Операционные технологические процессы. Термины.

Этапы подготовки управляющих программ.

 

Одним из важных технических мероприятий, определяющим эф­фективность эксплуатации станков с ЧПУ, является подготовка УП для обработки детали на станке, включающая в себя два этапа. На первом этапе производится сбор геометрической и технологической информации. К геометрической информации, определяемойиз чертежа детали, относятся: координаты центров отверстий; радиусы дуг ок­ружностей контура; координаты центров этих окружностей; коорди­наты опорных точек; элементы траектории и др. К технологической информации, определяемой служебным назначением детали и техниче­скими условиями на ее изготовление, а такжеиз справочников и ката­логов, относятся: операционная технологическая карта; данные о режу­щем и вспомогательном инструменте и оснастке; режим резания; за­дание технологических команд и др.

На втором этапе полученная информация переводится на машинный язык, который воспринимается системой ЧПУ. Перед кодированием и за­писью УП на программоноситель информация должна быть четко откор­ректирована в целях изготовления детали требуемого качества за мини­мальное время. Для повышения эффективности работы станков с ЧПУ необходимо сокращать время подготовки УП и ее стоимость.

МЕТОДЫ ПОДГОТОВКИ УПРАВЛЯЮЩИХ ПРОГРАММ

Управляющие программы (УП) могут быть подготовлены ручным или автоматизированным методами.

При изготовлении простых по конфигурации деталей, когда тру­доемкость подготовки УП вручную соизмерима с трудоемкостью под­готовки исходных данных для расчетов на ЭВМ, используют ручной метод. Ручное программирование применяется и для систем ЧПУ клас­са НМС с набором программ непосредственно на пульте УЧПУ. Для вы­полнения ручного программирования необходимы: чертеж детали с тех­ническими требованиями на ее изготовление; руководство по эксплуатации станка с ЧПУ; инструкция по программированию для УЧПУ данного станка; каталог режущего инструмента с настроечными разме­рами; нормативы режимов резания. Результатом ручного программи­рования является текстовая или табличная запись кадров УП, которые затем наносятся перфоратором на перфоленту в виде соответствующих комбинаций остерегай или набирается на пульте УЧПУ.

Ручная подготовка УП (рис. 4.1) состоит из следующих этапов:

1) изучение технологом чертежа детали в целях получения геометриче­ской информации и разработки технических условий на исходную заготовку с учетом минимального съема стружки при обработке; 2) разра­ботка маршрутной технологии обработки, представляемой в виде последовательности операций с выбором режущих и вспомогательных инстру­ментов, станочных приспособлений; 3) разработка технологом-программистом операционного технологического процесса с определением схе­мы закрепления заготовки, с расчетом (или выбором) режимов реза­ния, с построением траекторий движения режущих инструментов, с ука­занием места входа и выхода инструмента и позиции исполнительного органа станка для смены инструмента; 4) расчет координат опорных точек траектории движения режущих инструментов; 5) составление расчетно-технологической карты; 6) разработка карты наладки станка; 7) кодирование информации (формирование кадров УП с их записью в виде текста или таблицы); 8) нанесение информации на программоно­ситель; 9) контроль УП и ее коррекция.

Нанесение информации на программоноситель осуществляет; оператор, обслуживающий устройства записи УП, например, на перфоленту. Перфолента передается оператору станка с ЧПУ. На станке, оснащенном соответствующими приспособлениями, режущим, вспомогательным и измерительным инструментом, производится обработка заготовки. После обработки осуществляют контроль фактических размеров детали. При выходе этих значений за предельно допустимые производят необходи­мую корректировку УП и перфоленты. Автоматизированный метод подготовки УП с использованием ЭВМ снижает стоимость УП и ускоряет их подготовку.

 

 

Рис.1. Структурная схема ручной подготовки управляющих программ.

Операционные технологические процессы. Термины.

 

Технологическим процессом называют часть производст­венного процесса, содержащую целенаправленные действия по изме­нению и (или) определению состояния предмета труда. В результате выполнения технологических процессов изменяются физико-химиче­ские свойства материалов, геометрическая форма, размеры м относи­тельное положение элементов деталей, качество поверхности и т. д. Технологический процесс выполняют на рабочих местах.

Рабочее место — это часть цеха, в котором размещено соот­ветствующее технологическое оборудование. Технологический про­цесс состоит из технологических и вспомогательных операций.

Технологической операцией при обработке резанием называют законченную часть технологического процесса обработки заготовки, выполняемую на одном рабочем месте. Технологические операции делятся на технологические и вспомогательные переходы, а также на рабочие и вспомогательные ходы.

Технологический переход — законченная часть техноло­гической операции, выполняемая одними и теми же средствами техно­логического оснащения при постоянных технологических режимах и установке. При обработке резанием технологический переход — это процесс получения каждой новой поверхности или сочетания поверх­ностей одним инструментом. Обработку осуществляют за один пере­ход (например, сверление отверстия) или за несколько переходов (на­пример, сверление, зенкерование и развертывание отверстия).

Вспомогательный переход — законченная часть техноло­гической операции, состоящая из действия человека и (или) обору­дования, которые не сопровождаются изменением свойств предметов труда, но необходимы для выполнения технологического перехода; например, установка обрабатываемой заготовки, ее закрепление, смена режущего инструмента. Переходы могут совмещаться во времени путем одновременной обработки нескольких поверхностей детали нескольки­ми режущими инструментами (например, торца и отверстия). Пере­ходы можно выполнять последовательно, параллельно (например, од­новременная обработка нескольких поверхностей на агрегатных или многорезцовых стайках) и параллельно-последовательно.

При работе на станке с ЧПУ используют также элементарный переход, т. е. обработку отдельного участка (зоны) поверхности одним режущим инструментом.

Рабочим ходом называют законченную часть технологиче­ского перехода, состоящую из однократного перемещения инстру­мента относительно заготовки, сопровождаемого изменением формы, размеров, качества поверхности или свойств заготовки.

Вспомогательный ход отличается от рабочего тем, что он не сопровождается перечисленными изменениями заготовки. При обра­ботке резанием при каждом рабочем ходе с поверхности или сочетания поверхностей заготовки снимается один слой материала. Чтобы заготовку обработать, ее нужно установить с требуемой точностью в при­способлении или на столе станка.

Установка - это часть технологической операции, выполняе­мая при неизменном закреплении заготовки. Операция может выпол­няться за одну или несколько установок. Например, для токарной об­работки вала или втулки, как правило, необходимы две установки. Положение объекта производства относительно оборудования или ин­струмента изменяют поворотными или другими устройствами. В этом случае он занимает несколько позиций.

Позицией называют фиксированное положение, занимаемо* неизменно закрепленной обрабатываемой заготовкой совместно с при­способлением относительно инструмента или неподвижной части оборудования при выполнении определенной части операции (одного или нескольких переходов).

Проектирование операционного технологического процесса вклю­чает в себя: выбор заготовки, станочных приспособлений, режущих и вспомогательных инструментов; определение числа установок, числа и последовательности выполнения переходов и рабочих ходов; расчет (или выбор по таблицам) режима резания. Проектирование должно осуще­ствляться с учетом требуемого качества обработки и мак­симальной производительности. Построение операций механической обработки на станках с ЧПУ в принципе не отличается от построения аналогичных опе­раций для обработки на станках с ручным управлением.

При проектировании операция обра­ботки важным является правильные выбор заготовок. Так, для токарных станков с ЧПУ использование заготовок из проката для изготовления ступенчатых деталей типа тел вращения во многих случаях нерационально из-за большой трудоемкости обработки и значительных отходов металла в стружку. В многономенклатурном производстве рацио­нально использовать комплексные штампо­ванные заготовки (рис. 4.2), приближенные по форме и размерам к готовой детали, но с таким расчетом, чтобы из одной и той же заготовки можно было изготовить несколько деталей разных типоразмеров. Для снижения трудоемкости обработки и отходов материала в ряде случаев следует предварительную обработку заготовок производить на обычной оборудовании, а окончательную — на станках с ЧПУ.

Кодирование информации.

Сформированный технологом-программистом или наладчиком операционный технологический процесс должен быть описан на машинном языке. Различные модели ЧПУ имеют свои способы задания технологических команд, описанных в руководстве по программированию. Запись УП осуществляется в буквенно-цифровом виде. При этом буквами обозначают оси координат исполнительных органов станка, а также технологические команды.

Вся УП состоит из кадров. Кадр программы (фраза) - последо­вательность слов, расположенных в определенном порядке и несущих информацию об одной технологической рабочей операции. Слово программы - последовательность символов, находящихся в определенной связи как единое це­лое, например G27, M08, X27. Глава программы – опреде­ленное число заданных в необходимой последовательности кадров, первый из которых является главным, т. е. характеризующим начальное состоя­ние следующего за ним участка про­граммы. В главном кадре программи­руют подготовительные функции, раз­мерную информацию (по всем коор­динатам), подачу, частоту вращения шпинделя, инструмент и вспомога­тельные функции. Формат - услов­ная запись структуры кадра УП с максимально возможным объемом информации. Формат определяет на­бор и последовательность расположе­ния применяемых слов, объем инфор­мации каждого слова.

Как уже отмечалось, УП содержит буквенно-цифровые записи (команды). Для того чтобы электронное устройство, каким по своей сути является УЧПУ, могло воспринимать символы записанные в УП принята кодировка. При этом каждый буквенный символ имеет свой цифровой эквивалент. Но и этого не достаточно. Электронное устройство способно распознать всего две цифры 0 и 1, что соответствует низкому и высокому уровню электрического сигнала.

Существуют понятия „цифра" (О, 1, 2, 3,.... 8, 9) и „число", являю­щееся последовательностью цифр с учетом их разрядности. Совокупность приемов, наименования и обозначения (записи) чисел называется счис­лением. Для построения системы счисления в качестве основания мож­но использовать любое целое число В ≥1. Тогда любое число можно записать следующим образом:

A=A_nB^n-1+…+ A₂B¹+A₁B⁰

где A₁, A₂ … A_n – цифры; В – основание; n – разряд числа.

Десятичная система счисления (основание В = 10). Число 659,45 в этой системе можно записать в виде: 6 • 10² + 5 • 10¹ + 9 • 10⁰ + 4 • 10^-1 + 5 • 10^-2. В десятичной системе счисления, таким образом, число является суммой произведения цифр (0,1,2,..., 9) на 10 в степени, определяемой разрядностью этого числа.

В двоичной системе счисления всего две цифры 0 и 1. Чтобы представить цифры от 0 до 9 в двоичной системе счисления необходимо использовать четырехразрядные двоичные числа.

 

 

Табл. 1. Таблица преобразования десятичных цифр к двоичной системе счисления

Табл. 2. Десятичные цифры	Табл. 3. В=2	Табл. 4. Как образуется число
Табл. 5. 23	Табл. 6. 22	Табл. 7. 21	Табл. 8. 20
Табл. 9. 0	Табл. 10. 0	Табл. 11. 0	Табл. 12. 0	Табл. 13. 0	Табл. 14. 0*8+0*4+0*2+0*1=0
Табл. 15. 1	Табл. 16. 0	Табл. 17. 0	Табл. 18. 0	Табл. 19. 1	Табл. 20. 0*8+0*4+0*2+1*1=1
Табл. 21. 2	Табл. 22. 0	Табл. 23. 0	Табл. 24. 1	Табл. 25. 0	Табл. 26. 0*8+0*4+1*2+0*1=2
Табл. 27. 3	Табл. 28. 0	Табл. 29. 0	Табл. 30. 1	Табл. 31. 1	Табл. 32. 0*8+0*4+1*2+1*1 =3
Табл. 33. 4	Табл. 34. 0	Табл. 35. 1	Табл. 36. 0	Табл. 37. 0	Табл. 38. 0*8+1*4+0*2+0*1=4
Табл. 39. 5	Табл. 40. 0	Табл. 41. 1	Табл. 42. 0	Табл. 43. 1	Табл. 44. 0*8+1*4+0*2+1*1=5
Табл. 45. 6	Табл. 46. 0	Табл. 47. 1	Табл. 48. 1	Табл. 49. 0	Табл. 50. 0*8+1*4+1*2+0*1=6
Табл. 51. 7	Табл. 52. 0	Табл. 53. 1	Табл. 54. 1	Табл. 55. 1	Табл. 56. 0*8+1*4+1*2+1*1=7
Табл. 57. 8	Табл. 58. 1	Табл. 59. 0	Табл. 60. 0	Табл. 61. 0	Табл. 62. 1*8+0*4+0*2+0*1=8
Табл. 63. 9	Табл. 64. 1	Табл. 65. 0	Табл. 66. 0	Табл. 67. 1	Табл. 68. 1*8+0*4+0*2+1*1=9

 

Таким образом, любое слово УП можно представить в виде комбинации нулей и единиц или другими словами перевести на машинный язык.

Как уже отмечалось ранее каждому символу используемому в управляющих программах присвоен цифровой эквивалент – код. Для первых станков с ЧПУ был использован код ИСО-7 бит. Этот код предназначен для записи информации на восьмидорожечной перфоленте и позволяет кодировать 128 символов.

Восьмая дорожка необходима для обеспечения помехозащищенности кода. Помехозащищенность осуществляется построчным контролем на четность. Для этого на восьмой дорожка осуществляется пробивка, в случае если на семи предыдущих число отверстий нечетное.

Целые числа, записанные в одной системе счисления, в новую систему счис­ления переводятся последовательным де­лением числа и получаемых частных на основании той системы, в которую оно переводится, до тех пор, пока не получит­ся частное меньше основания системы. Результатом будут остатки от деления, прочитанные в порядке, обратном их по­лучению, и последнее частное.

 

Рис.2. Примеры перевода чисел из одной системы счисления в другую.

 

1234Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: