) – координата (смещение) оси сверла после операции сверления (если Х не задано, то
) – координата конечной точки
инструмент после завершения цикла остается на оси отверстия); Z(Z
отверстия или глубина отверстия; F – рабочая подача в цикле (формат F06); Р – глубина сверления за один
проход с форматом Р06 (Р должно быть меньше, или равно глубине отверстия, но Р 0).
5.8.4 Многопроходный цикл резьбонарезания G31
Цикл G31 предназначен для нарезания резьбы резцом с автоматическим распределением припуска по
проходам.
Схема отработки цикла G31 изображена на рис. 5.8.
Рис. 5.8 Схема многопроходного цикла резьбонарезания
Многопроходный цикл резьбонарезания G31 описывается предложением:
G31*, X(X
где Х(Х
)…*, Z(Z
)…*, F…*, P1…*, P2…*, P3…,
) – наружный диаметр резьбы или расстояние между исходной точкой и наружным диаметром
) – координата конечной точки резьбы или длина резьбы; F – шаг резьбы с форматом F06
резьбы; Z(Z
(дискретность задания 0,0001 мм, диапазон нарезаемых резьб 0,0001 … 99,99 мм); Р1 – глубина резьбы
(положительная, задается на радиус, в приращениях); Р2 – глубина первого прохода (положительная,
задается на радиус, в приращениях); Р3 – конусность резьбы (положительная, задается на диаметр, в
приращениях).
Исходную точку цикла необходимо выбирать так, чтобы она отстояла от тела детали по оси Х на 8 …
10 мм, а по оси Z – на 2 … 3 шага резьбы.
При опускании F будет действовать значение шага, равное текущему значению F. Опускание параметра
Р3 означает задание нулевой конусности (цилиндрическая резьба). Опускание параметров Р1, Р2 и Р3
означает, что резьба режется за один проход (при этом под Х задается внутренний диаметр резьбы).
Опускание параметров Р1 и Р2 при задании конической резьбы одним проходом не допускается.
Например, если на заготовке диаметром 48 мм требуется нарезать резьбу с шагом 2 мм, длиной 30 мм,
глубиной резания 1,23 мм, глубиной первого прохода 0,3 мм, то следует задать следующий цикл (при
включенной абсолютной системе отсчета):
...........
№ 11 G31*
№ 12 X4800*
№ 13 Z410*
№ 14
F20000*
№ 15
P123*
№ 16
P30
...........
5.8.5 Цикл нарезания резьбы по функции G32
Одно резьбовое
предложением
движение
можно
запрограммировать
командой G32,
которая описывается
G32*, X(X
)…*, Z(Z
)…*, F…,
) – координаты конечной точки (К.Т.) или смещение конечной точки
) и Z (Z
где X (X
относительно
исходного
положения
(И.Т.);
F – шаг резьбы с форматом F06 при дискретности задания 0,0001 мм (диапазон 0,0001 … 99,99 мм).
При опускании параметра F величина текущего значения оборотной подачи определяет шаг резьбы.
Задание Х = 0 означает нарезание цилиндрической резьбы. Шаг резьбы выдерживается для координаты с
перед G32 указывает на необходимость синхронизации с
большим перемещением. Наличие признака
нулевой меткой (этот признак может отсутствовать).
Схема отработки цикла G32 изображена на рис. 5.9.
Рис. 5.9 Схема отработки цикла G 32
5.8.6 Нарезание резьбы плашкой или метчиком
Нарезание резьбы плашкой или метчиком осуществляется по функции G33.
Схема отработки цикла G33 представлена на рис. 5.10.
Цикл G33 описывается следующим предложением:
G33*, Х(Х
)…*, Z(Z
)…*, F…,
где Z(Z
) – координата конечной точки резьбы или глубина резьбы; Х(Х
) – координата
(смещение) инструмента после выполнения цикла по оси Х; F – шаг резьбы с форматом F06 при
дискретности 0,0001 мм (диапазон 0,0001 … 99,99 мм).
Если F в цикле опущен, то предполагается задание шага резьбы, равное текущему значению F. Начало
резьбового движения из исходной точки цикла синхронизируется с нулевой меткой датчика шпинделя при
перед G33 (при отсутствии признака синхронизации не происходит).
наличии признака
За время отработки технологических команд синхронизация вращения шпинделя и подачи не
производится.
Рис. 5.10 Схема отработки цикла G33
6 ПРИМЕР УП
Приведем пример УП (на бланке, табл. 6.1) для обработки детали, изображенной на рис. 6.1.
Рис. 6.1 Чертеж детали
6.1 Форма бланка записи УП
Продолжение табл.
6.1
Продолжение табл.
6.1
Продолжение табл.
6.1
список рекомендуемой литературы
1 Гжиров Р.И., Серебреницкий П.П. Программирование обработки на станках с ЧПУ: Справочник.
Л.: Машиностроение. Ленингр. отделение, 1990.
2 Дерябин А.Л. Программирование технологических процессов для станков с ЧПУ. М.:
Машиностроение, 1984.
3 Никитенко В.Д. Подготовка программ для станков с программным управлением. М.:
Машиностроение, 1973.
4 Сафраган Р.Э. Технологическая подготовка производства для применения станков с ЧПУ. Киев:
Технiка, 1981.
