Проектирование наладки станков с ЧПУ на обработку детали Червяк 2А061.00.00.12

S_i= ,                                               (1.77)

где F=4065 ч – годовой фонд времени работы оборудования.

Станок  МР-78

S₁= =0,015

Станок 16К20Т1

S₂= =0,20

Станок 6Р13

S₃= =0,11

Станок 3М151

S₄= =0,055

Станок  МВ-13

S₅= =0,03

Принятое  число станков

S_пр1=S_пр2=S_пр3=S_пр4=S_пр5=1

Определяем  коэффициент загрузки станков по штучно-калькуляционному времени по формуле:

η_зi=

и строим график.

Рисунок 1.11 - График загрузки станков по штучно-калькуляционному времени

Из  графика загрузки видно, что некоторый  тип оборудования слабо загружен. На основании этого необходимо загрузить оборудование для выполнения типовых операций обработки других деталей.

 

1.12 Разработка управляющей программы для станка с ЧПУ

 

При обработке детали «Червяк» на 015 и 020 операциях используется станок 16К20Т1 оснащенный устройством ЧПУ «Электроника НЦ-31».

 

Символы адресов  и их значения.

N – номер кадра;

X – поперечное перемещение;

Z – продольное перемещение;

P – параметры G-функций, команда перехода;

S – частота вращения шпинделя, скорость резания;

T – функция инструмента (номер инструмента и корректора);

F – функция подачи, шаг резьбы в циклах резьбонарезания;

G – подготовительные функции, постоянные циклы;

M – вспомогательные функции;

* – признак принадлежности кадра к группе (команде);

 – признак размера в приращениях;

  – признак ускоренного перемещения;

+45°,  –45° – признаки обработки  фаски под углом 45° к осям.

 

Формат  кадра УП. Каждый кадр УП начинается с номера кадра по адресу N, и содержит не более одного слова с адресом X, Z, G, P, M, F, S или Т, а также признаков *, , , +45°/–45°. Номер кадра может быть в диапазоне 0…249. В одном кадре допускается наличие нескольких признаков одновременно, кроме +45° и –45°. Формат кадра в виде условной записи выглядит следующим образом:

 

N03 X+042 Z+042 G02

Р042 P3∙2 P03 P05

M02

F022 F024

S04 S02

T02 *

+45° –45°

 

В данной записи формата символ «*» означает не «конец кадра», а наличие признака принадлежности кадра к группе (команде). Признак * означает, что кадр, в котором он задан, должен обрабатываться УЧПУ одновременно со следующим за ним кадром. Многие подготовительные функции (команды) состоят из нескольких слов, и для их описания необходима группа из нескольких кадров, которые сопровождаются признаком * (кроме последнего кадра группы). В этом смысле признак * можно рассматривать как символ переноса слова в следующий кадр.

Некоторые подготовительные и вспомогательные  функции УЧПУ «Электроника НЦ-31», часть  из которых будет рассмотрена  ниже более подробно, представлены в таблицах 1.11 и 1.12.

 

Таблица 1.11 - Некоторые подготовительные функции УЧПУ «Электроника НЦ-31»

Код  функции	Наименование	Значение
G2	Круговая интерполяция по часовой стрелке	Круговая интерполяция дуги окружности в пределах одного квадранта. Действует в пределах одной группы.
G3	Круговая интерполяция против часовой стрелки
G4	Выдержка времени	Выстой рабочих органов заданное время
G12	Галтель по часовой стрелке	Круговая интерполяция целой  четверти окружности, в одном квадранте. Действует в пределах одной группы
G13	Галтель против часовой стрелки
G31…G33	Циклы резьбонарезания
G60…G67	Группа циклов условия движения	Выполнение части УП, следующей  за этими командами, начинается после  выполнения заданных условий (останов подачи, нулевая метка шпинделя и т.п.)
G70…G78	Постоянные циклы токарной обработки
G92	Смещение нулевой точки	Смещение нулевой точки станка на заданную величину или установка  координат нулевой точки
G94	Подача в мм/мин	Скорость подачи в мм/мин. Действует до прихода функции G95
G95	Подача в мм/об	Скорость подачи в мм/об. Действует до прихода функции G94
G96	Постоянство скорости резания	Указывает на то, что по адресу S задается скорость резания в м/мин. Действует до прихода функции G97
G97	Отмена постоянства скорости резания	Указывает на то, что по адресу S задается частота вращения в мин-1. Действует до прихода функции G96

 

Таблица 1.12 - Некоторые вспомогательные функции УЧПУ «Электроника НЦ-31»

Код  функции	Наименование	Значение
М0	Программируемый останов	После выполнения команды происходит останов шпинделя, охлаждения, подачи. Работа по программе возобновляется нажатием кнопки «Пуск»
М1	Останов с подтверждением	Аналогично М00, но выполняется только при определенном положении переключателя пульта управления
М2	Конец управляющей программы	Указывает на завершение отработки УП и приводит к блокировке шпинделя, подачи и выключению охлаждения, приводит УЧПУ в исходное состояние
М3	Вращение шпинделя по часовой стрелке	Включает вращение шпинделя в направлении  ввинчивания буравчика в направлении задней бабки
М4	Вращение шпинделя против часовой стрелки	Включает вращение шпинделя в направлении  вывинчивания буравчика в направлении от задней бабки

 

Продолжение таблицы 1.12

М5	Останов шпинделя	Останов шпинделя с торможением в  произвольном положении
М10	Реверс шпинделя	Изменение направления вращения шпинделя на обратное. Действует в пределах одной группы
М17	Возврат из подпрограммы	Вызывает возврат из подпрограммы, вызванной командой G23, к выполнению основной части УП
М30	Конец управляющей программы	Действует аналогично М2 и включает в себя возврат к началу программы
М40	Разблокирование шпинделя и электродвигателя главного движения	Выключает тормоз шпинделя, включает питание силовых устройств бесступенчатого электропривода
М41…М44	Включение диапазона 1…4	Выбор диапазона частот вращения №1 для приводов главного движения с  АКС. Выключает тормоз шпинделя, включает питание силовых устройств электропривода

 

Программирование  перемещений. Поперечное и продольное перемещение суппорта станка задается в УП словами с адресом соответственно X или Z числовым значением в диапазоне от 0 до ±9999,99 мм с подразумеваемой десятичной запятой перед двумя младшими разрядами (формат слов X+042 и Z+042). Числовые значения по адресу X соответствуют мм диаметра детали, т.е. пересчет на радиус выполняется автоматически.

Отсчет  координат происходит от нулевой  точки (абсолютные координаты) или в  приращениях. При необходимости  программирования величины перемещений в приращениях кадры УП, задающие перемещение, сопровождают признаком . Для программирования перемещения по двум координатам одновременно (линейная интерполяция) записывают два кадра: первый, его сопровождают признаком *, задает величину перемещения по оси X, второй – по оси Z. Ускоренное перемещение суппорта программируется наличием в кадре признака .

Программирование  скорости подачи. Скорость контурной подачи может быть запрограммирована минутная или оборотная, отдельным кадром или только для группы (команд линейной, круговой интерполяции и постоянных циклов). Режим минутной подачи включается функцией G94, при этом скорость подачи задается в мм/мин, а режим оборотной подачи – функцией G95, при этом скорость подачи задается в мм/об.

Программирование  подачи выполняется по адресу F. При задании отдельным кадром скорость задается в диапазоне 0,01…99,99 с подразумеваемой десятичной запятой перед двумя младшими разрядами (формат слова F022) и действует вплоть до задания новой скорости подачи. При задании подачи в группе скорость задается в диапазоне 0,0001…99,99 с подразумеваемой десятичной запятой перед четырьмя младшими разрядами (формат слова F024) и действует только во время отработки группы, после чего снова возвращается к величине, заданной ранее отдельным кадром.

Максимальная  рекомендуемая скорость подачи, при  которой гарантируется постоянство  ее величины, составляет 2,8 мм/об. Перемещение суппорта на рабочей подаче возможно, если включено вращение шпинделя, в противном случае УЧПУ «зависнет» на кадре, задающем перемещение. При выполнении команды линейной интерполяции с признаком ускоренного перемещения движение сначала выполняется на одинаковой скорости по обеим осям координат под углом 45°, а затем – параллельно оси, вдоль которой задано большее перемещение.

Программирование  скорости вращения шпинделя. Станок 16К20Т1 имеет трехступенчатую коробку скоростей с ручным переключением, пределы частот вращения разбиты на три диапазона: первый (нижний) – 12,5…200 мин^-1, второй (средний) – 50…800 мин^-1 и третий (верхний) – 125…2000 мин^-1 Диапазон выбирается функциями М41 (нижний), М42 (средний) и М43 (верхний).

Пуск вращения шпинделя осуществляется в следующем порядке: функцией М3 или М4 задается направление вращения, затем функцией М41…М44 задается диапазон частот вращения, далее функцией G96 или G97 – режим задания скорости (функция G97 действует по умолчанию после включения, сброса или завершения УП по М2 или М30), и наконец – по адресу S задается скорость шпинделя в выбранном режиме. Останов шпинделя происходит при отработке кадра с функцией М5.

Запрограммированные частота  и направление (за исключением циклов нарезания резьбы плашкой или  метчиком) вращения шпинделя действуют  во всех последующих кадрах УП вплоть до задания другой частоты или направления вращения.

Программирование  автоматической смены инструмента. Станок оснащается 6-и, 8-и, 10-и, 12-и или 16-ипозиционной револьверной головкой для автоматической смены инструмента. Смена инструмента задается функцией по адресу T, числовое значение по этому адресу соответствует желаемой позиции револьверной головки. После установки инструмента в рабочую позицию происходит автоматический пересчет координат его вершины в соответствии с вылетом, настроенным в режиме размерной привязки.

Программирование  обработки фасок под углом 45°. Для упрощенного описания обработки фасок под углом 45° кадр с командой перемещения сопровождается специальным признаком фаски: +45° или -45°. Кадр может содержать команду перемещения как в продольном (по оси Z), так и в поперечном (по оси X) направлении, в абсолютных размерах или в приращениях, при этом знак перед символами 45° показывает направление перемещения по неуказанной оси. Формат кадра с командой «Фаска» выглядит следующим образом:

 

X{x} ( ) Z{z} ( )

+45° +45°

 

Программирование  обработки галтелей осуществляется функциями G12 (обработка галтели по часовой стрелке) и G13 (обработка галтели против часовой стрелки). Для задания галтели программируется группа из трех кадров: первый содержит функцию G12 (G13), а второй и третий – координаты конечной точки обработки в абсолютных координатах или перемещение в поперечном и продольном направлениях в приращениях. Поперечное перемещение в относительных координатах задается в мм диаметра. Формат команды «Галтель» имеет вид:

G12 (G13) * X{x} ( ) * Z{z} ( ).

Программирование  обработки дуги окружности менее 90° (круговой интерполяции). Обработка дуг окружностей менее 90° программируется функциями G2 (по часовой стрелке) и G3 (против часовой стрелки). Команда обработки дуги записывается группой из пяти кадров, первый из которых содержит слово G2 (G3). Обработка дуги может быть задана только в пределах одного квадранта плоскости обработки. Формат команды «Круговая интерполяция» выглядит следующим образом: