Тема 3. Етапи розробки КП

1. Особливості технологічної підготовки програм

Технологічна підготовка розробки керуючих програм поділяється на декілька основних етапів. На першому етапі розробляють операційну технологію обробки де­талі, ділять її на установи і позиції, вибирають базу та спосіб кріплен­ня заготовки. Потім визначають послідовність робочих ходів (переходів), вибирають технологічну оснастку, затискні пристрої, різальні інстру­менти, допоміжні інструменти, засоби контролю, визначають схеми траєкторій робочих органів (РО), призначають режими різання, роз­робляють операційні карти (ОК). В операційних картах вказують переходи, застосовувану оснастку і призначені режими різання, розраховують розміри від однієї бази, роз­робляють операційні карти, у яких подають доопрацьоване креслення деталі з зазначенням розмірів від однієї бази, позначенням баз і затис­качів за стандартом, виконують побудову для розрахунку координат опорних точок, зображують схеми траєкторій (циклограми) руху всіх інструментів

На другому етапі розробляють карти координат опорних точок тра­єкторії руху РО, а при програмуванні у відносній системі - величину приростів. Після цього оформляють КП рукописно

На третьому етапі за допомогою клавіатури пульта вводять КП у па­м'ять ЕОМ верстата (або ж при потребі - на касету чи перфострічку)

На четвертому етапі програмування відбувається перевірка КП на верстаті з внесенням у разі необхідності коректив

Для розробки технологічних процесів механічної обробки на верстатах з ЧПК технолог-програміст повинен мати таку довідкову доку­ментацію, а саме:

1) каталоги верстатів з ЧПК, в яких наявні характеристики верстатів і систем (або ж зведені характеристики верстатів з ЧПК даного заводу чи цеху на спеціальних картках);

2) каталоги затискних пристроїв, різального, допоміжного та ви­мірювального інструментів (або відповідні стандарти підпри­ємства - СТП);

3) довідники з режимів різання змащувально-охолоджувальної ріди­ни (ЗОР), допусків та посадок, різьб тощо

2. Рівні автоматизації підготовки КП

Підготовка КП може здійснюватися як вручну, так і з застосуванням різних засобів обчислювальної техніки. Залежно від методу розв'язан­ня завдань етапів підготовки КП розрізняють три рівні автоматизації

Перший (низький) рівень. Технологічні завдання розв'язуються технологом-програмістом. Математичні обчислення координат опорних точок виконують на мікрокалькуляторі або ЕОМ. Цей рівень характер­ний для підприємств з невеликим парком верстатів з ЧПК

Другий (середній) рівень. Він передбачає автоматизовану підго­товку програми, тобто підготовку та контроль керуючої програми з використанням ЕОМ. За допомогою ЕОМ розв'язується частина тех­нологічних завдань (поділ переходів на робочі та прискорені ходи, роз­рахунок режимів різання і т. п.), розв'язання математичних задач щодо визначення координат опорних точок і редагування КП (коректура за­лежно від конкретних умов обробки). Такий рівень характерний для крупних підприємств з великим парком верстатів з ЧПК

Третій (високий) рівень. Тут розробка як технологічного процесу, так і керуючої програми здійснюється за допомогою ЕОМ (система автоматизованого програмування - САП). Третій рівень характерний для сучасних автоматизованих підприємств

3. Визначення номенклатури деталей для верстатів з ЧПК

Номенклатуру деталей у загальному випадку поділяють на деталі типу тіл обертання, призматичні, плоскі, фігурні, профільні. Кожна деталь характеризується набором технічних даних  (матеріал та геометрична форма), які визначають технічні вимоги та де-яким набором організаційно-економічних вимог (річний випуск в штуках, кількість деталей в партії)

Номенклатуру деталей для обладнання з ЧПК визначають на основі вивчення технічної документації на ці деталі, обмежень, які залежать від конкретного виробництва та характеру постановки задач

Необхідність обробки деталей на верстатах з ЧПК визначається наступним:

- підвищенням продуктивності праці;

- зменшенням собівартості продукції;

- скороченням вартості та терміну підготовки виробництва;

- підвищенням якості продукції;

- компенсацією недоліків у виробничих площах

Облік техніко-економічних показників і конструктивно-технологічних особливостей деталі забезпечує підбір такої номенклатури деталей, обробка яких на верстаті з ЧПК дозволяє окупити не тільки всі витрати на підготовку виробництва але й отримати економічний ефект в результаті:

- зняття розмітки;

- скорочення слюсарної доводки;

- багатоверстатного обслуговування;

- зменшення довжини траєкторії робочих переміщень інструмента;

- оптимізації режимів різання;

- зменшення довжини холостих переміщень;

- скорочення витрат часу на контрольні операції;

- підвищення точності обробки і якості поверхні на криволінійних ділянках;

- зменшення кількості обладнання за рахунок підвищення продуктивності праці;

- зменшення розряду робіт

Вибір номенклатури деталей проводять у два етапи:

- при перегляді креслень складають перелік деталей, які необхідно оброблювати на верстаті з ЧПК;

- після групування за конструктивно-технологічними ознаками і типами верстатів проводять більш детальний аналіз з відповідними техніко-економічними розрахунками

В результаті отримаємо уточнений перелік який і передається для подальшої технологічної розробки

4. Класифікація деталей за конструктивно-технологічними ознаками

Технологічну підготовку програми для верстатів з ЧПК доцільно виконувати для групи деталей об’єднаних узагальненими конструктивно-технологічними ознаками. Це дозволяє скоротити терміни технологічного проектування і створити високопродуктивну оснастку. Спрощується при цьому і розрахунок програм, так як для типових деталей використовуються типові прийоми і методи розрахунку

Схема класифікації деталей для верстатів з ЧПК складається з наступних рівнів:

Перший рівень – класи деталей об’єднують по єдності конструктивно-технологічних ознак (вали, втулки, диски, фланці, корпуси ). Єдність конструктивно-технологічних ознак полягає в аналогії геометричних форм та оброблюваних елементів деталей в схожості побудови плану обробки

Другий рівень – групи: власні об’єднання за схожими конструктивно-технологічними ознаками, одним із основних критеріїв об’єднання є кількість координат по яким повинна виконуватися обробка на верстаті

Третій рівень – підгрупи: ознаками розділу є схеми базування і закріплення, габаритні розміри, вид заготівки, схеми траєкторії руху ріжучого інструменту

Четвертий рівень – типи: в них подетально уточнюються єдність технологічного маршруту, режимів різання, моделей верстатів

5. Розробка операційної розрахунково-технологічної карти (РТК)

По операційному ескізу складають РТК. Ця карта містить закінчений план обробки деталі на верстаті з ЧПК у вигляді графічного зображення траєкторії руху інструмента зі всіма необхідними поясненнями і розрахунковими розмірами. По даним РТК можна розрахувати КП автоматичної роботи верстата

Послідовність оформлення РТК:

- викреслюють деталь в прямокутній системі координат, вибирають вихідну точку "нуль". При багатоінструментальній обробці можуть бути вибрані де-кілька вихідних точок – для кожного інструменту. Контури деталі, які підлягають обробці і контур заготівки викреслюють в масштабі з вказівкою всіх розмірів необхідних при програмуванні;

- намічають розташування прихватів і зон кріплення деталі у відповідності з технічними умовами на пристосування;

- наносять траєкторію руху центру інструмента в двох площинах системи координат (якщо необхідно). Якщо передбачається багатоінструментальна обробка, то зобразити траєкторії руху центру кожного використовуємого інструмента. Початком (і кінцем) траєкторії інструмента є вихідна точка "нуль". Якщо положення вихідної точки не співпадає з початком координат деталі, воно повинно бути завдано координатами відносно цього початку. Траєкторію інструмента нанести з урахуванням його параметрів, обраної раніше послідовної обробки і намічених типових траєкторій в інструментальних переходах;

- на траєкторії руху інструменту відмітити і позначити цифрами опорні точки траєкторії і поставити стрілки, які будуть вказувати напрямок руху;

- при необхідності вказують місця контрольних точок в яких передбачається короткочасова зупинка інструмента в цілях перевірки точності обробки програми робочими органами верстата (вказати тривалість зупинки в секундах);

- необхідно позначити опорні точки, координати яких можливо визначити графічно безпосередньо на РТК;

- на РТК наносять додаткові дані (тип верстата, шифр, найменування і матеріал деталі), вказують особливості заготівки і її кріплення, параметри інструмента і режимів його роботи