Методические указания к лабораторной работе по курсу «Технологические основы гап» для студентов направления 151000 icon

Методические указания к лабораторной работе по курсу «Технологические основы гап» для студентов направления 151000


Смотрите также:
Методические указания к лабораторной работе по курсу “Физические основы электроники” для...
Методические указания к лабораторной работе алгоритм Джонсона по курсу «теория информационныx...
Методические указания к выполнению лабораторной работы по курсу "Теоретические основы...
Методические указания к лабораторной работе по курсу механизация животноводческих ферм...
Методические указания к лабораторной работе по курсу механизация животноводческих ферм...
Методические указания к лабораторной работе с элементами научных исследований по курсу «Коррозия...
Методические указания к лабораторной работе 4 изучение аспирационного психрометра для студентов...
Методические указания к выполнению лабораторной работы №4 по курсу “Основы измерительной...
Методические указания к лабораторной работе №7 по курсам «Основы теории цепей»...
Методические указания к лабораторной работе по курсу "Компьютерный анализ электронных схем" для...
Методические указания к выполнению лабораторной работы по дисциплине...
Методические указания к лабораторной работе 8 моделирование...



Загрузка...
скачать


Министерство образования и науки Российской Федерации


Федеральное агентство по образованию


Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Алтайский государственный технический

университет им. И. И. Ползунова»


Т. А. Аскалонова, А. М. Леонов


ПОДГОТОВКА УПРАВЛЯЮЩИХ ПРОГРАММ

ДЛЯ СТАНКОВ С ЧПУ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СИСТЕМ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ


Методические указания к лабораторной работе по курсу «Технологические основы ГАП» для студентов направления 151000

«Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» по специальности 151001 «Технология машиностроения»


Изд-во АлтГТУ

Барнаул • 2009

УДК 658.512


Аскалонова Т. А. Подготовка управляющих программ для станков с ЧПУ с использованием систем автоматизированного программирования : методические указания к лабораторной работе по курсу «Технологические основы ГАП» для студентов направления 151000 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» по специальности 151001 «Технология машиностроения» / Т. А. Аскалонова, А. М. Леонов; Алт. гос. техн. ун-т им. И. И. Ползунова. – Барнаул : Изд-во АлтГТУ, 2009. – 60 с.


Изложена методика применения систем автоматизированного программирования оборудования с ЧПУ в технологической подготовке гибких производственных систем.


Рассмотрены и одобрены на заседании кафедры «Технология автоматизированных производств».

Протокол №6 от 21 февраля 2008 г.








СОДЕРЖАНИЕ


ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………….…….….4

1 Обзор современных систем автоматизированной подготовки

управляющих программ для станков с ЧПУ………………...…….……5

1.1 САП «T-FLEX ЧПУ»…………………………………………………...5

1.2 САП «SprutCAM»……………………………………………………....7

1.3 САП «КОМПАС-ЧПУ»……………………………………………….10

1.4 САП «ТЕХТРАН………………………………………………………10

2 Программирование в САП ТЕХТРАН ….………………………….….11

2.1 Цель и задачи работы ………………….………………………….…..11

2.2 Общие сведения о системе ТЕХТРАН .………………………….…..11

2.3 Элементы входного языка ТЕХТРАН ………………………….……12

2.4 Геометрические определения. …………………………………….….13

2.5 Общие утверждения программы ……………………………….…….15

2.6 Движение из точки в точку ……………………………………….…..15

2.7 Непрерывное движение ………………………………………….……16

2.8 Передача управления …………………………………………….……19

2.9 Операторы постпроцессора …………………………………….……..19

2.10 Пример подготовки управляющей программы ……………...….….21

2.11 Порядок выполнения лабораторной работы ………………….…….23

2.12 Инструкция по работе на компьютере с САП ТЕХТРАН …….…...24

2.13 Список литературы ………………………..………………….………25

2.14 Вопросы для самоконтроля ………………………………….……….25

ПРИЛОЖЕНИЕ А Примеры построения операторов программы…........27

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Пример распечатки текста программы….…….……..39

ПРИЛОЖЕНИЕ В Индивидуальные задания к лабораторной работе…..40


ВВЕДЕНИЕ


Современное машиностроение, характеризуемое стремлением к гибкой автоматизации промышленного производства, неразрывно связанно с эффективным внедрением оборудования и числовым программным управлением (ЧПУ), а также создаваемых на его основе гибких производственных систем (ГПС). В этих условиях одной из важнейших технологических задач производства является подготовка управляющих программ (УП) для станков с ЧПУ. Разработка и отладка управляющих программ – сложный и трудоемкий процесс, во многом определяющий эффективность использования оборудования с ЧПУ. Именно поэтому наибольшее внимание уделяется вопросу автоматизации подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ.

Для решения этой проблемы были созданы системы автоматизированного программирования (САП) оборудования с ЧПУ.

САП – это комплекс технологических, программных, языковых, информационных средств, осуществляющих преобразование данных чертежа детали и технологии обработки в коды устройства управления оборудованием с ЧПУ.

За последние десятилетия системы автоматизированной подготовки программ для станков с ЧПУ интенсивно развивались [1, 2].

Различают три поколения САП. Первые САП, где на электронных вычислительных машинах (ЭВМ) решались лишь отдельные вычислительные задачи для определённых типов деталей и станков. Второе поколение САП, в которых проводятся не только вычислительные работы, но и формируются кадры управляющей программы, решаются отдельные задачи проектирования операционной технологии. Третье поколение – развитые САП, обеспечивающие оптимизацию и контроль решений для всего комплекса задач проектирования технологической операции. В результате создаётся не только управляющая программа, но и операционная технология. САП в этом случае является составной частью, подсистемой, системы автоматизированного проектирования (САПР) и управления технологическими процессами (АСУТП).


1 ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ

ПОДГОТОВКИ УПРАВЛЯЮЩИХ ПРОГРАММ ДЛЯ СТАНКОВ С ЧПУ


1.1 САП «T-FLEX ЧПУ»


Для подготовки управляющих программ фирма "Топ Системы" предлагает свою разработку T-FLEX ЧПУ, интегрированную с T-FLEX CAD.

Систему T-FLEX ЧПУ выгодно отличает от других систем сквозная параметризация, то есть разработчик имеет возможность, изменяя чертеж детали в системе T-FLEX CAD, автоматически получать изменение в управляющей программе. T-FLEX ЧПУ успешно развивается на рынке CAD/CAM-систем. Этому способствует модульное построение системы, сквозная параметризация, специализированные модули для работы с инструментом и постпроцессорами и многое другое. Можно выделить пять основных достоинств, которые делают систему T-FLEX ЧПУ интересной для многих предприятий: высокая функциональность системы, простота в освоении, качественное техническое сопровождение, бесплатное обновление системы и привлекательная ценовая политика.

Система T-FLEX ЧПУ поставляется в двух вариантах: T-FLEX ЧПУ 2D и T-FLEX ЧПУ 3D.

T-FLEX ЧПУ 2D состоит из базового модуля, модуля электроэрозионной обработки, модуля токарной обработки, модуля сверления, модуля лазерной обработки и мо­дуля 2,5-координатной фрезерной обработки.

T-FLEX ЧПУ 3D состоит из базового модуля, модуля 3-х координатной фрезерной обработки и 5-ти координатной фрезерной обработки.

Базовый модуль системы T-FLEX ЧПУ содержит:

– математическое ядро, интегрированное с математическим ядром PARASOLID;

– редактор инструмента, применяемый для разработки инструмента, используемого при обработке конкретной детали и для создания инструментальных баз данных;

– модуль генерации постпроцессоров, позволяющий создавать свои постпроцессоры благодаря использованию табличных настроек, макросов и прямого программиро­вания;

– библиотека постпроцессоров, содержащая порядка 150 готовых постпроцессоров, среди которых, например: 1А734.НЦ31, 2Р22, FANUC 0/00/0M/16 – токарная обработка; 2С150, 2С42-61(65), 65А80, BRADLEY. FANUC – сверлильная обработка; 2С150, 2С42-6Ц65), CNC 600. FIDIA-CNC20, FIDIA-CNC30 – фрезерная обработка и многие другие постпроцессоры.

Для генерации управляющих программ пользователь может использовать постпроцессоры, поставляемые в библиотеке постпроцессоров. При необходимости пользователь может самостоятельно создать постпроцессор с использованием модуля генерации постпроцессоров.


Токарная обработка


К данному виду обработки относится обработка наружных, внутренних, цилиндрических, конических, фасонных и торцовых поверхностей заготовок. В связи со спецификой конфигурации обрабатываемых объектов, представляющих собой тела вращения, собственно обработка сводится к решению задач на плоскости и в осевом сечении. В системе T-FLEX ЧПУ для пользователя имеется набор универсальных циклов для токарной обработки, например, циклы снятия припуска отрезным или проходным резцами. Кроме того, система T-FLEX ЧПУ предлагает пользователю использование специализированных циклов для токарного обрабатывающего центра. Параметры этих циклов настроены под такие стойки ЧПУ, как FANUC, SINUMERIC, 2P22. Среди этих циклов пользователь найдёт такие циклы: многократное снятие припуска; точение на конус; осевое сверление; глубокое осевое сверление; нарезание резьбы; фрезерование канавок и так далее.


Сверлильная обработка


К данной обработке относят сверление, рассверливание, зенкерование, развёртывание отверстий и нарезание резьбы в отверстиях. В случае использования станков с ЧПУ при данной обработке не применяются разметка и кондукторы. На оборудовании подобного класса возможна комплексная сверлильно-расточная обработка заготовок различной конфигурации и степени точности. В системе T-FLEX ЧПУ технолог-программист найдёт целый набор специализированных циклов обработки, например, различные виды глубокого сверления, сверления с отскоком, повторяющегося сверления и так далее. Параметры этих циклов по умолчанию настроены для стоек ЧПУ: OLIVETTI, BRADLEY POWER AUTOMATION, 2C42-61(65). При необходимости пользователь может самостоятельно поменять эти настройки.


Фрезерная обработка


Самая распространённая обработка, при которой применяются станки с числовым программным управлением. В системе T-FLEX ЧПУ имеется возможность проектировать процесс обработки и генерировать управляющие программы для следующих типов фрезерной обработки.

2.5D-фрезерование применяется для обработки цилиндрических и линейчатых поверхностей (контуров) заготовок с произвольными направляющими и образующими либо параллельными оси инструмента, либо имеющими с этой осью постоянный угол в нормальном сечении. Кроме того, при данном виде фрезерования пользователь может осуществлять "карандашное" фрезерование, а также проводить фрезерование "карманов", "колодцев", "островов" и других специфических технологических элементов. Важно отметить, что технолог-программист неограничен в выборе инструмента для обработки. Система T-FLEX ЧПУ позволяет ему разработать необходимый для конкретной обработки инструмент и использовать этот инструмент при подготовке управляющей программы.

3D-фрезерование предназначается как для объёмной обработки любых поверхностей, так и для обработки твёрдых тел. Кроме того, система T-FLEX ЧПУ предлагает для 3D-фрезерования возможность зонной обработки, которая включает в себя: обработку твёрдых тел; обработку сечений; обработку "колодцев"; подборку рёбер.

5D-фрезерование предназначается для обработки поверхностей торцовой либо боковой частью инструмента в тех случаях, когда применение обычной объёмной обработки невозможно или неэффективно. Применяется также и для обработки линейчатых поверхностей боковой частью инструмента. Как и для 3D-фрезерования, для 5D-фрезерования предусмотрена зонная обработка тел, сечений, "колодцев", подборка рёбер.


1.2 САП «SprutCAM»


SprutCAM – современная система генерации управляющих программ для обработки деталей на двух, двух с половиной, трех и пяти координатных станках с ЧПУ. SprutCAM используется при изготовлении штампов, пресс-форм, литейных форм, прототипов изделий, мастер-моделей, деталей машин и конструкций, оригинальных изделий, шаблонов, а также для гравировки надписей и изображений.

SprutCAM – высокоинтеллектуальная система. Для получения готовой управляющей программы необходимо лишь загрузить модель, выбрать способ обработки и нажать кнопку «пуск». Быстрое освоение системы, большое количество автоматически выполняемых функций, выбор параметров операций на основании анализа модели, оптимизация обработки детали возможны благодаря мощному ядру, сконцентрировавшему знания, опыт и интеллект математиков, программистов и технологов ЧПУ.

SprutCAM – система нового поколения, работает непосредственно с геометрическими объектами исходной модели (в том числе и в NURBS-представлении) без предварительной аппроксимации. Это позволяет максимально экономно использовать ресурсы компьютера и производить расчет траектории инструмента с любой необходимой точностью.

Достоинства

– минимальная трудоемкость разработки УП;

– средства оптимизации обработки детали;

– совместимость с существующими CAD системами;

– настройка на любую систему ЧПУ;

– управление точностью расчёта траектории;

– интерфейс, созданный специально для технолога;

– легкость в использовании;

– время обучения – один-два дня;

– минимальные требования к конфигурации компьютера;

– обучение, сервис, документация, поддержка, «горячая линия»;

– бесплатное обновление в пределах версии;

– быстрая окупаемость капиталовложений.


Технологические особенности

– возможность работы с группами операций, поддержка иерархического техпроцесса;

– возможность настройки системы по умолчанию в соответствии с требованиями пользователя;

– высокоскоростная выборка материала в операциях, черновая послойная и 2.5D выборка, с автоматическим определением участков врезания;

– встроенная многоязыковая поддержка;

– выходные документы; расчетно-технологические карты в форматах HTML и DOC;

– возможность произвольного образования боковой поверхности при формировании визуальной 2.5D модели;

– интерактивное задание геометрических параметров операции (обрабатываемая модель, заготовка, ограничения, стартовые точки и точки засверливания);

– процесс обработки представлен в системе в виде последовательности отдельных операций. Изменение их очередности и редактирование параметров возможны на любом этапе проектирования техпроцесса;

– широкий набор типов технологических операций и функции управления их параметрами позволяют формировать оптимальные процессы изготовления деталей различных видов;

– в зависимости от типа операции, геометрии модели и заготовки система производит автоматический подбор параметров обработки;

– обрабатываемая модель представляет собой произвольный набор твердых тел, поверхностей, сеточных объектов, кривых. Не накладывается никаких ограничений на количество объектов модели, а также на условия сопряжения;

– заготовка может быть представлена в виде призмы с произвольным сечением основания, набора секций произвольного сечения и высоты, свободной формы, например, поковки или отливки, как результат обработки на предыдущих операциях, либо как материал, оставшийся после обработки несколькими инструментами различной формы;

– допускается произвольное количество взаимно пересекающихся запрещенных зон, зон обработки, ограничивающих моделей и поверхностей;

– имеются функции интерактивного формирования базы инструмента пользователем;

– автоматически выбираются оптимальные режимы резания;

– в системе доступно множество типов подходов и отходов к обрабатываемой детали, а также типов врезания при выборке материала;

– для каждого типа рабочего и ускоренного хода инструмента, в зависимости от вида операции, устанавливается индивидуальная подача, которая может быть либо постоянной, либо непрерывно меняющейся в соответствии с текущими условиями резания;

– оптимизирована обработка пологих и крутых участков;

– производится оптимизация по углу между направлением уклона участка поверхности и направлением движения фрезы;

– достигается значительное сокращение станочного времени за счет применения комплексных и оптимизированных способов обработки;

– возможно формирование траектории перемещения фрезы с учетом заданной высоты гребешка между соседними ходами инструмента;

– автоматически определяются и дорабатываются зоны с остаточным материалом;

– 3D доработка угла при гравировке позволяет получить на детали острые внутренние углы и обработать небольшие области одним проходом инструмента;

– специализированный набор операций расширяет возможности для гравировки текстов и рисунков любой сложности;

– 2D доработка углов при выборке материала позволяет избежать образования остаточных островков;

– регулируемый припуск на чистовой проход в плане и по оси Z позволяет получить требуемое качество поверхности в черновых операциях;

– автоматическое распознавание отверстий с возможностью их игнорирования в текущей операции;

– генерация гладкой траектории для высокоскоростной обработки;

– динамическая визуализация 2,5D модели, сформированной с помощью плоских контуров;

– возможность использования четвертой фиксированной оси для всех операций 3D обработки расширяет технологические возможности обработки детали за одну установку.


Автоматические функции

– контроль на подрезание на всех стадиях расчета траектории инструмента;

– заполнение параметров вновь созданной операции на основании анализа обрабатываемой модели;

– минимизация холостых ходов в траектории движения инструмента;

– генерация точек предварительного засверливания;

– определение оптимальных точек подхода для 2D и 3D кривых;

– выделение и обработка недоработанных зон;

– формирование типовых процедур обработки;

– динамическое формирование объемной модели из плоских объектов;

– 3D доработка внутренних углов и малых участков при гравировании;

– аппроксимация траектории отрезками и дугами в пределах заданной точности;

– генерация расчетно-технологической карты в форматах MS Word и HTML;

– расчет режимов резания;

– расчет времени обработки.

1.3 САП «КОМПАС-ЧПУ»


В основу системы положен принципиально новый объектно-технологический подход, освобождающий технолога от традиционного программирования. Программа формируется из интеллектуальных технологических блоков для всех видов 2,5D-обработки (позиционной, фрезерной, лазерной, электроэрозионной, токарной, гравировки). Сквозной CAD/CAM подход позволяет использовать в качестве входной геометрической информации, ранее спроектированные при помощи КОМПАС-ГРАФИК чертежи.

Уникальной особенностью КОМПАС-ЧПУ является возможность управления технологией. Помимо управляющей программы выдаются карты наладки и расчетно-технологические карты.

Автоматический выбор инструмента для обработки и управление его приоритетом, расчет траектории и режимов резания, графический контроль обработки, наличие инвариантного постпроцессора – всё это обеспечивает высокую эффективность системы.

3D-обработка на станках с ЧПУ.