5 Фещенко В.Н., Махмутов Р.Х. Токарная обработка. М.: Высшая школа, 1984.
6 Операционная технология обработки деталей общемашиностроительного применения на токарных
станках с ЧПУ: Метод. рекомендации. М., 1985.
Оглавление
1 Общие сведения о токарных станках с ЧПУ …..
3
1.1 Назначение и основные особенности
токарных станков с ЧПУ ……………………………………..
3
1.2 Типаж (номенклатура) токарных станков с ЧПУ …………...
3
1.3 Системы координат токарного станка с ЧПУ ………………
4
1.3.1 Система координат станка ……………………………
4
1.3.2 Система координат детали ……………………………
4
1.3.3 Система координат инструмента …………………….
5
2 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ НА ТОКАРНЫХ СТАНКАХ
С ЧПУ ……………………………………………………………….
7
2.1 Этапы проектирования технологического процесса деталей
на станке с ЧПУ ………………………………………………
7
2.2 Требования к оформлению чертежей деталей,
подлежащих обработке на станках с ЧПУ ………………….
7
2.3 Технологические особенности токарной обработки
на станках с ЧПУ ……………………………………………..
9
2.4 Выбор заготовки ……………………………………………… 12
2.5 Инструмент для токарной обработки ………………………..
14
2.6 Оснастка ……………………………………………………….
20
2.7 Разработка операционного технологического процесса
обработки деталей на токарных станках с ЧПУ ……………
20
2.7.1 Общая последовательность работ ……………………
20
2.7.2 Последовательность переходов и
комплект инструмента ………………………………..
21
2.7.3 Траектория перемещения инструмента ……………...
28
2.7.4 Режимы резания ………………………………………
3 ОБЕСПЕЧЕНИЕ НАДЕЖНОГО СТРУЖКОЛОМАНИЯ,
ВЫСОКОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ТРУДА И
45
58
СТОЙКОСТИ ИНСТРУМЕНТА ПРИ РАБОТЕ
НА ТОКАРНЫХ СТАНКАХ С ЧПУ …………………………...
4 РАЗРАБОТКА УПРАВЛЯЮЩИХ ПРОГРАММ
ДЛЯ ТОКАРНОГО СТАНКА С ЧПУ
(СТАНОК МОД. 16К20Ф3, УЧПУ Н22-1М) …………………... 61
4.1 Общие сведения о станке 16К20Ф3 и УЧПУ Н22-1М ……... 61
4.2 Задание позиции инструмента ……………………………….
62
4.3 Подготовительные функции …………………………………. 62
4.4 Программирование частоты вращения шпинделя ………….
63
4.5 Вспомогательные команды …………………………………..
64
4.6 Программирование линейных перемещений
(линейная интерполяция) …………………………………….
65
4.7 Программирование скорости перемещения суппорта
(величины минутной подачи) ………………………………..
65
4.8 Программирование в относительной системе
(в приращениях) ……………………………………………… 67
4.9 Программирование в абсолютной системе …………………. 69
4.10 Программирование движения рабочего органа
по дуге окружности (круговая интерполяция) ……………..
72
4.11 Пропуск кадра ………………………………………………… 77
4.12 Программирование выдержки времени ("паузы") ………….
79
4.13 Применение размерных корректоров ……………………….
80
4.14 Программирование нарезания резьбы ………………………. 82
4.15 Пример разработки управляющей программы
для УЧПУ Н22-1М …………………………………………… 86
5 РАЗРАБОТКА УПРАВЛЯЮЩИХ ПРОГРАММ
ДЛЯ ТОКАРНОГО СТАНКА 16Б16Т1С1 С
ОПЕРАТИВНОЙ СИСТЕМОЙ ЧПУ (ОС ЧПУ НЦ-31- 02) ... 105
5.1 Общие сведения о станке мод. 16Б16Т1С1 и
ОС ЧПУ НЦ-31-02 …………………………………………… 105
5.1.1 Назначение и область применения ………………….. 105
5.1.2 Основные технические данные и
характеристики станка ……………………………….. 105
5.1.3 Основные технические данные и
характеристики системы ЧПУ ……………………….. 107
5.1.4 Пульт оператора ………………………………………. 107
5.1.5 Включение станки и УЧПУ,
ввод и проверка параметров …………………………. 110
5.1.6 Режимы работы станка и ОС ЧПУ …………………... 111
5.2 Коды управляющих программ (УП) ………………………… 119
5.3 Программирование перемещений …………………………… 125
5.4 Обработка фасок ……………………………………………… 127
5.5 Смещение нуля детали и коррекция инструмента …………. 128
5.6 Выдержка времени …………………………………………… 130
5.7 Безусловный переход и повтор части УП и подпрограммы
130
5.8 Технологические циклы ……………………………………… 132
5.8.1 Однопроходный продольный и поперечный циклы .. 132
5.8.2 Многопроходный черновой продольный и
поперечный циклы …………………………………… 134
5.8.3 Цикл глубокого сверления …………………………… 135
5.8.4 Многопроходный цикл резьбонарезания G31 ……… 135
5.8.5 Цикл нарезания резьбы по функции G32 …………… 137
5.8.6 Нарезание резьбы плашкой или метчиком ………….. 138
6 ПРимер уп ……………………………………………………….
139
Список рекомендуемой литературы ………………...
144
Скачать