Інформація про новину
  • Переглядів: 146
  • Дата: 3-05-2021, 13:21
3-05-2021, 13:21

3.13. Цикли у токарній обробці на верстаках з ЧПК

Категорія: Обробка та програмування на верстатах з ЧПК





Попередня сторінка:  3.12. Багатоінструментна обробка
Наступна сторінка:   3.14. Параметричне програмування на ток...

Зміст

  1. Однопрохідний поздовжній цикл G27
  2. Однопрохідний цикл поздовжнього різенарізання G28
  3. Однопрохідний поперечний цикл G29
  4. Однопрохідний цикл поперечного різенарізання G39
  5. Однопрохідний чистовий цикл G60
  6. Багатопрохідний чорновий поздовжній цикл G61.
  7. Багатопрохідний чорновий поперечний цикл G62
  8. Багатопрохідний чорновий копіювальний цикл G68.
  9. Багатопрохідний чорновий цикл поздовжнього різенарізання G66
  10. Багатопрохідний чорновий цикл поперечного різенарізання G67
  11. Цикл нарізання поперечних канавок G65 
  12. Цикли нарізання торцевих канавок G69, G70
  13. Цикли свердління та глибокого свердління G82, G83.
  14. Цикл нарізання різьби мітчиком або плашкою G84

 

 

Циклом у токарній обробці називається замкнута послідовність більше ніж двох елементарних переміщень. Розглянемо зміст найпоширеніших циклів, використовуючи такі позначення:

В.т. — вихідна точка циклу;

П.о. — початок обробки;

1, 2, 3, ... — номери елементарних рухів циклу в порядку виконання;

R — прискорений рух;

F — рух на робочій подачі.

1. Однопрохідний поздовжній цикл G27 працює за схемою, наведеною на рис. 3.23: інструмент прискореним рухом переміщається з В.т. в П.о. (1), виконує робочий рух точіння (2), підрізку торця (3), прискореним рухом (4) повертається у В.т. Застосовується для чистової обробки циліндричних або конічних поверхонь з підрізкою торця. Чорнова обробка при цьому може виконуватись одним із циклів: G61 або G68.

Формат циклу:

Параметри:

X, U, Z, W — координати точки D (X, Z) або приріст від вихідної точки до D (U, W);

І — розмір конуса, приріст по X від точки В до D, задається на радіус.

Якщо параметр І дорівнює нулю або відсутній, поверхня оброблюється як циліндрична.

Якщо більший діаметр оброблюваного конуса розташований зліва (ближче до патрона), значення І від’ємне, і навпаки;

F — робоча подача в мм (або мкм) на оберт.

Відсутність якогось з параметрів призведе до врахування ПЧПК їх модальних (заданих раніше) значень.

Наприклад, обробка поверхні на рис. 3.23 при U = -100, І = -75, W = -300, може бути запрограмована таким одним кадром:

G27U-100W-300I-75S800F500M3; замість чотирьох:

Рухи 3 і 4 забезпечуються ПЧПК автоматично.

2. Однопрохідний цикл поздовжнього різенарізання G28 виконує чистове різенарізання на циліндричних або конічних ступенях деталі. Працює за схемою, наведеною на рис. 3.24, а: інструмент прискореним рухом переміщається з В.т. у П.о. (1), виконує робочий рух нарізання різьби (2), збіг (3), прискореним рухом (4, 5) повертається у В.т. Якщо потрібно виконати кілька проходів, кожен програмують окремо. Чорнова обробка може виконуватися багатопрохідним циклом G66.

Параметри:

X, U, Z, W — абсолютні координати точки D (рис. 3.24, а) або приріст від вихідної точки до D; координати модальні — відсутність якогось з них призведе до врахування ПЧПК попереднього значення;

І — розмір конуса — приріст по осі X від D до В, задається на радіус. Якщо 1 = 0 або відсутнє, оброблювальна різьба циліндрична (рис. 3.24, б);

F, Е — крок різьби.

Схема обробки, наведена на рис. 3.24, а, при U = -75, І = -25, W = -200, F = 5 може бути запрограмована таким кадром:

G28 U-75 W-200 1-25 F5;

Різенарізання — відповідальна операція, потребує високої кваліфікації робітника, особливо під час нарізання крупномодульних різьб з великим кроком, яке супроводжується великими швидкостями поздовжнього руху — токар повинен встигнути «вихопити» різець перед патроном. Цю проблему усунуто завдяки виконанню операції на верстаті з ЧПК. Система своєчасно і чітко виводить різець з різьби, працюючи на обертах шпінделя значно вищих, порівняно з універсальним верстатом, чим додатково підвищує продуктивність обробки. Збільшення швидкості різання дало також змогу під час різенарізання використовувати стандартизовані ISO твердосплавні пластини. Кут профілю різьби забезпечується формою пластини (60° — метрична різьба, 55° — дюймова).

Хід різця L визначається відношенням:

де І — довжина різьби (рис. 3.24, б);

ΔΖ — підхід різця — відстань від його вершини до початку різьби на деталі, зазвичай це 1,5-ь2,0 кроки різьби;

b — ширина зарізьбової канавки.

Якщо зарізьбову канавку в деталі не передбачено, тобто різьба збігає (рис. 3.24, а), хід різця L = 1 + ΔΖ.

При нарізанні лівої різьби врізання перед обробкою відбувається в зарізьбовій канавці, яку передбачають обов’язково, якщо конструкція деталі не дозволяє різати від патрона.

Якщо різьба багатозахідна, програмують кожен захід окремо, з осьовим зміщенням кожного проходу на

Де

F — крок різьби, п — кількість заходів.

Наприклад (рис. 3.24, б), нехай треба нарізати різьбу метричну М40х6, однозахідну, довжиною І = 50 мм, ширина зарізьбової канавки b = 6 мм. ΔΖ призначаємо рівним 9 мм. Хід різця програмуємо: L = 50 + 9 + 3 = 62 мм.

Якщо різьба буде двозахідною, то початок обробки другого витка різьби потрібно змістити від початку різенарізання першого на півкроку: 6:2 = 3 мм праворуч і врахувати це для виходу різця в центр зарізьбової канавки.

Тоді: ΔΖ2 = 3 + 9 = 12 мм, a L2 = 50 + 12 + 3 = 65 мм;

Якщо різьба тризахідна, то перший виток нарізається так само, як в однозахідній різьбі.

Для другого витка ΔΖ2 = 6:3 + ΔΖ = 2 + 9 = 11 мм, а довжина ходу:

L2 = 50 + 11 + 3 = 64 мм.

Друге зміщення для нарізання третього витка різьби відраховується від другого витка ΔΖ3 = 6:3 + ΔΖ2 = 13 мм, а довжина ходу:

L3 = 50 + 13 + 3 = 66 мм.

Якщо для повного нарізання різьби необхідно виконати кілька проходів, цикл G28 програмується кожного разу. Глибина різання від проходу до проходу, з урахуванням зрізуваної площі припуску, має прогресивно падати і на останньому проході становити не більше 0,1-0,12 мм.

У ПЧПК передбачено автоматичний кінцевий збіг різьби «від металу», який діє також у разі непередбачуваних аварійних зупинок верстата, крок різьби при цьому витримується.

3. Однопрохідний поперечний цикл G29 використовується для чистової обробки торців, зокрема конічних та прилеглих до них циліндричних ступенів. Схему обробки наведено на рис. 3.25: прискорений рух з В.т. у П.о. (1), робочі рухи (2 і 3), прискорений рух (4) у В.т. Попередня обробка при цьому може виконуватися багатопрохідним циклом G62 або G68. Якщо треба виконати кілька проходів, цикл програмується кожного разу заново.

Формат циклу:

Параметри:

X, U, Z, W — абсолютні координати точки D (рис. 3.25) або приріст по координатах від вихідної точки до точки D.

Якщо не вказати якийсь з параметрів, ПЧПК врахує його попереднє значення;

К — розмір конуса, приріст по осі Z від точки D до В. Якщо параметр К дорівнює нулю або відсутній в кадрі, від-

будеться обробка перпендикулярної до осі Z торцевої поверхні;

F — контурна робоча подача для рухів 2 і 3 циклу.

Якщо U = 100, W = -50, К = -25, схема обробки, наведена на рис. 3.25, може бути запрограмована таким кадром:

G29U-100W-50K-25F500;

Якщо К задати додатним, відбудеться обробка конічної впадини в торці.

4. Однопрохідний цикл поперечного різенарізання G39 використовують для чистового нарізання торцевих (спіральних) різьб, а також конічних різьб з великим значенням конусності (> 1). Схему обробки наведено на рис. 3.26: прискорений рух з В.т. у П.о. (1), робочий рух нарізання різьби (2), вихід (3), прискорений рух (4) у В.т. Якщо треба виконати декілька проходів, кожен програмують окремо. Попередня обробка може виконуватися багатопро-хідним циклом G67.

Формат циклу:

Параметри:

X, U, Z, W — абсолютні координати точки D (рис. 3.26) або приріст по координатах від вихідної точки до точки D;

К — розмір конуса, приріст по осі Z від точки D до В (П.о.);

F, Е — крок різьби.

Відсутність якогось з параметрів призведе до врахування ПЧПК його попереднього значення. Відсутність К або його рівність нулю зумовить нарізання торцевої (спіральної) різьби.

Аварійний збіг різьби «від металу» ПЧПК розраховує автоматично, заданий крок при цьому витримується.

Якщо U = -100, W = -50, К = -25, схема обробки, наведена на рис. 3.24, відпрацьовується кадром:

G39U-100W-50K-25F5;

Якщо К додатне (G39U-100W-50K25F5), оброблювана поверхня набуде вигляду конічної різьбової воронки в торці.

 

5. Однопрохідний чистовий цикл G60 забезпечує обробку складних монотонних контурів — без гострих піків та

канавок (рис. 3.27). Рух по контуру 1, 2, 3, ... п задають програмою, що складається з послідовності елементарних команд (GO, Gl, G2, G3, G33). Рухи 1-й та (п+1)-й не входять до керуючої програми, ПЧПК виконує їх автоматично циклом G60. Вони являють собою вихід в робочу позицію (П.о.) та повернення прискореним рухом у вихідну точку циклу (В.т.). Цикл враховує всі модальні команди, задані раніше (функції М, S, F, Е, Т, L, G25, G26, G90, G91, G92, G94 G95, G96, G97), хоча ці функції можуть задаватися і всередині циклу.

Формат циклу: G60 Р Q;

де: параметри Р і Q — номери початкового і кінцевого кадру циклу відповідно. Відсутність Р і Q в кадрі з G60 спричинить зупинку верстата з індикацією на екрані ПЧПК «помилка програми». Цикл G60 використовують для чисто-вої обробки довільного контуру деталі чи його частини. Попередня обробка може виконуватися з використанням чорнових багатопрохідних циклів G61, G62, G68. Схема рухів, поданих на рис. 3.27, з використанням циклу G60, може бути відпрацьована такою частиною програми:

Якщо під час виконання циклу G60 перейти в режим «Покадровий», то відбуватиметься зупинка після кожного простого (між двома сусідніми опорними точками) руху циклу. Для продовження роботи треба натиснути кнопку ПЧПК «Пуск». Якщо на оброблюваній поверхні є канавки, різкі виступи й йод., то, щоб уникнути їх

пошкодження врізанням, контур ділять в екстремальних точках на монотонні частини і обробляють кожну за окремою програмою.

Цикл G60 може використовуватися з повторами, наприклад: N200G60P100Q170H5 — обробка контуру, описаного кадрами P100Q170, повториться п’ять разів.

 

6. Багатопрохідний чорновий поздовжній цикл G61 забезпечує знімання великого припуску в поздовжньому напрямі, обмеженому «монотонним» контуром — на якому немає локальних максимумів (гостровершинних виступів) або мінімумів (канавок). Контур, що містить такі екстремальні точки, для запобігання їх зрізанню розбивають на «монотонні» відрізки, які обробляють окремо за тими ж циклами.

Формат циклу:

G61 Р Q U W В I (F);

Параметри:

Р, Q — номери першого та останнього кадру частини програми відповідно, що задає переміщення по чистовому контуру (рис. 3.28).

U, W — припуск на чистовий прохід по осях X і Z відповідно;

В — глибина різання по осі X на чорнових проходах, програмується тільки на радіус;

І — ознака виконання (І = 0) або блокування (1 = 1) на-півчистового проходу;

F — контурна робоча подача.

е — параметр циклу, що вводиться з ПЧПК, задає відвід різця по осі X у кінці проходу, щоб уникнути його контакту з обробленою поверхнею при поверненні в точку, з якої почнеться наступний робочий прохід.

Відсутність у циклі параметрів Р, Q і В спричинить аварійну зупинку обробки. Відсутність параметрів U та W виключає наступну чистову обробку, наприклад циклом G60, за тою самою програмою. Відсутність параметра І призведе до відпрацювання напівчистового проходу. В циклі можна використовувати G-функції тільки елементарного типу (G0-G3, G33). Функції G25, G26, G92 в циклі G61 спричинять аварійну зупинку обробки. Функції G53, G56, G91, G94—G97, М, S, Т, L, F, Е в циклі G61 не зчитуються на чорнових проходах, але виконуються на напівчистовому проході.

Цикл G61 реалізує таку послідовність рухів (рис. 3.28):

1 — вихід прискореним рухом у вихідну точку напівчистового контуру (А ->■ С);

2 — рух вздовж осі X на глибину різання В у напрямку до деталі;

3 — рух різання на робочій подачі вздовж

осі Z до перетину напівчистового контуру;

4 — відхід прискореним рухом на «е» по осі X, відхід по Z прискореним рухом до початку обробки по Z (кінець першого проходу);

5 — рух на врізання по осі X на величину «е+В», далі рух різання і відхід (другий прохід);

6 — чорнові проходи продовжуватимуться доти, поки залишок чорнового припуску не буде меншим за глибину різання В;

7 — якщо параметр І відсутній або дорівнює нулю, після чорнових проходів виконується обробка напівчистового контуру, який зміщений відносно остаточного по X та Z на U і W відповідно (А' —> В' на рис. 3.28);

8 — якщо параметр І не дорівнює нулю, то після останнього чорнового проходу інструмент прискореним рухом повертається у вихідну точку. Напівчистовий прохід не виконується.

Контур, поданий на рис. 3.28, може бути відпрацьований циклом G61 кадрами:

У розглянутому прикладі чорновий припуск розділено на 11 чорнових проходів з глибиною різання 1,3 мм та 12-й прохід — напівчистовий із залишеним припуском на чисто-ву обробку -1 мм по кожній осі.

Якщо перейти в режим «Покадровий», то під час виконання циклу G61 зупинка відбуватиметься після кожного чорнового проходу (після руху відводу різця) та після кожного простого руху (пряма, дуга) під час на пі вчистового проходу. Для продовження роботи треба натиснути кнопку «Пуск».

 

7. Багатопрохідний чорновий поперечний цикл G62 забезпечує знімання в поперечному напрямі чорнового припуску, обмеженого «монотонним» контуром без екстремумів типу виступів, канавок і под., щоб не пошкодити поверхню зрізами або залишити недорізи.

Формат циклу: G62 Р Q U W В I (F);

Параметри:

Р, Q — номери, відповідно, першого та останнього кадру частини керуючої програми, що описує рух по чистовому контуру. За відсутності параметрів Р і Q ПЧПК генерує аварійну зупинку обробки;

U, W — припуск на чистовий прохід по осях X та Z відповідно. Якщо параметри U і W відсутні, чистовий прохід не виконується;

В — глибина різання по осі Z на чорновому проході. Відсутність параметра В спричинить аварійну зупинку обробки;

І — ознака виконання (1 = 0 або відсутнє) або невиконання (І = 1) напівчистового проходу;

F — контурна робоча подача.

«е» — відхід різця по осі Z після відпрацювання робочого руху різання, задається ПЧПК.

У циклі можна використовувати G-функції тільки елементарного типу (G0-G3, G33). Функції G25, G26, G92 в циклі G62 зумовлять аварійну зупинку обробки. Функції G53, G56, G91, G94-G97, М, S, Т, L, F, Е в циклі G62 не зчитуються на чорнових проходах, але виконуються на на-півчистовому проході.

Цикл G62 складається з такої послідовності рухів (рис. 3.29):

1 — вихід прискореним рухом інструмента у вихідну точку напівчистового проходу (А —» С);

2 — вихід вздовж осі Z у початкову точку різання з глибиною різання В;

3 — основний рух чорнового проходу на робочій подачі вздовж осі X до перетину з на-півчистовим контуром;

4 — відхід прискореним рухом по осі Z на величину «е», а по осі X — до координати точки П.о. Рухи 2, 3 і 4 становлять перший чорновий робочий прохід;

5 — другий чорновий прохід: подача вздовж осі Z на «е+В», рух різання вздовж осі X до перетину з напівчистовим контуром, прискорений рух по Z на величину «е», а по X — до координати точки П.о.;

6 — чорнові проходи виконуються доти, поки залишок чорнового припуску не буде меншим за глибину різання В;

7 — якщо параметр І відсутній або дорівнює нулю, то виконується напівчистовий прохід;

8 — якщо параметр І дорівнює 1, то після останнього чорнового проходу інструмент повертається у вихідну точку циклу без напівчистового проходу.

Схема рухів, наведених на рис 3.29, може бути відпрацьована кадром:

Цей кадр передбачає поділ чорнового припуску на п’ять чорнових проходів з глибиною різання 4 мм, із блокуванням напівчистового проходу, з припуском 2 мм по кожній осі на чистовий прохід, який відпрацьовується кадром N310.

Якщо перейти в режим «Покадровий», то під час виконання циклу G62 буде виконуватися зупинка після кожного чорнового проходу (після відводу) і після кожного простого руху в напівчистовому проході. Для продовження роботи треба натиснути кнопку «Пуск».

 

8. Багатопрохідний чорновий копіювальний цикл G68. На відміну від циклів G61 та G62, які застосовують під час обробки деталей із заготовок з великим припуском (круглий прокат), цикл G68 застосовують для обробки деталей із заготовок, близьких за формою до остаточного контуру (поковки, штамповки, виливки), тобто з незначним припуском. Робочий рух різання в циклі G68 відбувається по траєкторії, еквідистантній остаточному оброблюваному контуру. Можливе застосування циклу G68 після попередньої обробки деталі з використанням циклу G61 чи G62 або обох відразу до того моменту, поки оброблюваний контур не стане подібним за формою до готової деталі.

Формат циклу:

G68 Р Q U W І К В (F);

Параметри:

Р, Q — номери, відповідно, першого та останнього кадру частини керуючої програми руху по чистовому контуру;

U, W — припуск на чис-товий прохід по осі X та Z відповідно;

І, К — повний припуск по осі X та Z відповідно. Параметр І задається на радіус;

В — кількість чорнових проходів;

F — контурна робоча подача.

Відсутність параметрів U та W зумовить чорнову обробку до чистового контуру. Відсутність якогось з параметрів Р, Q, І, К, В призведе до аварійної зупинки програми.

В циклі G68 можна використовувати G-функції тільки елементарного типу (G0-G3, G33), враховуються встановлені раніше функції G25, G26, G92 G53, G56, G91, G94-G97, М, S, Т, L, F, Е. Ці функції також можуть встановлюватися в самому циклі G68.

Якщо припуск на чистовий прохід передбачено, зона чорнового зняття припуску в циклі G68 дорівнюватиме:

А глибина різання становитиме:

Розглянемо приклад обробки контуру за циклом G68 (рис 3.30).

Перший робочий прохід здійснюється з вихідної точки циклу за траєкторією

паралельно чистовому контуру, після чого виконується вихід прискореним рухом у вихідну точку другого проходу А2, яка від А1 на відстані глибини різання Δ і наближена до оброблюваного контуру.

Другий прохід реалізується траєкторією

також паралельною чистовому контуру з тою ж глибиною різання і наступним виходом у вихідну точку третього проходу і т. д. Після відпрацювання останнього В проходу інструмент повертається прискореним рухом у вихідну точку циклу А1. Схему рухів, подану на рис 3.30, можна відпрацювати кадром:

Якщо перейти в режим «Покадровий», під час виконання циклу G68 відбудуться зупинки після кожного простого руху (рух між двома послідовними опорними точками). Для подальшої роботи треба натиснути кнопку «Пуск» на пчпк.

 

9. Багатопрохідний чорновий цикл поздовжнього різена-різання G66 забезпечує знімання в поздовжньому напрямку чорнового припуску циліндричної або конічної різьби за кілька проходів.

Формат циклу:

Параметри: X, U, Z, W — координати кінцевої точки різенарізання в абсолютній або відносній системі;

I — розмір конуса (завжди на радіус) — нахил до осі Z (визначається як різниця діаметрів у крайніх точках конічного відрізка, поділена на 2). Якщо параметр І відсутній, різьба циліндрична;

R — глибина різьбової канавки або висота профілю різьби, задається на радіус;

В — глибина різання, задається на радіус, по осі X на один прохід;

F, Е — крок різьби;

А — кут врізання по осі X. При А = 0 (рис. 3.31, а) відбувається врізання строго по осі X з однаковим навантаженням сторін різця. Така схема застосовується для нарізання різьби кроком до 2,5 мм. Якщо

кут різця

або профілю різьби, нарізання різьби відбувається одною стороною різця більше, ніж другою (рис. 3.31, в).

У крайньому разі, коли А дорівнює половині кута профілю різьби ξ, працює лише одна сторона різця (рис. 3.31, б). Таку схему бажано застосовувати для різьби кроком, більшим за 2,5 мм. Недоліком схеми є нерівномірне зношування різальної крайки різця, тому для формування крупномодуль-них різьб рекомендована схема «врозбивку» (рис. 3.31, г),

де обидві сторони різальної крайки працюють. Розбивку здійснюють шляхом почергового заглиблювання по осі X і під кутом ξ/2. Зміщення різця може бути як вправо (рис. 3.31, г), так і вліво. Перемінність значення А між проходами (1-й прохід: А = 0; 2-й прохід: А = ξ/2; 3-й прохід: А = 0; 4-й прохід: А = ξ/2 і т. д.) викликає незручність під час програмування, оскільки в більшості пристроїв ЧПК значення А вводиться вручну з пульта, тобто необхідне втручання оператора перед кожним проходом. При нарізанні крупномодульних різьб на довгомірних деталях (ходові гвинти, гвинти підйомних механізмів, шнеки тощо) це себе виправдовує. Останній прохід, як правило, виконується прямим врізанням.

Якщо розподіл припуску між проходами передбачено за потужністю різання, схема може бути такою, як показано на рис. 3.31, д — площа поперечного перерізу стружки на всіх проходах однакова, взята з останнього фінішного проходу.

Важливим параметром при нарізанні гостровершинних різьб є радіус у дні різьби, його значення вказується в кресленні деталі. За чорнового різенарізання цей радіус потрібно обмежувати залежно від припуску на середній діаметр різьби (Дер — діаметр, на якому ширина зуба і впадини різьби однакові). Наприклад (див. рис. 3.31, д), параметр контролю операції різенарізання — глибина різьбової канавки R. Якщо радіус на вершині різця перевищуватиме допустимий, то значення Дер буде меншим для зовнішньої різьби (Дср2) і, аналогічно, більшим для внутрішньої різьби, за тієї самої висоти профілю, настільки, що деталь може бути забракованою;

Р — характеризує силовий режим різання — з однаковою глибиною чи однаковим зусиллям різання.

Якщо Р = 4 при А = 0, відбувається різання з однаковою

глибиною на всіх проходах. Кількість проходів

Якщо Р = 2 при А = 0, відбувається різання з однаковою потужністю на кожному проході. При цьому площа поперечного перерізу знятої стружки однакова на всіх проходах, тобто, задаючи оптимальну глибину різання для останнього проходу, на першому її можна істотно збільшити. В результаті кількість проходів зменшиться, а продуктивність обробки підвищиться. Якість оброблюваної поверхні у другому випадку також поліпшиться, оскільки режими призначаються на останньому проході залежно від вимог до

якості обробки. Процес оптимізується і щодо стійкості різця. Тобто, цей метод розподілу припуску досконаліший, хоча частіше, через простоту реалізації, перевагу надають першому.

Р1 і РЗ використовують при несиметричному зніманні припуску.

Відсутність в кадрі циклу параметрів R, В, А спричинить аварійну зупинку верстата.

Чистовий прохід циклом G66 не виконується. За його потреби застосовують цикл G28 або G33.

У циклі G66 чорнові проходи реалізуються послідовністю рухів, схему яких наведено на рис. 3.32 (а — А = 0;

Рис. 3.32. Багатопрохідний поздовжній чорновий цикл різенарізання G66

1) вихід прискореним рухом у вихідну точку проходу А і (і — номер проходу);

2) вихід прискореним рухом у початкову точку різенарізання Ві;

3) основний рух — робочий хід нарізання різьби кроком F(E) із точки Ві;

4) вибіг з різьби в кінці ходу. Крок різьби при цьому зберігається. При аварійних зупинках або натисненні оператором кнопки «Стоп подачі» ПЧПК автоматично відпрацьовує вибіг з різьби «від металу» зі збереженням кроку різьби в будь-якому місці проходу. Рухи 3 і 4 виконуються із синхронізацією поздовжнього переміщення і обертів шпінделя верстата;

5) вихід прискореним рухом по осі X до координати вихідної точки Еі;

6) повернення прискореним рухом по осі Z у вихідну точку циклу Ао;

7) повторювання таких проходів відбувається до остаточного зняття припуску, закладеного циклом G66.

Якщо перейти в режим «Покадровий», під час виконання циклу G66 зупинки відбуватимуться після кожного чорнового проходу. Для продовження роботи треба натиснути кнопку «Пуск». Приклад запису кадру обробки:

G66 U-2.7 W-10 І 0 Rl,4 В0.2 F2,54 AO Р2;

Цим кадром відпрацьовуються сім чорнових проходів нарізання циліндричної різьби кроком 2,54 з рівномірним навантаженням сторін різця, з однаковою потужністю різання по проходах, на відрізку 10 мм.

Розглянемо приклад обробки такої різьби на деталі (рис. 3.33). Потрібно обробити конічну поверхню і нарізати на ній різьбу за розмірами, вказаними на рисунку. Різьбова частина заготовки попередньо оброблена до 076 мм (штрихова лінія на рис. 3.33, а). Зарізьбова канавка та базові поверхні фланця оброблені остаточно. Параметри профілю різьби зазначені на рис. 3.33, в. Напрям осей координат вказано. Вибираємо початок координат у правому торці деталі. Деталь закріплюємо в патроні за фланець з упором у лівий торець. Елементи контролю — зовнішній, середній та внутрішній діаметр різьби, радіус у дні різьбової канавки.

На рис. 3.33, б показано схему обробки: над осьовою лінією — зовнішнього діаметра — інструментом Т6, нижче осьової лінії — різьбової поверхні — інструментом Т7. Відстань від П.о. до оброблюваної поверхні й перебіг для обробки гладкої поверхні приймаємо рівними 2 мм, для різенарі-зання (1,(НІ,5 кроку) — 3 мм. Розраховуємо координати опорних точок руху вершини різця, по-

значаємо їх на схемі обробки. Керуючу програму, розроблену згідно з цією схемою, наведено в табл. 3.12.

Таблиця 3.12

Кадр

Програмовані дії

 

Виведення в робочу позицію інструмента Т6 — прохідного різця

Абсолютна система відліку, постійні оберти шпінделя проти стрілки годинника

Підведення інструмента прискореним рухом у вихідну точку обробки, подача ЗОР

Підведення інструмента на робочій подачі в точку початку обробки

Багатопрохідним чорновим поздовжнім циклом зняття основного припуску із зовнішнього діаметра, залишаємо припуск 0,4 мм на чистовий прохід

Описування контуру. Вихід прискореним рухом в точку початку обробки. Виконання чорнових проходів

Чистовий прохід

Відвід інструмента в зручне для оператора місце, відміна подачі ЗОР

Відвід інструмента в точку індексації

Вивід в робочу позицію інструмента Т7 — різьбового різця

Призначення режимів різання різьби

Підведення інструмента прискореним рухом у вихідну точку обробки, подача ЗОР

Підведення інструмента на робочій збільшеній подачі в точку початку обробки

Багатопрохідним різенарізним циклом формування різьбової поверхні

Відвід інструмента в зручне для оператора місце, відміна подачі ЗОР

Відвід інструмента прискореним рухом у позицію заміни, зупинка обертів шпінделя

Кінець програми

Розглянемо приклад обробки внутрішньої конічної різьби на деталі (рис. 3.34). Потрібно обробити внутрішню конічну поверхню розточувальним різцем (ТЗ) і нарізати на ній різьбу (різець ТІ), параметри якої наведено на рисунку.

Заготовка попередньо оброблена по внутрішньому діаметру (064 мм, штрихова лінія на рис. 3.34, а). Зовнішній діаметр і торці оброблені остаточно — як базові поверхні та площина початку відліку по Z.

Деталь закріплюємо в патроні за зовнішній діаметр з упором в лівий торець. Призначаємо початок координат у правому торці деталі. Відступ перед початком обробки і перебіг в кінці призначаємо з тих же міркувань: 2-ьЗ мм для гладкої поверхні і 1,0ч-1,5 кроку для різенарізання. Складаємо схему для розрахунку координат траєкторії руху різців при обробці (рис. 3.34, в і 3.34, г), розраховуємо координати, позначаємо на схемі, заносимо до програми обробки.

Елементи контролю — внутрішній, середній та зовнішній діаметр різьби, радіус у дні різьби.

Програма обробки:

Під час обробки внутрішньої різьби виникають певні незручності, пов’язані з відсутністю візуального спостереження за процесом різання, а також потребою заміни різця в середині циклу у разі його аварійного виходу з ладу. Точне попадання в різьбову канавку новим різцем можливе тільки з використанням спеціального приладу.

Розглянута програма, як і попередня, є типовою. Досвідчені наладчики й оператори для обробки таких поверхонь користуються ескізом-шаблоном обробки, виконаним на зразок зображеного на рис. 3.35, а в бібліотеці пристрою ЧПК зберігається шаблон програми, який має вигляд:

Діаметр D1 в ескізі зазначений для контролю операції як найбільш зручний для вимірювань універсальним інструментом. Маючи такий шаблон програми і шаблон-ескіз обробки, оператор або наладчик розраховує значення параметрів з ескізу і вставляє їх в кадри N30, 300, ЗОЇ, 100, 110, 120, після чого програма готова для використання.

За таким самим зразком виконується шаблон для обробки зовнішньої гладкої і різьбової, конічної та циліндричної поверхні (%Б).

Нарізання багатозахідних різьб виконується тими ж циклами з осьовим зміщенням між проходами на величину

Де

Е — крок різьби, п — кількість заходів. Розрахунки координати початку обробки та довжини ходу різця такі ж, як при однопроходовому різенарізанні.

 

10. Багатопрохідний чорновий цикл поперечного різенарі-зання G67 забезпечує зняття припуску в поздовжньому напрямку торцевої або конічної різьби з великою конусністю.

Формат циклу:

Параметри:

X, U, Z, W — координати кінцевої точки різенарізання в абсолютній або відносній системі;

К — висота конуса. Якщо К = 0 або відсутнє, різьба торцева — спіраль;

R — висота профілю різьби;

В — глибина різання по осі Z на один прохід;

А — кут врізання по осі Z. При А = 0 відбувається врізання строго по осі Z з однаковим навантаженням сторін різця.

кут різця, нарізання різьби відбувається одною стороною різця більше, ніж другою.

У разі

працює тільки одна сторона різця. Значення А задається з пульта параметрами ПЧПК. Так само, як в циклі G66, можливе різенарізання «врозбивку».

Параметр Р, як і в циклі G66, характеризує силовий режим різання — з однаковою глибиною чи однаковою потужністю різання.

Якщо Р = 4 при А = 0, відбувається різання з однаковою глибиною по усіх проходах. Кількість проходів

(па

раграф 3.7).

Якщо Р = 2 при А = 0, відбувається різання з однаковою потужністю на всіх проходах. Р1 і РЗ використовують за несиметричного знімання припуску.

Відсутність у кадрі хоча б одного з параметрів: R, В, А спричинить аварійну зупинку верстата. Чистовий прохід циклом G67 не відпрацьовується. За потреби виконується циклом G39.

У циклі G67 проходи відпрацьовуються такими послідовними рухами (рис. 3.36):

1) вихід прискореним рухом у вихідну точку проходу А1;

2) вихід прискореним рухом в початкову точку нарізання різьби В1;

3) основний рух — нарізання різьби з подачею, яка дорівнює кроку із синхронізацією поперечного переміщення та обертів шпінделя: В1 — Е1;

4) вибіг з різьби в кінці проходу. Крок різьби при цьому зберігається. При аварійних зупинках або натисненні оператором кнопки «Стоп подача» ПЧПК автоматично відпрацьовує вибіг з різьби «від металу» зі збереженням кроку різьби;

5) вихід прискореним рухом по осі Z до координати вихідної точки циклу А;

6) повернення прискореним рухом у вихідну точку по осі X. Це перший прохід;

7) такі проходи повторюються до остаточного зняття припуску, закладеного циклом G67. Якщо перейти в режим «Покадровий», у ході виконання циклу G67 зупинки відбуватимуться після кожного чорнового проходу. Для продовження роботи треба натиснути кнопку «Пуск».

Приклад: G67 U-100 W 27 K20R1.4 В0.2 F2 AO Р4;

Відпрацьовуються 7 чорнових проходів нарізання торцевої конічної різьби шириною 100 мм, висота конусу 20 мм, кроком 2 мм з рівномірним навантаженням сторін різця, з однаковою потужністю різання на проходах.

 

11. Цикл нарізання поперечних канавок G65 використовується для нарізання групи рівновіддалених одна від одної поперечних канавок або многопрохідного нарізання однієї широкої канавки на циліндричній поверхні з подрібненням стружки.

Формат циклу:

Параметри:

X, U — абсолютна або відносна координата по осі X дна канавки;

І — глибина різання по осі X до відводу різця для подрібнення стружки, задається на радіус.

За відсутності параметра І подрібнення стружки не відбувається, канавка на всю глибину прорізається безперервно;

Z, W — в абсолютній або відносній системі координата по осі Z початкової точки останньої канавки або останнього проходу різця під час формування широкої канавки. За відсутності в циклі Z або W нарізається одна канавка проти координати вихідної точки;

К — крок канавок або кількість врізань при формуванні однієї широкої;

F — поперечна подача; а — відвід по осі X прискореним рухом після врізання на глибину І, задається з ПЧПК, в мікронах на радіус;

«в» — ширина канавки, задається шириною канавкового різця.

Схему різання групи канавок зображено на рис 3.37.

Послідовність рухів, які для цього виконуються циклом G65, така:

1) вихід інструмента в початкову точку нарізання першої канавки (П.о.);

2) врізання на глибину І;

3) відвід прискореним рухом на величину а для подрібнення і виводу з канавки стружки;

4) друге врізання на глибину 21, прискорений відвід на а, і так до набору повної глибини канавки;

5) витримка часу в дні канавки (задається з пульта ПЧПК);

6) повернення прискореним рухом в точку П.о. 1-ї канавки;

7) прискорений рух в початок обробки другої канавки, повторення рухів 2-5, повернення в точку П.о. другої канавки. Далі, в такій же послідовності рухів виконується обробка решти канавок, після чого — вихід у вихідну точку циклу.

Розглянемо приклад нарізання на деталі п’яти канавок шириною 4 мм, глибиною 5 мм, кроком 10 мм (рис. 3.38).

Призначаємо технологічний регламент обробки: канавку нарізаємо канавковим різцем шириною 4 мм. Через кожні 2 мм врізання передбачаємо «віденок» різця на величину а для подрібнення стружки. Програма обробки буде такою:

Якщо ці ж канавки мають глибину 3 мм і нарізаються відразу на всю глибину, то кадр N50 матиме вигляд: N50 G65 Х29 Z-50 К10 F0.2; (Подрібнення стружки не відбувається, параметр І в кадрі відсутній.)

Якщо перейти в режим «Покадровий», під час виконання циклу G65 відбудуться зупинки обробки перед кожним ру

хом на врізання, а також після кожного виходу з канавки. Для продовження роботи треба натиснути кнопку «Пуск».

 

12. Цикли нарізання торцевих канавок G69, G70 забезпечують нарізання на торці деталі концентричних канавок (або однієї широкої) з подрібненням стружки. Цикл G69 застосовується для стружкоподрібнення з частковими відводами різця, G70 — з повним виводом різця з канавки. Схему обробки за даними циклами наведено на рис. 3.39.

Формат циклів:

Параметри:

Z, W — координата по осі Z дна канавки в абсолютній або відносній системі;

К — глибина врізання по осі Z до відходу на а для подрібнення стружки. Якщо К відсутнє або дорівнює нулю, відхід для подрібнення стружки не відбувається, канавка відразу ріжеться на повну глибину;

X, U — координати по осі X початкової точки першої канавки або першого врізання широкої канавки в абсолютній чи відносній системі;

І — крок канавок (врізань для широкої канавки) по осі X;

F — робоча подача різання по Z;

S — оберти шпінделя;

а — величина відходу по осі Z прискореним рухом після врізання на величину К для забезпечення стружкоподрібнення, задається з пульта ПЧПК;

Витримка часу в дні канавки також задається з пульта.

Ширина канавки, «в» задається шириною різця.

Послідовність рухів під час нарізання групи торцевих канавок або однієї широкої така:

1) вихід інструмента в початкову точку нарізання першої канавки;

2) врізання на глибину К в першій канавці;

3) відхід прискореним рухом на величину а для подрібнення і виводу з канавки стружки (G69) або повний вихід різця з канавки прискореним рухом (G70);

4) друге врізання на величину 2К, відхід на a (G69) або повний вихід різця з канавки прискореним рухом (G70), прискорений рух на глибину (2К~а), врізання на ЗК, і так — до набору повної глибини канавки;

5) витримка часу в дні канавки (задається з пульта ПЧПК);

6) повернення прискореним рухом у вихідну точку першої канавки;

7) прискорений рух у вихідну точку другої канавки, повторення рухів 2-5, повернення у вихідну точку другої канавки. Далі в такій же послідовності рухів обробка решти канавок, після чого відхід у вихідну точку циклу.

Розглянемо приклад програмування обробки на торцевій поверхні деталі (рис. 3.40) діаметром 140 мм п’яти торцевих канавок шириною 4 мм, глибина кожної 5 мм, крок 10 мм. Рух на подрібнення стружки запрограмуємо командою G69, для цього з пульта введемо значення «відскоку» а = 0,1 мм після кожного врізання на 2 мм. Ширина робочої частини різця — 4 мм. Програма обробки матиме вигляд:

Якщо глибина тих самих канавок З мм, їх ріжуть відразу на всю глибину, подрібнення стружки не відбувається, кадр N50 матиме вигляд: N50 G69 Х46 Z-5 ПО F0.2; — параметр К відсутній.

Якщо є потреба через кожні 2 мм остаточно виводити різець з канавки, кадр N50 буде таким:

N50 G70 Х46 Z-5 К2 ПО F0.2;

Якщо перейти в режим «Покадровий» під час виконання циклів G69 та G70, відбудуться зупинки обробки перед кожним рухом на врізання, а також після кожного виходу з канавки. Для продовження роботи треба натиснути кнопку «Пуск».

 

13. Цикли свердління та глибокого свердління G82, G83 забезпечують свердління з подрібненням стружки глибоких отворів, вісь яких збігається з віссю Z, координата X завжди дорівнює нулю.

Формат циклу:

Параметри:

Z, W — координати по осі Z дна отвору в абсолютній або відносній системі;

К — глибина свердління до відводу інструмента прискореним рухом на величину а для стружкоподрібнення. Якщо параметр К відсутній або дорівнює нулю, отвір свердлиться на всю глибину безперервно;

F — робоча подача;

S — оберти шпінделя;

а — величина відводу свердла прискореним рухом для подрібнення та виводу з отвору стружки, задається з пульта ПЧПК, становить соті частки міліметра.

Цикл G82 передбачає повний вивід свердла з отвору після кожного свердління на глибину К і витримки часу в дні отвору, що задається командою з пульта ПЧПК (Схема рухів інструмента вздовж осі Z така сама, як в циклі G70.) Використовується цикл G82 для центрувальної операції, свердління глухих та надто глибоких отворів.

У циклі G83 відвід свердла відбувається після кожного свердління на глибину К прискореним рухом на величину а, витримка часу в дні отвору не передбачена (рис. 3.41).

Послідовність рухів у циклах G82 і G83 така:

1) підведення свердла прискореним рухом у вихідну точку циклу;

2) підведення свердла в початкову точку обробки;

3) врізання свердла на величину К;

4) відвід прискореним рухом на a (G83) або повний вихід з отвору (G82);

5) друге врізання на глибину 2К (G83) або підхід прискореним рухом до глибини (К-α), врізання на 2К (G82);

6) знову такий же відхід, повторення переходів, і так — до повної глибини свердління;

7) після досягнення дна витримка часу (G82), якщо це передбачено в ПЧПК; якщо отвір наскрізний, то на останньому переході «К», де свердло вийде з протилежного боку деталі, слід зменшити подачу вдвічі з метою запобігання поломці інструмента через різку зміну навантаження. В сучасних пристроях ЧПК зменшення подачі можливе з пульта під час обробки;

8) повернення свердла прискореним рухом у вихідну точку циклу.

Наприклад, потрібно свердлити отвір 010 на глибину 70 мм:

G83W-70K20F0.1; — свердління отвору відбудеться з трьома відходами прискореним рухом на а: на глибині 20, 40 та 60 мм.

Для свердління отворів великої довжини використовують цикл G82 і спеціальні свердла: «гарматні», чотирикромкові та шнекові. Інструмент після кожного врізання на глибину К виводиться з отвору повністю для зняття пружної деформації поздовжнього згинання, охолодження та видалення стружки, для чого перед повторним робочим ходом свердла задається витримка в часі.

Якщо перейти в режим «Покадровий», в циклах G82 і G83 відбудуться зупинки свердла перед кожним рухом різання та після повернення у вихідну точку. Для продовження роботи треба натиснути кнопку «Пуск».

 

14. Цикл нарізання різьби мітчиком або плашкою G84 забезпечує нарізання різьби мітчиком в попередньо підготовленому осьовому отворі, наприклад циклом G82 або G83, а також нарізання різьби плашкою на зовнішній поверхні.

Формат циклу:

Параметри:

Z, W — координати по осі Z кінця різьби в абсолютній або відносній системі;

F, Е — крок різьби.

Послідовність рухів для відпрацювання циклу G84:

1) вихід інструмента у вихідну точку циклу;

2) підведення інструмента в точку початку обробки;

3) нарізання різьби з обертною подачею, рівною кроку;

4) в кінці ходу — реверс шпінделя;

5) повернення інструмента у вихідну точку циклу;

6) реверс шпінделя в початковий напрям обертання. Якщо натиснути на кнопку «Стоп подачі» під час різена-

різання циклом G84, зупинка відбудеться після завершення циклу нарізання різьби. При натисканні під час різе-нарізання на клавішу ПЧПК «//» відбудеться синхронне гальмування шпінделя і подачі.

Якщо перейти в режим «Пока-дровий» під час виконання циклу G84, програма зупиниться після повернення у вихідну точку.

Схему рухів, показану на рис. 3.42, можна відпрацювати кадром:

G84W-40F4S60 — запрогра

мовано нарізання різьби кроком 4 мм довжиною 40 мм.

Для поліпшення процесу різе-нарізання мітчиком або плашкою на верстаті з ЧПК є спеціальні патрони з мікрокомпенсацією (в межах ±0,5 мм), які синхронізують оберти шпінделя і поздовжні переміщення. Нарізання різьби відбувається, практично, самозатягуванням, а примусова подача служить тільки для переміщення рухомих мас механізмів верстата.

У глухих отворах, коли важко рантово зупинити і ревер-сувати шпіндель, щоб виключити можливу поломку інструмента, застосовуються спеціальні запобіжні патрони. Різена-різання автоматично припиняється, щойно крутильний момент досягне критичного значення (наприклад, інструмент упреться в дно). Патрон разом із мітчиком обертаються на викручування нарізаною різьбою отвору.

Підсумковий приклад обробки.

На рис. 3.43 зображено деталь «форсунка», в програмі обробки якої зядіяні розглянуті цикли. Заготовка — прокат, зовнішній діаметр обточений до 013,8, попередньо підрізаний лівий торець, матеріал — сталь Ст35.

План операції: центрувати, свердлити отвір 02,7 — поверхня (2) відповідно до креслення; підрізати торець (1) остаточно; точити зовнішній контур 1—2—3—4—5—6—7

попередньо і остаточно; прорізати за-різьбову канавку (5); нарізати різьбу М10.

Після розробки технологічного регламенту для обробки кожної поверхні вибираємо інструменти: ТІ — свердло центрувальне; Т2 — свердло 02,7; ТЗ — різець прохідний універсальний; Т4 — канавковий різець;

Т5 — різенарізний різець. Виходячи з того, як проставлені розміри конструктором, призначаємо початок координат у правому торці деталі. Програму обробки наведено в табл. 3.13

Таблиця 3.13

Кадр

Програмовані дії

 

Виведення в робочу позицію центрувального свердла

Призначення режимів обробки

Вихід в точку початку обробки, подача ЗОР

Центрування торця циклом G82

Відміна циклу, подачі ЗОР

Вихід в точку заміни інструмента

Виведення в робочу позицію свердла 02,7

Призначення режимів обробки

Вихід в точку початку обробки, подача ЗОР

Свердління отвору циклом глибокого свердління G83

Відміна циклу, подачі ЗОР

Вихід в точку заміни інструмента

Виведення в робочу позицію універсального прохідного різця

Підведення різця прискореним рухом до деталі

Закінчення табл. 3.13

Кадр

Програмовані дії

Підведення різця в точку початку обробки на збільшеній подачі, подача ЗОР

Знімання припуску багатопрохідним циклом G61

Опис контуру

Виконання чистового проходу циклом G60

Знімання припуску багатопрохідним циклом G61

Опис контуру

Виконання чистового проходу циклом G60

Відвід різця, відміна подачі ЗОР

Відхід в позицію заміни інструмента

Виведення в робочу позицію канавкового різця

Підведення в зону обробки

Підведення в точку початку обробки

Точіння канавки циклом G65

Відвід різця

Точіння фаски

Відвід різця, відміна подачі ЗОР

Вихід в позицію заміни інструмента

Виведення в робочу позицію різьбового різця

Підведення різця прискореним рухом до деталі

Виведення різця в точку початку обробки, призначення режимів

Попереднє нарізання різьби М10 багатопрохідним різьбовим циклом G66

Остаточне нарізання різьби М10 однопрохідним чистовим циклом G28

Відміна подачі ЗОР

Виведення різця в позицію заміни

Кінець програми

 

 

 

Це матеріал з підручника "Основи обробки та програмування на верстатах з числовим програмним керуванням" Онофрейчук 2019

 



Попередня сторінка:  3.12. Багатоінструментна обробка
Наступна сторінка:   3.14. Параметричне програмування на ток...



^