Разработка технологического процесса изготовления деталей летательных аппаратов: Учебное пособие по выполнению раздела дипломного проекта

Кафедра “Авиастроения” ДГТУ

Учебное пособие по выполнению раздела дипломного проекта

“РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ”

Ростов-на-Дону, 2005

1

Флек М.Б., Шевцов С.Н., Родригес С.Б., Сибирский В.В., Аксенов В.Н.

Под общей редакцией кандидатата технических наук, доцента

2

М.Б. Флека

1. СРЕДСТВА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОСНАЩЕНИЯ ОПЕРАЦИЙ ОБРАБОТКИ С ЧПУ Под средствами технологического оснащения понимают совокупность технологического оборудования и технологической оснастки, куда, в свою очередь, входит металлорежущий, вспомогательный инструмент и технологические приспособления. Подробное рассмотрение конструкций технологических приспособлений составляет предмет большого числа специальных справочников [4] и выходит за рамки настоящей книги. Ниже будут рассмотрены принципы работы и типы систем ЧПУ, компоновка и технологические возможности станков с ЧПУ, применяемых в авиастроении, особенности и применение инструмента для металлорежущих станков с ЧПУ. 1.1. Назначение и виды станков с ЧПУ, применяемых в авиастроении Применение станков с ЧПУ особенно эффективно при обработке деталей сложной конфигурации, имеющих большое количество карманов, выборок, рёбер, сложных фасонных поверхностей. Представителями таких деталей в авиастроении являются стрингеры, панели, нервюры, стойки, кронштейны, фитинги и т.д. Современные станки с ЧПУ позволяют выполнять обработку с точностью IT6-IT8 и шероховатостью Rz = (3…10) мкм [10, 11]. Как правило, предприятие – производитель авиационной техники, оснащено следующими видами станков с ЧПУ (в скобках приведены некоторые наиболее распространенные их типы): – токарные (16К20Т1, 16К20Ф3С32, 16К30Ф325); – токарно-револьверные (1В340Ф3, 1325Ф30); – токарно-карусельные (1516Ф2); – фрезерные (ФП-17МН, ФП-17СМН, ФП-7СМН, 6Н13СН2, МА655А; СКФ-250–01); – обрабатывающие центры (ИР-500ПМФ4, ИС-500ПМФ4, АГП-630–800, АГПН-630–800, МС-12–250М1, МС-032, МАНО-600Е); – электроэрозионные (PEG-850, А20.793); – станки для лазерной резки листового материала (L4030). Технические данные некоторых станков отечественных производителей приведены в прил. I. Отличительными особенностями современных станков с числовым программным управлением являются: – жесткая виброгасящая конструкция базовых деталей из чугуна; – упрочненные направляющие качения и скольжения с использованием синтетических накладок;

3

– система стабилизации температуры шпиндельных узлов и ходовых винтов (рис. 1.1) с точностью до 1 град., благодаря которой при значительных изменениях температуры окружающей среды в течение всего рабочего времени в условиях интенсивной работы достигается устойчивая повторяемость позиционирования рабочих органов; – система компенсации нагрузки на инструмент, позволяющая автоматически изменять подачу в зависимости от нагрузки на шпиндель Рис. 1.1. Система термостабилизации стан- (рис. 1.2). Эта функция делает ненужка с ЧПУ ной ручную подстройку в процессе обработки; – оснащение револьверных головок станков токарной группы дополнительным приводом, позволяющим выполнять без переустановок детали операции внецентренного сверления и фрезерования; – улучшенная эргономика и обзор оператора; Рис. 1.2. Система автоматической компенсации нагрузки на инструмент

– расширение возможностей редактирования программ обработки; – дополнительные функции, связанные с индикацией поломок, размерной настройкой, сменой инструмента, с использованием специальной технологической и измерительной оснастки, рассматриваемые в разделах 1.3, 1.4. Электроэрозионные станки с программным управлением используются, как правило, в инструментальном производстве, предназначены для обработки стальных термообработанных изделий, имеющих поверхности с прямолинейной вертикальной или наклонной образующей (рабочие элементы вырубных и гибочных штампов и пресс-форм, фильеры для выпрессовки фасонных профилей, фасонные резцы, шаблоны, элементы струйной техники, детали основного производства из труднообрабатываемых материалов и т.п.). На электроэрозионных проволочных вырезных станках могут также обрабатываться любые токопроводящие материалы независимо от их твердости, в том числе, металлокерамические материалы, цветные сплавы [5, 9]. Электроэрозионная обработка металлов основана на физическом явлении, при котором один или оба электрода разрушаются под действием проходяще4

го между ними электрического импульсного разряда и на их поверхности образуются лунки. Причина появления лунок – локальный нагрев электродов до высокой температуры. Длительность импульсов может изменяться в пределах 10–3–10–8 с. При сближении двух электродов и подключении к ним напряжения, достаточного для пробоя образовавшегося межэлектродного промежутка, возникает электрический разряд в виде узкого проводящего канала с температурой, измеряемой тысячами и десятками тысяч градусов. У основания этого канала и происходит разрушение материала электродов. При периодическом прохождении импульсов тока на поверхности детали (анода) образуется углубление, являющееся отпечатком поверхности и контура инструмента (катода). Электрической эрозии, а следовательно, и обработке этим методом подвержены все токопроводящие материалы. Интенсивность процесса эрозии определяется теплофизическими параметрами материалов электродов (температурой и теплотой плавления и испарения, теплоемкостью и теплопроводностью), электрическими параметрами импульсов тока (энергией, амплитудой, длительностью, частотой следования) и свойствами межэлектродной среды (электропроводностью, текучестью, насыщенностью газами и парами, вязкостью). Электроэрозионная стойкость металлов обусловливается сочетанием их теплофизических свойств и в общей форме оценивается комплексным критерием P = cγλTn2, где c – теплоемкость, кал×г/град.; γ – плотность, г/см3; λ – теплопроводность, кал×см2/град.×г; T – температура плавления металла, ºС. Процесс эрозии значительно интенсифицируется в жидкой среде и имеет, как правило, ярко выраженный полярный эффект, вследствие которого один электрод (инструмент) изнашивается меньше другого (детали). Выбрасываемый из эрозионной лунки металл застывает в жидкой среде в виде мелкодиспергированных гранул шаровидной формы (рис. 1.3). Схемы электроэрозионной обработки приведены на рис. 1.4., 1.5. Электродом-инструментом на вырезном электроэрозионном станке служит непрерывно перематывающаяся проволока из латуни. Способ подачи рабочей жидкости (диэлектрика) – струйный с прокачкой под давлением. Паспортные данные некоторых электроэрозионных станков с ЧПУ приведены в прил. I, табл. 1.8. Как правило, электроэрозионные станки имеют 2–3 или 5 управляемых координат. 5-координатные станки применяются для изготовления деталей сложного профиля с вертикальной, наклонной образующей, в том числе с переменным углом наклона и с различными контурами в верхней и нижней плоскости. Компьютерное ЧПУ интегрированной системы обеспечивает графический контроль детали с визуализацией процесса обработки в реальном времени, позволяет просматривать и редактировать УП в процессе обработки. С помощью инсталлированной системы CAD/CAM можно готовить УП для обработки сложнопрофильных деталей непосредственно на рабочем месте. 5

а

б

в

Рис. 1.3. Стадии образования лунки в месте прохождения электрического импульсного разряда. а – прохождение импульса; б – выброс металла; в – стационарная стадия: 1-канал проводимости; 2 – газовая полость; 3 – зона испарения металла; 4 – зона плавления металла; 5 – гранулы застывшего металла; 6 – электроэрозионная лунка.

Рис. 1.4. Изготовление матрицы разделительного штампа на Рис. 1.5. Воспроизведение формы катодного электровырезном электроэрозионном да (инструмента) на анодном (детали) станке

Станки лазерной резки предназначены для раскроя материала и изготовления плоских деталей сложной формы по управляющей программе.

6

Рис. 1.6. Настройка станка для лазерной резки листового материала

Система CAD/CAM позволяет строить математические модели обрабатываемых деталей, располагать их на раскраиваемом листе в ручном и автоматическом режиме, назначать режимы резания, строить эквидистанту и обрабатывать постпроцессором полученную конструктивную и технологическую информацию (рис. 1.6). Станки обеспечивают точность позиционирования режущей головки при выполнении раскроя листовых материалов до 0,01 мм. Инструментом служит лазерный луч, подводимый к лазерной головке через систему зеркал. Вентиляция всего канала хода луча осуществляется азотом. Газонепроницаемая система вентиляции обеспечивает постоянное избыточное давление в канале хода луча. Все зеркала охлаждаются холодильным агрегатом лазера, стабилизирующим температуру системы (рис. 1.7). Основным конструктивным элементом установки является лазерная режущая головка, приводимая в движение от двигателя оси Z. Линза (ZпSе) собирает параллельные лазерные лучи в фокус, где излучение достигает максимальной плотности энергии. В зависимости от типа применяемой линзы, фокусное расстояние составляет 5˝ или 7,5˝. Для достижения оптимальных результатов обработки фокус должен быть настроен на определенную точку относительно поверхности заготовки. Линза охлаждается потоком режущего газа, который соосно лазерному лучу подводится в свободное пространство под линзой. Через режущее сопло, которое дополнительно охлаждается очищенным сжатым воздухом, излучение и режущий газ подводятся к заготовке.

7

Рис. 1.7. Схема движения лазерного луча и системы автоматической фокусировки 1 – TLF-лазер с лучевым телескопом; 2 – отклоняющее зеркало; 3 – отклоняющее зеркало и фазовращатель; 4 – отклоняющее зеркало на блоке движения; 5.1; 5.2 – отклоняющее зеркало и зеркало автоматической фокусировки; 6 – линза; S – луч.

На режущей головке находится защищенный крышкой сенсорный блок емкостной системы DIAS (Digital Intelligents Abstands System) регулировки расстояния между соплом и листом во время процесса резки. Паспортные данные станка с ЧПУ L4030 для лазерной резки приведены в прил. I, табл. 1.10. 1.2. Принципы работы и типы систем числового программного управления Все станки с программным управлением (ПУ) делятся на станки с цикловым ПУ (ЦПУ), числовым ПУ (NC), компьютеризированным ПУ (CNC) [6, 7, 11]. Принципиальной особенностью станков с ЧПУ (NC и CNC) является наличие управляющей программы (УП) обработки, включающей в себя весь комплекс технологических команд, величины перемещений исполнительных органов станка и постоянные циклы обработки, кроме того, системы ЧПУ имеют диагностику сбоев УП или электронной части. Программоносителем может быть: магнитная лента, перфолента, дискета, флэш-память. Ввод программ может быть также осуществлен с компьютера. Некоторые типы станков позволяют выполнить расчет УП непосредственно на УЧПУ (устройство ЧПУ) станка. Одним из основных узлов существующих контурных систем с ЧПУ является линейный или линейно-круговой интерполятор, который обеспечивает определенный закон движения инструмента по заданной траектории. Интерполятор представляет собой вычислительное устройство, преобразующее кодовую запись на программоносителе величины и направления перемещения инструмента по осям координат в командные импульсы для двигателей подач. Обрабатываемый контур может быть задан только дискретно, т.е. координатами отдельных его точек, называемых опорными точками (рис. 1.8). Траектория движения инструмента между соседними опорными точками опреде8

ляется видом интерполяции, которую выполняет интерполятор.

б

а Рис. 1.8. Интерполяция криволинейного контура: а – линейная; б – круговая

Величины скачков ступенчатой траектории при формировании контура незначительны. Они равны или кратны цене управляющего импульса, поступающего из интерполятора или импульса, формируемого датчиком обратной связи. Наиболее часто используется значение дискреты, составляющее 0,01 мм на каждый импульс; в обрабатывающих центрах значение дискреты составляет 0,01÷0,001 мм. Если контур формируется не точкой (вершиной резца), а радиусом фрезы (рис. 1.9), то в системах NC в программу записывают не координаты точек контура (A, B), а координаты опорных точек (A’, B’) траектории движения фрезы (эквидистанты).

Рис. 1.9 Траектория движения инструмента при обработке криволинейного контура

Однако интерполятор не обеспечивает непрерывную функциональную связь между движениями по осям координат. Фактически он перемещает инструмент по прямой, дуге окружности или параболе приближенно, включая подачу попеременно то вдоль одной, то вдоль другой оси, непрерывно оценивая отклонение от заданной кривой и стремясь свести эти отклонения к минимуму. В системах ЧПУ типа CNC возможно программирование как точек контура, так и координат опорных точек траектории инструмента. 9

Для упрощения разработки программ и эксплуатации станков с ЧПУ руководствуются рекомендациями Международной организации по стандартизации ISO-R841, где за основу принята правая система координат X, Y, Z, оси которой указывают положительные направления движения инструментов относительно детали (рис. 1.10). При этом за положительные приняты направления, при которых инструмент удаляется от детали. Если деталь движется относительно неподвижного инструмента, то ее перемещения положительны (пунктирные оси X’, Y’, Z’ на рис. 1.10), когда она удаляется от инструмента. Ось Х всегда располагают горизонтально, а ось Z совмещают с осью вращения инструмента (или шпинделя в токарных станках).

Рис. 1.10. Стандартные системы координат в станках с ЧПУ

Если вдоль одного направления в станке движется два или три рабочих органа, то используют дополнительные обозначения осей: U, V, W – вторичные оси; P, Q, R – третичные оси. Например, продольное перемещение стола в расточном станке (рис. 1.11, б) обозначено не Z’ (штрих программировать нельзя), а буквой W. Вторичные и третичные оси используют также в станках, где число программируемых координат больше трех. Программирование обработки может осуществляться в системе координат станка или детали. Для удобства составления программ и наладки станков абсолютное начало координат может быть выбрано в любом месте в пределах рабочих ходов исполнительных органов станка. Такое начало координат называется «плавающим нулем» или «смещением нуля» обработки (функции G53 – абсолютная система координат станка, G54, G55…G59 – функции «смещения нуля»), при этом расчет производится в системе координат детали. Существуют два способа программирования станков с ЧПУ: абсолютный и относительный. При абсолютном программировании задаются значения координат опорных точек траектории, при относительном – приращения по координатам между опорными точками. Программа: – представляет собой последовательность фаз обработки; – подразделяется на кадры. Кадр: 10

– содержит информацию об условиях и длине перемещения и вспомогательные функции; – состоит из номера кадра, одного или нескольких слов и знака конца кадра (LF; EOB и т.д., в зависимости от типа УЧПУ); – знак конца кадра должен стоять обязательно!; – может быть различной длины (в зависимости от типа УЧПУ); – последовательность слов любая или в определенном порядке (согласно инструкции по программированию для данного УЧПУ); – N – слово, которое должно всегда стоять в начале кадра.

