Обработка углов, контурный режим.

Стр 1 из 2Следующая ⇒

Содержание: 1 Теоретическая часть………………………………………………………...3 1.1 Использование коррекции на радиус и длину инструмента при работе на фрезерных станках………………………………………………....3 1.2 Обработка углов, контурный режим……………………………………..9 1.3 Гибкое автоматическое производство…………………………………..22 2 Практическая часть………………………………………………………...26 3 Список используемой литературы………………………………………..28

Теоретическая часть

Использование коррекции на радиус и длину инструмента при

Работе на фрезерных станках.

Для компенсации погрешностей размерной настройки инструмента и для его поднастройки при появлении отклонений получаемых размеров детали при их изготовлении на станках с ЧПУ предусмотрена коррекция инструмента.

Существуют два вида коррекции длины и положения инструмента. Коррекция соответствует вылету инструмента. Для станков токарной группы коррекция – это расстояние от базовой точки инструментального блока или центра револьверной головки до вершины инструмента (настроечной точки), для сверлильно-фрезерно-расточных станков – расстояние от базового торца шпинделя до вершины инструмента. Коррекции этого вида распределяются по осям и позициям инструмента и вводятся автоматически с вводом номера позиции инструмента по команде T.

При этом происходит автоматический пересчет координат вершины инструмента в соответствии с его вылетом. Значение каждой коррекции под соответствующим номером предварительно вводится в зону коррекций. Коррекция положительная (отрицательная). Задается подготовительной функцией G43 (G44) и словом под адресом D. По командам G43 и G44 коррекция учитывается соответственно с положительным и отрицательным знаком, т. е. прибавляется к заданной в кадре ко- ординате или вычитается из нее. Знак коррекции принимается положительным (отрицательным) в том случае, если по отношению к конечной точке неоткорректированного перемещения Aк ¢ конечная точка откорректированного перемещения Aк должна быть смещена в положительном (отрицательном) направлении координатных осей станка. Аналогично устанавливаются знаки коррекции по осям координат станков других групп. В слове под адресом D цифровая информация указывает на по- рядковый номер коррекции (адрес ячейки) в массиве коррекций.

Для большинства устройств ЧПУ максимальное количество коррекций в массиве равно 200, максимальное значение каждой коррекции – 99,999. Например, чтобы задать положительную коррекцию, равную 500 дискретам, с порядковым номером 12 в кадре программы записывается D12, в массив коррекций вводится: 12+500.

При работе в приращениях введенная один раз коррекция смещает все последующие размеры по данной оси (если не производилась установка фиксированного положения). Чтобы это исключить, следу- ет воспользоваться операцией «Отмена коррекций», которая задается командой

G40 или D00 в УП

Функция G40 отменяет все виды коррекций по всем координатам, заданным к кадре. Команда D00 отменяет коррекцию только по той координате, перед которой она задана. По команде G40 все коррекции, номера которых указаны в данном кадре, учитываются с противоположным знаком.

Пусть геометрическая информация кадра имеет вид G1X1800D3. При этом третья коррекция на положение инструмента составляет D3 = –160. Тогда рабочий орган по оси X перемещается на расстояние 1800 + (–160) = 1640. Если же геометрическая информация кадра G1G40X1800D3, то рас- стояние, на которое переместится рабочий орган по оси X, будет составлять 1800 + (+160) = 1960.

В заданной линейной интерполяции с положительной и отрицательной коррекцией инструмента пунктирная линия – траектория движения центра инструмента (фрезы), сплошная – программируемая траектория.

Содержание кадра при работе в абсолютных координатах:

N10G90G0G44D15X50000G44D15Y4000

N15G1G43Y10000F250

N20G43X15000

N25G44Y4000

N30G44X5000

N35G0G40X0Y0

Эта же программа при работе в приращениях выглядит следующим образом: N10G91G0G44D15X50000G44D15Y4000

N15G1G43Y6000F250

N20G43X10000 N25G44Y–6000

N30G44X–10000

N35G0G40X–5000Y–4000

Коррекция радиуса инструмента

Для коррекции (компенсации) радиуса инструмента при обработке криволинейного контура предназначены подготовительные функции G41 и G42, выбор которых зависит от расположения инструмента относительно обрабатываемого контура. При размещении инструмента слева от контура (на инструмент необходимо смотреть в на- правлении его движения) задается функция G41, справа – G42. 81

Используя функции компенсации радиуса инструмента (G41 и G42), по одной программе можно обрабатывать контур детали разными инструментами. Для этого программируется контур детали и в массиве коррекций задается радиус инструмента. Порядковый номер коррекции программируется словом под адресом D. Вектор компенсации является двухразмерным вектором, компоненты которого находятся в плоскости эквидистанты, а модуль равен радиусу инструмента. Отмена вектора компенсации осуществляется при помощи функции G40. Подготовительные функции G40, G41(G42) задаются в кадре УП совместно с функциями G1(G2).

