Министерствообщего и профессионального образования Российской Федерации
ДальневосточныйГосударственный технический университет Арсеньевский технологический институт
Кафедра технологическая
Лабораторно-практическиеработы
по курсам «Технологиямашиностроения» для специальности 21.02 и “Технология обработки на станкахс ЧПУ” для специальности 12.01
Составил: ст. преподаватель АрТИ ДВГТУ Муравьев М.В.
г.Арсеньев
1998г.
Условные обозначения
ГПК-гибкий производственный комплекс
ГПМ-гибкий производственный модуль
ГПС-гибкая производственная система
ЕСТПП-единая система технологической подготовкипроизводства
ИН- инструментальная наладка
КИГ- контрольно-измерительная головка
ПЭВМ- персональная ЭВМ
РИ- режущий инструмент
РТК-расчетно-технологическая карта
САП-система автоматизированного программирования
ТП -технологический процесс
ТУ -технические условия
УП -управляющая программа
УЧПУ-устройство числового программного управления
ЧПУ-числовое программное управление
ВВЕДЕНИЕ
Цикл лабораторно- практических занятий основан наматериалах курса «Технология обработки на станках с ЧПУ» являетсяобщим для всех форм обучения- дневной и заочной. Цикл рассчитан на 34 часалабораторно- практических занятий и включает следующие работы:
1. Разработка расчетно- технологической карты (РТК) для фрезерно-сверлильно- расточной обработки.
2. Подготовка управляющей программы (УП) для фрезерно-сверлильно-расточнойобработки детали на станке с ЧПУ.
3. Подготовка УП по системе автоматизированного программирования (САП)«УФА».
4. Подготовка УП и операционных карт для обработки деталей на ГПМ в ГПС.
5. Разработка операции наладки ГПМ в режиме групповой обработки в ГПС.
Работы выполняются на оборудовании ГПК-1 и отдела 33ААК «Прогресс».
Предусматривается комплексная организация выполненияработ заключающаяся в следующем. На подгруппу студентов (2-3 человека) выдаетсяодин рабочий чертеж детали из расчета 1 операция на 1 человека. Подгруппаразрабатывает операционный маршрут обработки детали и каждый студент,индивидуально, для своей операции разрабатывает РТК, операционную карту, УП. Поокончании работы формируется общий технологический процесс (ТП) на деталь,составляется отчет и проводится защита работы подгруппой.
Предусматривается для выполнения индивидуальныхзаданий по дисциплине «Проектирование технологической оснастки»использовать технические условия (ТУ) на проектирование заданной контрольнойоснастки, подготовленные при выполнении РТК.
Работа 1. Разработкарасчетно-технологической карты (РТК) для фрезерно-сверлильно-расточнойобработки.
Цель работы:Изучение и освоение приемов разработки РТК длядеталей фрезерно-сверлильно-расточной группы.
1.1Методические указания.
РТК служат исходным инструментом:
-программисту, для расчетаУП по заданной траектории перемещения режущего инструмента;
-оператору станка с ЧПУ, длянастройки станка при внедрении обработки детали;
-конструктору (в виде ТУ) напроектирование зажимной оснастки и специального режущего инструмента.
Учащийся выполняет данную работу послетеоретического изучения темы «Разработка ТП и УП для станковфрезерно-сверлильно-расточной групп». Данная практическая работавыполняется в аудитории и предназначена для использования в лабораторных работах2, 3 и частично, в 5, 6. Кроме этого, материалы РТК используются при выполнениипрактических работ по дисциплине «Проектирование технологическойоснастки».
1.2 Порядок выполнения работы.
1. Получение задания навыполнение работы.
В качествезадания, по согласованию с преподавателем, могут служить:
-деталь, используемая вкурсовом проекте (работе) по дисциплине «Технология машиностроения»;
-чертеж детали, выданныйпреподавателем на подгруппу учащихся.
Конкретные конструктивныеэлементы детали, для которых разрабатываются РТК, утверждаются преподавателем.
2. Изучение чертежа, анализ ТУна изготовление, отработка конструкции детали на технологичность ееизготовления.
(1, с.1-43; 2, с.203-206)
3. Выбор планов обработки(переходов) отдельных поверхностей детали.
(3, с.24-27)
4. Выделение стадий обработкиповерхностей (черновые, чистовые, отделочные) и распределение объемов обработкипо стадиям.
5. Выбор модели оборудования,способа организации ТП.
6. Формирование маршрутаобработки детали.
(3, с.27-33)
7. Индивидуальная разработкакаждым учащимся РТК для заданной технологической операции обработки детали. Вразрабатываемом РТК отразить следующие вопросы:
-схему привязки детали косям координат и исходной точки УП;
-схему и ТУ для креплениядетали;
-режущий инструмент и режимырезания по участкам траектории перемещения инструмента;
-траекторию перемещениярежущего инструмента в плоскостях XOY и ZX(Y);
-ТУ на настройку наладчикустанка;
-ТУ на расчет УП дляпрограммиста;
-и т.д. в соответствии с приложением 11.
8. Проверка преподавателем РТК,устранение замечаний разработчиком РТК.
9. Групповая защита маршрутаобработки подгруппой учащихся и индивидуальная защита каждого РТК.
1.3 Содержаниеотчета.
Отчет составляется один на подгруппу и содержит:
-цель работы;
-порядок выполнения работы;
-предложения по отработке детали натехнологичность ее изготовления;
-маршрут обработки детали с эскизамибазирования;
-РТК по всем операциям обработки детали.
Литература.
1. ОСТ 1.42096 — 81Технологичность конструкции деталей, обрабатываемых на фрезерных станках с ЧПУ.Правила отработки на технологичность и оценки уровня технологичности.
2. Гжиров Р.И., СеребреницкийП.П. Программирование обработки на станках с ЧПУ. Справочник, Л.,Машиностроение, 1990,-592с.
3. РТМ -1442 — 73. Подготовка программ для станков сЧПУ, М, НИАТ, 1973.
Вопросы для самопроверки.
1.С какой целью разрабатывается РТК?
2. Назовите этапы разработкиРТК.
3. Назовите способы организацииТП при обработке на станках с ЧПУ.
4. Назовите элементысоставляющие РТК.
5. Сообщите порядок построениятраектории перемещения режущего инструмента.
6. Что такое«эквидистанта»?
7. Каким образом строитсятраектория перемещения фрезы при использовании коррекции на радиус фрезы?
8. Какие типовые конструктивныеэлементы детали вы знаете?
9. Сколько и какие элементыотработки конструкции детали на технологичность вы знаете?
10.Приведитетиповой пример построения траектории перемещения режущего инструмента приобработке колодцев, уступов, пазов, выступов.
11.Назовитеприемы обработки контура во внутренних углах.
12.Назовитеприемы подхода и отхода от обрабатываемого контура.
13.Когдаиспользуются встречное и попутное типы фрезерования.
14.Какиеметоды врезания вы знаете и как они используются.
15.Объяснитесхему появления зарезов в углах контура.
16.Скакой целью используются подводимые опоры?
17.Какимобразом формируется траектория перемещения фрезы при обработке наклонных икриволинейных ребер?
18.Какиевиды малок вы знаете и способы их обработки?
19.Какиеспособы обработки детали вы знаете, снижающие поводки деталей послемеханической обработки?
20.Какиеспецифические требования к конструкции режущего инструмента для станков с ЧПУ икакие его конструкции вы знаете?
21.Какимобразом проверяется траектория перемещения фрезы по перекрытиям в углах приобработки плоскостей?
22.Когдаиспользуются леворежущие фрезы?
23.Какиеспособы обработки фасонных поверхностей вы знаете?
24.Какиеусловные обозначения применяются в РТК.
25.Назовитепорядок технологической подготовки производства для станков с ЧПУ.
26.Назовитеособенности построения РТК с групповой обработкой деталей.
27.Назовитеусловия и приемы техники безопасности используемые при формировании в РТКтраектории перемещения режущего инструмента.
28.Какиетиповые приемы обработки конструктивных элементов деталей вы знаете?
Работа 2. Подготовкауправляющей программы (УП) для фрезерно-сверлильно-расточной обработки деталина станке с ЧПУ.
Цель работы:Изучение и освоение процесса ручной подготовки УП.
2.1 Методическиеуказания.
Работа выполняется после теоретического изучениятемы «Разработка ТП и УП для станков фрезерно-сверлильно-расточнойгруппы.» в два этапа.
На первом этапе, выполняемом в аудитории,составляется рукопись УП. После ее проверки преподавателем и корректировкиошибок, УП вводится с клавиатуры в ПЭВМ и формируется управляющая перфолента.
Второй этап проводится в отделе 33 ААК«Прогресс».
2.2 Порядоквыполнения работы.
1. Заданием для работы являютсяуказанные преподавателем конструктивные элементы РТК разработанной в работе 1.
2. Согласно РТК рассчитать спомощью методов аналитической геометрии координаты опорных точек траектории перемещениярежущего инструмента.
3. Составить рукопись УП.Проверка преподавателем разработанной УП. Откорректировать УП по замечаниямпреподавателя. При разработке УП использовать «Технологическая инструкцияпо подготовке УП для станков с ЧПУ моделей МА-655А и ФП-17МН» (Приложение10).
4. Используя программу-оболочкуNorton Commanderверсии 3.0 (Приложение 3) отперфорировать УП на IBM PCивыдать ее на перфоленту.
5. Распечатать УП на принтере.
6. Графический контроль УП награфопостроителе или ПЭВМ.
7. Корректировка УП при наличииошибок и ее последующий контроль. Предъявление результатов работыпреподавателю.
2.3 Содержание отчета.
Отчет составляется один на подгруппу и содержит:
-цель работы;
-порядок выполнения работы;
-эскизы рассчитываемых поРТК элементов деталей;
-распечатки и перфоленты УП;
-прорисовки УП награфопостроителе (при графической проверке УП на ПЭВМ, на распечатке УП должнабыть соответствующая отметка преподавателя).
Литература.
1. Гжиров Р.И.,Серебреницкий П.П. Программирование обработки на станках с ЧПУ. Справочник, Л., Машиностроение, 1990,-592с.
Вопросы для самопроверки.
1. Какие виды контроляуправляющих перфолент выполняются в УЧПУ типа Н33?
2. Какие параметры УПконтролируются на графопостроителе?
3. Какие параметры детали и УПконтролируются при обработке детали на станке с ЧПУ?
4. Напишите рекомендуемыйпорядок расположения адресов в кадре УП системы Н33.
5. С какой целью используетсязонирование участков коррекции?
6. Какие способы коррекцииэквидистанты фрезы вы знаете?
7. Какие подготовительныефункции действующие в системе Н33 вы знаете?
8. Для чего служат функции М икакие вы знаете?
9. Дать пример кодированиякруговой интерполяции.
10. Поясните структуру кодаподачи.
11. Поясните сущностьиспользования режима F0.
12. Поясните сущностьиспользования режима F4.
13. Поясните структуру кодакоррекции.
14. Поясните сущность иназначение команд в типовом начале и окончании УП.
15. Поясните сущностьопределения возможной величины коррекции на радиус фрезы.
Работа 3. Подготовка УП насистеме автоматизированного программирования (САП) «УФА».
Цель работы: Изучение и освоение способаавтоматизированной подготовки УП.
3.1.Методические указания.
Работа выполняется после теоретического изучениятемы «САП УФА» в два этапа.
На первом этапе, в аудитории, составляется рукописьисходной программы. Второй этап выполняется в машинном зале ПЭВМ отдела 33 ААК«Прогресс».
В качестве методической документации используетсяинструкция по эксплуатации САП «УФА» (Приложение 9).
3.2.Порядок выполнения работы.
1. Получение задания навыполнение работы. В качестве задания, по согласованию с преподавателем, могутслужить:
-фрагменты на операционнуюобработку на станке с ЧПУ детали, используемой в курсовом проекте (работе) подисциплине «Технология машиностроения»;
-РТК, разработанное в работе1.
Конкретные конструктивные элементы детали, нокоторые рассчитывается УП, утверждаются преподавателем.
2. Разработка рукописи исходнойпрограммы выполняется учащимися в соответствии с Приложением 9. Исходнаяпрограмма проверяется преподавателем и после корректировки передается на расчетУП.
3. Ввод исходной программы вПЭВМ осуществляется с клавиатуры согласно Приложения 3, отладка — всоответствии с Приложением 9. По дисплею ПЭВМ проводится визуальный контрольтраектории перемещения режущего инструмента в рассчитанной УП. Вывод УП наперфоленту выполняется с помощью перфоратора в автоматизированном режиме.
4. Контроль УП проводится настанке или графопостроителе.
5. Разработка тп на операционных картах.
3.3. Содержание отчета.
Отчет составляется один на подгруппу и, в целом, назаданную деталь содержит:
-цель работы;
-порядок выполнения работы;
-эскизы фрагментов РТКс условными обозначениями точек, прямыхи окружностей в выбранной системе координат детали;
-распечатки файлов list.lstс ПЭВМ по исходным программам;
-управляющие перфоленты УПна обработку заданных конструктивных элементов детали;
-ТП на операционных картахдля обработки всей детали в продолжение работ 1 и 2.
Литература.
1. Гжиров Р.И., СеребреницкийП.П. Программирование обработки на станках с ЧПУ. Справочник, Л.,Машиностроение, 1990,-592с.
2. Автоматизированноепроектирование технологии механической обработки на ЭВМ. Методические указаниядля студентов специальностей 0501. Владивосток, ДВПИ, 1980г.
Вопросы для самопроверки.
1. Какие элементы языка«УФА» вы знаете и каким образом их можно использовать?
2. Дать примерыидентификаторов.
3. Какие рабочие инструкции САП«УФА» вы знаете и каким образом они используются?
4. Какие расчетные инструкцииСАП «УФА» вы знаете и каким образом они используются?
5. Дать примеры арифметическихвыражений и функций в САП.
6. Какие геометрическиеинструкции вы знаете?
7. Дать примеры определенияточек.
8. Дать примеры определениялиний.
9. Дать примеры определенияокружностей
10. Дать примеры определенияплоскостей.
11. Какие инструкции движения вызнаете и каким образом они используются?
12. Дать пример движения поабсолютным координатам.
13. Дать пример движения поприращениям.
14. Какие способы расчета УП дляобработки фасонных поверхностей допускает САП «УФА».
15. Для чего используется в САПточно-заданная кривая?
Работа 4. Подготовка УП и операционных карт дляобработки детали на токарном станке с ЧПУ.
Цель работы:Изучение и практическоеосвоение процесса технологической подготовки УП для токарных станков с ЧПУмоделей 1512Ф3 и 16К20Е1 с УЧПУ «Электроника НЦ-31» или Н55
4.1Методические указания.
Данная работа заключается в следующем. На указаннуюпреподавателем модель станка, группа студентов разрабатывает на заданную детальтехнологический процесс (ТП) и управляющие программы (УП). При этом каждыйстудент индивидуально разрабатывает фрагмент УП на 1-2 перехода, которые затемобъединяются в единую УП для детали, а также соответствующуюрасчетно-технологическую карту (РТК) и переходы (с эскизами) в операционнуюкарту ТП. Для несложных переходов вместо РТК можно составлять схемыраспределения припусков по переходам.
Методические указания по подготовке УП для токарно-карусельного станка с ЧПУ модели 1512Ф3 приведены в Приложении 8. Примерыоформления УП и ТП приведены в Приложении 9.
4.2Порядок выполнения работы.
4.2.1Получение задания навыполнение работы.
В качестве задания на данную работу могут быть использованы токарные операции надетали, по которым разрабатывается курсовой проект (работа) по дисциплине«Технология машиностроения». При отсутствии токарной обработки надетали для курсового проекта или работы, преподавателем, на группу студентоввыдается чертёж детали из расчета — один токарный переход на одного студента.
На каждом этапе работы учащийся выполняет:
1. Изучение чертежа детали,анализ ТУ на изготовление ( при его наличии) и проводит отработку конструкциидетали на технологичность её изготовления. (1, с.203-204)
2. Закрепление в подгруппахстудентов на проектирование операций по переходам на выданные детали.
4.2.2 Разработкамаршрута обработки детали.
Выполняется в следующем порядке:
1. Выбор планов обработки (попереходам) отдельных поверхностей детали.
2. Выделение стадий обработки(черновая, чистовая, отделочная) в зависимости от качества и термообработкидетали.
3. Распределение объемовобработки поверхностей по стадиям.
4. Разработка схемраспределения припусков по поверхностям детали.
5. Проектированиеинструментальных наладок для токарной обработки детали.
6. Разработка способовустановки и закрепления обрабатываемой детали.
7. Выбор средств оснащения имодели оборудования.
8. Составление маршрутаобработки детали.
(1,с.230-244;с.278-284)
4.2.3Разработка УП
Выполняется после изучения основ программирования УПдля станков моделей 16К20Т1 (Приложение 8) или 1512Ф3 (Приложение 7 для УЧПУтипа Н55 и Приложение 8 для УЧПУ типа «Электроника — НЦ31»).
Подготовка УП проводится в следующем порядке:
1. Разработка РТК на заданныйпереход или схемы распределения припусков по проходам. (1, с.230-244;Приложение 7)
2. Определение режимов резанияпо переходам и инструментальным наладкам.
(2, с.335-354)
3. Определение координатопорных точек по переходам.
4. Разработка для заданногопреподавателем типа УЧПУ УП (в рукописи) или исходной программы для«УФА». (Приложение 7, 8, 9)
5. Отперфорировать УП наперфоленту или рассчитать УП на персональном компьютере отдела № 33 ААК«Прогресс».
6. Проверить УП награфопостроителе, компьютере или УЧПУ станка по указанию преподавателя.
4.2.4Разработка операционнойтехнологии.
Выполняется на маршрутно-операционных картахсогласно ГОСТ 3.1418-82 «УСТПП. Правила оформления документов натехнологические процессы и операции, выполняемые на станках с ЧПУ. Обработкарезанием».
4.3 Содержание отчета.
Отчет, составляемый на подгруппу по заданной деталисодержит:
— цель работы;
— порядок выполнения работы;
— эскиз обрабатываемой детали;
— маршрут обработки детали;
— РТК по переходам или схемы распределения припусков на обрабатываемыеповерхности;
— таблицы координат опорныхточек для переходов;
— распечатку УП и перфоленту по переходам;
— операционный техпроцесс для обработки детали.
Литература.
1. Р.И. Гжиров, П.П.Серебреницкий Программирование обработки на станках с ЧПУ. Справочник, Л.Машиностроение, 1990,- 592с.
2. Общемашиностроительныенормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых науниверсальных и многоцелевых станках с ЧПУ. Часть II, М., Экономика, 1990г.,-474с.
Вопросы для самопроверки.
1. Перечислить критерии выбораноменклатуры деталей для обработки на токарных станках с ЧПУ.
2. Перечислить критериигруппирования деталей, обрабатываемых на токарных станках с ЧПУ.
3. Составить схемы возможныхвариантов группирования.
4. Для чего служатподготовительные функции и какие вы знаете?
5. Для чего предназначеныфункции М и какие вы знаете?
6. Какие стандартныетехнологические циклы вы знаете?
7. Какие виды интерполяцииреализованы в УЧПУ типа Н55 и «Электроника НЦ-31»?
8. Дать пример кодированиякруговой интерполяции.
9. Сущность приоритетногоперечня требований к ТП и примеры его использования при выполнении работы.
10.Какиеспособы разбиения припусков при нарезании резьб вы знаете и как онииспользуются?
Работа 5. Подготовка УП и операционных карт дляобработки деталей на ГПМ в ГПС.
Цель работы:Изучение и освоениепроцесса технологической подготовки производства для механической обработкидеталей на многооперационных станках с ЧПУ.
5.1 Методические указания.
Работавыполняется после теоретического изучения темы «Разработка операционнойтехнологии и УП для многооперационных станков с ЧПУ» в два этапа.
На первом этапе, выполняемом в аудитории, проектируетсяоперационный маршрут обработки детали и составляется УП.
На втором этапе, в отделе 33 ААК«Прогресс» студенты получают управляющую перфоленту или записывают УПна дискету, а также распечатывают УП на принтере. После этого, в цехе 29(ГПК-1) ААК «Прогресс» УП вводится в устройство ЧПУ (УЧПУ) станкаСАМ5-850 ТМ1 и осуществляется её графический контроль на дисплее УЧПУ.
Пример разработки УП приведен в Приложении 1.
5.1.1Технические характеристики технологического модуля САМ5-850 ТМ1.
Технологический модуль САМ5-850 ТМ1 предназначен длямеханической обработки отверстий,плоскостей и криволинейных поверхностей в корпусных деталях.
Область применения — комплексная механическая обработка сложных корпусных деталей в условиях мелкосерийногопроизводства и частого изменения конструкции изделий. Материал обрабатываемых деталей: жаропрочные,легированные стали, титановые, алюминиевые и магниевые сплавы.
Выполняемые операции:фрезерование плоское и контурное, сверление зенкерование, развертывание, растачивание,подрезка торцев, обработка канавок и фасонных отверстий методом контурногофрезерования, нарезка резьбы метчиками и резьбовыми фрезами. Вместо зенкерованияпредпочтительнее применятьрасфрезеровывание отверстий фрезами.
Таблица1. Основные технические характеристики модуля.
Характеристика
Размерность
Величина
1. Модель устройства ЧПУ
Вектор — 90
2. Наибольшие габариты обрабатываемых деталей (длина ´ширина ´высота).
мм
850´850´800
3. Габариты зоны, в которой размещается обраба-тываемая деталь (длина ´ширина ´высота).
мм