Рис. 1.11. Расположение осей координат на станках с ЧПУ: а – токарные станки; б – горизонтально-расточные и обрабатывающие центры; в – вертикальные консольно-фрезерные; г) сверлильные и вертикальные бесконсольнофрезерные

Пример (для обрабатывающего центра ИР-500ПМФ40): 11

Слово: – программное слово состоит из буквы адреса и последовательности цифр, обозначающих содержание слова; – слова могут быть различной длины, т.к. в слово записываются только те цифры, которые содержат информацию. Пример (для обрабатывающего центра ИР-500ПМФ40): N0120 G00 X0005000 Т01 M03 S08 $ Тот же пример с переменной длиной слова: N120 G0 X5000 Т1 M3 S8 $ Тот же пример, запрограммированный с десятичной точкой: N120 G0 X5 Т1 M3 S8 $ Структура кадра: – запись адресов; – адрес слова, изображаемый адресной буквой; – содержание слова, отображаемое цифрами; – количество допустимых адресов и цифр (зависит от типа УЧПУ). Таблица 1.1 Основные технологические команды систем УЧПУ Адреса Вызов инструмента. (Например: Т01; Т02…Тi; где i – номер позиции инструментального магазина) S Частота вращения шпинделя F Подача (может быть выражена кодовым числом или запрограммирована в явном виде) G – подготовительные функции G00 (G0) Ускоренное перемещение (позиционирование) G01 (G1) Линейная интерполяция G02 (G2) Круговая интерполяция по часовой стрелке G03 (G3) Круговая интерполяция против часовой стрелке G04 (G4) Выдержка G17 Выбор плоскости обработки ХОY G18 Выбор плоскости обработки ХОZ G19 Выбор плоскости обработки YОZ G41 Коррекция инструмента (инструмент слева) G42 Коррекция инструмента (инструмент справа) G53 Отмена смещения «0» (система координат станка) G54...G59 Смещение «0» (система координат детали) Т

12

Окончание табл. 1.1 G80 G81 G82 G83 G84 G85 ÷G89 G90 и G91 М00 (М0) М01 (М1) М02 (М2) М03 (М3) М04 (М4) М05 (М5) М06 (М6) М10 и М11 М19 М30 М41..М44

Отмена циклов Цикл сверления Цикл цекования Цикл глубокого сверления Цикл резьбонарезания Циклы растачивания Ввод перемещений в абсолютной и относительной системах координат Вспомогательные функции Стоп программы Стоп программы с подтверждением Конец программы Включение вращения шпинделя по часовой и против часовой стрелки Выключение вращения шпинделя Смена инструмента Зажим и разжим Ориентация шпинделя Конец программы Выбор частоты вращения шпинделя

Расчет управляющих программ (УП) для станков с ЧПУ может осуществляться: а – «вручную», т.е. без использования вычислительной техники; б) с помощью систем автоматизированного расчета программ. При работе в CAD/CAM-системе (разд. 6) разрабатывается математическая модель обрабатываемой детали, определяются координаты исходной точки обработки, рассчитывается траектория движения инструмента, назначаются режимы резания, включение, выключение шпинделя и охлаждения, вспомогательные команды. Полученная исходная программа обрабатывается постпроцессором (т.е. информация переводится в коды станка) под соответствующий станок. После пробной обработки детали на станке с ЧПУ и устранения выявленных недостатков технологический процесс и УП сдаются в цех-изготовитель. Завершая раздел, необходимо сказать о все более широком использовании на предприятиях, производящих авиационную технику, так называемых интеллектуальных станков, характеризующихся наличием систем контроля поломки и износа инструмента, встроенных систем контроля размеров детали на станке, развитыми средствами связи с центральной ЭВМ и другим оборудованием механического цеха. При выборе технологического оборудования для оснащения выпуска новых или модернизируемых изделий необходимо пользоваться критериями, изложенными в табл. 1.2.

13

Таблица 1.2 Основные критерии выбора станков с ЧПУ Параметры Общие данные

Критерии Примечания Объем обработки. Уточнить, возможна ли одноЧисло управляемых координат. временная обработка по всем Рабочие подачи. координатам Точность и повторяемость перемещений. Мощность приводов и жесткость системы Система смены Емкость инструментального мага- Учесть допустимый диаметр инструмента зина. осевых инструментов. Быстрота смены инструмента. Возможность обновления Контроль поломки и износа инст- комплекта инструментов в магазине или смены магазина румента Система смены Размеры и масса заготовки. Обратить внимание на безодеталей Быстрота смены деталей. пасность персонала Точность и повторяемость базирования Качество системы Качество диалога «человек – ста- Обратить внимание на возуправления нок». можность подсоединения к Возможность облегчения про- ЭВМ граммирования. Объем памяти для хранения программ обработки. Наличие и совместимость интерфейса для связи с внешними устройствами Дополнительные Контроль на станке. Наличие кожухов, которые функции Отвод стружки. могут мешать доступу наладСмазывание. чика Доступ к станку. Безопасность персонала Капиталовложения Стоимость станка. Примерная стоимость в USD: Стоимость дополнительного обо- Токарный центр c автоматирудования. ческой сменой деталей – 1,8 Стоимость программного обеспе- млн чения. Обрабатывающие центры: Стоимость технического обслу- 31/2 коорд – 1,2 млн; живания и сопровождения фир- 4 коорд – 1,7 млн; мой-изготовителем 5 коорд – 3,9 млн

14

1.3. Особенности инструментального обеспечения операций механической обработки с ЧПУ Номенклатура инструмента для станков с ЧПУ определяется формой, размерами обрабатываемых деталей и технологическими возможностями наличного парка станков [4, 7, 8]. В конкретных условиях могут применяться инструменты, отличные от приведенных ниже в табл. 1.3 – 1.7. Для обработки отверстий следует использовать сверла и расточные резцы ограниченной номенклатуры. Зенкеры и развертки в большинстве случаев нежелательны к применению (их употребление целесообразно при обработке больших партий деталей). Второй и третий классы точности отверстий достигают растачиванием. При обработке внутренних основных поверхностей используются центровочные и спиральные сверла, а также расточные резцы с углами ϕ = 95o , ϕ1 = 5 o для черновой обработки и расточные контурные рез-

цы с углами ϕ = 93o , ϕ1 = 32 o для чистовой обработки (табл. 1.4, 1.5). Размеры расточного инструмента устанавливают соответственно размерам обрабатываемых отверстий: диаметру и длине. Рекомендуемая длина рабочей части оправки расточного инструмента, определенная на основе статистического анализа [8], требований к жесткости и рекомендаций к предельным режимам резания, приведена в табл. 2.7. Производственная практика показывает, что номенклатуру диаметров сверл можно ограничить рядом, приведенным в табл. 1.8, причем значения дробных диаметров определяются диаметрами отверстий под нарезание резьбы. Вместо спиральных сверл, в особенности для обработки глухих отверстий, целесообразно применять пластинчатые (перовые) и перовые донные сверла диаметрами из ряда, приведенного в табл. 1.5. Наружные основные поверхности с образованием прямых уступов формируют проходным подрезным резцом с углами ϕ = 95o , ϕ1 = 5 o для черновой обработки и контурными резцами с углами ϕ = 93o , ϕ1 = 32 o для чистовой обработки (табл. 1.3). Образование наружных и внутренних дополнительных поверхностей выполняется инструментами, приведенными в табл. 1.4, 1.7.

15

Таблица 1.3 Инструмент для токарной обработки наружных основных поверхностей Резец Проходной левый

Форма рабочей части

подрезной

Углы в плане, град. ϕ1 ϕ 95 5

Материал режущей части

TI4K8, T5K10, BK8 95

5

Контурный левый

93

32

Контурный правый

93

32

Контурный левый

63

62

Контурный правый

63

62

Проходной правый

подрезной

16

TI4K8, TI5K6, BK6

Таблица 1.4 Инструмент для токарной обработки наружных дополнительных поверхностей Резец

Форма рабочей части

Для угловых канавок

Размеры, мм b l D 2х2 3х3 5х5 8х8

Прорезной

Для проточки торцовых канавок

Материал режущей части

PI8 –

1 2 3

3 5 10

6 I0

15 25

–

T5K10, BK8

PI8 PI8, TI5K10 TI5K10, BK8

30 PI8 25 70 I50 35 30 70 I50 40 30 TI5K10, BK8 70 I50

3 6 I0

Резьбовой –

–

– TI5K6, BK6

Отрезной

3

35

– PI8

17

Таблица 1.5 Инструмент для обработки отверстий Сверло

Форма рабочей части

Центровочное

Размер Материал режущей часd, мм ти 6,3 (при D = 25 мм) Р6М5, Р18

10,1; 12,5 13,8; 15,3 17,3; 20,0 22,5; 25,0 27,5; 30,0 35,0; 40,0 45,0; 50,0

Спиральное

Пластинчатое (перовое)

Р6М5 Р18

25,0 30,0 35,0 40,0 45,0 50,0

Р6М5, Р18

Таблица 1.6 Инструмент для токарной обработки внутренних основных поверхностей Резец Расточной проходной

Форма рабочей части

Материал режущей части Т14К8 Т5К10 ВК8

Т14К8 Т15К6 ВК6

Расточной контурный

18

Таблица 1.7 Инструмент для токарной обработки внутренних дополнительных поверхностей Форма рабочей части

Резец Для угловых канавок

Размеры, мм b

l

L

2

60 до 10 – 3 100 10–50 50– 100

5

150

8

200 св. 100

1 3 до 2 5 60

Прорез-ной

d

Мате-риал режу-щей части Р18 Т5К10 ВК8

от 10 Р18

3 10 100 от 16 6 15 150 от 20 10 25 200 от 50 – –

Резьбо-вой

–

–

Т5К10 ВК8 Т15К6 ВК6

Таблица 1.8 Длина рабочей части оправки расточного инструмента и предельные режимы резания Длина Предельные режимы резания для стали (σв – уменьшить Х на 10 мм. Y<X*SN30> – Y равен Х, умноженному на синус 30о. Нулевые точки Адрес «0» указывает ЧПУ, что программируется нулевая точка программы. Значения нулевых точек могут быть заданы в файле 126 или в самой УП. В каждой программе или на каждой оси может быть задано до 50 нулевых точек. Пример задания таблицы нулевых точек. :OS X1 = 381 X2 = 390,86 Y1 = 27,38 Для вызова нулевой точки внутри программы указывается следующее: алфавитный знак «О», наименование выбранной оси, знак выбранной нулевой точки. Пример вызова нулевой точки.

78

OX1OY1 – нулевая точка получает значения координат X1 = 381 и Y1 = 27,38. При вызове и каждом включении программы активными являются нулевые точки оси /0. о/. Отмена нулевой точки осуществляется программированием нулевой точки нулей – OXоOYо. Смена инструмента Находящиеся в магазине инструменты описываются в глобальной секции (файл 127) или в местной (в конце программы). Местные секции активизируются через G37TL, глобальная – через G37TG. Таблица инструментов начинается строкой: :TL (L – номер инструмента) далее следует описание инструмента. Пример. Строки описания инструмента T4#5L276.78R-0.05 (R7.986; T4-FREZA D16 CORR.:R = 0, …)

расшифровывается следующим образом: T4 – номер инструмента; # – знак разделения; 5 – номер гнезда; L276.78 – длина инструмента, измеренная прибором для настройки; R–0.05 – величина коррекции. Информация в круглых скобках является справочной и не влияет на обработку – здесь допускаются пробелы: R7.986 – радиус инструмента, измеренный прибором при настройке; T4-FREZA D16 – информация об инструменте для наладчика; CORR.:R = 0 указывает, что выполнен расчет на эквидистанту; если описан контур детали, то указывают CORR.:R = 8, т.е. сразу вводится коррекция на полный радиус инструмента. Смена инструмента осуществляется командой Т4М6, где T4 – номер требуемого инструмента; М6 – команда смены. Кадры высокого уровня (КВУ) Кадры высокого уровня, не вызывающие никаких движений, дают возможность более гибкого программирования, выполнения переходов, команд и т.д. Как и кадры ISO, КВУ могут иметь номер и отличаются от строк ISO восклицательным знаком, находящимся за номером кадра. Кадры ISO и КВУ не могут помещаться в одной строке. КВУ разделены на поля, каждое из которых выполняет определенную операцию. Различные поля разделяются между собой знаком «!» или “ “и выполняются в последовательности их записи (рис. 3.14). Содержание полей: 1. При программировании кадров КВУ возможно задание параметров со значением, являющимся результатом вычисления математического выражения.

79

Рис. 3.14. Структура кадра высокого уровня

Пример. N14!X = 100! – параметру Х присваивается значение 100; N14!X = 100–2*R! – параметру Х присваивается значение, являющееся результатом вычисления выражения 100 – 2*R. 2. Преобразование декартовых координат в полярные и обратно. Полем !СP! производится преобразование декартовых координат с параметрами НХ и НY в полярные HR (радиус) и НТ (тригонометрический угол в градусах). После выполнения преобразования параметры HR и НТ содержат результат преобразования в то время, как НХ и НY остаются неизменными. Пример. После строки: N14!НХ = 1; НY = 1;СР! HR = 1.4142… НТ = 45 обратное преобразование производится полем !РС!. Переходы Используются 3 типа перехода. Переход на определенный кадр без возврата. Примеры. N14 !G0N64! – выполнение программы переходит на кадр 64. N14 ! Х = 100;Y = -11!G0N64! – сначала параметру Х присваивается значение 100, затем параметру Y – значение –11, затем переход на кадр N64. N14 !G0N64!Х = 100;Y = -11! – переход на кадр N64, затем параметру Х присваивается значение 100 и параметру Y – значение –11. Переход на последовательность кадров с возвратом. Примеры. N140 !G0N60-G0N120! – УЧПУ переходит к выполнению программы от кадра 60 до кадра 120. После выполнения кадра 120 обработка продолжается

80

с кадра, стоящего после кадра, в котором запрограммирован этот переход (в нашем случае – с кадра 141). Переход на подпрограммы. Пример. !G0Р96! – УЧПУ оставляет выполнение основной программы и переходит на выполнение подпрограммы, находящейся в памяти. Вызванная подпрограмма должна начинаться знаком % и заканчиваться G26 (конец подпрограммы). После выполнения подпрограммы УЧПУ переходит на выполнение кадра основной программы, который стоит после кадра команды перехода на подпрограмму. Условные функции Условные функции записываются в следующем формате !IF (выражение 1 < = > выражение 2); (поле А); (поле Б);.! (поле С) ! Если значение первого выражения меньше, равно или больше значения второго выражения (можно употребить одно или два условия), выполняется поле А. В противоположном случае, выполняется переход до первого восклицательного знака, и выполняется поле С. Пример. N14!IF AA2;GON30!GON47! – если АА ≠ 2, выполняется переход на кадр 30, если АА = 2 – на кадр 47. Постоянные циклы Постоянные циклы вызываются программированием G27С…, где после С следует номер постоянного цикла. Возможны два типа постоянных циклов: – постоянные циклы СИСТЕМЫ (от 1 до 30); – постоянные циклы ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ (от 31 до 119). Постоянные циклы системы внесены в защищенную зону памяти и не могут быть изменены. Постоянные циклы пользователя могут программироваться пользователем в зависимости от его специфических задач обработки. Отмена постоянных циклов производится командой G27C0. При записи постоянных циклов для программирования движения осей применяются исключительно параметры АА, АВ, АС вместо Х, Y, Z. Ц и к л с в е р л е н и я (C1) (рис. 3.15). Состоит из: – подхода на быстром ходу до начала отверстия; – движения на рабочей подаче до конца отверстия; – выхода из отверстия на быстром ходу. Параметры: НА – начало отверстия; НВ – конец отверстия; НС – длина выхода.

81

Рис. 3.15. Схема движения инструмента в цикле сверления С1

Пример. ПОСТОЯННЫЙ ЦИКЛ СВЕРЛЕНИЯ % N1G0AC N2G1 AC N2G0 ACG26 %-знак обязателен после текста (текст не обязателен). Ц и к л с в е р л е н и я с п а у з о й (C2) (рис. 3.16). Состоит из: – подхода на быстром ходу до начала отверстия; – движения на рабочей подаче до конца отверстия; – паузы; – выхода из отверстия на быстром ходу. Параметры: НА – начало отверстия; НВ – конец отверстия; Рис. 3.16. Схема движения инструмента в цикле НС – длина выхода; сверления С2 ТТ – время паузы. Пример. ЦИКЛ СВЕРЛЕНИЯ С ПАУЗОЙ % N1G0AC N2G1 ACG4… N3G0 ACG26 Ц и к л г л у б о к о г о с в е р л е н и я (C4) (рис. 3.17). Состоит из: – подхода на быстром ходу до значения диаметра сверла; – движения на рабочей подаче до конца отверстия; – выхода до начала отверстия на быстром ходу (выброс стружки); – подхода на быстром ходу до позиции окончания сверления; – дальнейшей обработки до конца сверления; – выхода из отверстия на быстром ходу. Параметры: НА – начало отверстия; НВ – конец отверстия; НС – длина выхода; R – радиус инструмента; НЕ – параметр окончания сверления в данный момент. 82

Рис. 3.17. Схема движения инструмента в цикле сверления С4

Пример. ЦИКЛ ГЛУБОКОГО СВЕРЛЕНИЯ % N1НЕ (устанавливает НЕ до сверления) N2G0AC (на быстром ходу до начала сверления); N3!НЕ = НЕ-2*R;IFHE< = HB;HE = HB! (увеличить НЕ на 2R, ограничивая его в конце отверстия) N4G1 AC (сверление до НЕ) N5G0 AC (выход до начала отверстия на быстром ходу – выброс стружки); N6!IFHE>HB;GON2! (повторение, если сверление отверстия не закончено) N7G0 ACG26 (выход на быстром ходу до НС и конец цикла) Ц и к л н а р е з а н и я п р а в о й р е з ь б ы (C8) (левой – С9) (рис. 5.18)]. Состоит из: – подхода на быстром ходу до входа в отверстие; – движения на рабочей подаче до конца отверстия; – остановки шпинделя и паузы; – включения шпинделя в противоположном направлении и возвращения на рабочей подаче до входа отверстия; – возврата на быстром ходу до НС; – установления предыдущего направления вращения шпинделя. Параметры: НА – начало отверстия; НВ – конец отверстия; НС – длина выхода; ТТ – время паузы. Рис. 3.18. Схема движения инструмента в цикле нарезания резьбы С8, С9

Пример. ЦИКЛ РЕЗЬБОНАРЕЗАНИЯ % N1G0ACМ3 83

N2G1 ACМ5 N3G4 N4ACM4 N5G0 AC N6M3G26 Ц и к л р а с т о ч к и с о с т а н о в о м ш п и н д е л я (C10). Состоит из: – позиционирования на быстром ходу на координаты центра отверстия; – обработки на рабочей подаче до конца отверстия; – остановки шпинделя и паузы; – выхода на быстром ходу до НС. Параметры цикла и схема движения инструмента полностью аналогичны циклу сверления С2 (рис. 3.15). Пример. ЦИКЛ РАСТОЧКИ % N1G0AC N2G1 ACМ5 N3G4 N4G0 AC N4М3G26 Растачивание с позиционированием шпинделя при в о з в р а т е (C11) (рис. 3.19). Цикл состоит из: – позиционирования на быстром ходу на координаты центра отверстия; – обработки на рабочей подаче до конца отверстия; – остановки шпинделя и его позиционирования; – перемещения центра инструмента на 0,1 мм; – выхода на быстром ходу до НС; – выключения шпинделя. Параметры: НА – начало отверстия; НВ – конец отверстия; НС – длина выхода. Рис. 3.19. Схема движения инструмента в цикле растачивания С11

Пример. N1G0AC N2G1 ACМ19 N3G0АА N4AC N4М3G26

84

Внутреннее фрезерование отверстия (C12) (рис. 3.20). Цикл состоит из: – достижения НА обработки; – внутреннего кругового фрезерования с возвратом в центр; – возврата на быстром ходу на НС. Параметры: НА-рабочая позиция; НС-исходная позиция; HD-диаметр отверстия; R-радиус инструмента. Пример.

Рис. 3.20. Схема движения инструмента в цикле внутреннего фрезерования отверстия С12

N1!FHD< = 2*R СЛИШКОМ ТОЛСТЫЙ ИНСТРУМЕНТ N2G1AC N3G2AA ABIJ N4AAABIJ<J> N5AAAB<J> I J<J> N6G0ACG26 В кадре 1 производится сравнение диаметров инструмента и отверстия и, если диаметр инструмента больше диаметра отверстия, то дается сообщение «СЛИШКОМ ТОЛСТЫЙ ИНСТРУМЕНТ». Подготовительные функции (табл. 3.10).

Таблица 3.10 Часто употребляемые подготовительные функции Обозначение слова Значение слова «Подготовительная функция» «Подготовител ьная функция» G12 Координация третьей оси. Представляет третью ось как прямую, проходящую через две точки с заданными координатами на двух осях плоскости. Является активной и при коррекции на радиус. Движение в плоскости, к которой относится G12, может быть прямолинейным или круговым, включая входы и выходы из контура (G41 и G42). При круговом движении в плоскости выполняется геликоидальная интерполяция G13 Отмена G12

85

Окончание табл. 3.10 Обозначение слова Значение слова «Подготовительная функция» «Подготовител ьная функция» G25 Выбор тройки осей. (G25XYZ – активными являются оси X; Y; Z). G26 Конец подпрограммы и переход в основную программу G27 Вызов постоянного цикла. G27С0 – отмена. G37 Вызов локальных и глобальных файлов. G37PL Вызов локальной секции параметров G37PG Вызов глобальной секции параметров (файл 125) G37ОL Вызов локальной секции нулевой точки G37OG Вызов глобальной секции нулевой точки (файл 126) G37ТL Вызов локальной секции G37ТG Вызов глобальной секции коррекции инструмента (файл 127) G38 Вызов смены инструмента. Выполняет автоматическую смену инструмента G39 Отмена автоматической смены инструмента G40 Отмена коррекции радиуса инструмента. Программируется при активных G41, G42 и отменяет их G41 Включение коррекции радиуса инструмента, инструмент слева. Программируется контур обрабатываемой детали вместо траектории центра инструмента G42 Действует аналогично G41, но инструмент справа G53 Отмена коррекции нулевой точки и длины инструмента G54 Включение коррекции нулевой точки и длины инструмента G80 Отмена цикла резьбонарезания G84 Включение цикла резьбонарезания

Примечания: 1. После сброса активными остаются G37PG; G37OG; G37ТG. 2. Локальные секции – это секции параметров (начинающиеся «:РА»), нулевой точки (начинающиеся «:OS»), коррекции инструмента (начинающиеся «:ТL»), расположенные в конце программы (см. выше Смена инструмента). 3. Глобальные секции – это файлы 125 (параметров), 126 (нулевой точки), 127 – (коррекции инструмента).

Рис. 3.21. Схема коррекции радиуса инструмента при исполнении подготовительных функций G41 и G42

86

Вспомогательные функции Действие вспомогательных функций М0; М1; М2; М3; М4; М6; М8; М9 полностью аналогично действиям, рассмотренным в разд. 3.4 для УЧПУ Н33– 2М. М19 – позиционирование шпинделя. Вызывает останов и позиционирование шпинделя в строго определенном положении. Подача Программируется адресом «F», которому соответствует значение подачи, выраженной целочисленными единицами в минуту. Пример. F100 соответствует подаче 100 мм/мин. При вращательном движении F100 соответствует подаче 100 град./мин. Разрядность подачи FХХХХХ, ХХХ. Скорость шпинделя «S» Программируется адресом «F», имеющим разрядность SХХХХХ, ХХХ. Программирование перемещений Способы описания прямой линии. УЧПУ CNC 1600 принимает и идентифицирует следующие комбинации параметров и функций G: − G1XY ⎫ ⎪ − G1X ⎬ – координаты конечной точки; − G1Y ⎪⎭ – G1QF – конечный наклон; – G1 – линейная интерполяция. Конечный наклон программируется параметром QF в градусах и десятичных долях градуса. Относится к первой рабочей оси рабочей плоскости в тригонометрическом направлении (положительное направление против часовой стрелки) (рис. 3.22).

Рис. 3.22. Программирование наклона прямой линии в CNC 1600

87

Способы описания окружностей. Иллюстрируются следующими примерами G2/G3 I J X Y; G2/G3 I J QF; G2/G3 X Y; G2/G3 RA; G2/G3 I J; G2/G3 RA QF где X, Y – координаты конечной точки; I, J – координаты центра окружности; RA – радиус окружности; QF – конечный наклон. Стандарт ИСО сопрягает параметр I с осью Х, а J с осью Y. В CNC 1600 I сопряжен с первой осью рабочей плоскости, а параметр J – со второй осью рабочей плоскости. Параметр К Рис. 3.23. К формату описания окружностей в CNC 1600 (слева) отсутствует.

Пример При назначении порядка рабочих осей G25XYZ параметр I сопряжен с осью Х, а J с осью Y. После переназначения порядка осей G25ZXY параметр I будет сопряжен с осью Z, а J – с осью X. Комбинация п р я м а я л и н и я – д у г а о к р у ж н о с т и . Программируется следующими кадрами G1 G2/G3 I J X Y G1 G2/G3 I J RA QF G1 G2/G3 I J RA где комбинация G1 G2/G3 означает, что прямая, задаваемая функцией G1, является касательной к дуге окружности, определенной параметрами, указанными выше. Если в кадре не запрограммированы параметры конечных точек, некоторые сегменты контура открыты (G1, G1 QF, G2/G3 I J, G2/G3 RA, G1 G2/G3 I J RA). Если конечные точки полностью определены, сегменты контура закрыты. Недопустимо программировать два открытых сегмента подряд, т.к. конечная точка предыдущего сегмента не определена, и следующий открытый сегмент не имеет начальной точки. Открытыми сегментами кривой могут быть: – прямая линия с определенным наклоном и начальной точкой; – окружность с определенными центром и радиусом. Коррекция радиуса инструмента Программирование контура обычно производится без учета радиуса инструмента, поэтому траектория перемещения инструмента отличается от запрограммированного контура.

88

Рис. 3.24. Перемещение центра фрезы (A – G) относительно программированной траектории (1–6)

При внимательном рассмотрении рис. 3.24 можно отметить следующее: – некоторые внутренние углы (зоны 3–4 и 4–5) невозможно обработать изза слишком большого радиуса инструмента; – около внешних углов контура на траектории вводятся незапрограммированные дуги для соединения обрабатываемых поверхностей; – некоторые участки программированной траектории выпадают из обработки из-за большого радиуса инструмента (зона 5). Вообще, если в программе активна коррекция радиуса инструмента (G41; G42), устройство выполняет для каждого программированного контура определенные операции с целью преобразования этого контура в движение центра инструмента. Ниже приведены основные действия, выполняемые устройством CNC1600 по формированию перемещения центра инструмента. Изменение положения прямолинейного сегмента контура на величину радиуса инструмента (рис. 3.25). Рис. 3.25

Уменьшение длины или отмена сегментов, которые складываются с остальными участками контура (рис. 3.26). Рис. 3.26

Введение дуги окружности вокруг внешнего угла с радиусом, равным радиусу инструмента (рис. 3.27). Рис. 3.27

89

Уменьшение / увеличение радиуса внутренней / внешней дуги окружности на значение радиуса инструмента. Отказ от дуги окружности, если радиус окажется отрицательным (в случае внутренней дуги) (рис. 3.28). Рис. 3.28

Очевидно при формировании эквидистантной траектории для обработки сложного контура, состоящего из цепочки связанных сегментов, УЧПУ должно на каждом шаге (формируя траекторию обработки каждого сегмента) «заглядывать» вперед на один шаг, чтобы учесть влияние последующего сегмента на предыдущий. Рис. 3.29 иллюстрирует обратную ситуацию: при формировании сложного контура последующие сегменты могут влиять на траекторию обработки предыдущих. Для разрешения этой ситуации УЧПУ должно заранее анализировать 9 последовательно идущих сегментов, а, также, дополнительные сегменты, служащие для соединения углов.

Рис. 3.29. Влияние последующих сегментов контура на траекторию обработки предыдущих (девятый сегмент воздействует на первый)

Из-за физических ограничений емкости памяти приходится ограничивать число сегментов, анализируемых заранее. Учитывается также факт, что, сколько бы ни анализировалось сегментов заранее, всегда можно допустить как угодно сложное продолжение контура. Поэтому CNC 1600 на каждом шаге анализирует два последующих сегмента контура относительно обрабатываемого. Подход к контуру В начале каждой программы активна функция G40 – отмена коррекции радиуса инструмента. Если коррекция радиуса инструмента отменена, запро-

90

граммированные координаты являются не траекторией перемещения центра фрезы, а координатами профиля детали. Для включения коррекции радиуса необходимо программировать G41 (деталь с правой стороны) или G42 (деталь с левой стороны). Траектория перемещения центра фрезы сдвинута по отношению к запрограммированной на значение радиуса инструмента. Поэтому сегмент подхода и выхода из обрабатываемого контура необходимо программировать особо. Т. к. G41 и G42 отменяют G1, G2 и G3, то в следующем кадре необходимо обязательно определить, какая именно интерполяция выполняется (G1; G2 или G3). Вместе с G41 или G42 программируются X; Y; QF (X; Y – координаты конечной точки; QF – конечный наклон надвязываемого входного сегмента). Длина и радиус дуги рассчитываются автоматически УЧПУ и зависят от координат начальной точки. На рис. 3.30 представлено перемещение инструмента для трех различных начальных сегментов подхода к контуру с конечным нулевым наклоном.

Рис. 3.30. Перемещение фрезы при подходе к контуру

Отход от контура Ситуация при отходе от контура подобна ситуации подхода к контуру. В этом случае УЧПУ также должно перейти от координат траектории к координатам контура детали, но в противоположном направлении. Подготовительной функцией является G40. Как и при включении коррекции на радиус инструмента, после G40 необходимо задать вид интерполяции: G1, G2 или G3. Коррекция на радиус инструмента заканчивается в конечной точке контура. Следующий кадр должен иметь в качестве конечной точки координаты центра фрезы (рис. 3.31). Изложенное иллюстрируется двумя приводимыми ниже примерами коррекции радиуса инструмента.

91

Рис. 3.31. Перемещение фрезы при отходе от контура

Пример коррекции радиуса инструмента при обработке наружного контура (рис. 3.32). N0 M6T1 (R10) N1 GOX0Y-50S1000M3F1000 N1,5 Z-10 N2 G42X0Y-25QF0 N3 G3I0J0 N4 G1G3I40J45RA15 N5 G1G3I0J80RA20 N6 G1G3I-40J45RA15 N7 G1G3I0J0RA25QF0 N8 G40X0Y-50 Рис. 3.32

Пример коррекции радиуса инструмента при обработке внутреннего контура (рис. 3.33). N0 M6T1 (R10) N1 GOX0Y0S1000M4 N2 Z-10 N3 G41X-20Y0QF-90F200 N4 G3RA20 N5 G1G3I60J15RA25 N6 G1G3I20J60RA15 N7 G1G3I0J0RA20QF-90 N8 G40X0Y0F1000 Рис. 3.33

92

3.6. Пример расчета УП для электроэрозионного станка Порядок составления программ обработки на электроэрозионных проволочных вырезных станках мало отличается от такового для фрезерных станков. Так, в примере составления управляющей программы обработки пуансона (рис. 3.32) для электроэрозионного вырезного станка с ЧПУ модели А207 обработка ведется в плоскости XY по двум координатам (табл. 3.11). В начале обработки на пульте оператора задается величина коррекции (радиус проволоки).

Рис. 3.34. Контур образующей и система координат пуансона, вырезаемого на электроэрозионном проволочном станке

93

94

Таблица 3.11

4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ CAD/CAM-СИСТЕМ ДЛЯ РАСЧЕТА УПРАВЛЯЮЩИХ ПРОГРАММ СТАНКОВ С ЧПУ Одним из основных звеньев современного производства являются CAD/CAM/CAE системы, которые в зависимости от решаемых ими задач можно разделить на две группы: специализированные и универсальные. Специализированные программные комплексы могут использоваться как автономно, так и включаться в состав универсальных систем. По функциональному признаку они классифицируются на: – программы для конструкторского проектирования (CAD – Computer Aided Design), например, AutoCAD, Solid Works, ядра систем Parasolid – Unigraphics, Solid Edge; – системы для функционального моделирования (CAE – Computer Aided Engineering), реализующие различные инженерные расчеты, в том числе прочностные, термодинамические и оптимизационные, которые, в свою очередь, также делятся на системы общего применения (ProEngineer) и проблемно-ориентированные системы (NASTRAN, ANSYS, COSMOS/M); – системы подготовки управляющих программ для технологического оборудования (CAM – Computer Aided Machining), такие как Power Mi11, SurfCAM, ГеММа-3D и др. Универсальные системы предназначены для комплексной автоматизации процессов проектирования, анализа и производства продукции машиностроения. В зависимости от функциональных возможностей CAD/CAM – системы можно условно подразделить на: – низкого уровня (ADEM, Gemma-3D); – среднего уровня (Solid Edge, SolidWorks, Cimatron, T-Flex); – высокого уровня полномасштабные (CATIA, UNIGRAPHICS, Pro/ENGINEER). Еще раз отметим, что такое подразделение является условным, потому что ежегодно выпускаемые разработчиками обновления расширяют спектр возможностей систем, а также могут обеспечивать их работу в комплексе с другими системами и модулями проектирования, обеспечивая тем самым значительное наращивание числа доступных функций. Рассмотрим структуру и возможности некоторых современных зарубежных и отечественных интегрированных САD/CAM систем. 4.1. Краткая характеристика современных CAD/CAM/CAE систем CAD/CAM-системы нижнего уровня Отечественными представителями простых универсальных систем являются система автоматизированного проектирования и черчения ADEM – продукт, создаваемый и распространяемый фирмой «Omega Technologies ltd» (Россия) и ГеММа-3D.

95

Система CAD/CAM ADEM – полностью интегрированная, универсальная система, предназначенная для организации и поддержки сквозного проектирования. Система обеспечивает подготовку конструкторской документации, создание твердотельных геометрических (объемных) моделей изделия и формирование управляющих программ на станки с ЧПУ. В системе ADEM возможны две стратегии проектирования: от двумерного (плоского) эскиза и от трехмерной твердотельной модели. Многофункциональность системы совместно с интуитивно понятным интерфейсом делают возможным применение ADEM как в отделах САПР, так и непосредственно на производстве. Наличие учебной версии системы ADEM for Education, практически почти не отличающейся от самой последней модели для профессионалов, и простого ее описания на русском языке позволяет ее использование для обучения специалистов. Система ГеММа-3D, последняя версия которой 9.0 выпущена в 2004 г., отличается предельно дружественным интерфейсом. Назначение системы: – построение математических моделей деталей и агрегатов любой степени сложности; – доработка математических моделей в соответствии с требованиями технологического процесса обработки конкретным инструментом на определенном оборудовании с ЧПУ; – подготовка управляющих программ для станков с ЧПУ: фрезерных (2-, 3-, 4-, 5-координатных), электроэрозионных (2-, 3-, 4-координатных), сверлильных, токарных, гравировальных; – подготовка технологических эскизов и технологических карт; – обработка результатов измерений изделий для оценки точности изготовления. Система располагает следующими возможностями моделирования: – построение кривых: отрезки, дуги окружностей, сплайны, кривые 2-го порядка, эволюты и эвольвенты, табличные кривые, кривые по произвольной формуле; – создание поверхностей деталей и агрегатов любой степени сложности: поверхности линейчатые, выдавливания, вращения, Безье, NURBS, по одному и двум семействам каркасных кривых, сопряжения для поверхностей и оболочек (с постоянным и переменным радиусом); – сопряжения поверхности с кривой (подсечка), кинематические, эквидистантные, литейный уклон, чемоданный угол; – обрезка поверхностей. Возможность создания сложных композиций поверхностей, с вырезами и ограничениями и выполнения всех геометрических и технологических операций; – работа с произвольными конструкционными плоскостями; – геометрические операции: проецирование кривых на поверхность; навертка кривых на поверхность; развертка кривых, лежащих на поверхности на 96

плоскость; построение эквидистантных кривых на плоскости и поверхности; сечения поверхностей произвольными плоскостями; пересечение поверхностей; обрезка поверхностей по заданным границам; построение оболочек, построение линий на поверхностях, границы поверхностей. Система позволяет выполнять произвольные преобразования построенных объектов, в частности, поворот в базовых плоскостях или вокруг произвольной оси, сдвиг, привязка, масштаб, а также комбинации различных преобразований для трехмерной привязки объектов; изменение масштаба трехмерных объектов вдоль базовых осей или вдоль произвольного направления. Набор технологических утилит, таких как: – объединение кривых, составляющих детали, в контуры; – задание начальных и конечных точек обработки на изделии, а также углов подхода к детали и отхода от нее; – ввод изображений (сканированных или построенных) из системы CorelDraw и формирование на их основе данных для гравирования; – построение зоны обработки детали при ограничениях фрезой данной геометрии; проецирование подготовленного шаблона траектории обработки (плоского или пространственного) на поверхность детали; – построение литейных уклонов к заданной линии на детали; – построение линий перегиба и изолиний точек с равными углами наклона касательных к базовой плоскости; – автоматическое скругление контуров позволяет переходить от описания произвольно сложной геометрии детали к формированию технологических команд обработки на станках с ЧПУ. Для программирования процесса обработки пользователь располагает следующими возможностями: – наличием встроенных программ обработки контуров деталей, карманов и колодцев с учетом попутного или встречного фрезерования, а также введения режима коррекции; – обработкой поверхностей по изопараметрическим линиям или шаблонам; – проецированием плоских траекторий инструмента (шаблонов) на обрабатываемую поверхность (оболочку) и обработкой контура на поверхности по полученной в 2D обработке траектории инструмента; – черновой послойной обработкой, позволяющей для заданной заготовки построить наиболее эффективную траекторию черновых проходов с различными способами снятия припуска (штриховка, эквидистанта, петля, подборка); – получистовой обработкой, в том числе группы поверхностей, объединенных в оболочку, по плоским сечениям; – чистовой обработкой, в том числе для 3-, 4-, 5-осевых станков и оболочек с различными видами ограничений; 97

– токарной обработкой; – подготовкой специализированных 4- и 5-координатных программ для обработки межлопаточных каналов в центробежных вентиляторах; – гравированием вогнутых и выпуклых изображений на плоскости и поверхностях, контурной гравировкой с импортом изображений из CorelDRAW. Кроме своего основного назначения – программирования механической обработки – система позволяет обрабатывать результаты измерений, полученные с контрольно-измерительной машины, сопоставляя их с исходной математической моделью измеренного агрегата и получая оценку точности изготовления. Система ГеММа-3D может использоваться в следующих вариантах. При автономном использовании в ней создаются математические модели по чертежам и готовятся программы обработки на станках. Возможно использование моделей, подготовленных в других системах. Из систем конструирования могут быть переданы каркасные кривые для построения поверхностей в системе ГеММа-3D. ГеММа-3D используется в комплексе с системами низкого и среднего уровня (комплекс Компас-3D – ГеММа-3D). В системе ГеММа-3D дорабатываются переданные математические модели, выполняются геометрические построения, необходимые технологу для формирования программ для станков с ЧПУ. При необходимости переданная в систему ГеММа-3D информация может быть возвращена в конструкторскую систему. ГеММа-3D используется как расширение технологических рабочих мест для САПР высокого уровня. Также в данном комплексе ГеММа-3D может эффективно выполнять построение управляющих программ, подготовленных, в том числе, в САПР высокого уровня, обеспечивая связь со станочным оборудованием. Для управления станками с ЧПУ система ГеММа-3D оснащена библиотекой из 70 постпроцессоров в исходных текстах на все отечественные и зарубежные системы управления станками (FANUC, BOCSH, CNC-600, Sinumeric, 2C42, H33, 2M42–65 и др.), а также универсальным постпроцессором, позволяющим дорабатывать готовые и создавать новые постпроцессоры. Универсальный постпроцессор обеспечивает использование ряда корректоров в управляющих программах, применение подпрограмм и циклов, включение гладкой аппроксимации траектории движения инструмента. Система подготавливает управляющие программы для станков с ЧПУ фрезерной группы (2-, 3-, 4-, 5-координатных), электроэрозионных (2-, 3-, 4координатных), сверлильных, токарных, вырубных, гравировальных. Выполнение всех операций – моделирования, пространственных преобразований (масштабирования, вращений, перемещений), отображения проходов инструмента, подготовки управляющих программ – осуществляется в тоно98

вом, каркасном и тоново-каркасном режимах. Для построения технологических ограничений и выделения зон обработки, а также быстрого получения сложного профиля детали на плоскости имеется утилита, позволяющая быстро обозначить зоны ограниченной обработки. Система имеет широкие возможности в области программирования объемного фрезерования. В качестве заготовки для черновой обработки может быть использован не только параллелепипед или тело, полученное выдавливанием, но и тело, ограниченное произвольной системой поверхностей (например, отливка), а также тонкостенная оболочка. Обеспечение заданного шага перемещения инструмента относительно выбранной каркасной линии или характерного сечения детали позволяет выдержать заданный шаг на вертикальных, наклонных и горизонтальных участках, обеспечивая равномерность «гребешков» (следов фрезы) на обрабатываемой поверхности. При черновой обработке деталей, содержащих глубокие карманы, может быть задана последовательность выборки материала, при которой минимален износ инструмента. Реализована возможность создания гладких траекторий рабочих движений инструмента, подвода и отвода инструмента по дугам окружностей, переходов между строками на высоте безопасного перехода и др. Наряду с оптимизацией траекторий система выполняет оптимизацию режимов обработки. Так, модуль оптимизации подач на основе анализа условий окружения фрезы материалом детали (по радиусу, глубине и ширине) автоматически корректирует заданную типовую подачу. Эта опция позволяет на 20–30 % сократить время обработки детали с неравномерным припуском. Модуль создания расчетно-технологических карт позволяет выдавать формы, необходимые оператору станка для его наладки. Система ГеММа-3D работает под управлением операционной системы Windows-95 и выше, предъявляя минимальные требования к аппаратной части компьютера. Пример использования системы для построения управляющей программы фрезерования приведен в разделе 6.1. CAD/CAM-системы среднего уровня T-FLEX – система параметрического трехмерного твердотельного моделирования, разработанная фирмой «Топ Системы», используется для создания трехмерных моделей проектируемого изделия. Функциональные возможности системы T-FLEX CAD 3D позволяют сопоставлять ее с лучшими системами трехмерного моделирования. T-FLEX CAD 3D отличает то, что помимо достаточной функциональности в области трехмерного моделирования система содержит в себе полный набор средств двумерного проектирования и оформления чертежной документации. Чертежи и документация, созданные в T-FLEX CAD 3D, доступны в любой другой системе T-FLEX CAD.

99

T-FLEX CAD 3D построена на геометрическом ядре Parasolid фирмы Unigraphics Solutions, которое сегодня считается лучшим ядром для трехмерного твердотельного моделирования. Использование ядра Parasolid обеспечивает T-FLEX CAD 3D мощными и надежными инструментами и средствами прямой интеграции с лучшими программами проектирования. T-FLEX CAD 3D поддерживает двунаправленную ассоциативность, т. е. изменение параметров чертежа будет приводить к изменению трехмерной модели, а изменение параметров трехмерной модели приводит к автоматическому обновлению чертежа. T-FLEX ЧПУ – Подготовка программ для станков с ЧПУ Для подготовки программ для станков с ЧПУ фирма «Топ Системы» предлагает разработку T-FLEX ЧПУ, полностью интегрированную с T-FLEX CAD. Система T-FLEX ЧПУ поставляется в двух вариантах: T-FLEX ЧПУ 2D и T-FLEX ЧПУ 3D и построена по модульному принципу. T-FLEX ЧПУ 2D состоит из базового модуля, модуля электроэрозионной обработки, модуля токарной обработки, модуля сверления, модуля лазерной обработки и модуля 2,5-координатной фрезерной обработки. T-FLEX ЧПУ 3D состоит из базового модуля, модуля 3-координатной фрезерной обработки и 5-координатной фрезерной обработки. Лазерная обработка основана на съёме материала при воздействии на него концентрированными световыми лучами. В системе T-FLEX ЧПУ возможно проектировать следующие виды лазерной обработки: одноконтурное резание (2D-обработка); угловое резание (2,5D-обработка); двухконтурное резание (4D-обработка). Используя описанные выше типы обработки, в системе TFLEX ЧПУ можно создавать программы обработки плазменной и гидроструйной резкой. К токарной обработке (2D-обработка) относится обработка наружных, внутренних, цилиндрических, конических, фасонных и торцовых поверхностей заготовок. Сверлильная обработка (2,5D-обработка) включает сверление, рассверливание, зенкерование, развёртывание отверстий и нарезание резьбы в отверстиях. Фрезерная обработка – самая распространённая обработка, при которой применяются станки с ЧПУ. В системе T-FLEX ЧПУ есть возможность проектировать процесс обработки и генерировать управляющие программы для оборудования с ЧПУ для следующих типов фрезерной обработки: – 2,5D-фрезерование применяется для обработки цилиндрических и линейчатых поверхностей (контуров) заготовок с произвольными направляющими и образующими либо параллельными оси инструмента, либо имеющими с этой осью постоянный угол в нормальном сечении; – 3D-фрезерование предназначается для объёмной обработки любых поверхностей; – 5D-фрезерование предназначается для обработки поверхностей торцо100

вой либо боковой частью инструмента в тех случаях, когда применение обычной объёмной обработки невозможно или неэффективно, и обработки линейчатых поверхностей боковой частью инструмента. Для генерации управляющих программ пользователь может использовать постпроцессоры, поставляемые в библиотеке постпроцессоров, или самостоятельно создать необходимый для обработки постпроцессор с использованием модуля генерации постпроцессоров системы T-FLEX ЧПУ. Одновременно с системой T-FLEX ЧПУ поставляется система T-FLEX NC TRACER – специализированный инструмент технолога-программиста, предназначенный для просмотра готовых управляющих программ с возможным их редактированием. T-FLEX NC TRACER поставляется в следующих вариантах: T-FLEX NC TRACER 2D – позволяет просматривать созданные управляющие программы для 2-координатной обработки (токарная обработка, растачивание, осевое сверление и другие операции, возможные на токарных обрабатывающих центрах); T-FLEX NC TRACER 3D выполняет те же функции для 2,5- и 3-координатной обработки, а T-FLEX NC TRACER 5D – для 5-координатной. Система Cimatron является разработкой ирландской компании Cimatron Corporation и представляет собой полный набор средств для конструирования, анализа, черчения и производства на станках с ЧПУ и удовлетворяет всем современным требованиям, предъявляемым к системам такого класса предприятиями машино- и прибороcтроительных отраслей. Основными характеристиками конструкторской части системы являются дружественный интерфейс, стабильность действий пользователя, интеллектуальная обработка ошибок, гибкое управление графической средой, настройка на требуемый режим работы, развитые средства моделирования, автоматическое получение проекций на базе трехмерной модели, эффективная структура базы данных. Сimatron используется не только для проектирования отдельных деталей, но еще и предоставляет удобные способы разработки сложных сборочных проектов. Проектирование выполняется «сверху – вниз» – от концепции к отдельным сборочным единицам и деталям и «снизу – вверх», когда вначале проектируются детали, затем группируются в сборочные единицы. Возможно сочетание обоих методов. Создаваемое системой «дерево» изделий сопровождает проект на всех этапах конструирования, черчения, разработки управляющих программ. Сimatron может быть связана с любой другой CAD/CAM-системой с помощью стандартных интерфейсов данных, таких как IGES, VDA, DXF. Cистема проектирует управляющие программы для фрезерных (включая пятикоординатные станки), сверлильных, токарных, электроэрозионных станков, листопробивных прессов. Она генерирует траекторию движения инструмента для обработки множества поверхностей с автоматическим контролем зарезаний, имеет средства создания библиотеки инструментов. Графиче101

ский режим моделирования позволяет отладить управляющую программу до выхода на станок. Ввод данных возможен с дигитайзера или координатноизмерительной машины, вывод – на стереолитографические машины. Сimatron функционирует под управлением операционных систем Windows, UNIX, Solaris на компьютерах 86 серии, SGI, SUN, хорошо масштабируем. Система КОМПАС Отечественная СAD/CAM-система «КОМПАС», разработанная АО «Аскон», является полномасштабной интегрированной системой для моделирования сложных изделий с мощными средствами черчения и разработки приложений, а также многочисленными готовыми прикладными САПР и библиотеками. Полнофункциональная система объемного моделирования КОМПАС-3D предназначена для создания трехмерных параметрических моделей отдельных деталей и сборочных единиц, содержащих как типичные, так и нестандартные, уникальные конструктивные элементы. Параметризация позволяет быстро получать модели типовых изделий на основе однажды созданных спроектированного прототипа. Ключевой особенностью КОМПАС-3D является использование собственного математического ядра и параметрических технологий, разработанных специалистами АСКОН. КОМПАС с набором приложений предназначен для проектирования изделий, выпуска различной чертежно-конструкторской документации, разработки технологических процессов, проектирования управляющих программ для изготовления деталей на станках с ЧПУ и т.д. основные модули комплекса КОМПАС: – чеpтежно-констpуктоpский pедaктоp КОМПAС-ГPAФИК; – система пpоектиpовaния спецификaций; – мaшиностpоительнaя библиотекa; – система управления проектом в рабочих группах и отделах КОМПАСМЕНЕДЖЕР; – системa пpоектиpовaния тел вpaщения КОМПAС-SHAFT с расчетным модулем GEARS; – системa пpоектиpовaния пpужин КОМПAС-SPRING; – СAПP технологических пpоцессов КОМПАС-АВТОПРОЕКТ, интегрированный с КОМПАС-ГРАФИК; – системa aвтомaтизaции пpогpаммиpовaния обоpудовaния с ЧПУ КОМПAС-ЧПУ. КОМПАС интегрируется с продуктами третьих фирм, в частности с: – системой тpехмеpного твеpдотельного моделиpовaния КОМПAС-К3; (разработка НВЦ «ГеоС»из Нижнего Новгорода);

102

– системой проектирования штамповой оснастки КОМПАС-ШТАМП (разработка МСКТБ АТП из Минска); – системой управления проектными данными PartY (разработка фирмы ЛоцияСофт); – системой пpогpаммиpовaния объемной обpaботки нa стaнкaх с ЧПУ ГЕММA-3D; – СAПP paскроя листового мaтеpиaлa ИНТЕХ; – системой автоматизированного моделирования литейных процессов ПОЛИГОН; – инструментально-экспертной системой автоматизированного расчета и проектирования в машиностроении и строительстве APM WinMachine; – системой для обработки сканированных чертежей и перевода бумажных архивов в электронный вид Vectory и Spotlight (Consistent Software). Передача данных из КОМПАС-3D в другие системы производится через стандартные форматы обмена – IGES и SAT. Для передачи геометрии детали (точнее информации о ее поверхности) на стереолитографическое оборудование используется формат STL. Основные задачи, которые решает система КОМПАС-3D – формирование трехмерной модели детали с целью передачи геометрии в различные расчетные пакеты или пакеты разработки управляющих программ для оборудования с ЧПУ, а также создание конструкторской документации на разработанные детали. Детали, смоделированные в КОМПАС-3D, можно передать для создания сборочной единицы в другие системы трехмерного моделирования. Например, на рабочем месте, оснащенном SolidWorks или SolidEdge, производится сборка изделия из деталей, спроектированных на нескольких рабочих местах в КОМПАС-3D. Такая схема позволяет существенно оптимизировать затраты на приобретение программного обеспечения САПР. Очень эффективно взаимодействие КОМПАС-3D с системами прочностных расчетов (рис. 4.1). Некоторые механические расчеты (масса, объем, площадь поверхности, массо-центровочные характеристики детали) можно произвести непосредственно в КОМПАС-3D, после чего данные о деталях и сборках могут использоваться в пакетах SimMechanics и SimPowerSystem системы MATLAB для математического моделирования динамики проектируемой машины.

103

Рис. 4.1. Расчет в системе ANSYS напряженно-деформированного состояния шестерни, сформированной в КОМПАС-3D (проектные расчеты шестерни производились в библиотеке КОМПАС-SHAFT)

Отметим еще некоторые особенности системы КОМПАС-3D, существенно уменьшающие объем работ по технологической подготовке процессов механической обработки новых изделий. Это использование в качестве основания (первого объемного элемента) детали ранее подготовленной модели (она называется деталью-заготовкой). Детальзаготовку можно вставить в модель, сохранив ссылку на содержащий ее файл (иначе говоря, сохранив связь с файлом-источником). В этом случае любые изменения модели в файле-источнике будут передаваться во все модели, содержащие данную заготовку. На рис. 6.2 показаны модели, использующие в качестве заготовки одну и ту же деталь. Для построения каждой из них требуется всего две операции: вставка детали-заготовки и вырезание одного объемного элемента.

104

Рис. 4.2. Заготовка полумуфты и использующие ее детали в разных исполнениях

В модель можно вставлять не только деталь-заготовку, но и ее зеркальную копию. Благодаря этому модели зеркально симметричных деталей (рис. 6.3) можно создать за несколько секунд. Причем зеркальная деталь может отслеживать все изменения, вносимые в ее прототип, и автоматически перестраиваться в соответствии с изменениями, сохраняя свойство симметрии. При создании плоских изображений детали можно выбирать не только ее стандартные проекции (вид слева, вид сверху и т.д.), но и любую пользовательскую ориентацию детали. Допускается также создание разрезов и сечений детали. Эта опция чрезвычайно эффективна для плазовошаблонного производства. Так, для штамповки детали, изображенной на рис. 4.4, необходимы матрица и пуансон. Они изготавливаются на фрезерном станке. Для контроля формы изготовленных матрицы и пуансона требуется набор шаблонов, соответствующих сечениям отбойника через каждые 50 мм. Построение таких сечений выполняется функциями КОМПАС-3D. После формирования трехмерной модели детали задаются положения плоскостей сечений и вызова команды построения чертежа детали все нужные сечения, а также указанные виды детали автоматически строятся системой КОМПАСГРАФИК. Напечатанный в масштабе 1:1 лист чертежа может быть использован для получения шаблонов, либо координаты точек сечений могут быть переданы в КОМПAС-ЧПУ или ГЕММA-3D для создания управляющей программы.

105

Рис. 4.3. Пары зеркально симметричных деталей, сформированных в КОМПАС-3D

Система SolidWorks представляет собой мощное средство проектирования, которое полностью решает проблемы ежедневной практической работы конструктора. SolidWorks служит основой для построения интегрированного комплекса автоматизации предприятия и позволяет осуществить сквозной процесс проектирования, инженерного анализа и подготовки производства изделий любой сложности и назначения. Эта система не имеет ограничений по количеству компонентов сложных сборок, предоставляет богатые возможности для оформления конструкторской документации, работы с листовым металлом, создания фотореалистичных изображений. SolidWorks сертифицирован на соответствие требованиям CALS-технологий и позволяет осуществлять поддержку полного жизненного цикла изделия, включая создание интерактивной документации на изделие и обеспечение обмена данными с другими системами. Преимуществом системы является её полная русификация. SolidWorks полностью поддерживает стандарты ЕСКД в части оформления конструкторской документации.

106

Рис. 4.4. Трехмерная модель детали и набор ее сечений

Модуль механообработки CAMWorks включает в себя (рис. 4.5): – 3-координатную фрезерную и 2/4-координатную токарную обработку; – генератор постпроцессоров в составе базового модуля CAMWorks; – поддержку ассоциативности с геометрией модели; – визуализацию процесса обработки, анализ недорезов и зарезов; – обширную базу данных станков, инструмента, режимов резания. Модуль механической и электроэрозионной обработки Mastercam обеспечивает: – прямой интерфейс обмена с SolidWorks; – фрезерную обработку до пяти осей; – возможность обработки детали боковой поверхностью фрезы; – токарную и электроэрозионную обработку; – функции высокоскоростной обработки. Утилита простановки допусков Допуски и посадки: – простановку на чертежах допусков и размеров по квалитетам. SolidWorks работает по принципу задания размеров. При их изменении меняется форма и размеры деталей, но структура проекта остается неизменной. Математическое обеспечение поддерживает стандарты твердотельных элементов, поверхностей и каркасов STEP, ACIS, VDAFS, DWG., стандарты графики VRML, TIFF, Viewpoint, CATIA Graphics, Highly 107

CompressedGraphics, ZGL, а также имеет прямые трансляторы, обеспечивающие совместимость с Parasolid, Unigraphics, ProEngineer, Autodesk Inventor, Solid Edge, Mechanical Desktop.

Рис. 4.5. Примеры 3D-моделей деталей, выполненных в SolidWorks, подготовленных к разработке УП в Mastercam

SolidWorks предоставляет возможность построения сквозного комплекса 108

автоматизации конструкторских и технологических работ, оптимизируя его состав и функциональность в соответствии с решаемыми задачами и финансовыми возможностями предприятия. Системы верхнего уровня Системы верхнего уровня отличаются от остальных систем двумя основными признаками. Во-первых, возможностью обеспечения всего цикла создания изделия – от концептуальной идеи до реализации – внутри самой системы, без дополнительного использования внешних приложений. Вовторых, обеспечением единой среды для разработки изделия и поддержкой параллельного инжиниринга, т. е. созданием единой цифровой модели, с которой все участники проекта могут работать одновременно. Такие системы должны иметь достаточно мощные средства параметризации, позволяющие проводить изменения сложных структур в больших сборках, иметь возможность построения сложных ассоциативных связей, а также определенную гибкость, т. к. изделие в процессе проектирования постоянно изменяется. Эти системы называют еще системами сквозного проектирования, т. е. обладающими функциями CAD/CAM/CAE-систем. Представление о возможностях полномасштабных CAD/CAM/CAE-систем можно получить, рассмотрев одни из самых распространенных программных продуктов – UNIGRAPHICS и Pro/ENGINEER. CAD/CAM-система высокого уровня UNIGRAPHICS наиболее эффективно применяется в авиа- и судостроении, где для выполнения сложных поверхностей обводов традиционно используют трудоемкую плазовую подготовку производства. Она использует то же самое ядро твердотельного моделирования (Parasolid), что и SolidEdge, а также одинаковую индексацию данных, что обеспечивает их полную ассоциативность. Это очень удобно при автоматизации предприятий, т. к. обеспечивается обмен данными между рабочими местами SolidEdge и Unigraphics без потерь информации []. Unigraphics имеет много модулей для различных приложений, начиная с концептуального проектирования и заканчивая работой с листовым металлом. Технология «WAVE» позволяет управлять проектом, создав сначала простую модель и добавляя к ней впоследствии детали. Моделирование сложных поверхностей в системе выполняется следующим образом. На основе полученных теоретических чертежей выстраивается поверхность агрегата. Определяющие поверхность каркасные кривые можно задавать в системе Unigraphics различными способами: по точкам, по полюсам, при помощи математических формул и т.д. Файл с координатами точек обычно получают от разработчика как результат экспериментальной проработки и расчетов в специализированных программах. Помимо координат, при необходимости, могут быть заданы касательная и кривизна в любой точке кривой. Построенные кривые анализируются по кривизне, наличию экстре-

109

мумов и точек перегиба. Если это необходимо, каждая кривая редактируется до тех пор, пока не будут получены нужные характеристики. При редактировании кривой в определяющий ее набор точек можно добавлять новые точки или удалять из него заданные, изменять координаты определяющих точек. Можно определить дополнительные условия наклона касательной в различных точках кривой, изменить степень кривой и многое другое. Способ построения кривых при помощи математических формул позволяет создать кривую по системе параметрических уравнений x = x (t); y = y (t); z = z (t), где t – независимый параметр. Построенные кривые служат основой для создания поверхностей: линейчатых, поверхностей по набору кривых, по сетке кривых, протягиванием вдоль направляющих. Так создаются базовые поверхности. Кроме того, есть целый ряд поверхностей, которые можно определить как дополнительные. Это различные поверхности сопряжения, а также поверхности, полученные на основе базовых. При создании поверхности в окружении других поверхностей (рис. 4.6) можно задать условия касания создаваемой поверхности к граничным поверхностям или условия сохранения кривизны между поверхностями. При необходимости есть возможность создать поверхность, у которой одно ребро вырождается в точку.

Рис. 4.6. Пример выполнения сопряжения поверхностей обводов в Unigraphics

Инструмент анализа поверхностей позволяет оценить деформационные характеристики формы поверхности, проверить условие соблюдения непрерывности касательной и кривизны при переходе с одной поверхности на другую. Проследить изменение характеристик на сечениях построенной поверхности, управляя положением секущих плоскостей, помогают специальные функции анализа (рис. 4.7). Используя мощный инструмент редактирования поверхностей, система позволяет внести необходимые коррективы. Существует возможность редактирования отдельных точек или ряда точек поверхности, ее полюсов. Результатом построения является трехмерная модель теоретической поверхности, представляющая собой совокупность «выглаженных» 110

поверхностей с заданными граничными условиями.

Рис. 4.7. Определение качества сопряжения поверхностей в Unigraphics

Поверхностная модель служит основой для построения твердотельной модели детали. Обводы определяются как кривые, полученные в результате пересечения теоретической поверхности и конструкционных плоскостей (продольных, поперечных и вертикальных), определяющих положение элементов конструкции. Если детали содержат типовые элементы (вырезы, технологические окна, отверстия и т.д.), нет необходимости всякий раз вырисовывать их конфигурацию на деталях. Создается упрощенная деталь без этих элементов. Когда создана модель заготовки твердотельной детали, из библиотеки конструктивных элементов выбираются и позиционируются на детали компоненты нужного типоразмера (рис. 4.8). Библиотеки конструктивных элементов создаются инженерами предприятия из наборов построений типизированных компонентов. Конструктивные элементы в таких библиотеках параметризованы и всегда могут быть дополнены элементами с новыми типоразмерами. Применение библиотек конструктивных элементов позволяет значительно ускорить создание трехмерной модели конструкции и сократить время отработки различных изменений, вносимых в нее при подготовке производства.

111

Рис. 4.8. Выбор и позиционирование на проектируемой детали компонентов нужного типоразмера из библиотеки конструктивных элементов Unigraphics

Технологическая подготовка производства летательного аппарата предполагает решение ряда специфических задач. В трехмерной модели конструкции изделия точно определена геометрия деталей, выходящих на теоретическую поверхность обводов, сопрягающихся между собой, имеющих сложное пространственное положение. Если это плоские детали, то в зависимости от технологии их изготовления понадобится различная информация об этой детали и различная технологическая оснастка. Это могут быть шаблоны контура детали, по которым будут производиться изготовление и проверка деталей. Для получения металлического шаблона на фрезерных станках с ЧПУ формируется программа обхода фрезой по контуру детали (при помощи технологических приложений системы Unigraphics). Возможность создания в Unigraphics управляющих программ для станков с ЧПУ (до пяти степеней свободы включительно) по любой стратегии обработки позволяет изготовить сложную формообразующую оснастку. Управляющие программы формируются на основе тех же математических моделей, что были созданы на этапе плазовой подготовки производства. Математическая модель создается один раз, после чего используется в различных приложениях: для выпуска чертежной документации, определения технологии обработки деталей, анализа конструкции на прочность и т.д. Поскольку управляющие программы ассоциативно связаны с математической моделью, изменение последней повлечет автоматическое изменение управляющей програм112

мы. Определив стратегию обработки, выбрав инструмент и режимы резания, инженер не тратит время на повторный ввод этих данных: достаточно дать команду на регенерацию программы по новой геометрии. Часто повторяющиеся операции организуются в виде шаблонов цепочек операций с заранее установленными необходимыми параметрами, что позволяет выполнять работу быстро и эффективно. Система ProEngineer (Parametric Technology Corporation) представляет собой модульную структуру на математическом ядре ACIS, основа которой базовый модуль ProEngineer с множеством различных подключаемых модулей, охватывающих весь спектр конструкторско-технологических разработок. ProEngineer используется конструктором с самого начала работы над изделием – от момента определения объектов и характеристик конструкции (рис. 4.9).

Рис. 4.9. Подвергаемые механической обработке ЧПУ детали на различных стадиях проектирования технологии в ProEngineer

Моделирование геометрии детали в ProEngineer основано на концепции «feature-based design» – «фичерах», таких как фаски, ребра, скругления, оболочки и др., что позволяет создавать геометрию любой сложности. Наряду с информацией об их местоположении и связях с другими объектами «фичеры» содержат негеометрическую информацию, например, процесс изготовления и связанные с ним расходы. Твердотельное моделирование в ProEngineer основано на безгранной технологии двойной точности, что обеспечивает высокую точность представления геометрии, характеристик массы и проверки всевозможных зазоров и пересечений. Модуль ProEngineer Complete NC Machining: – полностью ассоциирован с системами проектирования 3D графики, экспертной системой, подсистемами прочностных и термодинамических рассчетов; – поддерживает от 3 до 5 координат фрезерования, 2- и 4-координатное точение и электроэрозионную обработку, многокоординатную обработку на многоцелевых станках; 113

– исключает погрешности и несогласованность при экспорте 3D моделей из других систем; – снижает и даже исключает ошибки при работе управляющих программ на станке путем программной симуляции процесса обработки; – демонстрирует превосходство в качестве над другими системами при разработке управляющих программ обработки; – обеспечивает высокую гибкость и производительность при моделировании сложных поверхностей; – включает модуль Pro/NC-GPOST, позволяющий создавать и модифицировать постпроцессоры для любого типа УЧПУ; – автоматически подбирает инструмент из библиотеки с учетом геометрии обрабатываемой поверхности и материала; – совместно работает с координатно-измерительными машинами; – обеспечивает гибкость при разработке различных видов конструкторской и технологической документации и автоматическое внесение изменений в КД и ТД на изделие при изменении конструкции или технологии изготовления одного конструктивного элемента; – обеспечивает увеличение производительности процесса резания за счет применения стратегий программирования HSC (High Speed Cutting strategies). В настоящее время является наиболее мощной универсальной системой CAD/CAM/CAE, стандартом de facto и реализован на всех известных вычислительных платформах. Среди САПР высокого уровня система CATIA 5 на сегодняшний день является одной из самых перспективных и быстро развивающихся систем, ориентированных в значительной степени на проектирование изделий и технологий авиастроения. Ее возможности позволяют решать сложные задачи производства. К таким возможностям можно отнести мощную визуализацию процессов обработки, большое количество стратегий обработки, обработку сборок, наличие редактора программ и специализированных приложений для конструкторов и т.п. Кроме того, система имеет широкий набор каталогов библиотек и каталогов. Благодаря этим возможностям CATIA 5 позволяет автоматизировать весь цикл проектирования и производства оснастки и решать весьма специфические задачи производства летательных аппаратов (рис. 4.10, 4.11). Рассмотренные системы постоянно развиваются, дополняясь все новыми модулями и возможностями, приобретая способность одинаково эффективно решать в своей «весовой» категории предъявляемые пользователем задачи. В этом случае пользователь при выборе той или иной системы руководствуется в первую очередь ее ценой. Развитие всех CAD/CAM/CAE-систем имеет тенденцию перехода в более «тяжелую» категорию, но никогда наоборот. В большинстве случаев такое усовершенствование приводит к необходимости использования все более и более мощного аппаратного обеспечения, а также более высокой квалификации пользователя. 114

Рис. 4.10. Концептуальное проектирование вертолета в системе CATIA

Рис. 4.11. Проектирование обводообразующей поверхности отсека в CATIA

Общие требования к современным CAD/CAM-системам включают: – работу в интерактивном режиме; – высокое быстродействие; – простоту и быстроту в освоении и использовании; – компактность продукта и создаваемых в его среде файлов; – соблюдение правил и условностей ГОСТов ЕСКД; – наличие дополнительных возможностей профессиональных систем, используемых на современном производстве (прочностные, гидроаэромеханические, термодинамические, конструктивные расчеты); – простоту просмотра, ввода и вывода графической информации; 115

– высококачественный вывод созданной графической информации на плоттер; – создание и модификацию (редактирование) изображений с возможностью получения твердотельных объемных и плоских геометрических моделей из простых и сложных элементов, поддержкой технологии получения плоских моделей по эскизам, объемных – твердотельным моделированием, возможностью их масштабирования, поворота, переноса, копирования и зеркального отображения; – обеспечение творческого процесса реконструирования ранее созданных объемных и плоских геометрических моделей; – возможность создания параметризованных моделей без необходимости прямого программирования в скриптах; – возможность вывода графической информации для составления управляющих программ на станки с ЧПУ; – наличие генератора постпроцессоров; – возможность осуществления контроля обработанной поверхности по данным обмера готовой детали, полученным непосредственно на станке или при помощи контрольно-измерительной машины; – наличие (или возможность простого создания) библиотек типовых (желательно параметризованных) конструктивных элементов. 4.2. Пример разработки УП фрезерования в системе ГеММа-3D В качестве примера (составленного по материалам фирмы-разработчика) будет рассмотрен комплекс действий программиста по разработке управляющей программы фрезерования колодцев и карманов носка нервюры (рис. 4.12). Пример иллюстрирует возможности выборки замкнутых областей разными инструментами при наличии ограничений: прижимов (1), которыми деталь крепится к столу станка, внешних контуров карманов и выступающих элементов детали внутри карманов (2). Построение детали в примере не производится. Используется подготовленная модель детали, входящая в состав примеров системы. В данном примере реализована возможность так называемого планирования инструмента, т.е. определения наибольшего рационального размера инструмента для первоначального съема основного материала. Планирование производится путем последовательного задания значений диаметра фрезы, для каждого из которых система строит максимально возможную зону обработки (шаг 1). Для выбранной зоны обработки строятся проходы фрезы, указав тактику обработки – эквидистантой или штриховкой (шаг 2). Затем фрезой меньшего диаметра осуществляется добор оставшегося материала (шаг 3). После перестановки прижимов, удерживающих деталь во время съема основного материала, фрезеруется материал, оставшийся под ними (шаг 4). Для полученных траекторий движения фрезы строится программа обработки в инвариантном виде (шаг 5).

116

Рис. 4.12. Исходная 3D – модель детали и прижимов перед построением УП фрезерования

Шаг 1. Планирование инструмента После загрузки модели (рис. 4.14), перехода в геометрический редактор 2D и указания плоскости обработки XY вызывается утилита «Вписать фрезу». Указание диаметра фрезы, величины оставляемого припуска, контуров и стороны их обхода приводит к закрашиванию площади колодца, который может быть обработан выбранной фрезой (рис. 4.14). Если обрабатываемая зона незначительна, с помощью правой кнопки мыши производится отказ от выбора данного размера инструмента и выбор другой фрезы меньшего диаметра.

117

Рис. 4.13. 3D-модель в каркасном представлении, готовая к разработке управляющей программы

Рис. 4.14. В окне 2D редактора отображаются контуры детали и прижимов, а также зона, обрабатываемая фрезой выбранного диаметра

118

Шаг 2. Построение проходов фрезы для выборки основной массы материала После вызова утилиты «Обработка 2D» и указания режима работы «Карман эквидистантой» в окне параметров инструмента последовательно указываются его номер, диаметр, радиус скругления, число зубьев, общая длина. Далее в окне «Выборка эквидистантами» задается тактика обработки, включающая: – способ врезания (вертикальное автоматом, вертикальное ручное, наклонное автоматом, наклонное ручное); – направление фрезерования (справа от контура, слева от контура); – величину оставляемого припуска; – перекрытие эквидистант в долях Dфр (для компенсации уменьшения диаметра торцевой части фрезы из-за скругления), а также максимальные углы обкатки и обрезки. На всех обрабатываемых контурах стрелками указывается обрабатываемая сторона. Для выполняемого действия записывается комментарий, который по завершении работы будет включен в листинг программы. Траектория движения фрезы строится автоматически (рис. 4.15).

Рис. 4.15. Траектория движения фрезы при выборке основного объема материала колодцев

Существенно, что траектория обхода препятствий при ускоренных перемещениях инструмента (переход между колодцами) строится системой автоматически путем использования данных 3D-модели. Шаг 3. Подборка необработанных зон колодцев фрезой меньшего диаметра Выполняется аналогично шагу 2, но дополнительно указываются контуры, оставленные фрезой на предыдущем переходе. На рис. 4.16 показана траекто119

рия фрезы меньшего диаметра, выполняющей подборку материала штриховкой с перекрытием 0,5 Dфр.

Рис. 4.16. Траектория движения фрезы при подборке штриховкой необработанных зон колодцев

Шаг 4. Подборка в области прижимов (после их перестанова) После выполнения действий, аналогичных шагам 2, 3, система строит проход фрезы (рис. 6.17), убирающий материал из-под прижимов.

Рис. 4.17. Траектория движения фрезы при подборке материала после перестанова прижимов

Шаг 5. Построение исходной АPТ-программы Указание в главном меню пункта «Упр. прогр.» (формирование управляющей программы) – «Новая» вызывает меню «Построение управляющей программы», в котором заполняются окошки задания: координаты положения 120

инструмента: начальная точка X, Y, Z; конечная точка X, Y, Z; «0» программы; точка смены инструмента; величина коррекции и вид обработки: «Фрезерная». В окне «Параметры APT-программы» вводятся данные о: подачах при быстрых, рабочих перемещениях, при врезании и торможении; высоте инструмента в начале обработке и при послойном снятии припуска; числе оборотов шпинделя на каждом проходе и точности обработки. На завершающем этапе построения программы система демонстрирует программисту каждый кадр созданной программы с комментариями для редактирования и генерирует УП в кодах используемого УЧПУ.

121

ПРИЛОЖЕНИЯ Приложение I Паспортные данные станков с ЧПУ

Таблица I.1 Паспортные данные токарных и токарно-револьверных станков с ЧПУ Наименование станка Наименование устройства

16К20Т1

1В340Ф30 16М30Ф3141 (токарно-револьверный)

Общие Класс точности П П П Диаметр обрабатываемой детали, мм: над станиной 500 500 400 над суппортом 215 320 Диаметр прутка, проходящего 53 70 40 через отверстие шпинделя, мм Количество позиций автоматической поворотной 6 8 8 резцедержки Перемещения по координатам, мм Максимальные по Х 315 330 110 Максимальные по Z 1400 1260 120 Дискретность перемещений: по оси Х 0,005 0,001 0,005 по оси Z 0,01 0,001 0,01 Пределы шагов, нарезаемых резьб 0,01…40,959 Шпиндель Главный привод, КВт 10 30 7,1 Обороты шпинделя, об/мин 10…2000 8…2000 45…2000 Бесступенчато Число ступеней 24 12 е Максимальный крутящий момент 980 2290 400 на шпинделе, Нм Механизм подачи Мощность привода подач, КВт по оси Х 1,1 1,5 по оси Z 2,2 1,5 Рабочие подачи, мм/об: по оси Х 0,005…1,4 1…1250 мм/мин

122

Продолжение табл. I.1 Наименование станка Наименование устройства по оси Z

1В340Ф30 16М30Ф3141 (токарно-револьверный) 1…2500 мм/мин

16К20Т1 0,01…2,8

Быстрый ход, мм/мин по оси Х

5000

10000

10000

по оси Z

6000

10000

10000

20

5,9

Наибольшее усилие резания, кН УЧПУ Тип ЧПУ

Электроника НЦ-31

Число управляемых осей координат (всего/ одновременно):

2/2

Система отсчета Мощность, КВт

2/2

2/2

В приращениях и абсолютная 0,4

0,4

0,4

Габариты и масса Габаритные размеры, мм

3175х 1700х 1700

5290х 3600х 2130

2840х 1770х 1670

Масса, кг

3800

8000

3600

Таблица I.2 Частоты вращения (устанавливаемые вручную) некоторых токарных станков с ЧПУ Наименование станка

16К20Т1

Частоты вращения шпинделя I диапазон: 12,5;18; 25, 35,5; 50; 71; 100; 140; 200 II диапазон: 50; 71; 100; 140; 200 280; 400; 560; 800 III диапазон: 125; 180; 250; 355; 500; 710; 1000; 1400; 2000.

123

Таблица I.3 Паспортные данные фрезерных станков с ЧПУ Наименование станка ФП-7 ФП-17 Наименование устройства 6М13СН2 CМН (МН; МН7; СМН) Общие Класс точности Н Н Н Размеры стола 1600х400 1600х500 3000х500 Перемещения по координатам, мм по оси Х 900 1600 3000 по оси Y 320 600 600 по оси Z 150 320 320 Шпиндель Главный привод, КВт 7,5 30 30 Обороты шпинделя, об/мин 40…2000 20…2000 20…2000 Число ступеней 18 8 СМН Максимальный крутящий момент на 500 1200 1200 шпинделе, Нм Механизм автоматической смены инструмента Количество инструментов в магазине, шт. 8 (только для СМН) Время смены инструмента, сек 8 8 Скорость подачи, мм/мин Рабочие подачи 5…2400 0…1500 0…1500 Быстрый ход 2400 2400 2400 УЧПУ Тип ЧПУ Н33–2М Система отсчета В приращениях Число управляемых осей координат (всего/ 3/2 3/2 3/2 одновременно): Габариты и масса 8200х 5670х 4000х Габаритные размеры, мм 4770х 4770х 2300х 3400 3400 3045 Масса, кг 6600 18000 21000

124

Таблица I.4 Частоты вращения станка

ФП-17СМН и ФП-7СМН Фактическая частота Код частоты вращения, мин-1 вращения (S) 20 46 22,5 47 25 48 28 49 31,5 50 35,5 51 40 52 45 53 50 54 56 55 63 56 71 57 80 58 90 59 100 60 112 61 125 62 140 63 160 64 180 65 200 66 I диапазон (М41) -S46÷S63 II диапазон (М42) -S46÷S69

Фактическая частота вращения, мин–1 224 250 280 315 355 400 450 500 560 630 710 800 900 1000 1120 1250 140 1600 1800 2000

Код частоты вращения (S) 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86

III диапазон (М43) -S54÷S75 IV диапазон (М44) -S63÷S86

Таблица I.5 Частоты вращения (устанавливаемые вручную) некоторых фрезерных станков Наименование станка Частоты вращения шпинделя 6М13СН2 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000 ФП-17МН I диапазон: 44; 61; 88; 123; 178; 247; 256; 493. II диапазон: 89; 124; 178; 248; 362; 498; 716; 992

125

Таблица I.6 Паспортные данные обрабатывающих центров, входящих в состав ГПК-1 Наименование станка Наименование устройства

АГП630– 800–1.3

АГПН630– 800–1.3

АГП630– 800–2.3

Шпиндельная бабка Положение шпинделя

Горизонтальное

Количество бабок

1

1

Конус шпинделя

ИСО45

Скорость вращения

20÷6000

Мощность электро двигателя, Квт

11

2

11

11х2

Величина перемещений по координатам Продольный ход (Х)

500

500

1000 (коорд. X; u)

Вертикальный ход (Y)

800

800

800 (коорд. Y; v)

Поперечный ход (Z)

500

500

500 (коорд. Z; w)

Наименьшее/наибольшее расстояние оси шпинде-ля от поверхности стола

30/830

30/830

30/830

Наименьшее/наибольшее расстояние торца шпин-деля от центра стола, мм

280/780

280/780

280/780

Поворот планшайбы стола (коорд. В), град.

360 п

360 п

360 п

–

+35÷–20

–

Диаметр планшайбы, мм

630

630

630

Предельная масса заго-товки со спутником, кг

1200

1200

1200

10÷3000

10÷3000

Наклон стола (коорд. А), град. Рабочий стол

Скорости перемещения по координатам Рабочие подачи: По прямолинейным координатам, мм/мин

126

10÷3000

Продолжение табл. I.6 Наименование станка Наименование устройства

АГП630–800– АГПН630– АГП630–800– 1.3 800–1.3 2.3

По круговым координатам, об/мин

0,002÷1

0,002÷1

0,002÷1

10

10

10

Быстрые перемещения: По прямолинейным координатам, м/мин По круговым координатам, об/мин

В-6

В-6/А-1

В-6

Усилие по координатам По прямолинейным, Н

10000

10000

10000

По круговым, Н

2000

2000

2000

Измерительная система Тип датчика положения

Индуктосин

Дискретность по линейным координатам, мм По круговым, угл. сек. Точность позиционирования по линейным координатам, мм По угловым координатам, угл. сек.

0,001

0,001

0,001

3,6

3,6

3,6

±0,010

±0,010

±0,010

±10

±10

±10

Механизм автоматической смены инструмента Кол-во инструментов в магазине, шт.

30

30

30х2

Наибольшая масса инструмента, кг

15

15

15

Время смены инструмента, сек

8

8

8

Устройство ЧПУ Тип

CNC1600

Количество координат

4

5

4+3

Система отсчета

В приращениях и абсолютная

Память для программ обработки, Кб

64

64

64

2

2

Оперативный накопитель Количество спутников (палет), шт.

2

127

Таблица I.7 Паспортные данные обрабатывающих центров МС032 Наименование устройства

Станок МС032

Шпиндельная бабка Положение шпинделя

Горизонтальное

Конус шпинделя

ИСО40

Скорость вращения

12÷3760

Мощность электродвигателя, Квт.

11

Величина перемещений по координатам Продольный ход (Х), мм

550

Вертикальный ход (Y), мм

500

Поперечный ход (Z), мм

500

Наименьшее/наибольшее расстояние оси шпинделя от поверхности стола Наименьшее/наибольшее расстояние торца шпинделя от центра стола, мм Поворот планшайбы стола (коорд. C), град.

360

Поворот стола (коорд. А), град.

220 Рабочий стол

Диаметр планшайбы, мм

320

Центрирующий диаметр, мм

150

Предельная масса заготовки со спутником, кг

100

Скорости перемещения по координатам Рабочие подачи: По прямолинейным координатам, мм/мин Наименование устройства

1÷4000 Станок МС032

По круговым координатам, (коорд. C), град./мин

1÷360

Быстрые перемещения: По прямолинейным координатам, м/мин

10

По круговым координатам, (коорд. А), об/мин

5

128

Продолжение табл. I.7 По круговым координатам, (коорд. C), об/мин

10

Усилие по координатам По прямолинейным, Н

6000

Момент по оси С, Нм

360 Измерительная система

Тип датчика положения

Индуктосин

Дискретность по линейным координатам, мм

0,001

По круговым (коорд. C), град.

0,001

Точность позиционирования по линейным координатам, мм

0,03

По координате А, угл. сек.

60

По координате С, угл. сек.

30

Механизм автоматической смены инструмента Количество инструментов в магазине, шт.

30

Наибольшая длина консольной части инструмента, мм

250

Максимальный диаметр, мм

80

Наибольшая масса инструмента, кг

6

Время смены инструмента, сек

8 Устройство ЧПУ

Тип

H&K 785M

Количество координат

5

Количество одновременно работающих координат Система отсчета

По 2 из осей X, Y, Z и С и позиционирование по оси А В приращениях и абсолютная

Память для программ обработки, Кб

64

Габариты и масса Габаритные размеры, мм

2500х 3500

Масса, кг

7500

129

Таблица I.8 Паспортные данные электроэрозионных проволочных вырезных станков с ЧПУ Наименование станка 4733Ф3 МА96Ф3 ЛФ96Ф3 СК95Ф3

СКЭ200Ф2 СКЭ200Ф3

СКЭ250Ф3

Общие Наибольший габарит обрабатываемой детали, мм

460× 410× 120

250× 160× 80

460× 410× 100

Наибольшая масса заготовки, кг

150

45

140

Наибольшие размеры вырезаемого контура (L×B×H), мм

250× 250× 120

200× 125× 80

250× 250× 120

Наибольшая высота детали при обработке наклонной поверхности, мм

100

50

100

Максимальный угол наклона образующей к цилиндрической поверхности, град.

±3,5

±1,75

±3,5

Инструмент Электрод-проволока

ДКРПМ 0,1–0,3 Л63 ГОСТ 1066–80

Расход электрода-проволоки

Катушка 3–4 кг – более 4 смен непрерывной работы

Рабочая жидкость

Вода водопроводная

Объем рабочей жидкости в системе, л

300

120

300

3

2/3

3

1400

1260

120

Перемещения по координатам Количество управляемых координат Дискретность перемещений линейных, мкм

1

угловых, град.

0,1 (6’)

130

Продолжение табл. I.8 Наименование станка 4733Ф3 МА96Ф3 ЛФ96Ф3 СК95Ф3 Пределы рабочих подач:

СКЭ200Ф2 СКЭ200Ф3

СКЭ250Ф3

стола, мм/мин скобы, мм/мин стола, мм/мин

наибольший

30

наименьший

0,01

Наибольшая установочная скорость перемещения, мм/мин Пределы изменения скорости перемотки проволоки, м/мин

Стола – 480

Скобы – 480

Стола – 480

0–6

0,5–1,5

0–6

Точность обработки и качество поверхности, производительность Непараллельность плоскостей, мкм

(образец 175×175×15) 18

Неперпендикулярность плоскостей, 20 мкм Точность обработки контура, мкм – Некруглость цилиндрического 10 отверстия ∅20 мм, мкм Некруглость конического отверстия 20 ∅20 мм, мкм Шероховатость поверхности Ra, мкм 0,8–1,25 при чистовой обработке Наибольшая производительность, мм2/мин Габариты, масса Габариты (L×B×H), м с дополнит. оборудованием Масса, кг, с дополнительным оборудованием

1,1

18 –

20

18–30

–

–

10

–

20

1,25

0,8–1,25

50–70 1500× 1050× 1700

2100× 1860× 1940

1590

1750

Система управления Тип ЧПУ Генератор Блок управления электрооборудованием

«Арта»

131

Таблица I.9 Паспортные данные электроэрозионного проволочного вырезного станка с ЧПУ СКЭ250Ф5 1

2 Общие

Наибольший габарит обрабатываемой детали, мм (L×B×H) Наибольшая масса заготовки, кг Наибольшие размеры вырезаемого контура (l×b×h) мм

440×410×100 140 250×250×100

При высоте заготовки, мм: Максимальный технологический угол конусного 20 30 резания, град. 70 15 100 7 Максимальный угол наклона образующей к ±3,5 ±1,75 ±3,5 цилиндрической поверхности, град. Инструмент Электрод-проволока ДКРПМ 0,1–0,3 Л63 ГОСТ 1066–80 Катушка 3–4 кг – более 4 смен Расход электрода-проволоки непрерывной работы Рабочая жидкость Вода водопроводная Объем рабочей жидкости в системе, л 300 Перемещения по координатам Количество управляемых координат X, Y, Z, U, 5 V Дискретность перемещений: линейных, мкм X, Y – 1 U, V – 4 Z–5 угловых, град. 1,8 Конусног Пиноли рабочего о узла головки Координатные перемещения по осям, мм: стола (X×Y) (U×V) Z 250×250 40×40 115 Точность обработки и качество поверхности, производительность Неперпендикулярность Точность изготовления контура стального плоскостей – 25 образца размерами (175×175×15), мкм Непараллельность плоскостей – 20 Некруглость цилиндрического отверстия 12 ∅20 мм, мкм Некруглость конического отверстия ∅20/∅10 мм 25 в верхнем и нижнем сечениях, мкм

132

Продолжение табл. I.9 Шероховатость поверхности Ra, мкм, при чистовой обработке стали Наибольшая производительность формообразования заготовки толщиной 60 мм и электроде-проволоке ∅0,25 мм, мм2/мин Габариты, масса Габариты (L×B×H), м с дополнительным оборудованием Масса, кг, с дополнительным оборудованием Система управления Тип ЧПУ Генератор Блок управления электрооборудованием

133

0,8–1,25 По меди – 70 По стали – 60 2100× 1860× 1940 1750 «Арта»

Таблица I.10 Паспортные данные станка с ЧПУ для лазерной резки L4030 Рабочая зона, мм 4000 X 2000 Y 115 Z Максимальный диапазон перемещения 4150 X 2140 Y 117 Z CNC TRUMPF Simens Sinumeric Система ЧПУ 840D Мощность, Квт 71 Средний расход сжатого воздуха, м3/ч 31 Не требующие обслуживания Тип привода 3-фазные серводвигатели Скорости перемещений, м/мин Параллельно осям 60 Сложное движение 85 Максимальная мощность лазера в режиме 3000 непрерывной резки, Вт Максимальная толщина материала, мм 20 Габаритные размеры станка, мм 11500х6000х2000 Технические данные лазерной головки Длина волны излучения 10,6 мкм Максимальная выходная мощность 3000 Вт Область плавно регулируемой мощности 150 –3000 Вт Диаметр луча зеркала для вывода энергии 15 мм Угол расхождения (половинный угол) 1,0 Частота следования импульсов 100ГцДлительность импульса 10мкс

134

Приложение II Примерные цены на различные виды заготовок из основных применяемых материалов (на 30.06.2004)

Таблица II.1 Прокат, кг Вид заготовки

Цена единицы, руб.

Примечание

Черный прокат (ст. 3; ст. 20) Лист

16

с НДС

14,5

-“-

Шестигранник

19

-“-

Уголок

13

-“-

11

-“-

Круглый

Швеллер

Черный прокат (легированные, жаропрочные и нержавеющие стали) 30ХГСА – лист

13

с НДС

– круглый

15

-“-

– лист

13

с НДС

– круглый

33

-“-

– лист

105

с НДС

– круглый (Ø8÷ Ø40)

71

-“-

40ХНМА

12Х18Н9Т

Цветной прокат. Титан

1000

с НДС

Алюминий

90

-“-

Магний (чушки)

72

-“-

Латунь

65

-“-

Медь

110

-“-

Бронза

90

-“-

135

Таблица II.2 Литье, кг Вид заготовки

Цена единицы, руб.

Примечание

Стальное (35ХГСЛ)

250

с НДС

Алюминиевое (АЛ 9)

560

-“-

Магниевое (МЛ 5)

1100

-“-

Таблица II.3 Штамповки и поковки Цена единицы, руб.

Вид заготовки Поковки: Стальные низколегированные

44,1

Стальные высоколегированные (30ХГСА)

57,3

Нержавеющие стали:

95,6

– алюминиевые

129,9

– титановые

486,3 Штамповки:

– стальные

106,74

– алюминиевые

204,60

– титановые

270,00

136

Примечание

Таблица II.4

. Припуски и допуски по длине заготовок из проката Диаметр заготовки, А, мм

b– на разрезку (без обработки торцов) 2а – на обработку торцов при длине l, м

П р и п у с к, мм

до 11– 10 20 Пилой

дисковой

–

21– 30

31– 80

81– 151– 201– 261– 150 200 260 300

4 4 5,5 6,5 7 7,5 9 (275) (275) (275) (275) (660) (810) (910)

ножовочной 2,0 2,5

2,5

2,5

3

3

–

–

газовой горелкой (автогеном)

–

–

–

5

6

7

8

10

абразивным кругом

2

2

3

5

5

6

–

–

анодно-механической обработкой

1

1

1

2

2

–

–

–

до 1

2

4

6

7

8

9

10

10

1–5

4

5

7

8

10

10

12

12

Свыше 5

5

7

9

10

12

12

14

14

Допуск по длине l, мм

±1,0

±1,5

±2

Примечание. В скобках указан диаметр диска дисковой пилы в мм.

137

±2,5

Приложение III Рекомендуемые планы обработки отверстий

Таблица III.1

Шероховатость Ra, мкм

Квалитеты отверстий

Рекомендуемые планы обработки отверстий диаметром D = 18–30 мм, вариант 1

Рекомендуемые переходы

13

80–40 1. Сверление

12

40–20 1. Сверление; 2. Зенкерование получистовое.

11

20–10 1. Сверление; 2. Зенкерование чистовое

10

10–5 1. Сверление; 2. Зенкерование получистовое; 3. Зенкерование чистовое

9

8

5

1. Сверление; 2. Зенкерование получистовое; 3. Зенкерование чистовое

2,5

1. Сверление; 2. Зенкерование чистовое; 3. Развёртывание получистовое

2,5

1. Сверление; 2. Зенкерование получистовое.; 3. Зенкерование чистовое; 4. Развёртывание получистовое

1,25 1. Сверление; 2. Зенкерование получистовое; 3. Развёртывание черновое; 4. Развёртывание получистовое 7

1,25 1. Сверление; 2. Зенкерование чистовое; 3. Развёртывание черновое; 4. Развёртывание получистовое 0,6

1. Сверление; 2. Зенкерование получистовое; 3. Зенкерование чистовое; 4. Развёртывание получистовое; 5. Развёртывание чистовое

Примечание. Состояние отверстия заготовки – не подготовлено; вид устройства ЧПУ – позиционные и контурные

138

Таблица III.2

Шероховатость Ra, мкм

Квалитеты отверстий

Рекомендуемые планы обработки отверстий диаметром D = 18–30 мм, вариант 2

Рекомендуемые переходы

13

80–40 1. Сверление

12

40–20 1. Сверление; 2. Растачивание получистовое

11

20–10 1. Сверление; 2. Растачивание получистовое

10

10–5 1. Сверление; 2. Растачивание получистовое; 3. Растачивание чистовое

9

8

5

1. Сверление; 2. Растачивание получистовое; 3. Развёртывание черновое

2,5

1. Сверление; 2. Растачивание получистовое; 3. Развёртывание получистовое

2,5

1. Сверление; 2. Растачивание получистовое; 3. Растачивание чистовое; 4. Развёртывание получистовое

1,25 1. Сверление; 2. Растачивание получистовое; 3. Развёртывание черновое; 4. Развёртывание получистовое 7

1,25 1. Сверление; 2. Растачивание получистовое; 3. Развёртывание черновое; 4. Развёртывание получистовое 0,6

1. Сверление; 2. Растачивание получистовое; 3. Развёртывание получистовое; 4. Развёртывание чистовое

Примечание. Состояние отверстия заготовки – не подготовлено; вид устройства ЧПУ – позиционные и контурные

139

Таблица III.3

Шероховатость Ra, мкм

Квалитеты отверстий

Рекомендуемые планы обработки отверстий диаметром D = 30–50 мм, вариант 1

Рекомендуемые переходы

13

80–40 1. Сверление; 2. Рассверливание

12

40–20 1. Сверление; 2. Рассверливание; 3. Растачивание получистовое

11

20–10 1. Сверление; 2. Рассверливание; 3. Растачивание получистовое

10

10–5 1. Сверление; 2. Рассверливание; 3. Растачивание получистовое; 4. Растачивание чистовое

9

8

5

1. Сверление; 2. Рассверливание; 3. Растачивание получистовое; 4. Развёртывание черновое

2,5

1. Сверление; 2. Рассверливание; 3. Растачивание получистовое; 4. Развёртывание получистовое

2,5

1. Сверление; 2. Рассверливание; 3. Растачивание получистовое; 4. Развёртывание чистовое; 5. Развёртывание получистовое

1,25 1. Сверление; 2. Рассверливание; 3. Растачивание получистовое; 4. Развёртывание черновое; 5. Развёртывание получистовое 7

1,25 1. Сверление; 2. Рассверливание; 3. Растачивание получистовое; 4. Развёртывание черновое; 5. Развёртывание получистовое 0,6

1. Сверление; 2. Рассверливание; 3. Растачивание получистовое; 4. Растачивание чистовое; 5. Развёртывание получистовое; 6. Развёртывание чистовое

Примечание. Состояние отверстия заготовки – не подготовлено; вид устройства ЧПУ – позиционные и контурные

140

Таблица III.4

Шероховатость Ra, мкм

Квалитеты отверстий

Рекомендуемые планы обработки отверстий диаметром D = 30–50 мм, вариант 2

Рекомендуемые переходы

13

80–40 1. Сверление; 2. Растачивание черновое

12

40–20 1. Сверление; 2. Рассверливание; 3. Зенкерование получистовое

11

20–10 1. Сверление; 2. Рассверливание; 3. Зенкерование чистовое

10

10–5 1. Сверление; 2. Рассверливание; 3. Зенкерование получистовое

9

8

5

1. Сверление; 2. Рассверливание; 3. Зенкерование чистовое; 4. Развёртывание

2,5

1. Сверление; 2. Рассверливание; 3. Зенкерование чистовое; 4. Развёртывание

2,5

1. Сверление; 2. Рассверливание; 3. Зенкерование получистовое; 4. Зенкерование чистовое; 5. Развёртывание получистовое

1,25 1. Сверление; 2. Рассверливание; 3. Зенкерование получистовое; 4. Развёртывание черновое; 5. Развёртывание получистовое 7

1,25 1. Сверление; 2. Рассверливание; 3. Зенкерование получистовое; 4. Развёртывание черновое; 5. Развёртывание получистовое 0,6

1. Сверление; 2. Рассверливание; 3. Зенкерование получистовое; 4. Зенкерование чистовое; 5. Развёртывание получистовое; 6. Развёртывание чистовое

Примечание. Состояние отверстия заготовки – не подготовлено; вид устройства ЧПУ – позиционные и контурные

141

Таблица III.5

Шероховатость Ra, мкм

Квалитеты отверстий

Рекомендуемые планы обработки отверстий диаметром D = 50–120 мм, вариант 1

Рекомендуемые переходы

13

80–40 1. Растачивание черновое

12

40–20 1. Растачивание черновое; 2. Растачивание получистовое

11

20–10 1. Растачивание черновое; 2. Растачивание получистовое

10

10–5 1. Растачивание черновое; 2. Растачивание получистовое; 3. Растачивание чистовое

9

8

5

1. Растачивание черновое; 2. Растачивание получистовое; 3. Развертывание черновое

2,5

1. Растачивание черновое; 2. Растачивание получистовое; 3. Развертывание получистовое

2,5

1. Растачивание черновое; 2. Растачивание получистовое; 3. Растачивание чистовое; 4. Развертывание получистовое

1,25 1. Растачивание черновое; 2. Растачивание получистовое; 3. Развертывание черновое; 4. Развертывание получистовое 7

1,25 1. Растачивание черновое; 2. Растачивание получистовое; 3. Развертывание черновое; 4. Развертывание получистовое 0,6

1. Растачивание черновое; 2. Растачивание получистовое; 3. Растачивание чистовое; 4. Развертывание получистовое; 5. Развертывание чистовое

Примечание. Состояние отверстия заготовки – обработано с точностью 14 квалитета. Вид устройства ЧПУ – позиционные.

142

Таблица III.6

Шероховатость Ra, мкм

Квалитеты отверстий

Рекомендуемые планы обработки отверстий диаметром D = 50–120 мм, вариант 2

Рекомендуемые переходы

13

80–40 1. Зенкерование черновое

12

40–20 1. Зенкерование черновое; 2. Зенкерование получистовое

11

20–10 1. Зенкерование черновое; 2. Зенкерование получистовое

10

10–5 1. Зенкерование черновое; 2. Зенкерование чистовое

9

8

5

1. Зенкерование черновое; 2. Зенкерование чистовое; 3. Развертывание черновое

2,5

1. Зенкерование черновое; 2. Зенкерование чистовое; 3. Развертывание получистовое

2,5

1. Зенкерование черновое; 2. Зенкерование чистовое; 3. Развертывание получистовое

1,25 1. Зенкерование черновое; 2. Зенкерование получистовое; 3. Зенкерование чистовое; 4. Развертывание получистовое 7

1,25 1. Зенкерование черновое; 2. Зенкерование получистовое; 3. Зенкерование чистовое; 4. Развертывание получистовое 0,6

1. Зенкерование черновое; 2. Зенкерование получистовое; 3. Зенкерование чистовое; 4. Развертывание получистовое; 5. Развертывание чистовое

Примечание. Состояние отверстия заготовки – обработано с точностью 14 квалитета. Вид устройства ЧПУ – позиционные Если отверстие заготовки обработано с точностью 13 квалитета, выполняется на один переход меньше, чем для заготовок 14 квалитета (исключается черновой переход)

143

Таблица III.7

Шероховатость Ra, мкм

Квалитеты отверстий

Рекомендуемые планы обработки отверстий диаметром D = 50–120 мм, вариант 3

Рекомендуемые переходы

13

80–40 1. Растачивание черновое

12

40–20 1. Растачивание черновое; 2. Растачивание получистовое

11

20–10 1. Растачивание черновое; 2. Растачивание получистовое

10

10–5 1. Растачивание черновое; 2. Растачивание получистовое; 3. Растачивание чистовое

9

8

5

1. Растачивание черновое; 2. Растачивание получистовое; 3. Развертывание черновое

2,5

1. Растачивание черновое; 2. Растачивание получистовое; 3. Развертывание получистовое

2,5

1. Растачивание черновое; 2. Растачивание получистовое; 3. Развертывание черновое; 4. Развертывание получистовое

1,25 1. Растачивание черновое; 2. Растачивание получистовое; 3. Развертывание черновое; 4. Развертывание получистовое 7

1,25 1. Растачивание черновое; 2. Растачивание получистовое; 3. Развертывание черновое; 4. Развертывание получистовое 0,6

1. Растачивание черновое; 2. Растачивание получистовое; 3. Развертывание получистовое; 4. Развертывание чистовое

Примечание. Состояние отверстия заготовки – литое или штампованное. Вид устройства ЧПУ – позиционные.

144

Таблица III.8

Шероховатость Ra, мкм

Квалитеты отверстий

Рекомендуемые планы обработки отверстий диаметром D = 50–120 мм, вариант 4

Рекомендуемые переходы

13

80–40 1. Фрезерование

12

40–20 1. Фрезерование; 2. Растачивание получистовое

11

20–10 1. Фрезерование; 2. Растачивание получистовое

10

10–5 1. Фрезерование; 2. Растачивание получистовое; 3. Растачивание чистовое

9

8

5

1. Фрезерование; 2. Растачивание получистовое; 3. Развертывание черновое

2,5

1. Фрезерование; 2. Растачивание получистовое; 3. Развертывание получистовое

2,5

1. Фрезерование; 2. Растачивание получистовое; 3. Развёртывание получистовое

1,25 1. Фрезерование; 2. Растачивание получистовое; 3. Развертывание черновое; 4. Развертывание получистовое 7

1,25 1. Фрезерование; 2. Растачивание получистовое; 3. Развертывание черновое; 4. Развертывание получистовое 0,6

1. Фрезерование; 2. Растачивание получистовое; 3. Развертывание получистовое; 4. Развертывание чистовое

Примечание. Состояние отверстия заготовки – литое или штампованное Вид устройства ЧПУ – контурные

145

Таблица III.9

Шероховатость Ra, мкм

Квалитеты отверстий

Рекомендуемые планы обработки отверстий диаметром свыше 120 мм, вариант 1

Рекомендуемые переходы

13

80–40 1. Растачивание черновое

12

40–20 1. Растачивание черновое; 2. Растачивание получистовое

11

20–10 1. Растачивание черновое; 2. Растачивание получистовое

10

10–5 1. Растачивание черновое; 2. Растачивание получистовое; 3. Растачивание чистовое

9

8

5

1. Растачивание черновое; 2. Растачивание получистовое; 3. Растачивание чистовое

2,5

1. Растачивание черновое; 2. Растачивание получистовое; 3. Растачивание чистовое

2,5

1. Растачивание черновое; 2. Растачивание получистовое; 3. Растачивание чистовое

1,25 1. Растачивание черновое; 2. Растачивание получистовое; 3. Растачивание чистовое 7

1,25 1. Растачивание черновое; 2. Растачивание получистовое; 3. Растачивание чистовое 0,6

1. Растачивание черновое; 2. Растачивание получистовое; 3. Растачивание чистовое

Примечание. Состояние отверстия заготовки – обработано с точностью 14 квалитета. Вид устройства ЧПУ – позиционные Если отверстие заготовки обработано с точностью 13 квалитета, выполняется на один переход меньше, чем для заготовок 14 квалитета (исключается черновой переход)

146

Таблица III.10

Шероховатость Ra, мкм

Квалитеты отверстий

Рекомендуемые планы обработки отверстий диаметром свыше 120 мм, вариант 2

Рекомендуемые переходы

13

80–40 1. Фрезерование

12

40–20 1. Фрезерование; 2. Растачивание получистовое

11

20–10 1. Фрезерование; 2. Растачивание получистовое

10

10–5 1. Фрезерование; 2. Растачивание получистовое; 3. Растачивание чистовое

9

8

5

1. Фрезерование; 2. Растачивание получистовое; 3. Растачивание чистовое

2,5

1. Фрезерование; 2. Растачивание получистовое; 3. Растачивание чистовое

2,5

1. Фрезерование; 2. Растачивание получистовое; 3. Растачивание чистовое; 4. Растачивание отделочное

1,25 1. Фрезерование; 2. Растачивание получистовое; 3. Растачивание чистовое; 4. Растачивание отделочное 7

1,25 1. Фрезерование; 2. Растачивание получистовое; 3. Растачивание чистовое; 4. Растачивание отделочное 0,6

1. Фрезерование; 2. Растачивание получистовое; 3. Растачивание чистовое; 4. Растачивание отделочное; 5. Дополнительная отделочная операция для окончательного получения заданной шероховатости

Примечание. Состояние отверстия заготовки – литое или штампованное Вид устройства ЧПУ – контурные

147

Приложение IV Рекомендуемые планы обработки плоскостей торцевым фрезерованием Инструмент – фрезы торцевые с пластинами из твёрдого сплава, быстрорежущей стали, сверхтвёрдых материалов и минералокерамики

Таблица IV.1 Рекомендуемые планы обработки плоскостей торцевым фрезерованием Квалитеты детали

Рекомендуемые стадии обработки

15

1. Черновая

14

1. Черновая

13–12

1. Черновая; 2. Получистовая

11–10

1. Черновая; 2. Получистовая; 3. Чистовая

9–8–7

1. Черновая; 2. Получистовая; 3. Чистовая 4. Отделочная

Примечание. Состояние заготовки – литьё стальное, цветных металлов и сплавов III кл. точности в песчаные формы; прокат горячекатаный обычной и повышенной точности, квадратного сечения; горячая ковка и штамповка стальных деталей в штампах, на прессах и молотах, 16–17 квалитета точности

Таблица IV.2 Рекомендуемые планы обработки плоскостей торцевым фрезерованием Квалитеты детали 14

Рекомендуемые стадии обработки 1. Черновая

13–12

1. Черновая; 2. Получистовая

11–10

1. Черновая; 2. Получистовая; 3. Чистовая

9–8..7

1. Черновая; 2. Получистовая; 3. Чистовая 4. Отделочная

Примечание. Состояние заготовки – литьё стальное II кл. точности в песчаные формы, стальное в кокиль и центробежное, цветных металлов и сплавов II и III кл. точности в песчаные формы, в кокиль и центробежное; прокат горячекатаный высокой точности квадратного сечения; горячая ковка и штамповка стальных деталей в штампах, на прессах и молотах, 15 квалитета точности

148

Таблица IV.3 Рекомендуемые планы обработки плоскостей торцевым

фрезерованием Квалитеты детали 13–12 11–10 9–8..7

Рекомендуемые стадии обработки 1. Получистовая 1. Получистовая; 2. Чистовая 1. Получистовая; 2. Чистовая; 3. Отделочная

Примечание. Состояние заготовки – литьё стальное II кл. точности, I кл. точности в песчаные формы, стальное в кокиль и центробежное, цветных металлов и сплавов II кл. точности в песчаные формы, в кокиль, центробежное и по выплавляемым моделям; горячая ковка и штамповка стальных деталей в штампах, на прессах и молотах, 14 квалитета точности

Таблица IV.4 Рекомендуемые планы обработки плоскостей торцевым

фрезерованием Квалитеты детали 11–10 9–8..7

Рекомендуемые стадии обработки 1. Получистовая; 2. Чистовая 1. Получистовая; 2. Чистовая; 3. Отделочная

Примечание. Состояние заготовки – литьё стальное I кл. точности в песчаные формы, в оболочковые формы и по выплавляемым моделям, цветных металлов и сплавов по выплавляемым моделям и под давлением., 13 квалитета точности

Таблица IV.5 Рекомендуемые планы обработки плоскостей торцевым

фрезерованием Квалитеты детали 11–10 9–8..7

Рекомендуемые стадии обработки 1. Чистовая 1. Чистовая; 2. Отделочная

Примечание. Состояние заготовки – литьё стальное I кл. точности в песчаные формы, в оболочковые формы и по выплавляемым моделям, цветных металлов и сплавов под давлением, 12 квалитета точности

149

Приложение V Рекомендуемые планы обработки точением Таблица V.1 Рекомендуемые планы обработки точением Квалитеты детали 14

Рекомендуемые стадии обработки 1. Черновая

13–12*

1. Черновая; 2. Получистовая

11–9*

1. Черновая; 2. Получистовая; 3. Чистовая

8–7*

1. Черновая; 2. Получистовая; 3. Чистовая 4. Отделочная

Примечание. Состояние заготовки – литьё стальное, цветных металлов и сплавов III кл. точности в песчаные формы, прокат горячекатаный обычной и повышенной точности, горячая ковка и штамповка стальных деталей в штампах, на прессах и молотах, 16–17 квалитета точности *. При обработке на станках класса точности П, В, А и С количество стадий обработки уменьшается на одну

Таблица V.2 Рекомендуемые планы обработки точением Квалитеты детали 14

Рекомендуемые стадии обработки 1. Черновая

13–12*

1. Черновая; 2. Получистовая

11–9*

1. Получистовая; 2. Чистовая

8–7*

1. Получистовая; 2. Чистовая; 3. Отделочная

Примечание. Состояние заготовки – литьё стальное III кл. точности в песчаные формы, стальное кокиль и центробежное, цветных металлов и сплавов II и III кл. точности в песчаные формы, кокиль и центробежное, прокат горячекатаный высокой точности, горячая ковка и штамповка стальных деталей в штампах, пресcах и молотах, 15 квалитета точности * При обработке на станках класса точности П, В, А и С количество стадий обработки уменьшается на одну

150

Таблица V.3 Рекомендуемые планы обработки точением Квалитеты детали

Рекомендуемые стадии обработки

13–12

1. Получистовая

11–9

1. Получистовая 2. Чистовая

8–7

1. Получистовая 2. Чистовая 3. Отделочная

Примечание. Состояние заготовки – литьё стальное II кл. точности в песчаные формы, стальное в кокиль, центробежное, цветных металлов и сплавов II кл. точности в песчаные формы, оболочковые формы, в кокиль, центробежное и по выплавляемым моделям, горячая ковка и штамповка стальных деталей в штампах, на прессах и молотах, 14 квалитета точности

Таблица V.4 Рекомендуемые планы обработки точением Квалитеты детали 13–12

Рекомендуемые стадии обработки 1. Получистовая

11–9

1. Чистовая

8–7

1. Чистовая 2. Отделочная

Примечание. Состояние заготовки – литьё стальное I кл. точности в песчаные формы, в оболочковые формы и по выплавляемым моделям, цветных металлов и сплавов по выплавляемым моделям и под давлением. Сверление, зенкерование – 13 квалитет точности

Таблица V.5 Рекомендуемые планы обработки точением Квалитеты детали

Рекомендуемые стадии обработки

11–9

1. Чистовая

8–7

1. Чистовая 2. Отделочная

Примечание. Состояние заготовки – литьё стальное I кл. точности в песчаные формы, в оболочковые формы и по выплавляемым моделям, цветных металлов и сплавов по выплавляемым моделям и под давлением. Сверление, зенкерование – 12 квалитет точности

151

Таблица V.6 Рекомендуемые планы обработки точением Квалитеты детали

Рекомендуемые стадии обработки

10–9

1. Чистовая

8–7

1. Отделочная

Примечание. Состояние заготовки – литьё стальное в оболочковые формы и по выплавляемым моделям, зенкерование – 11 квалитет точности

152

Приложение VI Рекомендуемые схемы формирования крепежных метрических треугольных резьб, числа проходов и величины перемещения резца

на 1 проход Инструмент – резцы резьбовые с пластинками из твердого сплава Т15К6.

Для нарезания резьб с шагом до 2 мм на заготовках из конструкционных сталей и хрупких цветных сплавов

Для нарезания резьб с шагом свыше 2 мм на заготовках из труднообрабатываемых материалов при Необходим зачистной Неприменимо жесткости проход для сглаживания малой обработки на СПИД следов боковой стороне

Таблица VI.1 Допускаемое сечение среза при нарезании крепежных резьб с шагом 1,5–5 мм Радиус при вершине Допускаемое сечение Радиус при вершине Допускаемое сечение резца, мм среза, мм2 резца, мм среза, мм2 0,10

0,1700

0,29

0,3005

0,11

0,1836

0,30

0,3100

0,15

0,2050

0,35

0,3450

0,20

0,2400

0,40

0,3800

0,22

0,2500

0,43

0,4100

0,25

0,2750

153

Таблица VI.2 Число проходов и величина перемещения резца на проход при нарезании метрической треугольной резьбы шагом S резцом с радиусом r при вершине (r