Файл: Пояснительная записка к курсовой работе по предмету Автоматизированное проектирование технологических процессов.pdf

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ УКРАИНЫ
ЗАПОРОЖСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра ТАД
Пояснительная записка к курсовой работе по предмету: Автоматизированное проектирование
технологических процессов.
Выполнил студент группы М-712
Чернецов В. М.
Принял
Павленко Д. В.
Запорожье
2006

РЕФЕРАТ
П.З.: 28 страниц, 2 таблицы, 15 рисунков, 4 источника.
Цель курсовой работы – закрепление знаний, полученных в ходе изучения курса АПТП.
Данная работа выполнена с использованием автоматизированного расчета управляющей программы в системе ADEM.
Курсовая работа состоит из пояснительной записки и графической части.
Пояснительная записка включает в себя три раздела. В первом разделе рассмотрен модуль ADEM CAD. Во втором разделе рассмотрен модуль ADEM
CAM, разработана управляющая программа для станка с ЧПУ. В третьем разделе рассмотрен модуль ADEM TDM, спроектировали технологический процесс обработки детали.
Графическая часть курсового проекта представлена сборочным чертежом приспособления, чертежом детали, спецификацией к сборочному чертежу, комплектом технологической документации.
РАСЧЕТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА, ЗАГОТОВКА, НАСТРОЕЧНЫЙ РАЗМЕР,
ОПЕРАЦИОННЫЙ ЭСКИЗ, ПРИПУСК, ЭТАЛОН, БЛОК, ТРАЕКТОРИЯ, ОПОРНЫЕ ТОЧКИ,
ОБЛАСТЬ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ОБЬЕКТ

СОДЕРЖАНИЕ
РЕФЕРАТ ...................................................................................................................................................... 2
СОДЕРЖАНИЕ ............................................................................................................................................ 3
ВВЕДЕНИЕ .................................................................................................................................................. 4 1 ОПИСАНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ В МОДУЛЕ ADEM
CAD ............................................................................................................................................................... 5 1.1 Описание конструкции и условия работы детали .......................................................................... 5 1.2 Описание основных команд 2D-моделирования ............................................................................ 5 1.3 Создание спецификации .................................................................................................................... 6 1.4 Описание конструкции и условий работы детали .......................................................................... 6 1.5 Описание основных команд и приемов создания твердотельной модели детали ....................... 6 1.6 Описание основных команд и приемов создания чертежных видов детали. ............................... 6 2 РАЗРАБОТКА УПРАВЛЯЮЩЕЙ ПРОГРАММЫ В МОДУЛЕ ADEM CAM .................................. 8 2.1 Укрупненный маршрут обработки ................................................................................................... 8 2.2 Режимы обработки ........................................................................................................................... 10 2.3 Создание операционного эскиза ..................................................................................................... 15 2.4 Определение настроечных размеров .............................................................................................. 15 2.5 Задание технологических переходов с описанием применяемых технологических команд ... 16 2.6 Выбор оптимальной схемы обработки и получение управляющей программы в CLDATA ... 17 2.7 Оформление эскизов траектории движения режущего инструмента ......................................... 18 3 ОФОРМЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА В МОДУЛЕ ADEM TDM ........................ 20 3.1 Настройка системы для автоматизированного проектирования технологического процесса. 20 3.2 Создание технологического процесса ............................................................................................ 20 3.3 Создание общих данных ................................................................................................................. 20 3.4 Создание технических требований ................................................................................................ 21 3.5 Создание требований безопасности ............................................................................................... 21 3.6 Создание операций .......................................................................................................................... 22 3.7 Создание операционных эскизов .................................................................................................... 23 3.8 Создание технологических переходов в операции ....................................................................... 23 3.9 Создание переходов технического контроля ................................................................................ 25
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .......................................................................................................................................... 27
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ......................................................................................................................... 28
Приложения
Приложение А. Сборочный чертеж приспособления
Приложение Б. Спецификация к сборочному чертежу
Приложение В. Чертеж детали
Приложение Г. Комплект технологической документации
Приложение Д. Управляющая программа PLSHB3 в CLDATA

