Программирование_многокоординатной_обработки_на_фрезерных_станках_с_ЧПУ_NX_8.0 (А.В. Маданов - Программирование многокоординатной обработки на фрезерных станках с ЧПУ в системе NX 8.0)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего профессионального образования«УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»Факультет математики и информационных технологийА. В. МадановА. Р. ГисметулинПрограммирование многокоординатной обработкина фрезерных станках с ЧПУ в системе NX 8.0Учебно-методические указанияУльяновск 2013УДК 621.914ББК 34.63М13Печатается по решению Учёного советафакультета математики и информационных технологийУльяновского государственного университета(протокол № 6/13 от 10 сентября 2013 г.)Рецензент –к.т.н., доцент кафедры «Технология машиностроения» УлГТУА. Д. ЕвстигнеевМаданов, А.

В.М13Программирование многокоординатной обработки на фрезерных станках с ЧПУ в системе NX 8.0 : учебно-методические указания / А. В. Маданов, А. Р. Гисметулин. – Ульяновск : УлГУ, 2013. –95 с.Учебно-методические указания составлены с целью привития студентамнавыков программирования обработки деталей на многокоординатных станкахс ЧПУ.

В процессе выполнения лабораторно-практической работы на примереконкретной детали студентам предлагается создать схему закрепления заготовкина станке, подобрать режущие инструменты, типы операций механообработки ирежимы резания в зависимости от обрабатываемых материалов, видов обработки,обрабатываемых конструктивных элементов детали, произвести верификациюразработанной управляющей программы с помощью кинематической модели5-координатного станка с ЧПУ.В ходе выполнения лабораторной работы студенты получат практическийопыт по автоматизированному проектированию технологических процессов механообработки на станках с числовым программным управлением в системеNX 8.0.Данные указания предназначены для обеспечения курсов «Компьютерноемоделирование геометрических объектов» и «Физические основы процессов формообразования», читаемых на кафедре «Математическое моделирование технических систем».

Учебно-методические указания содержат результаты, полученные врамках государственного задания Министерства образования и науки РоссийскойФедерации.УДК 621.914ББК 34.63© Маданов А. В., Гисметулин А. Р., 2013© Ульяновский государственный университет, 2013ОГЛАВЛЕНИЕВВЕДЕНИЕ .......................................................................................................... 41 МНОГООСЕВАЯ ОБРАБОТКА В NX .........................................................

51.1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МНОГООСЕВОЙ ОБРАБОТКЕ ........................................ 51.2 ОСОБЕННОСТИ 5-ОСЕВОЙ ОБРАБОТКИ ПО Z-УРОВНЯМ(Z LEVEL FIVE AXIS) ................................................................................... 121.3 ОСОБЕННОСТИ ОПЕРАЦИЙ ОБРАБОТКИ С ПЕРЕМЕННОЙ ОСЬЮИНСТРУМЕНТА (VARIABLE CONTOUR) ......................................................... 191.4 ОСОБЕННОСТИ НАСТРОЙКИ МЕТОДА УПРАВЛЕНИЯ. ПРОФИЛЬПО КОНТУРУ (CONTOUR PROFILE) .............................................................. 241.5 ОСОБЕННОСТИ НАСТРОЙКИ МЕТОДА УПРАВЛЕНИЯ «ОБТЕКАЕМОСТЬ» .... 312 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА ........................................................................

342.1 ПРОГРАММИРОВАНИЕ ФРЕЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ В NX ................................ 342.1.1 Дополнительные построения ........................................................ 342.1.2 Установка детали на станок .......................................................... 362.1.3 Задание геометрии систем координат.......................................... 392.1.4 Задание геометрии детали, заготовки и контрольнойгеометрии в объектах WORKPIECE ............................................ 452.1.5 Дополнительные настройки ..........................................................

452.2 ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ПРОГРАММИРОВАНИЯ ОПЕРАЦИЙФРЕЗЕРОВАНИЯ .......................................................................................... 482.2.1 Обработка детали на 1-м установе ............................................... 512.2.2 Обработка детали на 2-м установе ............................................... 602.2.3 Заключительные этапы программирования обработки ............. 88ЛИТЕРАТУРА ................................................................................................... 91Приложение А.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙРАБОТЫ ......................................................................................................... 92Приложение Б. ПРИМЕР СХЕМЫ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ЗАГОТОВКИВ ОСНАСТКЕ ................................................................................................ 943ВВЕДЕНИЕВажнейшим условием роста эффективности производства являетсяповышение производительности труда на базе механизации и автоматизации производственных процессов.

Основная доля выпуска изделий в машиностроении приходится на мелкосерийное и единичное производства, в которых наиболее эффективным средством автоматизации являются станки счисловым программным управлением (ЧПУ). Самое важное изменение,произошедшее в области механообработки за последнее десятилетие и затронувшее все без исключения отрасли машиностроения, заключается вшироком распространении многокоординатных фрезерных станков с ЧПУ.Такое оборудование становится всё более доступным, и его ассортимент нарынке увеличивается. Кроме того, разработчики CAM-систем сделалибольшие успехи.

В новых версиях появился не только более широкий арсенал стратегий обработки, но и был принципиально усовершенствованпользовательский интерфейс, благодаря чему CAM-системы стали проще восвоении и использовании [3].В учебно-методических указаниях рассмотрены особенности разработки управляющих программ для многокоординатных станков в CAMсистеме NX. Представлены методики для создания схемы закрепления заготовки на станке, подбора режущего инструмента, типов операций механообработки и режимов резания, а также верификации управляющих программ с использованием кинематических моделей станков.41 МНОГООСЕВАЯ ОБРАБОТКА В NX1.1 Общие сведения о многоосевой обработкеТехнологические возможности станка с ЧПУ в значительной степениопределяются числом управляемых координат.

Так, двухкоординатныефрезерные станки (управление по программе продольной и поперечнойподачей) могут быть использованы только для контурной обработки плоских деталей. Возможность установочного перемещения по программе вертикальной подачи (2,5-координатная система) позволяет производить вертикальное врезание и обрабатывать сложные детали, имеющие внутренниеконтуры, окна, выборки и т.д.Трехкоординатный станок, позволяющий осуществить независимыеперемещения по 3-м координатам, может быть использован для обработкидеталей со сложной пространственной формой, однако класс этих деталейограничен, так как отсутствует возможность управления пространственным положением инструмента. Такой возможностью обладают многокоординатные станки (4-, 5-координатные), позволяющие производить обработку широкого класса деталей машиностроения.4-, 5-координатные станки (многоосевые) позволяют, кроме перемещения инструмента в пространстве по осям X, Y, Z, осуществлять егонаклон в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

Благодаря этому,например, при обработке деталей со сложной пространственной формойконцевой фрезой ось инструмента может быть всегда установлена в положение, перпендикулярное к обрабатываемой поверхности, или любое другое, оптимальное для данного случая обработки [8].Компоновки многокоординатных станков различаются по способуреализации 4, 5 и более осей:– с поворотным столом и перемещением шпинделя вдоль линейныхосей (см. рис. 1.1 и 1.2);– с поворотной шпиндельной головой (см. рис. 1.3).Для преобразования 3-координатного станка в 4- или 5-координатный на основной стол станка устанавливается дополнительный поворот5ный стол. Главным недостатком этого решения является уменьшение рабочей зоны станка. В общем случае поворотный стол может быть встроенным изначально.

Более крупные станки оснащают поворотной шпиндельной головой, которая имеет 1 или 2 степени свободы и может работать какс индексированием, так и в режиме непрерывного управления.Рис. 1.1. Поворотный стол станкаРис. 1.2. Архитектура станка с поворотным столом6Рис.

1.3. Архитектура станка с поворотной головойПрограммирование обработки в CAM-системеРассмотрим основные действия технолога, работающего в CAM-системе [4]:– создание геометрии обрабатываемой детали либо средствами самой CAD/CAM-системы, либо в любой системе CAD. Во втором случаенеобходимо транслировать контуры или 3D-модель в CAM-систему;– выбор типа операции в соответствии с написанной технологией;– указание обрабатываемого контура детали;– выбор режущего инструмента, задание режимов резания, условийобработки. Также задаётся ряд специфичных параметров, таких как типфрезерования (встречное, попутное), включение (или отключение) коррекции на радиус инструмента и её тип, количество проходов по глубине ивдоль контура и т.д.Все операции сводятся в так называемое дерево операций, где с нимиможно совершать любые манипуляции (редактирование, удаление, изменение порядка и т.д.).Обязательной процедурой при подготовке управляющей программыявляется проверка созданной траектории в различных режимах (двухмерном и твердотельном).