Программирование фрезерной обработки сложных криволинейных поверхностей на станках с ЧПУ может быть выполнено с помощью системы GEMMA. К допустимым классам поверхностей относятся линейчатые, вращения, бикубические и поверхности сопряжения. Их построение выполняется в трехмерном геометрическом редакторе. Участки подхода-отхода и режимы обработки определяются в интерактивном режиме, а траектория движения инструмента формируется автоматически с учетом всех особенностей объемной обработки.


1.4 САП «ТЕХТРАН»


Одной из САП, широко используемой в производстве, является система ТЕХТРАН. Входной язык системы разработан на основе Единого входного языка Единой системы машинного программирования с учётом рекомендаций Международного комитета стандартов (ИСО).

Система ТЕХТРАН является эффективным и надёжным инструментом для решения этой задачи, позволяющим существенно сократить трудоёмкость проектных и расчётных работ при технологической подготовке производства. Основные возможности системы ТЕХТРАН, используемые на всех этапах подготовки управляющих программ (УП): от построения геометрической модели до получения и редактирования управляющей программы. Следует учесть, что учебное пособие не заменяет собой документации по системе. Более полное описание системы можно найти в соответствующей документации [1, 2].

Далее изложены основные приёмы работы с системой ТЕХТРАН в практических и лабораторных работах, связанных с применением САП в подготовке управляющих программ для станков с ЧПУ.


2 ПРОГРАММИРОВАНИЕ В САП ТЕХТРАН


2.1 Цель и задачи работы


^ Цель работы: овладение методикой автоматизированной подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ на примере использования САП ТЕХТРАН.

Задачи работы:

– изучение входного языка программирования Техтран;

– приобретение навыков ввода текстов программ, их редактирования и отладки;

– освоение приемов отработки управляющих программ на станках с ЧПУ.

При освоении программного обеспечения САП ТЕХТРАН можно использовать встроенную справочную систему, которая позволяет оперативно получать справки, подсказки и пояснения. Для получения справки воспользуйтесь функциональной клавишей F1 или кнопкой меню «Справка».


2.2 Общие сведения о системе ТЕХТРАН


Система ТЕХТРАН предназначена для автоматизированной подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ с помощью ЭВМ. В системе можно описывать любые плоские контуры, состоящие из отрезков прямых, дуг окружностей и участков таблично заданных кривых. Все эти объекты должны находиться в плоскости ХУ. Третью координату Z можно использовать только для задания глубины обработки и в командах поточечного движения, т. е. движения из точки в точку. Такие системы называются 2,5 координатными системами.

Система Техтран имеет традиционную структуру САП: входной язык, процессор, промежуточный язык, постпроцессоры.

Входной язык – это проблемно ориентированный язык технологического программирования, предназначенный для описания геометрии и технологии обработки детали.

Процессор – это программа, которая осуществляет ввод и трансляцию исходной программы, написанной на входном языке системы.

Процессор выполняет комплекс геометрических и некоторых технологических расчетов безотносительно к конкретному станку. Результатом работы процессора является полностью рассчитанная траектория движения центра инструмента.

Процессор состоит из трёх частей: компилятора, интерпретатора и интерполятора.

Компилятор вводит программу на входном языке Техтран и выполняет её синтаксический контроль.

Интерпретатор производит расчёт канонических форм геометрических объектов.

Интерполятор отрабатывает операторы движения инструмента и рассчитывает координаты опорных точек траектории движения инструмента.

Все результаты работы процессора оформляются на стандартном международном языке CLDATA (Cutter Location Data), называемом промежуточным языком “процессор-постпроцессор”. Стандартная форма промежуточного языка позволяет делать независимыми программы-процессоры и программы-постпроцессоры при их разработке и эксплуатации.

Постпроцессор – это программа, которая непосредственно формирует управляющую программу для конкретного станка на основе данных, поступающих из процессора. Эти данные записаны на языке CLDATA [1, 2, 3].

САП ТЕХТРАН имеет набор (библиотеку) постпроцессоров, охватывающий широкий круг моделей станков (таблица А.2). Вызов того или иного постпроцессора происходит автоматически по соответствующему указанию в исходном тексте программы.


2.3 Элементы входного языка Техтран


Программа на языке Техтран имеет следующую структуру:

ДЕТАЛЬ ‘имя детали’

Текст программы

Конец

Для написания текста программы используются только заглавные буквы русского алфавита, цифры 0 – 9 и символы : , . = + - * / : ( ) ; ‘ % & #

Основными элементами языка являются:

вещественные числа, которые должны содержать десятичную точку или знак порядка Е, например: 2.0; 3.1459; 2.3Е-3; 0.1.

имена, используемые для обозначения переменных объектов программы. Имя должно содержать не более восьми букв и/или цифр и начинаться с буквы, например: А, Б1, ТЧ8.

Допускаются следующие типы имён: целое число; вещественное число; логический; точка; прямая; вектор; окружность; плоскость; матрица; контур. Тип имени задаётся при первом его появлении в программе следующей строкой: ‘тип’, имя 1, имя 2 ,

где ‘тип’ – это: ВЕЩ, ЛОГИЧ, ТОЧКА, ВЕКТОР, ПРЯМАЯ, ОКРУЖН, ПЛОСК, МАТР, КОНТУР.

Например, описываются имена пяти точек: А1 А5

ТОЧКА, А1, А2, А3, А4, А5 .

Такие объекты, как точки, прямые, окружности, могут быть описаны неявно, т. е. имена, начинающиеся с ТЧ, считаются точками; с ПР – прямыми; КР – окружностями. Например: ТЧ1, ПР5, КР8.

служебные слова используются системой для специальных целей, (для названия операторов, модификаторов, типов имен и т. д.) и должны применяться только таким образом. Служебные слова нельзя использовать в качестве имени.

Программа состоит из последовательности операторов. Каждый оператор записывается в отдельной строке.

Символ “пробел”, как и запятая, используется в качестве разделителя, поэтому пробелы внутри имён или чисел недопустимы.

Логические выражения могут использоваться в операторах условных переходов и для присвоения значений логическим переменным. Значением логического выражения могут быть либо ЛОЖЬ, либо ИСТИНА.

Операции арифметического отношения: БЛШ – больше, БРВ – больше или равно, МНШ – меньше, МРВ – меньше или равно, РВН – равно, НРВ – не равно.

В логическом выражении для изменения порядка выполнения операций могут использоваться операции НЕ, ЛИ, ИЛИ.


2.4 Геометрические определения


Для задания геометрических элементов обрабатываемых поверхностей детали через известные, опорные, элементы используются геометрические определения. Геометрическое определение в языке Техтран является оператором присваивания, в левой части которого находится имя определяемого геометрического объекта, а в правой – способ задания объекта и опорные элементы. Например, точка ТЧ1 задается пересечением двух ранее определённых прямых ПР1 и ПР2: ТЧ1=ПЕРЕСЕЧ, ПР1, ПР2.

Элементы списка в правой части присваивания отделяются друг от друга запятыми. В операторах присваивания знак “=” означает не простое арифметическое равенство, а присвоение значения правой части оператора той переменной, имя которой указано в левой части оператора. Например, запись A=A+1 означает, что значение переменной A надо увеличить на единицу.

Существует множество способов задания геометрических объектов. В каждом из способов могут быть различные варианты. Например, способ задания точки пересечением прямой с окружностью дает две точки, т. е. два варианта решения. Для выбора нужного варианта используются модификаторы. В языке Техтран для обозначения модификаторов применяются следующие служебные слова:

ХБ – большее значение по координате х;

ХМ – меньшее значение по координате х;

УБ – большее значение по координате у;

УМ – меньшее значение по координате у;

ПОЧС – отсчёт по часовой стрелке;

ПРЧС – отсчёт против часовой стрелки;

ХКООРД – значение по координате х;

УКООРД – значение по координате у;

СЛЕВА – касание окружности слева;

СПРАВА – касание окружности справа;

МЕНШ – окружность с меньшим радиусом;

БОЛШ – окружность с большим радиусом;

ВНУТРИ – расположение внутри окружности;

ВНЕ – расположение вне окружности;

ПАРЛЕЛ – расположение, параллельное прямой;

ПЕРП – расположение, перпендикулярное прямой.

Некоторые основные способы задания точки, прямой, окружности, матрицы даны в таблице А.1. В этой таблице для каждого способа задания даётся его геометрический рисунок, словесное описание и соответствующее описание на языке Техтран.

Варианты задаются модификаторами. Наборы возможных модификаторов заключены в фигурные скобки. Для конкретного варианта геометрического определения выбирается один из модификаторов.

Служебные слова, заключенные в квадратные скобки, для краткости записи можно опускать.

^ Определение точки. В таблице А.1 даны 11 способов задания точки. Точка имеет три координаты x, y, z, но если в определении указаны только две, то координата z принимается равной нулю.

^ Определение прямой. В таблице А.1 даны 11 способов задания прямой. Все прямые в системе ТЕХТРАН параллельны плоскости ХУ. Прямая – не имеет направления.

Модификатор СЛЕВА, СПРАВА указывает, с какой стороны прямая касается окружности, если смотреть в направлении от первого объекта, указанного в определении, ко второму.

Модификатор ХБ, ХМ, УБ, УМ выбирает положение прямой по одну или другую сторону от другой прямой или одну из двух возможных точек касания окружностей.

^ Определение окружности. В таблице А.1 даны 16 способов задания окружности. Все окружности в системе ТЕХТРАН лежат в плоскости ХУ. Окружность не имеет направления.

Модификатор ХБ, ХМ, УБ, УМ выбирает из двух возможных окружностей одну из них с большим или меньшим значением по одной из координат центра, либо указывает, по какую сторону от прямой расположен центр определяемой окружности.

^ Определение плоскости. В системе ТЕХТРАН возможны только плоскости, параллельные плоскости ХУ.

Плоскость, проходящая через данную точку:

ПЛОСК1=ТЧ1.

Плоскость, находящаяся на данном расстоянии от плоскости ХУ:

ПЛОСК = Z

^ Определение матрицы. Матрица определяет преобразование системы координат. Она может использоваться для преобразования в новую систему координат геометрического объекта или траектории движения инструмента. Это позволяет осуществлять плоское движение геометрических объектов и воспользоваться симметрией изображаемого предмета для упрощения программирования. При работе с матрицами преобразовывается система координат, после чего строится объект, имеющий координаты исходного объекта в старой системе.

В таблице А.1 даны 8 способов задания матрицы и матричных преобразований.


2.5 Общие утверждения программы


Каждая программа на языке Техтран начинается строкой

ДЕТАЛЬ ‘имя детали’

и заканчивается строкой

КОНЕЦ

Точность обработки задается следующими утверждениями:

НАРДОП а

ВНДОП б ,

где а и б – величины наружного и внутреннего допусков в миллиметрах; указываются в случае использования аппроксимации геометрических

элементов.

Диаметр инструмента задается утверждением:

ИНСТР а ,

где а – диаметр инструмента в миллиметрах. Для токарных станков указывается удвоенная величина радиуса при вершине резца.

Метод интерполяции криволинейных участков траектории задается одним из следующих утверждений:

МЕТОД ЛИНЕЙН (линейная интерполяция)

МЕТОД ЛИНКРУГ (линейно-круговая интерполяция)


2.6 Движение из точки в точку

До начала движения необходимо указать исходное положение инструмента с помощью оператора ИЗ.

Например: ИЗ ТЧА

Для перемещения инструмента в заданную точку, т. е. для выполнения позиционирования, используется оператор ВТОЧКУ ‘имя точки’

Либо оператор

ВТОЧКУ x, y, z,

где x, y, z – координаты точки.

Перемещение инструмента относительно его текущего положения задается оператором ПРИРАЩ ‘имя вектора приращения’

Либо оператором ПРИРАЩ x, y, z ,

где x, y, z – координаты вектора приращения.

Если в операторе задана только одна координата, то это координата z. Такая форма записи оператора обычно используется для подъёма и опускания инструмента.


2.7 Непрерывное движение


Непрерывное движение инструмента описывается с помощью следующих трёх поверхностей (рисунок 2.1):

НП– направляющая поверхность;

ОП – ограничивающая поверхность;

ПД – поверхность детали.

Режущая часть инструмента находится в постоянном контакте с направляющей поверхностью.

Положение инструмента после выполнения очередного оператора непрерывного движения определяется с помощью ограничивающей поверхности.

П
оверхность детали в системе ТЕХТРАН может быть только горизонтальной.

Рисунок 2.1


Следует напомнить, что перед началом непрерывного движения, как и при движении из точки в точку, необходимо задать исходное положение инструмента с помощью оператора ИЗ. В операторе ИЗ указывается либо имя точки, либо её координаты: ИЗ имя точки; ИЗ x, y, z .

Если инструмент уже находится в исходной точке, то оператор ИЗ можно не повторять.

Непрерывное движение начинается оператором ИДИ, который выводит инструмент в рабочее положение относительно поверхностей движения.

В общем случае оператор ИДИ имеет следующий вид:

ИДИ

Например, выход на направляющую поверхность ПР1 программируется следующей последовательностью операторов:


ИЗ ТЧА ИЗ ТЧА ИЗ ТЧА

ИДИ ДО ПР1 ИДИ НА ПР1 ИДИ ЗА ПР1


ТЧА ТЧА ТЧА


ПР1 ПР1 ПР1


Продолжается движение операторами: ВПЕРЕД, НАЗАД, ВЛЕВО, ВПРАВО.





В случаях пересечения НП и ОП используются модификаторы ДО, НА, ЗА.

Когда НП и ОП сопрягаются касанием, применяется модификатор КАС.

Направление выбирается относительно предыдущего движения. Направления двух последовательных движений должны различаться не более

для операторов ВПЕРЕД – НАЗАД – не более

для операторов ВЛЕВО – ВПРАВО – не менее

На рисунках 2.2 и 2.3 секторами показаны допустимые направления.





Рисунок 2.2 Рисунок 2.3


Например, для контура, изображенного ниже на рисунке. 2.4, непрерывное движение задается операторами:


ВПРЕД ПР1 ЗА КР1

ВЛЕВО КР1 КАС КР2

ВПЕРЕД КР2 ДО ПР2

ВПРАВО ПР2 ДО КР2





Рисунок 2.4


При многократном пересечении направляющей и ограничивающей поверхностей требуется указать номер пересечения, на которое должен выйти инструмент.

,

где n=1, 2, 3...

Слово ПЕРЕСЕЧ можно опустить.

На рисунке 2.5 дан пример пересечения прямой с окружностью.

Вариант 1–2: ВПЕРЕД ПР1 ЗА КР1

Вариант 1–3: ВПЕРЕД ПР1 ЗА 2 ПЕРЕСЕЧ КР1





Рисунок 2.5


2.8 Передача управления


Программа выполняется в порядке записи операторов. С помощью средств передачи управления можно изменять порядок выполнения операторов, пропускать или многократно повторять некоторые участки программы.

Для передачи управления некоторому оператору его нужно пометить. В качестве метки может быть использовано имя или целое число, стоящее перед оператором в строке и отделённое от него двоеточием.

Например:

М21: ВПЕРЕД ПР1 ДО ПР2

В строке может быть несколько меток.

Для передачи управления служит оператор НАМЕТКУ:

НАМЕТКУ ‘метка’

Для условной передачи управления служит оператор ЛОГИЧЕСКОЕ ЕСЛИ, который имеет следующий формат записи:

ЕСЛИ (логическое выражение) оператор 1.

Если логическое выражение имеет значение “Истина”, то будет выполняться оператор 1, иначе – оператор пропускается.

Например: ЕСЛИ (А МНШ 1) НАМЕТКУ М21

Для условной передачи управления служит также оператор АРИФМЕТИЧЕСКОЕ ЕСЛИ, имеющий следующую запись:

ЕСЛИ (арифметическое выражение) метка 1, метка 2, метка 3.

Обеспечивает условную передачу управления на одну из меток 1, 2, 3, если значение арифметического выражения соответственно: меньше нуля, равно нулю, больше нуля.

Например: ЕСЛИ (А – 1000) М1, М2, М3.


2.9 Операторы постпроцессора


1. Операторы постпроцессора имеют следующий формат записи:





2. Станок задается следующим оператором:

СТАНОК ‘модель станка’, n

где n – номер постпроцессора, выбираемый по таблице А.2.


3. Для управления скоростью подачи предназначены два оператора:

БЫСТРО

или

ПОДАЧА,

где а – подача в мм/мин, б – мм/об .

4. Для управления шпинделем станка служат следующие операторы:

ШПИНДЛ

ШПИНДЛ ,

где, ВКЛ, ВЫКЛ – включение и выключение вращения шпинделя;

ОБМИН, а – частота вращения в об/мин;

ПОВММ, б – скорость резания в мм/мин;

ПОЧС, ПРСЧ – вращение шпинделя по часовой или против часовой стрелки;

ДИАП, с – указание номера диапазона скоростей.

5. Операторы описания инструмента и управления его сменой

Инструмент должен быть идентифицирован с помощью оператора НОМИНСТР. Рекомендуется эти операторы размещать в начале программы за оператором СТАНОК. Если станок имеет магазин инструментов, то предварительный поиск инструмента задается оператором ВЫБОРИН. Загрузка найденного инструмента осуществляется оператором ЗАГРУЗ. Для возврата инструмента в магазин предназначен оператор РАЗГРУЗ.

Оператор задания параметров режущего инструмента объявляет системе выбор инструмента, его позицию в магазине, а также параметры инструмента. Оператор НОМИНСТР в программе должен стоять перед оператором ВЫБОРИН и ЗАГРУЗ. Оператор имеет следующий формат:

,

где а – идентификационный номер инструмента в программе;

б – позиция инструмента в магазине, если параметр опущен, то имеется в виду, что позиция инструмента совпадает с номером инструмента в программе;

ВЫЛЕТ, х, у, z задают приращения х, у от настроечной точки инструмента до базовой точки резцедержателя – для токарных станков;

ДЛИНА, l – задает длину инструмента;

РАДИУС, r – задает радиус закругления режущей кромки резца;

ДИАМЕТР, d – диаметр инструмента.


2.10 Пример подготовки управляющей программы


В качестве примера рассмотрим подготовку управляющей программы на языке Техтран для обработки детали “СКОБА” по её внешнему контуру согласно чертежу на вертикально-фрезерном станке модели ГФ2171С5 с системой ЧПУ 2С42. Заготовка вырезана с помощью газовой резки.

Положение заготовки в системе координат станка представлено на операционном эскизе (рисунок 2.6).

В качестве режущего инструмента выбрана стандартная концевая фреза (ГОСТ 23248-78) диаметром 16 мм, с числом зубьев 6.

Исходное положение фрезы выбрано на высоте 100 мм над плоскостью стола ХОУ в точке ТЧА с координатами х = 0, у = 200, z = 100.

При выборе исходной точки ТЧА следует иметь в виду, что инструмент должен плавно врезаться в заготовку и только на рабочей подаче. Для этого требуется своевременное её включение. При быстром подводе инструмента к заготовке необходимо обеспечивать достаточный промежуток между ними.

Исходный текст программы на языке Техтран содержит информацию о геометрии детали и траектории движения инструмента.


ИСХОДНЫЙ ТЕКСТ ПРОГРАММЫ

ДЕТАЛЬ СКОБА Заголовок программы

СТАНОК ГФ2171С5,642 Код станка









а)




б)


Рисунок 2.6 – Эскиз обработки детали на фрезерной операции:

а) в плоскости XOZ; б) в плоскости XOY


2.11 Порядок выполнения лабораторной работы


1. Получить задание в виде чертежа детали и ознакомиться с ним (Приложение В).

2. Разработать операционный эскиз, расположив деталь в системе координат станка XOY.

3. Выбрать начальную точку (исходное положение инструмента) в системе координат ХОУ и XOZ, указав её координаты.

4. Составить программу обработки детали на языке Техтран согласно изложенным выше рекомендациям:

– дать заголовок программы;

– дать геометрические определения всем элементам обрабатываемого контура детали;

– выбрать инструмент и задать его диаметр;

– указать метод интерполяции;

– подобрать необходимые технологические режимы и задать их;

– указать исходное положение инструмента с помощью оператора ^ ИЗ;

– задать начало непрерывного движения оператором ИДИ и описать обход инструментом обрабатываемого контура детали с помощью операторов непрерывного движения;

– по окончании вывести инструмент в исходное положение;

– отменить технологические режимы, т. е. выключить механизмы станка;

– указать конец программы строкой КОНЕЦ.

5. Оформленный на бумаге исходный текст программы набрать и внести в память компьютера согласно инструкции, приведённой в разделе 2.12.

Выполнить трансляцию программы.

6. Получить результаты трансляции в виде управляющей программы для станка с ЧПУ и служебных сообщений.

7. Отработать полученную управляющую программу на станке.

8. Составить отчет о работе [4]. Отчет должен содержать:

– чертеж детали и операционный эскиз в системе координат станка;

– текст программы обработки детали на входном языке САП ТЕХТРАН;

– распечатку координат опорных точек траектории движения центра инструмента;

– распечатку управляющей программы для станка с ЧПУ (Приложение Б).


2.12 Инструкция по работе на компьютере с САП ТЕХТРАН


1. Назначение функциональных клавиш:

^ F1 – вызов помощи;

F2 – изменение имени файла с исходным текстом программы;

F3 – операции с файлом: создать, редактировать, записать;

F4 – чтение ранее созданного и сохранённого на диске файла;

^ F5 – полный прогон системы ТЕХТРАН;

F6 – изменение размеров и положения окон на экране монитора;

F7 – просмотр результатов расчёта;

F9 – главное меню для выбора необходимых функций системы, например, для выбора постпроцессора, вывода графики на экран и других функций;

F10 – смена окон.

Отмена этих и других функций выполняется клавишей “Esc”.

2. Порядок работы на компьютере.

1. Войти в рабочий каталог (папку) с именем “TEHTRAN”.

2. Запустить программу ТЕХТРАН командой tt, набрав в командной строке – tt и нажав клавишу “Enter” (ВВОД). На экране появится рекламное окошко, которое убирается нажатием на любую клавишу.

3. Набрать подготовленный текст программы на языке Техтран. Каждая строка текста набирается с новой строки. Все символы, используемые в тексте программы, набираются в русском регистре, в том числе буквы Х, У в обозначениях осей координат.

4. Присвоить тексту программы в режиме функции F2 имя, заменив предложенное “NONAME.teh” на собственное оригинальное имя (например, “valik.teh”).

5. Записать набранный текст программы в режиме функции F3.

6. Выбрать необходимый постпроцессор в режиме функции F9.

7. Запустить прогон всей системы “ТЕХТРАН” в режиме функции F5.

8. Редактировать результаты расчетов в режиме функции F7. Для этого необходимо просмотреть результаты листинга всех этапов расчета: компилятора, интерпретатора и интерполятора.

Если в программе имеются ошибки, то на экране выдаются сообщения по каждому из этапов расчёта.

Ошибки исправлять в исходном тексте программы, после чего повторить пункты 5 и 7.

9. При отсутствии ошибок вызвать в режиме функции F7 на экран текст управляющей программы в кодах соответствующего станка.

10. Для визуальной проверки полученного обрабатываемого контура детали выполнить прогон графического постпроцессора в режиме функции F9.

В результате на экране должно появиться графическое изображение траектории движения центра инструмента.

11. Распечатать текст управляющей программы.


2.13 Список литературы


1. Лиферов, А. А. Техтран – система программирования оборудования с ЧПУ [Текст] /А. А. Лиферов, О. Ю. Батунер, М. Ю. Блюдзе и др. – Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-е, 1987.– 109 с.

2. Гжиров, Р. И. Программирование обработки на станках с ЧПУ: справочник [Текст] / Р. И. Гжиров, П. П. Серебреницкий. – Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1990. – 588 с.

3. Гырдымов, Г. П. Проектирование постпроцессоров для оборудования гибких производственных систем [Текст] / Г. П. Гырдымов, В. И. Молочник и др. – Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1988. – 232 с.

4. СТП 12 700–02 Образовательный стандарт высшего профессионального образования АлтГТУ. Лабораторные работы. Общие требования к содержанию, выполнению и оформлению.