ВВЕДЕНИЕ
Современное машиностроительное производство имеет ярко выраженную тенденцию к интеграции всех работ, связанных с подготовкой производства новых изделий на основе применения компьютерной технологии. Эта тенденция привела к возникновению так называемых CAD/CAM/CAE-систем, одной из которых является система ADEM.
Основой для выполнения всех стадий моделирования является создание объемной модели детали. На основании этой модели проводятся инженерные расчеты и моделируются сборочные операции с участием будущего изделия, оформляются плоскографические чертежи, спецификации, карты эскизов технологического процесса, управляющие программы для обработки на станках с
ЧПУ.
Система ADEM 7 состоит из набора нескольких модулей. ADEM CAD - инструмент конструктора, который объединяет в едином конструкторском пространстве все известные методы геометрического проектирования. ADEM CAM – подготовка управляющих программ для всех видов станков с ЧПУ. ADEM
TDM(CAPP) – система проектирования технологических процессов (ТП), которая позволяет с различной степенью автоматизации проектировать единичные, групповые и типовые технологические процессы по многим направлениям: механообработка, гальваника, сварка, сборка, термообработка и т.д. ADEM Vault – электронный архив технических документов, позволяющий объединить в едином информационном пространстве работу конструкторов, технологов и других лиц, участвующих в конструкторско-технологической подготовке производства. ADEM
TDM – инструментальная среда, предназначенная для разработки пользовательских приложений.

1 ОПИСАНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ В
МОДУЛЕ ADEM CAD
1.1 Описание конструкции и условия работы детали
План-шайба 1 устанавливается на станок при помощи трех центрирующих отверстий Ø17 и закрепляется при помощи трех болтов, ввинчиваемых в отверстия с резьбой М16. На план-шайбу 1 устанавливается корпус 2 с помощью шпильки 13 и трех болтов 8. Во внутреннюю цилиндрическую полость корпуса 2 устанавливается цанговый зажим 4. Фиксирование детали осуществляется завинчиванием болта 3.
Возвратное движение цангового зажима, болта и самоцентрирующихся шайб 10 и 11 осуществляется пружиной 6. Шайба 9 предотвращает повреждение пружины 6 во время работы механизма. Осевое движение цангового зажима 4 блокируется направляющей шпилькой 12. Корпус 2 с цанговым зажимом 4 закрыт крышкой 5 при помощи четырех болтов 7.
1.2 Описание основных команд 2D-моделирования
С помощью средств создания плоских элементов можно создавать плоскую геометрию, оформлять чертежи и схемы. Каждый чертеж состоит из множества плоских элементов. Команды черчения плоских элементов находятся на панели инструментов «2D Объекты».
Большинство из элементов строятся вводом необходимого числа опорных точек (узлов). Для некоторых элементов, таких как ломаная линия, замкнутый контур и сплайн, количество опорных точек заранее не определено. Для завершения построения таких элементов необходимо нажать среднюю кнопку мыши или клавишу Esc на клавиатуре.
В процессе выполнения двухмерного сборочного чертежа были использованы следующие команды: для построения базовых двухмерных элементов: отрезок (команды:
отрезок,
построение линии под углом) окружность (команды:
окружность,
окружность заданного
диаметра) сплайн (команда:
сплайн) для чертежных обозначений: базы (команда
обозначение базы) допуски (команда
отклонение) линии разреза (команда
линия разреза) полки (команда
полка) размеры (
ортогональный размер,
угловой размер по двум линиям,
диаметральный размер)

текст (команда текстовая строка, редактирование текста) для построения штриховок и линий заданного типа использовались:
штриховка области, при этом изменялся тип штриховки. в процессе создания чертежа менялся параметр тип лини. для заполнения штампа использовалась панель свойств Adem Vault.
1.3 Создание спецификации
Спецификация, полученная в системе ADEM, связана со сборочным чертежом через номера позиций. При изменении нумерации позиций в дереве спецификаций изменения автоматически отображаются на чертеже. Создание спецификации в системе происходит в несколько этапов. Сначала вводятся данные о изделии и его составляющих. Далее система сортирует объекты спецификации и присваивает каждому из них соответствующий номер. Затем пользователь расставляет позиции для каждого элемента сборки на чертеже. Затем выполняем формирование спецификации и получаем готовый результат.
1.4 Описание конструкции и условий работы детали
Деталь работает в нормальных климатических условиях, не испытывает значительных центробежных и силовых нагрузок. Данная деталь непосредственно не участвует в процессе обработки, однако, к некоторым поверхностям предъявляются повышенные требования по точности и износостойкости, поскольку с их помощью приспособление устанавливается на станок.
1.5 Описание основных команд и приемов создания твердотельной модели детали
В системе ADEM реализовано множество различных методов создания объемных тел. Большинство объемных тел создается на основе профилей, например, смещением или вращением профиля. Также при создании объемных тел могут использоваться уже созданные тела, например, при построении тела перехода между указанными гранями двух тел или при продавливании профиля на глубину.
Данная деталь была выполнена в следующей последовательности:
1.
Вращение профиля детали вокруг своей оси на 360º;
2.
Продавливание отверстий: a.
Сквозное (Ø17мм); b.
На глубину(Ø15мм на заданную глубину). c.
На глубину(Ø8мм на заданную глубину).
1.6 Описание основных команд и приемов создания чертежных видов детали.
В современной идеологии черчения используется метод построения плоских чертежей при помощи объемной модели. При этом геометрия чертежа ассоциативно

связана с объемной моделью, то есть при изменении геометрических параметров объемной модели пользователь может поменять геометрию чертежа. В ADEM используется набор функций позволяющих получать чертежи из объемной модели.
Функция Главные виды позволяет получить чертежные проекции с объемной модели. Для получения главных видов необходимо задать виды, расстояние между видами и параметры проецирования. В системе ADEM возможно получение главных видов, как для отдельной детали, так и для сборки
В данном случае был использован Вид слева и изометрический вид детали.
Функция Разрез позволяет получать разрезы при помощи главных и вспомогательных видов. Для получения разреза необходимо задать один из видов, линию разреза, наименование и положение разреза. Система ADEM автоматически проставляет на чертеже обозначение разреза. Можно создавать разрезы при помощи других видов или разрезов. В системе ADEM имеется возможность строить как ломаные, так и ступенчатые разрезы.
В данном случае был использован один разрез вида слева, поскольку он наиболее полно характеризует геометрические параметры детали.

2 РАЗРАБОТКА УПРАВЛЯЮЩЕЙ ПРОГРАММЫ В МОДУЛЕ ADEM CAM
2.1 Укрупненный маршрут обработки
Рисунок 2.1 - Эскиз обрабатываемых поверхностей.
Таблица 2.1 Укрупненный маршрут обработки детали.
№
Название операции
Поверхности Оборудование[3]
Инструмент[3]
Приспособление
05 Заготовительная
-
Пресс
Штамп
-
10
Термическая
-
Печь
-
-
15
Токарная
19, 7
Токарный
16К30
Резец токарный проходной упорный левый с пластинами из быстрорежущей стали по ГОСТ 18870-73
Токарное мембранное
20
Токарная
1, 2, 3, 10
Токарный
16К30
Резец токарный проходной упорный правый с пластинами из быстрорежущей стали по ГОСТ 18870-73, токарный отрезной левый из твердого сплава
Токарное специальное
25 Токарная с ЧПУ
18, 20, 19,
21, 17, 15,
11, 3, 12,
2, 13, 1 16К30Ф305
Резец токарный проходной упорный правый с пластинами из быстрорежущей стали по ГОСТ 18870-73,
Резец токарный проходной упорный
Токарное специальное

левый с пластинами из быстрорежущей стали по ГОСТ 18870-73 30
Контрольная
-
Измерительная машина
AMV,Detroit
Precision Tool Co
-
-
35 Токарная с ЧПУ
7, 18, 20,
19, 21, 17,
15, 14 16К30Ф305
Резец токарный проходной упорный правый с пластинами из быстрорежущей стали по ГОСТ 18870-73,
Резец токарный проходной упорный левый с пластинами из быстрорежущей стали по ГОСТ 18870-73
Токарное мембранное
40 Токарная с ЧПУ
8, 9, 10 16К30Ф305
Резец токарный проходной упорный правый с пластинами из быстрорежущей стали по ГОСТ 18870-73,
Резец токарный проходной упорный левый с пластинами из быстрорежущей стали по ГОСТ 18870-73
Токарное специальное
45
Сверлильная с
ЧПУ
22, 23, 4,
16
NСТ-90,
Обрабатыва ющий центр с ЧПУ
Сверла спиральные с цилиндрическим хвостовиком для станков с ЧПУ
ОСТ 2 И20-1-80, зенкеры цельные ГОСТ
12489-71, резьбонарезная головка
3КА-30 для сверлильных станков
Зажимное
50
Сверлильная
5, 6 2М55
Сверла спиральные с цилиндрическим хвостовиком для станков с ЧПУ
ОСТ 2 И20-1-80, зенкеры цельные ГОСТ
12489-71,
Специальное кондукторное для сверления 4х отверстий
55
Шлифовальная
7 3К225В
ПП№№№
Специальное
60
Шлифовальная
10 3Д740В
ПП№№№
Специальное
65
Шлифовальная
15 3Д740В
ПВК№№№
Специальное
70
Слесарная
-
Верстак
-
-
75
Контрольная
-
Измерительная
-
-

машина
AMV,Detroit
Precision Tool Co
2.2 Режимы обработки
Общие вводные данные:
Материал: сталь 45.
Твердость: 250..300 HB

в
=700 МПа
Операция 15 – токарная (пов. 19, 7)
Рисунок 2.2 – Эскиз токарной операции
Инструмент резец проходной отогнутый левый,
φ = 45˚,
140 25 16


, r = 1,0 мм,
ВК-8, ГОСТ 18880-73.
Станок: токарный 16К30.
Переход 1
Точить поверхность 19(D
нар.
=120мм, L
рез.
=17мм), точение черновое.
Глубину резания t принимаем равной припуску на обработку: t = 1 мм
Подачу s при черновом растачивании принимаем по [3, табл. 12, стр. 267]
S = 0,1мм
Определяем скорость резания:
3 2
1
K
K
K
T
S
t
C
v
m
y
x
v
Р






где К
1
– коэффициент, который зависит от вида обрабатываемого материала;
К
1
=0,8;
К
2
– коэффициент, который зависит от стойкости и марки твердого сплава;
К
2
=1;
К
3
– коэффициент, который зависит от состояния обрабатываемой поверхности; К
3
=1;
С
v
=420; x=0,15; y=0,2; m=0,2 по [3 табл. 17, стр. 269].
17 33
O
84
O
120 19 7

235 1
1 8
,
0 60 1
,
0 1
420 2
,
0 2
,
0 15
,
0







p
V
м/мин
Определяем расчетное количество оборотов шпинделя станка:
624 120 14
,
3 235 1000 1000







d
v
n
р

об/мин.
Уточняем частоту вращения шпинделя по паспорту станка:
600

ст
n
об/мин.
Определяем фактическую скорость резания по принятому числу оборотов шпинделя:
226 1000 600 120 14
,
3 1000







ст
ст
n
d
v

м/мин.
Переход 2
Точить поверхность 7(D
нар.
=84мм, L
рез.
=33мм), точение черновое.
Глубину резания t принимаем равной припуску на обработку: t = 1 мм
Подачу s при черновом растачивании принимаем по [3, табл. 12, стр. 267]
S = 0,2мм
Определяем скорость резания:
3 2
1
K
K
K
T
S
t
C
v
m
y
x
v
Р






где К
1
– коэффициент, который зависит от вида обрабатываемого материала;
К
1
=0,8;
К
2
– коэффициент, который зависит от стойкости и марки твердого сплава;
К
2
=1;
К
3
– коэффициент, который зависит от состояния обрабатываемой поверхности; К
3
=1;
С
v
=420; x=0,15; y=0,2; m=0,2 по [3 табл. 17, стр. 269].
199 1
1 8
,
0 60 2
,
0 1
420 2
,
0 2
,
0 15
,
0







p
V
м/мин
Определяем расчетное количество оборотов шпинделя станка:
756 84 14
,
3 199 1000 1000







d
v
n
р

об/мин.
Уточняем частоту вращения шпинделя по паспорту станка:
750

ст
n
об/мин.
Определяем фактическую скорость резания по принятому числу оборотов шпинделя:
197 1000 750 84 14
,
3 1000







ст
ст
n
d
v

м/мин.
Операция 40 – токарная ЧПУ (пов. 8, 9, 10)
Станок 16К30Ф305

Инструмент резец токарный проходной упорный правый с пластинами из быстрорежущей стали по ГОСТ 18870-73, резец токарный проходной упорный левый с пластинами из быстрорежущей стали по ГОСТ 18870-73.
Переход 1 46
O
222
O
124 4
Рисунок 2.3 – Эскиз токарной операции с ЧПУ
Переход 1
Точить поверхность 10 (D
нар.
=222мм, L
рез.
=46мм), точение наружное чистовое.
Глубину резания при чистовом растачивании t принимаем равной половине припуска на обработку, согласно [3]: t = 0,2 мм.
Подачу s при чистовом растачивании принимаем по [3, табл. 14, стр. 267]
S = 0,1 мм
Определяем скорость резания:
3 2
1
K
K
K
T
S
t
C
v
m
y
x
v
Р






где К
1
– коэффициент, который зависит от вида обрабатываемого материала;
К
1
=0,8;
К
2
– коэффициент, который зависит от стойкости и марки твердого сплава;
К
2
=1;
К
3
– коэффициент, который зависит от состояния обрабатываемой поверхности; К
3
=1;
С
v
=420; x=0,15; y=0,2; m=0,2 по [3 табл. 17, стр. 269].
299 1
1 8
,
0 60 1
,
0 2
,
0 420 2
,
0 2
,
0 15
,
0







p
V
м/мин
Определяем расчетное количество оборотов шпинделя станка:
429 222 14
,
3 299 1000 1000







d
v
n
р

об/мин.
Уточняем частоту вращения шпинделя по паспорту станка:
500

ст
n
об/мин.
9 8
10