ПРОГРАММИРОВАНИЕ ОБРАБОТКИ НЕКОТОРЫХ ТИПОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ДЕТАЛЕЙ

При программировании токарной обработки составляют РТК. При составлении РТК учитывают типовые схемы обработки отдельных элементов детали и определяют, траектории всех инструментов, назначенных для выполнения операции. Программирование обработки винтовых поверхностей. Крепежные и ходовые резьбы, червяки, шнеки и другие винтовые поверхности могут обрабатываться на станках с ЧПУ, имеющих связь между поступательным и вращательным движениями рабочих органов. Эта связь, в отличие от жесткой механической связи на токарновинторезных станках с ручным управлением, осуществляется синхронизацией движения подачи с вращением шпинделя с помощью установленного на нем датчика углового положения. Принципиально на станках с ЧПУ могут быть реализованы разнообразные схемы перемещения инструмента для нарезания одно- и многозаходных цилиндрических и конических резьб, а также винтов различного профиля с постоянными или изменяющимися по заданному закону шагами винтовых поверхностей. Для случая нарезания винтовой поверхности с заданными диаметром d и шагом Р при выбранной скорости резания V частоту вращения шпинделя определяют по формуле n = 1000V/пd. После выбора соответствующего этой частоте значения пр. из ряда частот вращения шпинделя данного станка, находят требуемую минутную подачу Sm = Рnр. Все параметры режимов резания при нарезании винтовой поверхности (Np, P, SM) должны находиться в допустимых для конкретно­ го станка пределах. Например, параметры нарезания резьбы М16х0,5 при скорости резания v = 80 м/мин составляют nр = 1600 об/мин, Р - 0,5 мм, SM = 800 мм/мин, т.е. лежат в допустимых пределах для этого станка nр = 20 -2000 об/мин, 5м — 1200 мм/мин Р = 0,2 -30мм. Увеличение шага резьбы до Р = 25 мм требует SM = 4000 мм/мин, что превышает наибольшую минутную подачу, которую может обеспечить данный станок.

Технологические схемы многопроходной обработки крепежных резьб показаны на рис. 4.10. Их строят исходя из того, что форма резьбового резца соответствует профилю обрабатываемой резьбы. Многопроходная обработка резьб состоит из черновых проходов для выборки резьбовой впадины и чистовых проходов с небольшим припуском или без него. На рис. 4.10, а представлен общий случай радиального перемещения резьбового резца под некоторым углом а к направлению винтовой поверхности. Частными случаями этой схемы являются схемы, которые предусматривают заглубление резца перпендикулярно направлению винтовой поверхности (рис. 4.10, б) и вдоль одной из сторон профиля резьбы (рис. 4, в, г). По схемам на рис. 4.10, д, е резец перемещается поочередно вдоль обеих сторон профиля резьбы. В схемах на рис. 4.10, а, б при нарезании резьбы участвуют одновременно обе режущие кромки резца, стружка имеет корытообразную форму, что повышает ее жесткость, в результате чего увеличивается нагрузка на резец. Схемы на рис. 4.10, в, г обеспечивают лучшее стружкообразование, но приводят к неравномерному изнашиванию режущих кромок резца. Схемы обработки, показанные на рис. 4.10, д, е, позволяют наряду с удовлетворительным стружкообразованием достигнуть равно­ мерности изнашивания обеих кромок резца. Резьбонарезание по схеме рис. 4.10, е предусматривает образование зазора е между проходами, исключающего трение ненагруженной кромки резца, что повышает стойкость инструмента. Разделение припуска на черновые проходы является самостоятельной задачей, решаемой с учетом требований к параметрам режима резьбонарезания. Простейшее решение, наиболее часто применяемое на практике, — выбор одинаковой глубины резания t на всех черновых проходах: t = h/k, где h — глубина впадины резьбы; к — число черновых проходов. Такое равномерное разделение припуска приводит к увеличению сечения стружки на каждом последующем проходе и, следовательно, к увеличению нагрузки на резец. В этом случае допустимую глубину прохода выбирают из условия прочности резца на последнем черновом проходе, а на всех предшествующих проходах резец будет недогружен. Постоянство сечения стружки на i-м. проходе достигается разделением припуска по закону геометрической прогрессии:

Нарезание резьбы резцом программируется вручную преимущественно для схем, приведенных на рис. 4.10, б, в или г, с равномерным разделением припуска на заданное число проходов. Более технологич­на, но более трудоемка при вычислениях схема на рис. 4.10, е. В современных системах, как правило, процесс нарезания резьбы программируется по подпрограммам без подробного проведения резца по точкам.