2.14 Вопросы для самоконтроля


1.Почему возникла проблема автоматизации подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ?

2. Приведите область применения и возможности САП ТЕХТРАН.

3. Дайте общую структуру САП ТЕХТРАН.

4. Опишите функции основных блоков системы.

5. Какая база данных используется в работе процессора и постпроцессора?

6. Какова общая структура программы на входном языке Техтран?

7. Для чего нужны геометрические определения?

8. Какие геометрические элементы используются для описания обрабатываемых контуров деталей?

9. Какова роль модификаторов в геометрических определениях?

10. Какова роль операторов движения инструмента в управляющей программе для станка с ЧПУ?

11. Назовите основные виды перемещений в операторах относительного движения инструмента.

12. В каких случаях используются операторы движения из точки в точку?

13. В каких случаях используются операторы непрерывного движения?

14. Как описывается непрерывное движение инструмента?

15. Сформулируйте этапы разработки управляющих программ.





ПРИЛОЖЕНИЕ А

Примеры построения операторов программы

Таблица А.1 – Способы задания геометрических элементов


































Таблица А.2 – Список постпроцессоров системы Техтран


Станок

Система ЧПУ

№ постпроцессора

ТПК-125ВМ

2С85

120

16К20Т1

2С85

121

16Б16Т1

НЦ-31

142

16К20Ф3

2Р22

171

6Р13Ф3

Н33

301

6Р11Ф3

Н33

302

6520Ф3

Н33

303

ЛФ350

Н33

304

6520Ф3-36

Н33

305

6520Ф3-37

Н33

306

ЛФ260

Н33

307

654Ф3

Н33

308

ГФ2171С3

2С42-61

620

МС12-250

2С42-61

624

65А80Ф4

2С42-65

639

ГФ2171С5

2С42-65

642

65А80Ф4

2С42-65

639

ИР-500, ИР-800

FANUK-7M

700

ИР-1200

FANUK-7M

701

ИР-500, ИР-800

FANUK-7M

702

FSP-50V

FANUK-6M

710

ИР-500, ИР-800

FANUK-6M

711

ЛФ260МФ3

2С85 (2Р32)

740

6Р11МФ3

2С85 (2Р32)

741

СВМ1Ф4

2С85 (2Р32)

742

ВМ500

2С85 (2Р32)

744



ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Пример распечатки текста программы


Текст программы на входном языке Техтран

ДЕТАЛЬ ‘СКОБА’

СТАНОК ‘ГФ2171С5-2С42’,642

ТЧА=0,200,100

ТЧ1=80,80

ТЧ2=320,40

КР1=ЦЕНТР,ТЧ1,РАДИУС,40

КР2=ЦЕНТР,ТЧ2,РАДИУС,150

КР3= ЦЕНТР,ТЧ2,РАДИУС,80

ПР1=СЛЕВА,KACАT,КР1,СЛEВА,КАСАТ,КР2

ПР2=ТЧ2,СЛЕВА,КАСАТ,КР1

ИНСТР 16

МETOД ЛИНКРУГ

HAPДОП 0.5

ВНДОП 0.5

ИЗ ТЧА

БЫСТРО

ИДИ ДО ПР1

ПРИРАЩ -95

ПОДАЧА ММИН 100

ВЛЕВО ПР1 КАС КР2

ВПЕРЕД КР2 3А ПР2

ВПРАВО ПР2 3А КР3

ВПРАВО КР3 ЗА 2 ПР2

ВПРАВО ПР2 КАС КР1

ВПЕРЕД КР1 КАС ПР1

БЫСТРО

ВТОЧКУ ТЧА

КОНЕЦ


Текст управляющей программы в кодах системы ЧПУ станка

>СКОБА ГФ2171С5 200 0 1 3 1>

%

N1G00X+27. 070Y+113. 703Z+100. 000

N2Z+5. 000

N3G01X+272. 709Y+190. 757F0

N4G02X+320. 000Y+198. 000I+3E0. 000J+40. 000

N5X+478. 000Y+40. 0001+320. 000J+40. 000

N6X+477. 797Y+32. 0001+320. 000J+40. 000

N7G01X+391.554

N8G03X+392. 000Y+40. 0001+320. 000J+40. 000

N9X+320. 000Y+112. 0001+320. 000J+40. 000

N10X+248. 000Y+40. 0001+320. 000J+40. 000

N11X+248. 446Y+32. 0001+320. 000J+40. 000

N12G01X+80.000

N13G02X+32. 000Y+80. 0001+80. 000J+80. 000

N14X+65. 633Y+125. 8001+80. 000J+80. 000

N15G00X+0.000Y+200. 0O0Z+1O0. 000

N16M2

>>>>>>>>>> О. 14. 33. >>>>>>>>>> 1.20>>


ПРИЛОЖЕНИЕ В

Индивидуальные задания к лабораторной работе




















Татьяна Александровна Аскалонова,

Александр Михайлович Леонов


ПОДГОТОВКА УПРАВЛЯЮЩИХ ПРОГРАММ ДЛЯ СТАНКОВ

С ЧПУ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СИСТЕМ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ

Методические указания к лабораторной работе по курсу «Технологические

основы ГАП» для студентов направления 151000

«Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных

производств» по специальности 151001 «Технология машиностроения»


Редактор О. Гужвенко


Подписано в печать 04.09.09. Формат 60x84 1/16.

Печать - цифровая. Усл.п.л. 3,49.

Тираж 50 экз. Заказ 2009 - 509


Издательство Алтайского государственного

технического университета им. И. И. Ползунова,

656038, г. Барнаул, пр-т Ленина, 46


Лицензия на издательскую деятельность

ЛР № 020822 от 21.09.98 г.


Отпечатано в типографии АлтГТУ

656038, г. Барнаул, пр-т Ленина, 46

тел.: (8-3852) 36-84-61


Лицензия на полиграфическую деятельность

ПДЛ №28-35 от 15.07.97 г.








Скачать 378,27 Kb.
оставить комментарий
Дата29.09.2011
Размер378,27 Kb.
ТипМетодические указания, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх