Международный код для управляющих программ станков с ЧПУ

По международному коду любая команда может быть записана с помощью буквы латинского алфавита и нескольких разрядов цифр (+-)

% - начало управляющей программы

№001

......

№999

Типовые команды:

№000 номер кадра

G00 подготовительная функция

T00\0 порядок и номер инструмента

S00\0\0 частота вращения шпинделя

и т.д.

Технологические возможности токарных станков с ЧПУ

В токарных станках с ЧПУ широко применяют сочетание закаленных направляющих станины с закаленными стальными накладками на подвижных органах станков. В приводах главного движения, как правило, используют автоматические коробки скоростей с электромагнитными муфтами, а в приводах подач — передачи «винт—гайка» качения. Большое внимание уделяется конструкциям резцедержателей, особенно их жесткости и точности фиксации при смене позиции.

По своему назначению токарные станки с ЧПУ выпускаются различных типов: центровые, патронные, патронно-центровые, лобовые. Наибольшее распространение получили патронноцентровые токарные станки с ЧПУ. Однако не все модели патронно-центровых станков в равной мере обеспечивают обработку заготовок, установленных в центрах и патроне. Одни из них имеют широкие технологические возможности обработки центровых заготовок и ограниченные возможности патронной обработки, а другие — наоборот.

Современные токарные станки оснащают контурными системами ЧПУ с линейно-круговым интерполятором и устройством для нарезания резьбы, обеспечивающими широкие технологические возможности станков. Такие системы позволяют производить обработку заготовок сложного профиля, нарезание резьбы, коррекцию положения режущей кромки инструмента и обеспечивают высокую скорость холостых перемещений. Для использования технологических возможностей станка имеет значение его техническое оснащение, поставляемое со станком: зажимные приспособления, режущий инструмент, вспомогательная оснастка, контрольные приспособления.

Важной задачей является унификация инструмента, и в первую очередь, форм инструментальных державок и деталей для крепления резцов. Токарные станки с ЧПУ обычно обеспечивают точность обработки заготовок по 2-му классу с шероховатостью цилиндрических поверхностей и конусов с малыми углами при вершине 10 мкм. При обработке сложных фасонных поверхностей II конусов с большими углами обеспечивается 20 мкм. Нарезание резьбы ведется по 3-му классу точности.

При настройке инструментов на размер в специальном оптическом приспособлении вне станка их установка в головку производится без дополнительной выверки. Погрешность настройки инструмента вместе с бесподналадочным переносом на станке находится в пределах ± 0,02 мм.

Подготовка технологической информации для токарных станков с ЧПУ

Управление станком с ЧПУ осуществляется с помощью команд, которые задают станку определенный порядок работы. При ручном управлении команды исходят от рабочего, который работает на данном станке. Рабочий осуществляет управление станком так, чтобы обработка проходила в соответствии с требованиями чертежа. Затем рабочий следит за ходом обработки и в случае необходимости корректирует свои действия в соответствии с ранее достигнутыми результатами.

Управляющая программа (УП). В станках с ЧПУ система управления выполняет многие функции станочника. Она подает команды, составляющие содержание УП: когда и в каком порядке пользоваться инструментами, на каких режимах резания работать, по какой траектории перемещать инструмент для достижения требуемой точности и размеров обрабатываемой детали.

Составление УП

Составление УП — один из главных этапов подготовки производства при использовании оборудования с ЧПУ. Технолог- программист составляет УП на основании чертежа и технологического процесса обработки. При этом технологическая информация кодируется и наносится на перфоленту. Перфоленту затем передают в цех или программа составляется в цехе на рабочем месте. Наладчику, оператору станков с ЧПУ необходимо хорошо знать процесс подготовки УП, легко читать ее на перфоленте и уметь при необходимости внести в нее исправления.

На основании чертежа детали получают геометрическую информацию, т. е. размеры элементов детали, координаты их расположения и т. д. В соответствии с заданной точностью, шероховатостью поверхностей и другими требованиями составляют технологический процесс и формируют технологическую информацию для каждого перехода (вид инструмента, частоту вращения шпинделя, подачу и т. д.).

На основе геометрической и технологической информации по каждому переходу составляют УП. Высокая стоимость станка с ЧПУ и большая трудоемкость подготовки УП для них требуют — особенно тщательного решения вопросов подбора номенклатуры деталей, выбора рационального маршрута обработки, подбора режущего инструмента, режимов резания и т. д.

При определении последовательности обработки заготовки на токарном станке с ЧПУ следует также учитывать возможность концентрации обработки. Иногда целесообразно совмещать предварительную и окончательную операции в одну, так как станки с ЧПУ имеют повышенную жесткость и позволяют обеспечивать требуемую точность. Повышает производительность обработки применение поворотных патронов.

При разработке технологического процесса на станок с ЧПУ, устанавливая последовательность обработки, необходимо придерживаться принципа постоянства технологической базы. Способ базирования во многих случаях определяет порядок токарной обработки. Определяя последовательность операций, выбирают такую схему, которая обеспечит наиболее полную обработку детали с наименьшим числом установок и минимальным количеством требуемой для этого оснастки.

Подготовка УП

При подготовке УП следует учитывать и особенности процесса резания при обработке деталей на станках с ЧПУ. Особенностью токарной обработки на станках с ЧПУ является обработка криволинейных поверхностей. При этом изменяются: действительные углы в плане, силы резания, передний и задний углы инструмента.

Поскольку при обработке криволинейного контура действительные углы в плане меняются, величина шероховатости обработанной на станке с ЧПУ поверхности также меняется. При разработке технологического процесса, рассчитывая точность обработки и другие параметры, следует учитывать указанные закономерности обработки криволинейных контуров.

Подготовку УП делят на ручное и автоматизированное программирование. При ручном программировании сбор и упорядочение информации, нанесение ее на программоноситель осуществляет технолог-программист.

При автоматизированной подготовке УП ЭВМ выполняет кодирование информации, определение траектории перемещений инструмента, выбор режимов резания и др. Автоматизированная подготовка УП может осуществляться у станка, оснащенного микропроцессорным устройством ЧПУ. Особенно перспективным является способ задания УП с клавиатуры устройства ЧПУ в режиме диалога с расчетом режимов резания и хода обработки детали по типовым технологическим циклам, имеющимся в памяти микро-ЭВМ.

Рис. Технологическая схема подготовки программ для станков с ЧПУ.

Исходной информацией для первого этапа подготовки программы – проектирования технологического процесса – служит чертеж детали и технологические данные о станке, инструменте, оснастке и технологических приемах, применяемых при обработке.

На этапе проектирования технологического процесса решаются как общие технологические задачи, так и задачи, являющиеся специфическими для станков с ЧПУ.

Следующая задача – увязка траектории автоматического движения инструмента с системой координат станка с заданной исходной точкой обработки и положением заготовки. От решения этой задачи зависит равномерность припуска и точность изготовления деталей. Методы решения предусматривают применение специальных координатных плит, быстросменных приспособлений для базирования заготовки и оснастки.