Материал: Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Автоматизация производственных процессов в машиностроении». Кириллов О.Н., Смоленцев В.П

ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический

университет»

Кафедра технологии машиностроения

Методические указания

к выполнению лабораторных работ по дисциплине

«Автоматизация производственных процессов в машиностроении» для студентов специальности

151001 «Технология машиностроения»

всех форм обучения

Воронеж 2012

Составители: д-р техн. наук О.Н. Кириллов,

д-р техн. наук В.П. Смоленцев

УДК 621.757.006.3.001.66 (075.8)

Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Автоматизация производственных процессов в машиностроении» для студентов специальности 151001 «Технология машиностроения» всех форм обучения / ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»; сост. О.Н. Кириллов, В.П. Смоленцев. Воронеж, 2012. 34с.

В методических указаниях сформулированы цели и задачи лабораторного практикума, даны теоретические основы, необходимые при выполнении лабораторных работ, перечень необходимого оборудования и оснастки, порядок выполнения, необходимые рисунки, схемы и таблицы, а также перечень рекомендуемой литературы.

Предназначены для студентов 4, 5, 6 курсов.

Методические указания подготовлены в электронном виде в текстовом чистовом редакторе МS WORD и содержатся в файле ''Л.Р. АПП ТМ".

Табл. 11. Ил. 10. Библиогр.: 6 назв.

Рецензент д-р техн. наук, проф. М.И. Чижов

Ответственный за выпуск зав. кафедрой профессор

А.И. Болдырев

Издается по решению редакционно-издательского совета

Воронежского государственного технического университета

© ФГБОУ ВПО «Воронежский

государственный технический

университет», 2012

ВВЕДЕНИЕ

Целью настоящих методических указаний является оказание помощи студентам в приобретении навыков самостоятельной работы при составлении (разработке) управляющих программ для станков с числовым программным управлением (ЧПУ) по дисциплине «Автоматизация производственных процессов в машиностроении». Такие задачи возникают в процессе технологической подготовки производства новых изделий машино- и приборостроения, а также в ходе технического перевооружения и модернизации предприятий.

В настоящих методических указаниях изложены основы разработки управляющих программ для станков с ЧПУ, приведены особенности программирования и примеры программ для токарных, фрезерных, электроэрозионных станков.

Каждое лабораторное занятие рассчитано на четыре академических часа. Это дает возможность под руководством преподавателя практически осуществить поэтапную разработку управляющих программ для станков с ЧПУ.

В процессе выполнения работ студенты используют навыки, полученные при изучении дисциплин «Технология машиностроения», «Теория резания» и др.

Лабораторная работа №1

Технологическая подготовка для станков с ЧПУ

Цель работы: Освоение основных этапов подготовки обработки заготовок деталей типа тел вращения на токарном станке с ЧПУ

Оборудование, приборы, инструменты, документы

1. Токарный станок модели ТПК - 125B

2. Заготовки деталей типа тел вращения

3. Программа на перфоленте для детали

4. Штангенциркуль

5. Микрометр

6. Индикаторная стойка

7. Режущие инструменты

8. Оснастка

1.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.1. Назначение, область применения и техническая характеристика токарного станка модели ТПК - 125B

Токарный станок высокой точности модели ТПК – 125B с числовым программным управлением предназначен для патронной и центровой обработки   с   высокой   точностью малогабаритных деталей с большим количеством   проходов   и   сложного профиля из различных материалов. На станке можно производить все виды токарной обработки, нарезание резьбы резцом. Конструкция станка позволяет производить   обработку   деталей   с микронной точностью, что делает его практически незаменимым особенно при изготовлении малогабаритных деталей.

Высокая точность достигается:

• высокой жесткостью шпинделя, выполненного на прецизионных опорах качения;

• предварительным упругим натягом направляющих качения на суппорте;

• наличием перемещений суппорта с дискретностью 1 мкм;

• стабильностью положения режущего инструмента в револьверной головке;

• изоляцией главного привода от несущей станины виброзащитным устройством, исключающим передачу внутренних и внешних колебаний.

Техническая характеристика

Станок оснащен роботом пневматическим модели РП - 901, предназ­наченным для захвата заготовки из магазина, перемещения и установки в токарный патрон, а после обработки - для захвата обработанной детали в патроне, перемещения и укладки ее в тот же магазин.

Для обеспечения наивысшей точности обработки и увеличения вре­мени сохранения точностных параметров станка рекомендуется глубину резания устанавливать не более 0,5 мм на сторону. Программное управ­ление станком позволяет обрабатывать детали сложного профиля с боль­шим количеством переходов в автоматическом режиме, что является эко­номически выгодным для многономенклатурного серийного и мелкосерий­ного производства.

В режиме автоматического управления станок может работать одновременно по двум координатам с автоматической сменой инструмента.

Расположение основных частей станка модели ТПК - 125В показано на рис. 1.1:

1. - бабка передняя;

2. - патрон кулачковый;

3. - ограждение;

4. - станина;

5. - головка револьверная;

6. - суппорт двухкоординатный С - 2К;

7. - робот пневматический РП - 901;

8. - пульт управления роботом РП - 901;

9. - магазин;

10. - пневмооборудование;

11. - шкаф о электроаппаратурой;

12. - пульт управления;

13. - система ЧПУ Н22Н1МТ1.

На рис. 1.2 представлена панель пульта управления станком:

1. - регуляторы частоты вращения шпинделя в автоматическом режиме;

2. - переключатель "Пневмопатрон - Механический патрон";

3. - переключатель направления вращения шпинделя в режиме наладки;

4. - регулятор частоты вращения шпинделя в режиме наладки;

5. - кнопка "Пуск шпинделя" в режиме наладки;

6. - переключатель разжима пневмопатрона;

7. - тумблер включения местного освещения;

8. - кнопка управления поворотом револьверной головки в режиме наладки;

9. - переключатель скорости продольной и поперечной подач суппорта в

режиме наладки;

10. - переключатель направления движения поперечного суппорта в режиме

наладки;

11. - кнопка ускоренного перемещения суппорта в режиме наладки;

12. - переключатель направления движения продольного суппорта в режиме

наладки;

13. - кнопка "Управление включить";

14. - переключатель режима работы "Автомат - Наладка";

15. - кнопка "Пуск цикла" в автоматическом режиме;

16. - кнопка "Все стоп";

17. - лампа "Управление включено";

18. - лампа "Сеть".

1.1.2. Подготовка станка и работа его в различных режимах

1.1.2.1. Пуск станка

Подготовить станок к включению. На пульте управления ЧПУ уста­новить переключатель режима работ в положение "Ручное управление". На пульте управления станком рис. 1.2 установить:

• переключатель режима работ 14 в положение "Наладка";

• переключатель направления вращения шпинделя 3 в среднее положение;

• регуляторы частоты вращения шпинделя в крайнее левое положение;

• переключатель зажима и разжима пневмопатрона 6 в положение "Зажим";

• переключатель цикла работы 2 в правое или левое положение (правое при - работе с механическим патроном, левое - с пневмопатроном).

2. Включение станка

Включить автомат, расположенный на электрошкафу станка. После чего на пульте управления станком рис. 1.2 загорится лампочка 18 "Сеть". Включить ЧПУ кнопкой "Вкл", расположенной на пульте ЧПУ. Затем нажать кнопку 13, при этом должна загореться лампочка 17 "Управление включено".

2. Работа в режиме "Наладка"

На пульте управления станком рис. 1.2 установить требуемую частоту вращения шпинделя посредством регулятора 4, нажимая кнопку 8 выбрать нужный инструмент револьверной головки.

Переключателем 3 выбрать нужное направление вращения шпинделя. Кнопкой 5 "Пуск шпинделя" включить вращение шпинделя.

Управляя переключателями 10 и 12, произвести включение рабочей подачи суппорта в требуемое направление. Переключение на ускоренный ход производится нажимом кнопки 11 на пульте управления станка при выбранном направлении движения. Выставить суппорт в исходное поло­жение.

1.1.2.4. Работа в режиме "Автоматический цикл"

Установить переключатели режимов работы на станке и ЧПУ в поло­жение "Автомат", заправить в ФСУ перфоленту с программой. На пульте управления станком рис. 1.2 регуляторами 1 установить требуемые частоты вращения шпинделя. Кнопками "Пуск цикла" с пульта управления станком и "Пуск" с пульта оператора ЧПУ запустить станок без детали и проконтролировать правильность выполнения программы по цифровой индикации H22HIMTI и лимбам станка, правильность выбора инструмента, выход в исходное положение, работу робота в цикле и т.д.

Обработать пробную деталь по программе.

После обработки первой (пробной) детали установить переключателями на пульте коррекций ЧПУ нужную величину коррекции по длине и диаметру на каждый инструмент. Для повторного автоматического цикла нажать кнопку "Пуск цикла".

Для перемотки перфоленты в требуемое положение, определяемое номером кадра, необходимо набрать номер кадра на пульте ЧПУ, при этом выбрать переключателем режима работы "Поиск кадра" нужный кадр. Останов перфоленты произойдет на требуемом кадре.

1.1.2.5. Работа в режиме "Контроль"

Переключатель режима работ на пульте ЧПУ поставить в положение "Проверка ленты".

Установить контролируемую перфоленту. Нажать кнопку "Пуск цикла", убедиться в запуске ФСУ /непрерывном считывании ленты/. Наличие сбоев контролировать по сигнализации "Сбой ввода" и "Сбой ЧПУ". В случае одного из сбоев контролировать правильность кода перфоленты в месте останова.

1.1.2.6. Выключение станка

Выключить автомат.

Для экстренного останова станка нажать красную кнопку 16 на пульте управления станком рис. 1.2.

1.1.3. Назначение и область применения робота модели РП - 901

Робот пневматический HП - 901 предназначен для механизации про­цесса установки обрабатываемой детали в патрон станка и снятия обра­ботанной детали из патрона.

Система "Станок - Робот" обеспечивает работу станка в автомати­ческом режиме, что позволяет перейти на обслуживание одним оператором 4-5 станков одновременно.

Быстрота переналадки робота при соответствующей технологической проработке обрабатываемых деталей позволяет его эффективно исполь­зовать в многономенклатурном серийном и мелкосерийном производствах.

Наличие 20-местного магазина обеспечивает автоматическую рабо­ту системы "Станок - Робот" в течение не менее 1 часа. Грузоподъем­ность робота РП - 901 не более 0,15 кг при точности позиционирования ± 0,1 мм. В качестве заготовок служат детали типа тел вращения диа­метром 5-60 мм и длиной 4-40 мм.

Составными частями робота модели РП - 901 являются; магазин, каретка, головка, механизм поворота, кронштейн, блок и пульт управ­ления.

На рис. 1.3 представлена панель пульта управления роботом:

1 - тумблер включения и выключения сети;

2 - сигнальная лампа включения сети;

3 - кнопка "Сброс" - установка шагового искателя в позицию "0^";

4. - кнопка "Работа" - пуск робота в автоматическом режиме;

5. - тумблер переключения режима работы;

6. - тумблер управления работой кронштейна в наладочном режиме;

7. - тумблер управления работой головки в наладочном режиме;

8 - тумблер управления работой механизма поворота на 90 и 100° в

наладочном режиме;

9. - тумблер управления работой магазина в наладочном режиме;

10. - тумблер управления перемещением каретки в наладочном режиме;

11. - сигнальная лампа положения шагового искателя;

12. - сигнальная лампа наличия напряжения управления шаговым искателем.

1.2. МЕТ0ДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1.2.1. Подобрать деталь для обработки на станке (выбор выполняется с участием преподавателя).