Программирование обработки тел вращения. Определить координаты опорных точек контуров тел вращения достаточно просто с по­ мощью исходной схемы обработки, на которой показаны системы ко­ ординат станка и детали, базовые точки, исходные точки размещения инструмента и т. д. Необходимо учитывать ориентацию детали на станке относительно заданного ее расположения на чертеже (относительно принятой системы координат детали).

Деталь типа «вал» (например, рис. 4.11, а) изготовляется на токарном станке за два установа: в прямой и обратной ориентации относительно ее расположения на чертеже. Взаимное расположение систем координат станка, детали и инструмента при закреплении заготовки в первом установе показано на рис. 4.11, б. Таблицы координат опорных точек в системе координат станка заполняют отдельно для каждого установа. Сначала находят координаты всех опорных точек контура в системе координат детали, а затем их пересчитывают в систему координат станка с учетом взаимного расположения этих систем в каждом установе. Для упрощения подготовки УП в большинстве УЧПУ токарных станков, включая рассматриваемый случай, перемещения по оси X задают в кадрах УП значениями диаметров, а не радиусов.

б)

Рис. 4.11

дают в кадрах УП значениями диаметров, а не радиусов. Некоторые координаты опорных точек рассматриваемого в системе координат детали контура вала можно перенести в таблицу, без пересчетов. Неизвестные координаты вычисляют с помощью размерных цепей. Выполненные схемы и расчеты позволяют определить траекторию движения каждого из назначенных инструментов (см. 4.11, б) при обработке детали как в первом, так и во втором установах, назначить опорные точки на траектории черновых проходов. После уточнения режимов резания для каждого инструмента на каждом переходе вся информация по обработке детали может быть представлена как РТК, состоящая из рисунка, пояснительного текста на рисунке (указывающего, например, порядок обхода опорных точек каждым инструментом), таблиц координат опорных точек и схемы наладки инструмента. Режимы резания, назначенные при разработке операционной технологии, при составлении РТК должны быть уточнены. Скорость резания при токарной обработке на каждом переходе может быть задана или постоянной, или изменяющейся по определенному закону. В любом случае она определяется частотой вращения шпинделя и регулируется или бесступенчато, или переключением ряда частот вращения шпинделя. Зависимость между частотой вращения шпинделя n скоростью резания v имеет вид n = v1000/пd, где d — диаметр обрабатываемой поверхности вращающейся заготовки. При бесступенчатом регулировании n заданная скорость резания реализуется практически без отклонения, а при ступенчатом регулировании отклонения v определяются параметрами ряда частот вращения шпинделя. Ряд частот вращения шпинделя, как правило, строят по закону геометрической прогрессии со знаменателем. Для горизонтальных проходов (при постоянном диаметре точения dj) необходимо выбрать одну из двух соседних частот вращения ряда, между которыми лежит значение требуемой частоты обеспечивающей заданную скорость резания vp. В связи с тем, что превышение технологически обоснованной скорости резания нежелательно, из двух соседних частот вращения ряда выбирают ту, которая соответствует меньшему значению скорости резания. Для наклонных или вертикальных проходов, например, при обработке торца заготовки на токарном станке, рабочий ход разбивают на участки элементарных перемещений, между которыми переключается частота вращения шпинделя. В зависимости от того, уменьшается или увеличивается диаметр, частота вращения шпинделя определяется соответственно начальным или конечным диаметром на этих участках и заданной скоростью резания. Наибольшее отклонение от заданной скорости на каждом участке

На рис. приведен график изменения скорости резания при обработке торца заготовки с наружным диаметром dH и внутренним dK в направлении от периферии к центру. Частоты вращения шпинделя переключаются в точках траектории резца Г/5 в которых для диаметров dt и данного ряда частот вращения л, скорость v равна заданной скорости резания vp. Скорость подачи инструмента vs при токарной обработке обычно задают для всех участков траектории значением минутной по­ дачи Sm = Son, где So — подача на оборот. Вспомогательные перемещения производятся на максимальной рабочей подаче или в режиме быстрого хода.

Поиск по сайту: