Проектирование цикла работы токарного модуля

5.1. ЗАДАНИЕ - по соответствующему варианту (последние две цифры № зачетной книжки) выбирают тип обрабатываемой детали (табл.1) и модуля (табл.2), определяют основные расчетно-технологические характеристики операции (табл.3), строят циклограмму модуля (табл.4) и программируют работу станка с ЧПУ. В поясни­тельной записке изображают упрощенную компоновку модуля с точка­ми позиционирования схвата робота, фрагменты перфоленты для 5-го, 10-го и 15-го кадров управляющей программы и приводят все необхо­димые расчеты.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

5.2.1. По п.п. 5.3, 5.4 данных методических указаний и лите­ратуре [1-4] следует изучить принцип работы токарных станков с ЧПУ и промышленных роботов (ПР), а также программирование токарных операций.

5.2.2. Изображают в масштабе обрабатываемую деталь с контурами заготовки. Ос­новные размеры детали d и l принимают по табл.1, а недостающие - назна­чают самостоятельно в соответствии с масштабом. Размером М обо­значена резьба. Для цилиндрических заготовок следует принять D₃=D+6, L₃=L; для ступенчатых поковок и литья - увеличить размеры по 5 мм на сторону по всему контуру. Материал заготовок- сталь 45 (ГОСТ 1050-60). Назначают шероховатость поверхностей детали. Во всех вариантах предусматривается последовательная черновая и чистовая обработка детали с двух сторон (с переустановом).

5.2.3. Из табл. 2 выписывают заданные характеристики работы модуля и изображают его упрощенную компоновку (фронтальную - при подвесном ПР, в плане - при встроенном и напольном ПР). На компо­новке следует также показать:

1) заданные в табл. 2 магазин-накопитель, ПР, тару, а также устройства ЧПУ станком и роботом;

2) траекторию перемещения схвата ПР (пунктиром) с указани­ем точек позиционирования (№№ точек позиционирования должны соответствовать №№ этапов цикла на циклограм­ме);

3) движения основных устройств токарного модуля. Элемен­ты кинематики станка, ПР и МН на компоновке показывать не следует.

5.2.4. Разработка расчетно-технологической карты наладки модуля включает несколько этапов.

Таблица 1. Конструкция и размеры деталей

Варианты: 1, 11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91	Варианты: 6, 16, 26, 36, 46, 56, 66, 76, 86, 96	Варианты 1…10 11…20	D,мм
Варианты: 2, 12, 22, 32, 42, 52, 62, 72, 82, 92	Варианты: 7, 17, 27, 37, 47, 57, 67, 77, 87, 97	21…30 31…40
Варианты: 3, 13, 23, 33, 43, 53, 63, 73, 83,93	Варианты: 8,18,28, 38, 48, 58, 68, 78, 88, 98	41…50 51…60
Варианты: 4, 14, 24, 34, 44, 54, 64, 74, 84, 94	Варианты: 9, 19, 29, 39, 49, 59, 69, 79, 89, 99	61…70 71…80
Варианты: 5, 15, 25, 35, 45, 55, 65, 75, 85, 95	Варианты: 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100	81…90 91…100

Таблица 2 Характеристики модулей

ПРИМЕЧАНИЕ: Двухпозиционный схват с двойной ротацией позволяет смену в патроне заготовки и переустанов ее другим концом; однопозиционный - только что-либо одно из двух (см. рис. 5б).

5.2.4.1. Вычерчивают эскиз обрабатываемой детали с необхо­димыми размерами; штриховыми линиями показывают контур заготов­ки. Выбирают способ базирования и крепления заготовки на станке. При креплении в патроне базу по торцу показывают знаком , а по цилин­дру - знаком . Поджим задним центром (для валов) показывают знаками <, соответственно неподвижный, вращающий­ся и плавающий центр). Затем на эскиз наносят систему координат ХÅZ детали (т. Å "ноль детали" следует выбрать в центре правого торца заготовки). Ось Z направляют вдоль оси шпинделя к задней бабке, а ось Х - под прямым углом к оси Z в направлении отвода поперечного суп­порта.

5.2.4.2. Намечают технологические переходы с выбором инст-румента и режимов резания (табл. 6-11). Могут быть позиционные переходы, программируемые по нескольким опорным точкам и типовые - программируемые стандартными циклами по одной, на­чальной опорной точке. На каждом позиционном переходе (в отличие от типового) намечают траекторию с опорными точками, через которые должна проходить расчетная т. М (табл. б) инструмента. Если один уча­сток контура (например, дуга 4 ^Ç 6 на рис. 2) имеет точку экстремума или перегиба (т. 5), то она тоже считается опорной. Наоборот, начальная по ходу обработки точка фаски или галтели не считается опорной (точки *, рис. 1). При контурном точении резцом с радиусной режущей кромкой (табл. 6) траектория расчетной т. М резца не совпадает с контуром детали (рис. 3), поэтому для определения координат действительных опорных точек 1-3 траектории вводят поправки ΔХ_j, ΔZ_j на координа­ты исходных опорных точек 1'- 3':

1) для точки сопряжения торца с цилиндром (т. 1')

ΔZ₁ = r

где r - радиус режущей кромки, r = 0,2…2 мм);

2) для точки сопряжения торца с конусом (т. 2')

ΔZ₂ = r,

ΔX₂ = 2r[ 1 – tg (45- α/2)],

ΔX₂ - поправка на диаметр; α - половина угла конуса;

3) для точки сопряжения конуса с цилиндром (т. 3')

ΔZ₃=r · tg α/2.

Определение положения начальной точки типового перехода см. в п. 5.4.4.

Таблица 3 Расчетно-технологическая карта работы токарного модуля мод. 16К20ФЗС32

Этапы цикла работы модуля	Параметры токарной операции
№№ этапа	Наименование	№ опор­ных точек	X	U	Z	W	d	t(b)	V	n	So	Sм	tx	tр
мм	мм	мм	мм	мм	мм	м/мин	об/мин	мм/об	мм/мшя	сек	сек
	Начало программы УП1	ИП											1,0
	Включение n, Sо РГ (Т1)	01									0,36		4,0
	Подвод сверла Т1	01....1											2,0
	Цикл L06 (4 прохода)	1...1			-108	-109		-			0,36		8,0	39,0
	Отвод Т1 в ИП	1...01											2,0
...17	Переключение n, Sо										0,15		1,0
	Цикл L05	7...7			-72		120…44		137,5	365…995	0,15	55..150	1,0	23,0
...22	Цикл L07	8...8			-32	-33					2,0		1,0	6,3
...26	Цикл L02 (2 прохода)	9...10			-62			3,5			0,1		4,0	17,0
…30	Цикл L01 (8 прохода)	11…11	30,4			-65		0,4			4,0		6,0	11,0
31,32	Отвод Т1 в ИП, выкл. n, Sо	11...01											2,0
	Конец УП1, передача упр. ПР	ИП											1,0
34-46	Работа ПР
...47	Начало программы УП2	ИП											1,0
	Включение n, Sо, РГ (Т2)	02											4,0
	Подвод к т. 1	02...1											2,0
	Цикл L08 (4 прохода)	1..2					120…99	3,5	124…150		0.4		3,0	18,0
...57	Подвод к т. 5	0...5			1,0								2,0
	Цикл L04	5...5			-26	-27					0,2		2,0	4,5
59,60	Подвод к т. 6	5...6			-25								2,0
	Обточка фасок	6...7			0,5						0,2		-	1,0
62,63	Отвод Т6 в ИП, выкл. n, Sо	7...06											2,0
	Конец УП2, передача упр. ПР	-											1,0
65-77	Работа ПР
		Σtx=94c Σtр=193c

а) Переход 2-3: Z-20C2 или W-20C2

Переход 3-4: Z-80Q5 или W-60Q5 Переход 4-5: Х70СЗ или U30C3

б) Переход 2-3: Х60С-5 или U-15C-5 Переход 3-4: Z-70C-2 или W-65C-2 Переход 4-5: X30Q-4 или U-26Q-4

Рис.2. Примеры программирования дуг

Переход 2-3: X80Z220R50

или U80W-20R50

Переход 4 -5 X40Z120R-100

или U-40W-60R-100

Переход 5-6: X80Z60R-100

или U40W-60R-100

Рис. 3. Схема для определения попра­вок ΔX_j, ΔZ_j на координаты опорных точек. Исходные точки – 1', 2', 3';