В некоторых устройствах ЧПУ путем коррекции радиуса инструмента имеется возможность создавать эквидистантные траектории (оставлять припуск для получистовой обработки).

В устройствах ЧПУ «SINUMERIK» эта возможность программируется командой OFFN= . Для коррекции радиуса инструмента при обходе внешних углов контура используются следующие команды:

82 G450 – инструмент перемещается вокруг углов детали по круговой траектории с радиусом, равным радиусу инструмента (действует модально);

G451 – инструмент перемещается прямо в точку пересечения двух линий, ограничивающих угол (действует модально);

KONT – инструмент обходит контур по траектории, форма которой соответствует параметру G450 или G451; DISC – гибкое программирование обхода угла с шагом 1 от DISC=0 (переходная окружность) до DISC=100 (точка пересечения). Команда действует модально. Программируется совместно с командой G450.

При обходе острых углов контура с командой G451 может появиться избыточный холостой ход инструмента. Чтобы этого избежать, в параметрах станка устанавливают режим автоматического переключения на команду G450.

Обработка углов, контурный режим.

С применением проверенных на практике типовых технологических решений значительно уменьшается трудоемкость подготовки управляющих программ вручную, что является основой для создания САП.

На основе типовых технологических решений строятся типовые и постоянные циклы обработки элементов детали (единичные циклы). Из таких циклов состоит общий цикл обработки детали. Последовательность выполнения рабочих и вспомогательных ходов в единичном цикле не зависит от особенностей конкретной детали.

В типовых циклах отражаются имеющиеся рекомендации для возможных вариантов обработки [1]. Постоянные (автоматические) циклы могут быть реализованы в виде небольшой программы, которая не подлежит изменению. Гибкие циклы широко используются на станках с микропроцессорными системами ЧПУ и реализованы как подпрограммы, которые легко меняются при программировании. Постоянные циклы и подпрограммы можно повторять в любом месте программы. Это дает возможность существенно упростить программирование обработки деталей, имеющих несколько одинаковых элементов.

Инструмент для обработки контуров и поверхностей. Все элементы деталей, обрабатываемых фрезерованием, разделяют на две группы. К первой группе относятся элементы, поверхности которых получаются проходом фрезы вдоль контура детали. Элементы, поверхности которых требуют многопроходной обработки заготовки, образуют вторую группу.

В зависимости от числа одновременно управляемых координат различают плоскую и объемную обработки контуров и поверхностей деталей. Плоская обработка ведется по одной или двум координатным осям одновременно в плоскости, параллельной одной из координатных плоскостей. Объемная обработка предполагает осуществление рабочих ходов одновременно по трем и более координатам.

Основные типы фрез, применяемых для обработки контуров и поверхностей деталей, приведены в табл. 3.2.

В таблице буквами А, В, С обозначены точки, по которым определяются вылеты инструмента (настроечные точки). Когда обработка ведется боковой или торцевой частью фрезы, расчетной точкой траектории является вершина А. При обработке скругленной боковой частью фрезы расчетной точкой служит центр скругления В. Для конической фрезы расчетная точка С находится на пересечении оси инструмента с плоскостью, в которой заданы размеры обрабатываемого элемента детали.

При обработке на фрезерных станках с ЧПУ, кроме фрез различных типоразмеров, широко используются инструменты для обработки отверстий: сверла, зенкеры, развертки и т. п.

Операции фрезерования начинают с черновой обработки поверхностей большой протяженности, затем производят их чистовую обработку. Далее обрабатывают большие, а следом мелкие отверстия. При программировании технологических переходов фрезерования применяют типовые схемы обработки (контуров, плоских поверхностей, объемной обработки) и разработанные на их основе единичные циклы обработки элементов деталей.

Схемы плоской обработки контуров.[Обработку контуров ведут, как правило, концевыми фрезами. Траектория перемещения при этом состоит из участков подвода фрезы к обрабатываемой поверхности, прохода ее вдоль обрабатываемого контура и отвода от обработанной поверхности. Участок подвода фрезы к обрабатываемой поверхности включает участок врезания.

При чистовой обработке детали участок врезания должен быть построен таким образом, чтобы значение силы резания нарастало и плавно приближалось к значению силы, действующей на рабочем участке обрабатываемого профиля. Для этого ввод инструмента в зону резания осуществляется по касательной к обрабатываемому контуру.

При черновой обработке детали врезание чаще производят по нормали к контуру. Аналогично строят участки вывода фрезы из зоны резания.

Типовые схемы плоской обработки контуров и примеры построенных на их основе типовых единичных циклов приведены на рис. 3.2 и 3.3.

При обходе контура детали траектория перемещения инструмента может иметь участки с резким изменением направления движения. Таким участкам вследствие упругих деформаций инструмента и динамических погрешностей привода подач станка, как правило, могут соответствовать искажения контура. Исключения искажения контура или уменьшения его величины добиваются путем изменения припуска на обработку, предыскажения траектории инструмента, регулирования подачи. Часто применяются различные сочетания указанных приемов.

Схемы обработки плоских поверхностей. Обработку плоских поверхностей (плоскостей) ведут преимущественно концевыми и торцевыми фрезами. В зависимости от расположения обрабатываемых плоскостей относительно граничащих с ними элементов детали различают открытые, полуоткрытые и закрытые плоскости [55]. Граница открытой плоскости не является препятствием для ввода и вы вода инструмента на всех ее участках. Полуоткрытая плоскость имеет границу, на одном из участков которой можно вводить и выводить инструмент на уровне плоскости. Закрытая плоскость ограничена со всех сторон стенками (инструмент вводят в зону резания либо сверху, либо врезанием).-

Рис. 3.2. Схемы обработки контуров:

а, в — наружного; б, г — внутреннего

Обработка открытых плоскостей ведется по схеме «зигзаг» при черновом фрезеровании (рис. 3.4, а) и по схеме «петля» при чистовом фрезеровании (рис. 3.4, б). Для обработки полуоткрытых плоскостей применяется схема «лента» (рис. 3.4, в). Закрытые плоскости обрабатываются по схеме «виток» (рис. 3.4, г).

Для обработки закрытой плоскости, ограниченной окружностью, лучшей траекторией, обеспечивающей равномерное снятие припуска, является архимедова спираль [22]. Такая траектория может быть получена на станке с поворотным столом при обработке плоскости, ограниченной окружностью с центром, совпадающим с осью вращения стола (столу сообщается равномерное вращательное, а фрезе равномерное поступательное движение). Однако совмещение центра окружности с осью вращения стола всегда связано с допол нительными затратами времени, особенно при обработке деталей с большим количеством таких плоскостей. Поэтому на станках с линейно-круговой интерполяцией обработку закрытой плоскости, ограниченной окружностью, ведут по спирали, образованной сопряженными дугами окружностей. Такие спирали строят с двумя и четырьмя полюсами.

Рис. 3.3. Типовые циклы контурного фрезерования:

а — д — карманов и окон шпоночными и концевыми фрезами; е—з — уступов, бобышек концевыми фрезами

Двухполюсная спираль (рис. 3.5, а) образуется из сопряженных дуг полуокружностей, центры которых поочередно находятся в полюсах А и В. Полюс А располагается в центре окружности R_K, ограничивающей закрытую плоскость. Полюс В находится от полюса А на расстоянии, равном половине шага h спирали, который выбирают из условия ее сопряжения с окружностью R_s, эквидистантной окружности радиуса R_K(R_a = R_K—D<bl2, где О_ф — диаметр фрезы). Значение h находят из выражения h=R_K-a/R_a, где а определяют из условия /?_э/(0,61>ф):зга^гЛУ(0,81>ф) и меньшее его значение округляют до большего целого числа.

Рис. 3.4. Типовые схемы обработки плоскостей

Спираль, изображенная на рис. 3.5, а, образована дугами полуокружностей радиусов ri и R₃ с центрами в полюсе В и дугой полуокружности радиуса R% с центром в полюсе А. Начинается спираль в центре окружности радиуса R_K.

Рис. 3.7. Типовые циклы фрезерования плоскостей:

а, б — чернового и чистового торцевой фрезой; в, г — уклона концевой и угловой фрезами; д, е — граней призм угловыми фрезами; ж, з — «ласточкиного хвоста» угловыми фрезами

Четырехполюсная спираль (рис. 3.5, б) образуется из сопряженных четвертей окружностей с центрами в полюсах А, В, С и D. Полюсы располагаются в вершинах квадрата со стороной, равной четверти шага спирали. Квадрат полюсов строят так, чтобы его стороны были параллельны осям окружности радиуса R_K, а одна из вершин (полюс А) совпала с центром этой окружности. Шаг спирали выбирают так же, как и при построении двухполюсной спирали.

Схемы обработки пазов концевыми, торцевыми и дисковыми фрезами показаны на рис. 3.6.

При обработке шпоночного паза концевой фрезой для ее ввода в зону резания предварительно сверлят отверстие (рис. 3.6, а). Фрезерование полуоткрытой плоскости паза торцевой фрезой ведут, как правило, после предварительной обработки его боковых сторон концевой фрезой. Пазы, полученные концевой фрезой, превращают обрабатываемую плоскость в открытую и позволяют использовать при торцевом фрезеровании схемы «зигзаг», «петля» и «елочка» (рис. 3.6, б). Последняя схема реализуется также при обработке сквозного паза трехсторонней дисковой фрезой (рис. 3.6, в).

Рис. 3.8. Типовые циклы фрезерования:

а, б — пазов прорезными фрезами; в — д — Т-образного паза, вначале прямого (в) осевой концевой фрезой или «в разгон» (г), затем специальной фрезой (д); е, ж — шпоночного паза концевой фрезой с предварительным сверлением (е); з — шпоночного паза шпоночной фрезой без предварительного сверления; и — пазов с непараллельными стенками концевой фрезой; к, л -~ кольцевых пазов осевой шпоночной фрезой (к), «в разгон» (л)

Примеры типовых единичных циклов фрезерования плоскостей и пазов приведены на рис. 3.7 и 3.8.

Рис. 3.9. Схема врезания фрезы Рис. 3.10. Схема врезания фрезы

для наружного контура в припуск на внутренних поверхно-

стях

Траектории вспомогательных ходов при контурном фрезеровании.

При проектировании траектории движения инструмента следует уделять внимание методам построения вспомогательных ходов. Обработку фрезерованием внешнего контура рекомендуется начинать врезанием фрезы по касательной к нему (рис. 3.9). Участок L\ — путь, на котором скорость холостого хода u_Sx._x снижается до скорости подачи врезания v_s . На участке L₂ происходит врезание фрезы с дальнейшим снижением скорости подачи до рабочего fs_p._x.

Врезание фрезы в припуск на внутренних поверхностях детали производится по криволинейной траектории. Наиболее благоприятной траекторией является участок окружности радиуса, при котором путь врезания примерно равен (3..A)t (t — глубина резания) (рис. ЗЛО).

Наружный контур может иметь прямые, тупые и острые углы. Траекториями обвода углов при этом являются дуги окружности с радиусом, равным радиусу фрезы (рис. 3.11, а). Часто вместо перемещений по дуге используются дополнительные петлеобразные перемещения (рис. 3.11, б).

Схемы объемной обработки. Для определения траектории инструмента при объемной обработке детали используется метод сечения обрабатываемых поверхностей направляющими поверхностями одного семейства. Такими семействами являются пучки параллельных плоскостей, пучки плоскостей, проходящих через заданную ось, пучки соосных цилиндров и т. п. [21]. Пучки направляющих поверхностей выбирают с учетом координатных перемещений рабочих органов станка. Наиболее часто встречаются направляющие плоскости, параллельные одной из координатных плоскостей станка.

Рис. 3.12. Схемы объемной обработки поверхностей

Следы пересечения обрабатываемых и направляющих поверхностей образуют линии контуров, относительно которых строятся участки траектории фрезы для проходов по строкам. На трехкоор-динатных фрезерных станках обработку ведут по схеме «строка» (рис. 3.12, а) или «зигзаг» (рис. 3.12, б). Расстояния между строками выбирают в зависимости от радиуса режущей части фрезы и требований к точности и шероховатости поверхности.

При многокоординатной (по четырем, пяти и более координатам) обработке детали наряду с поступательными перемещениями меняется ориентация оси инструмента. Причем наиболее часто используется обработка поверхности с поворотом оси инструмента вокруг некоторой фиксированной точки (рис. 3.12, в) и обработка при некотором постоянном угле а между осью инструмента и нормалью к обрабатываемой поверхности (рис. 3.12, г).

Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 352; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!