Теоретический материал

1. Общие сведения о станке ГФ2171С5.

Станок фрезерный консольный вертикальный с числовым программным управлением (ЧПУ) и автоматической сменой инструмента (АСИ) и модели ГФ2171С5 предназначен для многооперационной обработки разнообразных деталей сложной конфигурации из стали, чугуна, цветных и легких сплавов.

Наряду с фрезерными операциями на станке можно производить сверление, зенкерование, развертывание и растачивание отверстий.

Основные технологические данные и характеристика

Размер рабочей поверхности стола по ГОСТ 165-81 мм

ширина 400

длина 1600

Количество т-образных пазов 3

Наибольшее перемещение стола, мм

продольное (координата X) 1000

поперечное (координата Y) 400

вертикальное (установочное) 250

Наибольшее перемещение ползуна (координата Z), мм 260

Предел подач стола, ползуна, мм/мин 3600

Скорость быстрого перемещения

по координатам X, Y, Z, мм/мин 600

Конус шпинделя по ГОСТ 24644-81 50

Пределы частот вращения шпинделя, мин^-1 40...2000

Наибольшая масса обрабатываемой детали и приспособления,

устанавливаемая на столе станка, кг 400

Емкость магазина инструментов, шт 12

Время смены инструмента, сек. не более 20

Максимальный вес инструмента, кг 15

Тип устройства ЧПУ 2С42-65 контурно-позиционное

Количество управляемых координат 3

Количество одновременно управляемых координат:

при линейной интерполяции 3

при круговой интерполяции 2

2 Система координат станка ГФ2171С5 и нулевые точки.

Рисунок 1 - Система координат для инструмента

Рисунок 2 - Система координат станка.

+Х - перемещение стола влево

+У - перемещение стола от станины

+Z - перемещение ползуна вверх

Нулевые точки:

1. Ось шпинделя совпадает с центральным отверстием стола. Возможны движения по оси "X" ± 500мм, по оси "У" ± 200 мм.

2. Ползун в верхнем крайнем положении по оси "Z".

На станке возможны следующие режимы работы:

- режим наладочных работ (ручное управление)

- режим автоматический.

В наладочном режиме включения шпинделя, выбор частоты вращения его, управление продольным, поперечным и вертикальным перемещением исполнительных органов станка возможно как от устройства ЧПУ, так и от дублирующих тумблеров на пульте управления станком. В наладочном режиме возможно также установочное перемещение консоли. Управление станком в автоматическом режиме осуществляется по программе, записанной на перфоленте, введенной в память устройства.

3. Состав программы.

Подготовленная программа записывается на бумажную 8-ми дорожковую перфорированную ленту шириной 25,4 мм в виде последовательности символов. Запись программы осуществляется построчно в виде последовательности кадров переменной длины. Каждая фраза (кадр) содержит информацию о геометрических и технологических данных, необходимых для обработки определенного участка детали. Последовательность фраз в программе определяет последовательность приемов обработки на станке. Каждая фраза состоит из некоторого количества строк перфоленты, в которых записываются кодовые обозначения символов программы.

3.1. Начало программы.

Программа, подготовленная на перфоленте, начинается с кода %%. Это необходимо для нормальной перемотки ленты.

3.2. Номер программы.

В памяти УЧПУ возможно одновременно хранение 12-ти программ. Номер программы

задается следующим образом (01-12) ПС ПС

программа заканчивается кодовой комбинацией М2.

3.3. Номер кадра.

В начале кадра следует помещать номер кадра с использованием адреса "N" и последующего числового значения. Рекомендуется проставлять номера кадров в возрастающей последовательности через 10.

3.4. Пропуск кадра по выбору.

Если запрограммировать символ "/" в начале кадра (перед N) и выбрать подрежим обработки УП с пропуском кадров, то при работе этот кадр будет пропущен.

В управляющей программе возможны комментарии, выделенные символами (). Внутри скобок не должно быть символов "0" и ПС.

3.5. Начало отсчета и координатная система для программирования.

Для программирования необходимо определить начало отсчета и координатную систему. Как правило, определяют некоторую точку на заготовке как начало отсчета для программирования. Так у деталей типа "Тела вращения" за "0" (ноль) принимают центр детали. У деталей прямоугольной формы - один из углов.

Рисунок 3 - Определение «нуля» детали.

3.6. Задание перемещений в абсолютных величинах и в приращениях.

Существует два способа задания величины перемещения по каждой оси. Это задание в абсолютных величинах и в приращениях. Для задания перемещения в абсолютных величинах используется функция G90. При этом запрограммированная величина представляет собой координаты конечной точки.

Для задания перемещения в приращениях используется функция G91. При этом запрограммированная величина представляет собой приращение к текущему заданию координат.

N10G90X4000Y7000 ПС

N10G91X-6000Y4000 ПС

Рисунок 4 – Иллюстрация к заданию перемещений.

3.7. Скорость ускоренного перемещения.

При работе в автоматическом режиме движения скорость ускоренного перемещения задается функцией G0.

3.8. Скорость рабочей подачи.

Скорость рабочей подачи инструмента в миллиметрах в минуту задается числовым значением с адресом "F".

4. Подготовительные функции.

4.1. Линейная интерполяция - G01.

При программировании по G90 заданные величины означают расстояние от данной точки до "0" детали по оси "X" или "У" соответственно.

При программировании по G91 - расстояние от предыдущей точки до данной с учетом знака, причем знак запрограммированной величины указывает на направление перемещения по оси.

4.2. Круговая интерполяция - G02 - перемещение по часовой стрелке G03 - перемещение против часовой стрелки

Движение по дуге окружности в плоскости "ХУ" программируется:

G17 G02(G03)X_У_I_J_F_ ПС

"I" и "J" - расстояние от начальной точки дуги до центра со знаком соответственно по оси "X" и "У".

Рисунок 4 – Иллюстрация к заданию круговой интерполяции.

В абсолютных величинах

N10G90G03Х14000У10000I-6000J0 ПС

N20G90G02Х12000У6000I-5000J0 ПС

В приращениях

N10G91G03Х-6000У6000I-6000J0 ПС

N20G91G02Х-2000У-4000I-5000J0 ПС

5. Функции коррекции.

5.1.Функции "D" и "Н".

Функция "D" предназначена для коррекции по радиусу и используется с функциями G40, G41, G42, G45, G46, G47, G48.

Функция "Н" задает величину смещения для коррекции по длине и действует по функциям G43, G44, G49.

В данном УЧПУ предусмотрено 99 корректоров с номерами 1-99, что позволяет иметь 99 различных величин смещения. Один и тот же номер корректора может одновременно использоваться по "D" и "Н" номер корректора никак не связан с номером инструмента. Смещение инструмента по длине задается функциями G43, G44 следующим образом:

N10G43(G44)Н_

функциями G43, G44 выбирается направление смещения, а функцией "Н" указывается номер корректора.

Направление смещения.

G43 - смещение в направление "+"

G44 - смещение в направление "-"

Вне зависимости режима задания в абсолютных величинах или приращениях, величина смещения автоматически добавляется к координатным значениям конечной точки запрограммированного перемещения по G43 и отнимается по G44. Причем, эти операции производятся с учетом знака величины смещения.

Функции G43, G44 действуют до тех пор, пока не будет запрограммирована другая G-функция этой же группы. Для отмены смещения по длине необходимо запрограммировать G49.

5.2. Смещение инструмента (G45-G48).

Программированием G45-G48 можно увеличить или уменьшить величину перемещения для запрограммированных осей на величину смещения, задаваемых номером корректора по функции "D".

G45 - увеличение перемещения на величину смещения G46 - уменьшение перемещения на величину смещения G47 - увеличение перемещения на удвоенную величину смещения G48 - уменьшение перемещения на удвоенную величину смещения Функции G45 - G48 действуют только в том кадре, в котором они запрограммированы. Не допускается программирование G45-G48 при наличии G41- G42. Это приводит к сбою.

5.3. Коррекция инструмента по радиусу G40 - G42.

G40 - отмена коррекций на радиусе инструмента

G41 - ввод смещения слева от направления перемещения инструмента

G42 - ввод смещения справа от направления перемещения инструмента. Режим коррекции по радиусу начинает выполняться при отработке кадра, удовлетворяющего следующим условиям:

- запрограммированы функции G41 или G42

- номер корректора отличен от D00

- запрограммировано перемещение.

Рисунок 5 – Использование G41, G42.

Не допускается программирование круговой интерполяции по функциям G02, G03 и ввода коррекции по радиусу функциями G41, G42 в одном кадре. В режиме коррекции на радиус инструмента не допускается программирование кадров без перемещения. Также не допускается переключение G17, G18, G19 без предварительной отмены G41, G42 функцией G40. Программирование G40 отменяется коррекция на радиус инструмента, причем ее вывод происходит только при наличии в кадре запрограммированного линейного перемещения. Если перемещение не задано, то происходит только отмена коррекции без вывода центра инструмента на запрограммированную траекторию.

6. Функции цикловой обработки.

Для реализации функции цикловой обработки предназначены постоянные циклы, программируемые под адресами G81 - G89.

G81 цикл сверления

G82 пауза цикл зенкования

с паузой

G83 цикл глубокого

сверления

G85 цикл растачивания

В зависимости от функций G90 или G91 параметры по адресам "Z", "W" задаются в абсолютных значениях или приращениях. "Q" всегда задается в приращениях с учетом знака. Отмена действия какого-либо цикла осуществляется программированием функции G80.

Z - рабочая подача

W - быстрый ход

Величина "Е" задается в десятых долях секунды.

Пример программирования постоянного цикла:

N10G81Z-500W300F100 ПС

В цикле G85 возврат в исходное положение происходит на скорости подачи 300 мм/мин для уменьшения "разбивания" отверстия.

7. Функция частоты вращения шпинделя "S".

Программируется адрес "S" с последующим числовым значением. Например S1000. Числовое значение "S" принимается из ряда

40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 мин^-1.

8. Функция инструмента "Т".

Для выбора нужного номера инструмента используется адрес "Т" и последующее числовое значение (с 1 по 12).

9. Вспомогательная функция "М".

М3 - включение шпинделя

М13 - включение шпинделя и эмульсии

М5 - выключение шпинделя

Ml- технологический останов

М0 - останов программ

М99 - конец подпрограммы

М2 - конец программы

10. Подпрограмма.

Если имеется постоянная последовательность операции, то можно оформить эту часть как подпрограмму и, тем самым, существенно упростить и укоротить основную программу.

В начале подпрограммы программируется адрес "Р" с последующим номером подпрограммы в пределах 1-99. Номер подпрограммы всегда должен быть двузначным числом, ведущий ноль опускать запрещается. Далее следует текст подпрограммы, составленной в соответствии с правилами программирования управляющих программ. Для возврата из подпрограмм ее последний кадр должен содержать М99. Последняя подпрограмма заканчивается кадром М2.

Номер кадра подпрограммы состоит из четырех цифр. Опускать ведущие нули запрещается, это приведет к ошибке при передаче управления.

Подпрограмма вызывается от главной программы или уже вызванной подпрограммы следующим образом:

N_ Р_ L_ – обращение к подпрограмме

L - число повторений вызова

Р - номер подпрограммы.

При этом будет отрабатываться подпрограмма с номером, вызванным "Р", вызов будет повторяться " L " раз.

Отсутствие "L" означает однократный вызов. Можно запрограммировать "L" "Р" в одном кадре с перемещением.

Пример: X1000L3P19

11. Число повторений кадра.

Программированием адреса "L" и последующего числового значения можно задать повторение отработки данного кадра заданное число раз.

Если адрес "L" не запрограммирован, то кадр выполняется один раз. При программировании повторений постоянного цикла или подпрограммы, адрес "L" должен предшествовать заданию цикла по "G" и вызову подпрограммы адресом "Р".

Пример программирования для обработки отверстий в "форме матриц".