Особенности проектирования технологических процессов обработки деталей на станках с программным управлением
В процессе проектирования операций на станках с ЧПУ необходимо стремиться к максимальной концентрации выполняемых в них технологических переходов, что ограничивается погрешностями обработки от перераспределения напряжений, а также возможностями станков (числом координат, кинематикой перемещений, количеством устанавливаемого режущего инструмента).
Специфичным для станков с ЧПУ является выбор исходной точки, или привязка систем координат детали (СКД) и инструмента (СКИ) к системе координат станка (СКС). Под исходной точкой понимается положение исполнительного органа, из которого он начинает перемещаться по программе. Ее координаты определяются относительно нулевой точки станка. Нулевая точка станка – это положение начала его координатной системы. В станках с ЧПУ принята правосторонняя прямоугольная система XYZ. Ось Z всегда направлена параллельно оси вращения шпинделя. Положительное направление совпадает с направлением выхода сверла из детали. Ось Y направлена перпендикулярно плоскости направляющих, которые параллельны оси Z . Ось X перпендикулярна плоскости ZY. Вращение вокруг осей X, Y, Z обозначают соответственно А, В, С. Если станок имеет несколько суппортов, шпинделей и т.д., то перемещения обозначаются U, V, W, а вращения D и Е.
СКД служит для задания опорных точек траектории взаимного перемещения заготовки и инструмента. Под опорными точками понимаются точки, в которых изменяются либо скорость, либо направление перемещения.
Кодирование операции выполняют по инструкциям, входящим в состав техдокументации на станок. Кодом называется система числовых и буквенных символов и символов знаков, комбинациями которых может быть однозначно выражена информация, составляющая программу обработки. В СНГ принят международный код ISO-7вit.
Информацию кодируют по кадрам. Под кадром подразумевается фраза кодирования, законченная по смыслу, с той особенностью, что в ней не повторяются слова.
Под словом подразумевается какая-либо функция, выполняемая станком.
Кадр имеет единую структуру NGXYZUVWABCFSTMLE
где:
N – номер кадра;
G – подготовительная функция;
X,Y,Z,U,V,W,A,B,C – геометрическая информация о
перемещениях;
F,S,T – технологическая информация о подаче, частоте
вращения шпинделя и номере инструмента;
M – вспомогательная функция;
L,Е – конец кадра (перевод строки).
Состав кадра может меняться, т.е. могут быть пропущены отдельные слова.
В некоторых оперативных установках ЧПУ, например, «Электроника НЦ-31», кадр состоит из одного слова.
Создание системы автоматизированного проектирования техно-логического процессов (САПР ТП) базируется на формальном представлении всей совокупности процессов инженерной деятельности во время разработки ТП. Функционирование любой вычислительной системы представляет собой взаимодействие трех основных частей: технической, программной и информационной.
Основные принципы, лежащие в основе САПР ТП:
- САПР ТП – это человеко-машинная система, в которой для автоматизации деятельности специалистов-технологов имеется информационно-вычислительная система;
- САПР ТП – это открытая развивающаяся система, т.е. созданный вариант системы может быть расширен;
- как любая проектирующая система САПР ТП основана на принципах иерархии; блочно-модульный принцип создания вычислительной системы сохраняется на всех уровнях разработки ТП;
- САПР ТП состоит из совокупности информационно согласованных подсистем, с помощью которых можно получить законченные решения, т.е. в процессе разработки ТП идет обмен информацией, отдельные блоки вычислительной системы функционируют в строго определенной последовательности и только при наличии информации от решения задачи на предыдущих шагах проектирования.
Состав и виды обеспечения САПР:
- информационное обеспечение – совокупность сведений, необ-ходимых для выполнения проектирования;
- математическое обеспечение – математические методы, моде-ли и алгоритмы;
- программное обеспечение – совокупность программ, реализующих алгоритмы, методы и модели принятия решений;
- лингвинистическое обеспечение – совокупность языков фор-мального описания алгоритмов решения, термины, определения, правила формализации естественного языка, представления методик, например, разработка ТП;
- организационно-методическое обеспечение – документы, определяющие состав видов обеспечения вычислительной системы, описание ввода САПР в эксплуатацию, формы представления результатов проектирования.