Файл: Станки с программным управлением..pdf

При программировании ускоренных и рабочих перемещений по координате X и шагов резьб, нарезаемых на торце, количество им­ пульсов условно рассчитывается исходя из дискретности попереч­ ного перемещения 0,01 мм.

В одном из устройств системы ЧПУ выходные импульсы удва­ иваются, чем компенсируется несоответствие программируемой и действительной дискретностей перемещений по оси X.

Величины перемещений по оси X, устанавливаемых на переклю­

При нарезании конических резьб с углом конуса 2а^53° мак­ симальный осевой шаг резьбы ^oc-max=10 мм. С увеличением угла конуса свыше указанного значения максимальный осевой шаг уменьшается и определяется по формуле

,5

§ 3. ПОДГОТОВКА УПРАВЛЯЮЩИХ ПРОГРАММ И НАСТРОЙКА СТАНКОВ

С ЧПУ НА ОБРАБОТКУ ДЕТАЛЕЙ

Для расчета и записи управляющей программы обработки кон­ кретной детали необходимы следующие исходные данные:

1) чертежи детали и заготовки с указанием допусков на все размеры в раскрытом виде;

i l l

2) технологическая карта обработки детали с назначенными режимами резания на все переходы (скорость резания в м/мин, подача в мм/об и глубина резания в мм), числом проходов по каждому из применяемых режущих инструментов, их количест­ вом и типом, необходимостью включения охлаждения;

■ .3) чертеж наладки на обработку детали, содержащий изобра­ женную в масштабе рабочую зону станка с настроечными разме­ рами резцой в резцедержателе; зажимное устройство детали, рас­ стояние от торца фланца шпинделя до поверхности для базирова­

ния обрабатываемой детали на зажимном устройстве, величину сдвига нуля по каждой координате (если на станке имеется

0-точка), контуры обрабатываемой части детали с НаЛбЖёпййМ контура заготовки и траектории движения всех инструментов с постановкой размеров от осей координат. Начало координат со­ вмещается с осью вращения детали и с поверхностью для бази­ рования детали по оси. На траекториях движения инструмента необходимо пометить точки для коррекции инструмента и техно­ логических остановов;

4) тип и характеристика системы ЧПУ и система кодирования информации;

5) тип, характеристика и технологические возможности станка (таблица чисел оборотов шпинделя, дискретность перемещения суппорта, мощность главного привода, количество инструмента в резцовой головке, координаты 0-точкп станка и др.).

Подготовка и запись управляющей программы включают за­ несение координат всех точек траекторий в специальную табли­ цу, расчет чисел оборотов шпинделя в минуту, приращений коор­ динат, выходной частоты или числа подачи, кодирование всей необходимой для обработки детали информации в принятой си­ стеме, запись программы и ее контроль на устройстве для конт­ роля, проверка перфоленты на станке на холостом ходу или на координатографе.

Выбор режимов резания и инструмента. При обработке на стан­ ках с ЧПУ режимы резания назначаются в зависимости от мощ­ ности привода главного движения, материала заготовки, геомет­ рии инструмента, требований к чистоте и точности обрабатывае­ мой поверхности и жесткости системы СПИД, т. е. сохраняются основные принципы выбора режимов резания для универсальных станков. Однако, учитывая трудность активного вмешательства оператора в процесс обработки детали по ряду причин (много­ станочное обслуживание, трудность визуального наблюдения за процессом резания, быстродействие отработки движений исполни­ тельных элементов станка в автоматическом цикле, ограниченные возможности корректировки режимов резания в применяемых си­ стемах ЧПУ и др.), необходимо проверить режимы резания на достаточность запаса мощности привода главного движения и приводов подач при колебаниях размеров и твердости заготовки, износе инструмента и неравномерности припуска.

И2

При обработке больших партий деталей особое внимание должно быть уделено повышению стойкости инструмента, по­ скольку каждая его смена сопровождается изменением обрабаты­ ваемых размеров, корректировкой и значительной потерей време­ ни. В связи с этим при выборе инструмента следует предпочитать инструмент с механическим креплением режущих пластинок и по­ вышенной точностью базировки пластинок в державке, исклю­ чающий снятие резцовых блоков со станка при смене режущей пластинки и корректировке его размеров при обработке с невы­ сокой точностью (грубее 3-го класса).

Если точность размеров обрабатываемой детали находится в пределах 2—3-го класса, при смене режущей пластинки на при­ способлении для установки резцов необходимо замерить факти­ ческое положение вершины резца и задать соответствующую кор­ рекцию на переключателях пульта ЧПУ.

Настройка инструмента и точность обработки. Различают два способа обработки на станках с ЧПУ —■одним инструментом и несколькими. Первый способ относится к простейшим деталям, которые нецелесообразно обрабатывать на дорогостоящих стан­ ках с ЧПУ. К установке резца в данном случае не предъявляет­ ся особых требований. Получение требуемых размеров обрабаты­ ваемой детали обеспечивается правильным выбором исходной точ­ ки суппорта в начале обработки (например, методом пробных проточек) и смещением ее в нужном направлении по мере износа инструмента.

Широко распространена на станках с ЧПУ многоинструмен­ тальная обработка. Она позволяет получать детали сложной формы путем использования нескольких инструментов, траекто­ рии и последовательность движения которых в процессе обработ­ ки определены управляющей программой. В связи с этим при многоинструментальной обработке для получения детали точных размеров, соответствующих чертежным, необходимо строгое взаим­ ное расположение всех инструментов согласно карте наладки, яв­ ляющейся одним из исходных документов при составлении про­ граммы. Отклонения размеров обрабатываемой детали зависят от ряда следующих основных факторов:

погрешности отработки заданных перемещений электрогид­ равлическими шаговыми приводами подач бп;

кинематической погрешности ходовых винтов и передач от гидроусилителя к винтам бк на заданной величине перемещения; величины мертвых ходов исполнительного органа (суппорта)

бм, зависящей от жесткости приводов и от усилий резания; нестабильности выхода суппорта на размер бр, обусловливае­

мой качеством изготовления трущихся частей, смазкой и ско­ ростью перемещения;

нестабильности фиксации резцовой головки бф; нестабильности зажима резцового блока на резцовой головке

б3, зависящей от точности изготовления базирующих поверхно­ стей и усилия зажима;

погрешности аттестации резцовой головки ба; погрешности установки инструмента в приспособлении би-

Величина бц составляет 2/з импульса, т. е. равна 0,0035 мм ■для поперечных перемещений и 0,007 мм для продольных. Ввиду незначительности кинематической погрешности бк и постоянства этой величины в заданном перемещении в большинстве случаев ею можно пренебречь или исключить ее смещением исходной точки начала программы. Величины мертвых ходов при измене­ нии направления перемещения составляют на новых станках 0,02—0,04 мм. По мере износа станка они могут увеличиваться, но легко измеряются и исключаются или программированием или выходом исполнительного органа на обработку всех ответст­ венных размеров с одной выбранной стороны.

Практика показывает, что остальные погрешности, влияющие на точность получаемых размеров, можно определить величинами 6р = 0,005—0,010 мм, бф = 0,005 мм, б3= 0,005 мм; öa = 0,01 мм, бц=0,01 мм.

При работе на станках с системами ЧПУ, позволяющими коррек­ тировать инструмент, сумму погрешностей с постоянными величинами Е 8 = 83 + 8а + 8„ при обработке партии деталей без переналадки ин­ струментов можно легко скомпенсировать введением соответствующих коррекций после обработки первой детали. Непосредственное влияние на отклонение размеров в этом случае оказывает сумма 8П+ 8Р + 8Ф= 1=0,0135—0,022 мм (меньшее значение для поперечных перемещений).

Таким образом, максимальная точность обработки диаметраль­ ных и линейных размеров соответственно равна 0,027 и 0,022 мм.

Практически точность обработки может быть несколько ниже из-за влияния колебания припусков на обработку, твердости заго­ товок и др.

Наиболее трудно получить размеры высокой точности при многоинструментальной обработке сложных деталей на станках с ■системами ЧПУ без коррекции инструмента. С помощью одного из инструментов можно получить такие размеры за счет смещения

исходной точки.

Однако точность обработки остальными инструментами при этом снижается на величину суммы погрешностей Е8=83+8а + 8„= 0,025 мм и будет соответственно равна величинам 0,027+2-0,025=0,08 мм для диаметральных размеров и 0,022+0,025 = 0,05 мм для линейных.

При обработке ряда различных деталей многие инструменты используются неоднократно. Поэтому для упрощения подготовки программы и наладки станков наиболее часто применяемые ин­ струменты целесообразно нормализовать, т. е. свести в специаль­ ную картотеку с указанием геометрии, настроечных размеров и шифра. В дальнейшем на чертеже наладки указывается только шифр инструмента.

Базирование деталей в зажимном устройстве и требования к заготовкам. Большое влияние на точность и стабильность полу­

114