4. Технологическая подготовка обработки заготовок на станках с чпу

Технологическая подготовка обработки заготовок на станках с ЧПУ разделяется на этапы [12]:

1. классификация заготовок и определение технико-экономической целесообразности их обработки на станке с ЧПУ;

2. разработка технологической документации и созданиеуправляющей программы;

3. изготовление специальной технологической оснастки и режущего инструмента;

4. проверка и корректирование управляющей программы.

Для станков с ЧПУ отбирают такие детали, для которых обработка будет технически возможна и экономически целесообразна. В первую очередь выбирать надосложные и трудоемкие детали, имеющие участки с криволинейными поверхностями. Краткая информация об отобранных заготовках заносится в таблицу. На станках с ЧПУ также целесообразно использовать групповой метод обработки.

Оценку технологичности детали следует производить с учетом не только механической обработки, но и программирования. Общие принципы технологичности деталей остаются такими же и при обработке на станках с ЧПУ.

Для облегчения задач программирования следует упрощатьгеометрическиеформы и типизироватьосновные повторяющиеся геометрические элементы заготовки. Желательно, чтобы обрабатываемые поверхности заготовки представляли собой плоскости или криволинейные поверхности, профиль которых образован сопряжением прямых с дугами окружности. В общем случае необходимо стремиться к применению заготовок с такими поверхностями, обработку которых можно будет производить по управляющей программе для контурной системы с линейно-круговым интерполятором, не прибегая дополнительно к методам аппроксимации поверхности.

Работа по созданию УП разделяется на технологическую подготовку и программирование. Этапы подготовки технологической документации и УП для станков с ЧПУ показаны на рис. 3.9.

Разработка технологической документации выполняется в такой последовательности:

1. Анализ чертежа детали с учетом специфических требований по технологичности детали.

2. Выбор оборудования и назначение технологических баз.

3. Выбор координатных систем с учетом совмещения началакоординат с опорной базой детали.

4. Выбор режущих инструментов.

5. Проектирование схем движений инструментов и определение опорных точек.

6. Расчет траекторий движения инструментов и координат опорных точек (для черновых проходов – по номинальным размерам, а для чистовых проходов – по средним значениям размеров детали).

7. Проектирование операционной карты и карты наладки (по необходимости).

8. Расчет режимов резания и нормирование операции.

9. Проектирование расчетно-технологической карты (РТК); используется при ручном способе подготовки программы.

10. Проектирование карты программирования.

11. Кодирование программы. Запись на программоноситель.

Построение технологического маршрута и содержание операций зависит от технических требований к детали, способа получения исходной заготовки, наличия и места термической обработки. Принцип построения маршрута остается во всех случаях один – максимальная концентрация операций, обеспечение полной обработки заготовки со всех сторон с наименьшим числом установов и при минимальной номенклатуре технологической оснастки.

После определения содержания операций производится группирование переходов по зонам, образованным конструктивными особенностями заготовки (внутренний и наружный контуры, окна, приливы, фланцы и т.п.). В каждой зоне выделяются отдельные элементы, для которых устанавливаются вид обработки (черновая, чистовая) и требуемые типоразмеры режущих инструментов.

Следующий этап – проектирование схем движения инструментов начинается с построения траектории рабочих и вспомогательных (выход инструмента из зоны обработки, холостой ход) перемещений. Схемы движения строятся для каждого инструмента отдельно: при небольшом числе инструментов, переходов и рабочих ходов можно строить одну совмещенную схему. На схемах рабочие перемещения изображают сплошными линиями, вспомогательные – пунктирными. Начало и конец каждого перемещения обозначают точками. Последовательно расположенные опорные точки, в которых происходит изменение направления движения инструмента или режимов резания, либо то и другое, обозначают арабскими цифрами. Затем определяют координаты опорных точек.

После установления числа рабочих ходов определяются режимы резания. Особенности расчета режимов для станков с ЧПУ: при обработке стали подача, кроме общих положений, корректируется по условиям удовлетворительного формирования стружки; рекомендуемые периоды стойкости инструментов принимаются меньшими, чем при обработке на традиционных станках, в 1,5…2 раза. Режимы резания занижают на 15…30% по сравнению с обычными универсальными станками. При нормировании операции, к основному времени, кроме машинного, относят и время холостых ходов.

В операционной картеуказываются, кроме обычных данных,номер программы, координаты нуля детали, координаты опорных точек; координаты технологических баз и инструментального магазина. Операционная карта может служить одновременно и наладочной.

Карта наладки состоит из графической части и таблицы. В графической части приводятся эскизы детали после обработки на каждом установе, схема базирования и закрепления заготовки на станке и схема размещения инструментов в резцовой головке или в магазине. На схеме размещения инструментов отмечают координаты положения вершин инструментов по осям и порядок расположения инструментов в резцовой головке (магазине). В карте наладки указываются также наладочные размеры. Карта наладки может быть групповой или индивидуальной.

На основании операционной карты, схем движения инструментов и карты наладки разрабатывается расчетно-технологическая карта (РТК), предназначенная для ручного способа подготовки программ обработки деталей на станках с ЧПУ. РТКсодержит законченный проект обработки заготовки в виде графического изображения траектории перемещения инструментов с необходимыми данными.

В РТК вносятся следующие сведения: модель станка, тип системы ПУ; номер программы; номер базовой или опорной точки, либо приращения и импульсы; подача, частота вращения и направление вращения шпинделя для каждого участка перемещения инструмента; номер корректора с указанием оси перемещения; технологические команды.

На основеразработанной технологической документации технолог-программист разрабатывает карту программирования, по которой оператор изготовляет управляющуюпрограмму для станка сЧПУ. В карте программирования указываются номера кадров, подготовительные функции, перемещения по осям координат в импульсах, координаты центра криволинейной поверхности, подача, код частоты вращения шпинделя, номер инструмента, вспомогательные функции, начало и конец программы, конец кадра.

На рис.3.10 показан операционный эскиз обработки вала на токарном станке с ЧПУ с указанием систем координат, опорных точек и траектории перемещения резца.