Курсовая amada

2010.10.000 - Стол.spw

Блок вращающейся гайки
Болт М6-6g х 22.58.019 ГОСТ 7798-70
Болт М6-6g х 38.58.019 ГОСТ 7798-70
Болт М10-6g х 30.58.019 ГОСТ 7798-70
Гайка М6-6H.6.019 ГОСТ 5915-70
Гайка М10-6H.6.019 ГОСТ 5915-70
Шайба 6 Т 65Г019 ГОСТ 6402-70
Шайба 10 Т 65Г019 ГОСТ 6402-70
Шайба С 10.01.019 ГОСТ 11371-78

2010.00.000 СБ - Станок Гравировально-фрезерный.cdw

Мое.docx

Фрезерно-гравировальные станки с ЧПУ – виды5
Описание самодельного гравировально-фрезерного станка 20107
Управление гравировально-фрезерным станком 20109
1 Типы объектов на экране программы10
2 Ручной ввод данных(РВД)10
3 Органы Управления выполнением программы11
4 Загрузка УП G-кодов13
1 Пример обработки пресс-формы в PowerMill:14
1.1 Задание заготовки вокруг модели14
1.2 Первое сохранение проекта16
1.4 Создание черновой траектории19
1.5. Создание чистовой траектории27
1.6. Создание траектории доработки углов33
1.7. Запись NC-файлов35
Изучение оборудования машиностроительных производств играет важную роль в подготовке специалистов по механико-математическим и инженерным механическим направлениям. Оно позволяет будущим специалистам не только получить глубокие знания об основных узлах и принципе работы оборудования но и вырабатывает необходимые навыки для решения сложных научных и технических задач.
Для промышленных предприятий использующих процессы механической обработки деталей актуальны задачи снижения трудоемкости операций и себестоимости изготовления деталей с сохранением заданных показателей качества. Поэтому технологические бюро ведут постоянный поиск путей совершенствования технологических процессов обработки с учетом возможностей предоставляемых новым высокопроизводительным инструментом и современным информационно-программным обеспечением. Особенности современного этапа развития машиностроения характеризуется значительным распространением и использованием многофункциональных станков с ЧПУ. Применение такого типа оборудования позволяет значительно повысить производительность обработки и улучшить качество изготавливаемых деталей. Главная особенность этого оборудования состоит в том что движение инструмента относительно обрабатываемой заготовки заранее программируется и записывается в числовой форме.
Цель данной работы состоит в том чтобы подробнее изучить принцип работы самодельного гравировально-фрезерного станка с ЧПУ 2010 и осветить основные узлы и механизмы данного станка
Фрезерно-гравировальные станки с ЧПУ – виды
Среди многообразия универсального оборудования фрезерной группы фрезерно-гравировальный станок с ЧПУ выделяется целым рядом преимуществ. Особенно актуально использование такого устройства в тех ситуациях когда необходимо выполнить высокоточную обработку деталей отличающихся сложной конфигурацией.
Цена на оборудование данной категории определяется такими параметрами как функциональность технические характеристики торговая марка под которой выпущен станок. Чтобы серьезно сэкономить на приобретении такого функционального устройства можно изготовить его своими руками что уже реализовали многие домашние умельцы.
Фрезерно-гравировальный станок оснащенный системой ЧПУ можно встретить на предприятиях многих отраслей промышленности. Такая высокая популярность объясняется не только техническими возможностями и функциональностью данного оборудования но еще и тем что его использование сводит практически к нулю брак при обработке заготовок.
Изначально оборудование данного типа стали применять машиностроительные предприятия. На таких предприятиях из металлообрабатывающих станков формировались производственные линии на которых осуществлялась обработка однотипных деталей. Именно по такому пути шла автоматизация процесса производства.
Активный рост спроса на потребительские товары различного назначения привел к тому что на рынке стали появляться многочисленные производственные предприятия работающие в сфере малого бизнеса. Такие предприятия или индивидуальные предприниматели как правило производят свою продукцию мелкими сериями или в единичных экземплярах а именно для таких условий производства оптимально подходят фрезерно-гравировальные станки оснащенные системой ЧПУ.
Целесообразность применения станков фрезерно-гравировальной группы в условиях мелкосерийного и единичного производства объясняется следующими преимуществами данных устройств:
исключительной функциональностью;
удобством и простотой обслуживания;
высоким качеством обработки;
высоким уровнем производительности;
Благодаря таким характеристикам фрезерно-гравировальные станки успешно применяются в различных сферах деятельности. С их помощью производят мебель и ювелирные изделия сувенирную и рекламную продукцию а также изделия любого другого назначения. Посредством таких станков можно выполнять сложнейшую гравировку на поверхности металла стекла древесины камня пластика и слоновой кости что не могло остаться без внимания современных производителей.
На современном рынке представлено большое разнообразие оснащенных ЧПУ фрезерно-гравировальных станков с помощью которых можно выполнять надписи рисунки и узоры на поверхности изделий изготовленных из различных материалов а также осуществлять раскрой листового металла. Стоимость такого оборудования зависит от ряда факторов: конструктивных особенностей станка его функциональных возможностей и торговой марки.
Выделяют три типа таких станков:
настольные станки фиксация заготовки на которых осуществляется механическим способом;
автоматические станки фиксирующие заготовку за счет пневматических прижимов;
автоматические станки с пневматической фиксацией заготовки на которых установлена трехшпиндельная головка.
Станок фрезерно-гравировального типа оснащенный системой ЧПУ может быть собран по двум конструктивным схемам:
станок с подвижным рабочим столом;
станок подвижной частью которого является портал.
В первом случае рабочий стол фрезерно-гравировального станка с закрепленной на нем заготовкой совершает перемещение по горизонтальным направляющим. По вертикальной оси перемещается рабочая головка устройства закрепленная на неподвижном портале.
Станки подобного типа отличаются простотой и высокой жесткостью своей конструкции но имеют и ряд существенных недостатков (необходимость в достаточно большой свободной площади вокруг оборудования; невозможность обработки заготовок обладающих большим весом и значительными габаритами).
Подобных недостатков лишен станок с подвижным порталом. Такое устройство можно с успехом использовать даже в небольших мастерских. На обладающих высокой жесткостью и неподвижных рабочих столах фрезерно-гравировальных станков этого типа можно размещать даже очень тяжелые заготовки. Высокой жесткостью также отличаются элементы подвижного портала такого устройства и направляющие по которым он совершает свои перемещения.
Описание самодельного гравировально-фрезерного станка 2010
Рисунок1. Габаритные размеры самодельного гравировально-фрезерного станка с ЧПУ модели 2010
Фрезерно-гравировальные станок с ЧПУ 2010 может работать с мягким металлом осуществлять обработку по дереву пластику. Гравировально-фрезерный станок может быть использован для фрезерования гравирования и резки материала.
Могут обрабатываться следующие материалы: пластмассы дерево мягкие металлы.
Станок также может быть использован для сверления листовых заготовок фрезеровки изоляции резки пластиковой пленки.
Таблица1 - Характеристики
Цанга ER-20(диапазон) мм
Рабочее пространство X Y Z мм
Максимальная скорость подачи мммин
Асинхронный двигатель с водяным охлаждением
Мощность шпинделя кВт
Частота вращения вала шпинделя обмин
Точность позиционирования мм
Повторяющаяся точность перемещения мм
Привод кареток по осям осуществляется тремя шаговыми электродвигателями FL86-STH-151-4.2-8 с напряжением питания 90В. Эти двигатели имеют следующие характеристики:
Биполярный шаговый двигатель
Размер корпуса 86 мм
Длина двигателя 151мм
Угловой шаг 1.8 градуса (200 шагов на оборот )
Сопротивление фазы 1 Ом
Крутящий момент 122 Н*м
Вал с одной стороны.
Управление гравировально-фрезерным станком 2010
Управление станком производится с помощью приложения Mach3
Рисунок 2. Меню Ручного Ввода Данных(РВД) программы Mach3
Разработчик - дизайнер обычно работает с системой автоматизированного проектирования CADCAM используя персональный компьютер. Результатом его работы являются управляющие программы (УП) часто представляемые в виде файла G-кодов которые по локальной сети посредством дискет или других носителей информации передаются контроллеру станка. Контроллер станка переводит УП на язык команд понятных станку на основе которых инструмент производит обработку заготовки. Движение по осям Станка производится с помощью винтовых реечных или ременных передач вращение на которые передается от серводвигателей или шаговых двигателей. Сигналы отКонтроллера станка усиливаются драйвером и приобретают мощность и соответствующую продолжительность чтобы воздействовать на двигатели. Часто Контроллер станка может запускать и останавливать мотор шпинделя (или даже управлять его скоростью) может включать и выключать охлаждение и контролировать чтобы УП или сам Оператор станка не вывели обрабатывающую головку станка за его концевые пределы.
Контроллер станка также связан с различными кнопками клавиатурой измерительным оборудованием колесом Ручного генератора импульсов (РГИ) джойстиком что также позволяет оператору вручную управлять станком запускать и останавливать УП. Контроллер станка имеет дисплей и оператор станка всегда в курсе того что происходит.
Вследствие того что команды G-кодовых программ могут требовать сложных координатных перемещений по осям станка Контроллер станка способен выполнять множество вычислений в режиме реального времени (например фрезерование по спирали (винтовая интерполяция) требует большого количества тригонометрических вычислений).
Mach3 - это пакет программного обеспечения который работает на ПК и превращает его в экономичный Контроллер станка
1 Типы объектов на экране программы
Видно что экран Выполнение (Program Run) содержит следующие типы объектов:
Кнопки (например Сброс (Reset) Стоп (Stop) Alt-S и т.д.)
ЦИ или Цифровую индикацию. То что должно отображаться в числах помещено в окошки ЦИ.
Главные из них конечно окна положения по осям X Y Z A B и C.
Световые индикаторы (различных размеров и форм)
Окно отображения программы G-кодов (со своей полосой прокрутки)
Окно отображения маршрутов УП (в данный момент это пустой квадрат на Вашем экране)
Средства управления переездами (т.н. ручным позиционированием)
Есть еще один важный элемент управления не представленный на экране Выполнение (Program Run):
Строка РВД (MDI) (Ручного Ввода Данных)
Кнопки и Строка РВД предназначены для ввода Ваших команд в Mach3.
Окна ЦИ отображают состояние Mach3 или могут использоваться для ввода Ваших данных. Когда Вы вводите данные их фоновый цвет меняется.
Окна G-кодов и отображения маршрутов предназначены для передачи информации Вам от Mach3. Вы однако можете манипулировать ими (например прокручивать текст программы G-кодов зуммировать вращать и сдвигать изображение в окне отображения маршрутов).
2 Ручной ввод данных(РВД)
Используйте мышь или клавиатурные сокращения чтобы вызвать экран РВД (Ручной Ввод Данных).
На экране имеется строка для ввода данных. Чтобы сделать ее активной необходимо кликнуть по ней мышью либо нажать клавишу Enter. В поле для ввода Вы можете набрать любой доступный для выполнения кадр запускаемый клавишей Enter. Для отмены выполнения кадра нажмите Esc. Клавиша Backspace (Забой) используется для исправления
ошибок в набранном. Если Вы знаете какие-либо команды G-кодов попробуйте ввести их. Если нет – введите кадр: G0 X1.6 Y2.3 который переместит инструмент в координаты X = 1.6 единиц и Y = 2.3 единиц (не путайте 0 – «ноль» после G с буквой «О»!). Вы увидите в окне ЦИ осей новые координаты положения инструмента. Попробуйте выполнить несколько различных команд (или G0 по разным направлениям). Если Вы воспользуетесь клавишами со стрелками Вверх и Вниз Вы увидите как Mach3 используя историю команд перебирает набранные Вами команды чтобы избавить Вас от повторного ввода уже набранного. Когда Вы пользуетесь строкой РВД над ней появляется всплывающее окошко показывающее сохраненный в памяти текст.
Строка РВД (или кадр G-кодов как ее называют) может содержать несколько команд они будут выполняться в определенном порядке.
Например введенная скорость подачи к примеру F2.5 будет распространяться на любое
перемещение даже если F2.5 стоит в середине или в конце кадра.
Рисунок 3. Строка для ввода данных в Mach3
3 Органы Управления выполнением программы
Эти Органы Управления нужны для работы с Управляющей Программой и блоком команд
записанных в строке РВД (строка Ручного Ввода Данных).
Кнопка Старт (Cycle Start) обычно включает шпиндель и запускает перемещение по осям.
Кнопка Пауза (FeedHold) быстронасколько можноприостанавливает выполнение УП после чего возможно продолжение если нажать кнопку Старт (Cycle Start). Шпиндель и охлаждение будут оставаться включенными и их при желании можно остановить вручную.
Когда нажата кнопка Пауза (FeedHold) Вы можете производить перемещения по осям заменить сломанную фрезу и т.д. Если Вы остановите вращение шпинделя и охлаждение то далее Вы можете снова запустить их чтобы продолжить работу. Mach3 запоминает положение по осям на момент нажатия кнопки Пауза (FeedHold) и возвращается к ним при продолжении выполнения УП.
Стоп (Stop) останавливает перемещение по осям насколько это возможно быстро. Такой останов (в отличие от останова Пауза(FeedHold)) иногда приводит к потере шагов (особенно при использовании шаговых двигателей) и продолжение выполнения УП может стать не доступным.
Это перезагрузка УП (грубо говоря перемотка к началу файла УП).
Рисунок 4. Органы управления выполнением программы
По кадрам (Single BLK)
По кадрам (SingleBLK) - это переключатель (со своим светодиодом). В режиме По кадрам кнопка Старт заставляет Mach3 выполнять только один кадр УП (одну строчку файла УП).
Реверсивное выполнение (Revers Run)
Выполнить реверс (Reverse Run) – это переключатель со светодиодом. Он используется после нажатия кнопок Пауза (FeedHold) и По кадрам (SingleBLK) и последующее нажатие кнопки Старт (Cycle Start) заставляет производить выполнение УП в режиме реверса. Эту опцию удобно использовать если вдруг пропала дуга при плазменной резке или сломалась фреза.
Номер кадра (Line Number)
В окошке Кадр (Line) указывается номер текущего кадра который подсвечивается в окне Дисплея G-кодов (начиная с 0). Он может не совпадать с нумерацией “N” которая возможно имеется в Вашей УП. В окошко ЦИ Вы можете ввести номер интересующего Вас кадра.
Выполнять с кадра (Run from here)
Выполнять с кадра: (Run from here) выполняет проверку УП на предмет установки модальных состояний (G20G21 G90G91 и.д.) и затем задает перемещение контрольной точки в необходимую позицию для запуска с кадра указанного в окне Кадр (Line Number). Не следует пользоваться функцией Выполнять с кадра: (Run from here) во время выполнения подпрограммы.
Установить следующий кадр (Set next line)
Функция этой кнопки подобна функции Выполнять с кадра:(Run from here) но без режима подготовительного позиционирования.
Не выполнять кадры с «» (Block Delete)
Кнопка Не выполнять кадры с «» (Delete) включает эту функцию. Когда она активна кадры начинающиеся на слеш «» выполняться не будут (будут пропускаться).
Дополнительный останов (Optional Stop)
Кнопка Вып.M1 как M0 (End) включает функцию Дополнительный останов (Optional Stop). В этом случае команда M01 будет исполняться как команда M00.
4 Загрузка УП G-кодов
Если у Вас имеется УП (Управляющая Программа) написанная вручную или с помощью специального CADCAM приложения Вы можете загрузить ее в Mach3 используя Меню Файл>Загрузить G-коды (File>Load G-code). Для выбора УП всплывает стандартный диалог Windows Открыть файл.
Кроме того Вы можете выбирать из списка последних использовавшихся файлов который открывается при нажатии кнопки Последн.(Recent).
Рисунок 5. Загрузка G-кодов
Когда файл выбран Mach3 загружает его и анализирует коды. Генерируется маршрут который отображается в соответствующем окне и устанавливаются Габариты программы.
Текст загруженной УП отображается в окне G-кодов. Вы можете перемещаться по нему с подсветкой текущего кадра используя полосу прокрутки.
Управляющую программу (УП) для Mach3 можно создать с помощью PowerMill.
PowerMill - это ведущий мировой программный продукт NC CAM для изготовления сложных форм часто встречающихся в инструментальной автомобильной и аэрокосмической промышленности.
Основные особенности:
Широкий выбор стратегий обработки включающих высокоэффективную черновую обработку высокоскоростную чистовую обработку а также 5-осевую обработку.
Быстрое вычисление при создании траекторий и постпроцессировании.
Мощные инструменты редактирования для обеспечения оптимальной производительности станка.
1 Пример обработки пресс-формы в PowerMill:
Этот пример показывает как создавать и выводить базовые траектории используемые для обработки пресс-формы.
) Запустите PowerMill загрузите модель формата dgk и создайте для него заготовку.
) Сохраните проект.
) Создайте симулируйте и выведите каждую траекторию:
Черновая — Используйте эту траекторию для быстрого удаления большей части материала.
Черновая доработка — Используйте эту траекторию для удаления материала который невозможно было удалить траекторией черновой обработки. Она использует ту же стратегию что и черновая траектория но с инструментом меньшего диаметра для удаления лишнего материала.
Чистовая — Используйте эту траекторию для обработки отвесных и пологих участков детали.
Доработка углов — Используйте эту траекторию для сглаживания участков детали которые не были обработаны предыдущими траекториями например углов между некасательными поверхностями.
1.1 Задание заготовки вокруг модели
Заготовка определяет размер материала. Затем после обработки этой заготовки получается нужная деталь. В этом примере заготовкой является прямоугольный блок.
Чтобы задать заготовку:
Нажмите на кнопку Заготовка на Главной панели инструментов.
Нажмите Вычислить чтобы задать прямоугольный параллелепипед охватывающий пресс-форму. Нажмите Принять чтобы закрыть диалог.
Рисунок 6. Диалог заготовка
Рисунок 7. Отображение модели
1.2 Первое сохранение проекта
PowerMill сохраняет все объекты вместе с копией модели как отдельный проект.
Чтобы сохранить проект:
Нажмите на кнопку Сохранить на Главной панели инструментов. Так как до этого проект еще не сохранялся откроется диалог Сохранить проект как.
Рисунок 8. Диалог сохранения документа
Откройте папку созданную вами для проектов (см. "Настройка рабочих каталогов" на странице 2) и введите название проекта в поле Имя файла например forging_die_mold.
NC-файл содержит команды и параметры вывода которые задают как контроллер станка обрабатывает деталь.
Рекомендуется создать NC-файл и задать для него предпочтения до того как создавать траектории. Однако довольно легко добавлять созданные траектории в NC-файлы позднее. Для создания NC-файла:
В контекстном меню ветви NC-файлы выберите Создать NC-файл. Откроется диалог NC-файл.
В поле Имя введите имя которым хотите назвать NC-файл.
В диалоге NC-файл нажмите на кнопку Опции . Откроется диалог Опции.
a)Снимите выбор с опции Записывать файл для каждой траектории если она была выбрана. В результате Файл вывода отображается в верхней части диалога NC-файл а не Шаблон имени.
b)Выберите Постпроцессор heid400.
c)Задайте Расширение создаваемого файла как pmoptz.
d)Нажмите Принять чтобы обновить и закрыть диалог Опции.
Нажмите Принять в диалоге NC-файл чтобы сохранить внесенные изменения и закрыть диалог.
Чтобы увидеть только что созданный объект нажмите чтобы развернуть ветвь NC-файлы. Этот объект по умолчанию активен (выделен полужирным шрифтом и имеет значок >).
Рисунок 9. Диалог NC-файла
Рисунок 10. Диалог Опции
Рисунок 11. Выделенный NC-файл в ветви
1.4 Создание черновой траектории
Стратегия Выборка 3D модели со Стилем черновой обработки Смещать всё используется для быстрого удаления большей части лишнего материала на модели. Она вычищает область контурами которые генерируются повторяющимся смещением исходного контура до тех пор пока дальнейшее смещение не станет невозможным. Затем она переходит на следующий слой и повторяет смещение до тех пор пока не будет достигнут низ детали.
Для создания черновой траектории:
На Главной панели инструментов в списке Стратегия обработки выберите Выборка 3D модели.
Рисунок 12. Главная панель инструментов
Откроется диалог Выборка 3D модели.
Используйте вкладки для ввода параметров траектории.
Присвойте траектории соответствующее Имя например Roughing.
Задайте геометрию инструмента для черновой обработки:
1.В диалоге стратегии Выборка 3D модели нажмите на чтобы открыть страницу Инструмент.
2.На странице Инструмент:
2.1.Нажмите на стрелку рядом с кнопкой Создать инструмент в разделе Инструмент.
2.2.Из списка инструментов выберите чтобы создать Скругленную фрезу.
3.На странице Инструмент нажмите чтобы открыть диалог Скругленная фреза
Рисунок 11. Диалог Выборка 3D модели
Рисунок12. Диалог скругленная фреза
4.В диалоге Скругленная фреза введите имя длину радиус кромки диаметр и номер инструмента.
Рисунок12. Диалог скругленная фрезаКромка
Длина инструмента - обзор
На рисунке показан режущий инструмент состоящий из кромки (желтая) и хвостовика (зеленый) закрепленный в патроне (красный). Инструмент закреплен в шпинделе станка (серый).
Использующиеся здесь цвета соответствуют цветам используемым в диалогах Инструмент PowerMill.
Длина заточки показывает часть фрезы которая удаляет материал. Это Длина режущей кромки.
Вылетом называется длина на которую режущий инструмент выступает из патрона. Обычно он включает часть Длины хвостовика. Длина Вылета фиксирована когда фреза закреплена в патроне.
Чтобы максимально продлить срок службы инструмента оставляйте значение Вылета минимально необходимым для предохранения патрона от удара о деталь или необработанный материал.
Длиной патрона является общая длина всех частей патрона в сборе которые выступают из шпинделя когда патрон закреплен в станке.
Длиной сборки является общая длина фрезы и патрона в сборе тогда когда патрон закреплен в станке. Она измеряется от кромки инструмента до базы измерения которая представляет собой торец шпинделя.
Рисунок 13. Длинна режущего инструмента
На странице стратегии Выборка 3D модели:
1.В поле Допуск введите: 0.2 мм.
2. Нажмите на кнопку Припуск чтобы активировать поля Осевой припуск и Радиальный припуск.
3. Введите в поле Радиальный припуск значение 0.5 мм.
4. Введите в поле Осевой припуск значение 0.1 мм.
5. В поле Шаг введите: 7.0 мм.
6. В поле Шаг по Z введите: 4.0 мм.
7. В списке для шага по Z выберите Автоматически.
Задайте безопасные высоты.
Высоты на которых инструмент может безопасно перемещаться не задевая деталь или зажимы называются безопасными высотами.
Чтобы задать безопасные высоты:
1. Выберите страницу Ускоренные ходы в диалоге стратегии Выборка 3D модели.
2. На странице Ускоренные ходы:
2.1Убедитесь что Тип безопасной области задан как Плоскость.
2.2Нажмите Вычислить.
Рисунок 14. Диалог Безопасные высоты
Задайте начальные точки инструмента.
1Выберите страницу Начальная точка в диалоге стратегии Выборка 3D модели.
2На странице Начальная точка в списке По выберите Центр заготовки на безопасной Z. Это сбрасывает значения инструмента Х и Y на центр модели заготовки с координатой Z в плоскости Безопасная Z.
Рисунок 15.Страница Начальная точка
Сгенерируйте траекторию черновой обработки.
В диалоге стратегии Выборка 3D модели:
1. Выберите и разверните страницу Подводы и переходы:
1.1. Выберите страницу Подвод.
1.2. В списке 1й вариант выберите Наклонно.
2. Выберите страницу Высокоскоростная обработка (HSM):
2.1. Выберите опцию Сглаживание профиля. Оставьте Радиус угла как 0.05.
2.2. Выберите Сглаживание траектории и уменьшите значение например до 5%.
3. Нажмите Вычислить чтобы создать траекторию.
Прогресс отображается в Строке состояния в нижней части экрана. Создание траектории может занять примерно минуту в зависимости от мощности вашего компьютера.
После того как траектория создана Закройте диалог стратегии.
Улучшите визуализацию траектории:
Нажимайте на кнопки Обычная закраска и Каркас чтобы скрыть или показать модель или каркас.
Рисунок 16. Визуализация траектории
Сохраните проект и перезапустите PowerMill.
Это автоматически загрузит выбранные вами панели инструментов и настройки цветов из предыдущего сеанса.
В меню выберите Файл > Последние проекты а затем выберите проект содержащий пример пресс-формы:
Рисунок 17. Повторное открытие проекта
Когда проект загрузится настройте нужным образом размер и положение модели.
1.5. Создание чистовой траектории
Используйте эту траекторию для обработки отвесных и пологих участков детали.
Нажмите на Главной панели инструментов чтобы открыть диалог Стратегия обработки.
На вкладке Чистовая выберите стратегию Отвесные + Пологие и нажмите ОК.
Рисунок 18. Диалог стратегии обработки
В диалоге Отвесные + Пологие:
1. В поле Имя траектории введите имя.
2. Выберите Попутное в поле Направление резания.
3.Измените значение Шага на 0.5.
Рисунок 19. Диалог стратегии обработкиЧистоваяОтвесные + Пологие
Инструмент выбранный в диалоге стратегии Отвесные + Пологие - это тот же инструмент который использовался для траектории черновой доработки. Этот инструмент не подходит для текущей стратегии и должен быть изменен. В этом примере используется сферическая фреза диаметром 8 мм (516 дюйма).
В диалоге стратегии Чистовая Отвесные+Пологие нажмите чтобы выбрать страницу Инструмент.
На странице Инструмент из списка инструмента выберите чтобы создать Сферическую фрезу.
На странице Инструмент нажмите чтобы открыть диалог Сферическая фреза.
В диалоге Сферическая фреза введите:
a Имя: 8 Ball_LS_TH
Рисунок 20. Диалог сферическая фреза
Выберите вкладку Хвостовик а затем нажмите чтобы добавить компонент хвостовика. Введите:
a Верхний диаметр: 12
b Нижний диаметр: 8
Рисунок 21. Диалог сферическая фрезаХвостовик
Выберите вкладку Патрон и нажмите на кнопку чтобы добавить компонент патрона. Введите:
a Имя: 8 mm Ball Holder
b Верхний диаметр: 20
c Нижний диаметр: 20
Рисунок 22. Диалог сферическая фрезаПатрон
Теперь нужно добавить созданную границу к траектории Отвесные+Пологие вместе с соответствующими подводами и переходами.
1.В Проводнике разверните ветвь Траектории и выберите траекторию SteepAndShallow.
2.Щелкните правой кнопкой мыши и в контекстном меню выберите Параметры.
3.В диалоге стратегии Чистовая Отвесные+Пологие:
4.Выберите страницу Ограничить и:
5.В списке Граница выберите Cavity.
6.В списке Обрезка выберите Внутри границы.
Рисунок 23. Ветвь Траектории в проводнике
Рисунок 24. Диалог стратегии Чистовая Отвесные+Пологие
Разверните страницу Подводы и переходы выберите на ней страницу Подвод и:
1.В списке 1й вариант выберите Нет.
2.Выберите страницу Переходы чтобы задать переходы между рабочими ходами траектории и:
В списке 1й вариант выберите По поверхности чтобы определить тип переходов используемых для соединения соседних проходов.
Нажмите Вычислить чтобы создать траекторию.
1.6. Создание траектории доработки углов
Доработка углов— Используйте эту траекторию для сглаживания участков детали которые не были обработаны предыдущими траекториями например углов между некасательными поверхностями.
Траектория Доработка углов использует инструмент меньшего размера для обработки оставшихся углов особенно между некасательными поверхностями.
Чтобы создать траекторию доработки углов:
Выберите опцию Доработка углов на вкладке Чистовая и нажмите ОК.
Рисунок 25. Стратегия обработки
В диалоге Доработка углов:
1.В поле Имя траектории введите CornerFinishing_Auto.
2.Выберите страницу Ограничить и в списке границ выберите Нет.
Инструмент для Доработки углов может основываться на существующем инструменте для стратегии SteepAndShallow хотя требуется меньший диаметр. В этом примере используется сферическая фреза диаметром 6 мм (18 дюйма).
Выберите страницу Инструмент в диалоге Доработка углов.
В списке инструмента выберите 8 Ball_LS_TH и нажмите на кнопку Правка .
В диалоге Сферическая фреза на вкладке Кромка нажмите чтобы создать новый инструмент на основе существующего.
По умолчанию ему присваивается имя 8 Ball_LS_TH_1.
a)Переименуйте его в 6 Ball.
b)Введите Длину 15 мм.
c)Введите Диаметр 6 мм.
d)Введите Номер инструмента 4.
Рисунок 26. Диалог Сферическая фрезаКромка
Для настройки соответствия хвостовика кромке выберите вкладку Хвостовик нажмите на нижний компонент хвостовика (он станет бледно-зеленым) и введите 6 в поле Нижний диаметр.
Рисунок 27. Диалог Сферическая фрезаХвостовик
Патрон можно оставить как есть. Нажмите Закрыть чтобы новый инструмент появился в диалоге Инструмент.
Новый инструмент отображается в Проводнике и на панели инструментов Инструмент а также отрисовывается в графическом окне где автоматически выравнивается по оси Z.
1.7. Запись NC-файлов
Когда траектории созданы их можно добавить в NC-файл для постпроцессирования в качестве файла вывода для конкретного контроллера станка с ЧПУ. Может быть включено и перегруппировано любое количество траекторий в зависимости от ограничений конкретного станка с ЧПУ и постпроцессора.
По умолчанию все траектории NC-файла сохраняются в один файл. Следующий пример показывает как записать каждую траекторию как отдельный NC-файл.
Чтобы получить отдельный NC-файл для каждой из траекторий должна быть выбрана опция Записывать файл для каждой траектории на вкладке Вывод доступной через Инструменты > Опции > NC-файлы.
В Проводнике щелкните правой кнопкой мыши по NC-файлу Cavity_Mold и из контекстного меню выберите команду Записать.
Рисунок 28. NC-файлы в проводнике
Значок напротив траектории указывает на cмену инструмента. Он всегда отображается для первого инструмента в последовательности. Также он будет показан в случае если используется другой инструмент.
PowerMill постпроцессирует траектории используя заданные параметры и открывает окно подтверждения показывая где сохранены файлы.
Нажмите чтобы закрыть окно Информация.
Цвет NC-файла Cavity_Mold в Проводнике меняется на ярко-зеленый что означает что он был вычислен верно.
Чтобы сохранить изменения в проекте нажмите на Главной панели инструментов.
Рисунок 29. Окно подтверждения сохраненных файлов
При работе над курсовым проектом мною был изучен легкий гравировально-фрезерный станок модели 2010. Данная модель представляет из себя трехосевой фрезерный деревообрабатывающий станок портального типа. Станок доказал свою эффективность также при резке мягких металлов (Алюминий бронза). Раскрыт принцип работы станка действия основных узлов и механизмов а также система управления и регулирования и один из методов написания управляющих программ.
Список использованных источников
Using Mach3 Mill. Руководство пользователя по установке настройке и управлению. –96 с.
Начало работы AUTODESK PowerMill 2017. -82с.
Станки С ЧПУ: устройство программирование инструментальное обеспечение и оснастка. Аверченков А.В. Терехов М.В
Библиографические ссылки на электронные источники
Министерство образования и науки Российской Федерации
ФБГОУ ВПО Кубанский государственный технологический
Кафедра Систем управления и технологических комплексов
Факультет Машиностроения и автосервиса
По дисциплине Оборудование машиностроительных производств
На тему Фрезерно-гравировальный станок модели 2010
(фамилия имя отчество)
(подпись дата расшифровка подписи)
Курсовая работа 39 с. 29 рис. 4 источников..
СТАНОК ТОЧНОСТЬ РАЗМЕРОВ ДЕТАЛИ ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ЧИСЛОВОЕ ПРОГРАММНОЕ УПРАВЛЕНИЕ УПРАВЛЕНИЕ MACH3 POWERMILL
Объектом данного курсовой работы является фрезерно-гравировальный станок модели 2010.
Цель работы – изучение принципа работы станка и описание его основных узлов и механизмов.
В процессе работы были произведены анализ технических характеристик станка и раскрыт принцип работы станка действия основных узлов и механизмов а также система управления и регулирования и один из методов написания управляющих программ.

2010.00.000 - Станок Гравировально-фрезерный.spw

гравировально-фрезерный
Болт М6-6g х 25.88.019 ГОСТ 7798-70
Болт М6-6g х 30.88.019 ГОСТ 7798-70
Болт М8-6g х 25.58.019 ГОСТ 7798-70
Болт М8-6g х 28.88.019 ГОСТ 7798-70
Болт М8-6g х 30.58.019 ГОСТ 7798-70
Болт М5-6g х 20.88.019 ГОСТ 7805-70
Болт М5-6g х 25.88.019 ГОСТ 7805-70
Винт М6 х-6g х 20.88.35.019 ГОСТ Р 11738-84
Винт М6-6g х 45.88.35.019 ГОСТ 11738-84
Гайка М16-6H.6.019 ГОСТ 5915-70
Кольцо С 15.Хим.Фос.прм ГОСТ 13942-86
Шайба 5 Т 65Г019 ГОСТ 6402-70
Шайба 6 Т 65Г019 ГОСТ 6402-70
Шайба 8 Т 65Г019 ГОСТ 6402-70

2010.10.000 СБ - Стол Сборочный чертеж.cdw

* Размеры для справок
обрабатывать по сопрягаемым деталям

Курсовая работа по ОМП. Пастухов 16-МБ-КТ1.docx

Наклонно – поворотного стол управляемый от ЧПУ16
Описание модуля ЧПУ серия FANUC 18i-TB19
Технология фрезерования26
Достоинства и недостатки32
Список использованной литературы34
Машиностроительный комплекс – это совокупность отраслей промышленности занимающихся производством всевозможных машин и оборудования. Это один из ведущих комплексов. От его мощи и совершенства производимых машин во многом зависят общий уровень развития экономики страны ее обороноспособность и качество жизни населения. Следовательно главная задача машиностроения – обеспечивать общество новыми все более совершенными машинами.
В настоящее время к станкам предъявляются высокие требования по качеству и скорости изготовления деталей наряду с этим необходима большая номенклатура выпускаемых изделий и малые габариты оборудования.
С развитием информационных технологий произошло и развитие машиностроительного комплекса – появление станков с ЧПУ. Данные станки требуют минимального вмешательства человека в процесс производства детали чем ускоряют производство и повышают качество продукции.
Пятикоординатные обрабатывающие центры с ЧПУ позволяют обрабатывать деталь во всех плоскостях не меняя её положения на рабочей поверхности станка что позволяет сократить количество оборудования и ускорить производственный процесс.
Станок V-40iT фирмы Leadwell – это пятикоординатный вертикально – фрезерный обрабатывающий центр с наклонно – поворотным столом оснащенный системой ЧПУ.
Данный станок обеспечивает выполнение большой номенклатуры технологических операций без перебазирования детали и с автоматической сменой инструмента. Режущий инструмент расположен в специальном инструментальном магазине емкостью 24 30 или 40 мест что дает возможность в соответствии с принятой программой автоматически устанавливать в шпинделе станка любой инструмент требуемый для обработки соответствующей поверхности детали. Станок отличается особо высокой концентрацией обработки. На нём можно производить черновую получистовую и чистовую обработку сложных корпусных заготовок содержащих множество обрабатываемых поверхностей выполнять разнообразные технологические переходы: фрезерование плоскостей уступов канавок окон колодцев; сверление зенкерование развертывание растачивание гладких и ступенчатых отверстий; растачивание отверстий инструмента с тонким регулированием на размер: обработку наружных и внутренних поверхностей и др.
1Основные технические характеристики
Таблица №1 «Основные технические данные»
Допустимая нагрузка при повороте (0º – 45 º) кг
Допустимая нагрузка при повороте (60º – 90 º) кг
Таблица №3 «Параметры точности»
Точность позиционирования мм
Точность позиционирования стола арксек
Повторяемость арксек
Таблица №4 «Скорости»
Быстрое перемещение по всем осям ммин
Таблица №5 «Перемещения по осям»
Перемещение по оси X мм
Перемещение по оси Y мм
Перемещение по оси Z мм
Рисунок 1 – общий вид станка
2Описание узлов и механизмов
2.1Пневматическая система
Станок оснащен пневматической системой для продува шпинделя зажима – разжима инструмента подвода магазина к шпинделю и его возврата а также для автоматического измерения длины инструмента.
Рисунок 2 – схема цепи пневматической системы
Таблица №6 «Технические характеристики пневматической системы»
Фильтр регулятор лубрикатор AC3010
Макс. рабочее давление кгссм2
Мин. рабочее давление кгссм2
Диапазон регулирования кгссм2
Температура внешней среды и средняя температура Сº
Показания датчика давления кгссм2
Пропускная способность фильтра м
Объём стакана фильтра см3
Объём стакана для смазки см3
Лубрикатор капельмин
2.2Система охлаждения
В данном станке используется программируемое сопло подачи СОЖ и система подачи СОЖ через инструмент.
Программируемый модуль подвода СОЖ в зону резания позволяет программно изменять направление (угол) подачи охлаждающей жидкости в зависимости от длины инструмента в шпинделе. Данная опция исключает технические остановки программы для ручной коррекции гибких сопел оператором и сокращает время простоев.
Оборудование для подачи охлаждающей жидкости через шпиндель под высоким давлением позволяет вымывать стружку при операциях связанных с глубоким сверлением. Система оснащена насосом высокого давления известной фирмы Grundfos фильтром тонкой очистки и муфтой для подачи жидкости под высоким давлением в полость шпинделя.
Таблица №7 «Технические характеристике системы охлаждения»
Макс. рабочее давление бар
Мин. рабочее давление бар
Диапазон температур жидкости Сº
Макс. температура окружающего воздуха Сº
Рисунок 3 – наружные размеры насоса подачи СОЖ
В шпиндельном блоке станков Leadwell используются высококлассные подшипники FAG (Германия) или NSK (Япония). Для фиксации инструмента применяются тарельчатые пружины увеличенного диаметра такая конструкция прошла проверку временем и показала отличную надежность. Высокое усилие зажима увеличивает жесткость системы шпиндель-инструмент уменьшает микроперемещения конуса что в свою очередь сказывается на стойкости инструмента позволяя увеличить режимы обработки и более строго выдерживать траекторию движения. Шпиндель подготовлен для установки системы подачи СОЖ через инструмент.
Максимальная характеристика момента шпинделя достигается при установке двухступенчатого редуктора ZF (Германия).
Преимущества двухступенчатого редуктора:
низкий уровень шума;
вибрация и тепло не передаются шпинделю.
Рисунок 4 – схема крутящего момента двигателя шпинделя
2.4Приводы и передачи
Станок оснащён высоко – моментными приводами фирмы Fanuc передающими вращение с помощью жесткой муфты прямо на вал ШВП. Такая конструкция обеспечивает отличную точность при интерполяции а также при обработке острых кромок.
Все шарико – винтовые передачи преднатянутого типа что позволяет исключить люфты а также обеспечивает плавное преобразование крутящего момента привода в поступательное движение исполнительного механизма. Использование столь ответственных узлов как ШВП только высочайшего качества гарантирует высокую точность станка а также долгое время жизни его компонентов.
Leadwell применяет в своих станках направляющие Bosch Rexroth STAR (Германия) с нулевым зазором и полностью загруженными по всем направлениям каретками. Данные направляющие обеспечивают минимальное сопротивление движению исполнительного механизма высокую точность и скорость перемещений а также не требуют регулировок в процессе эксплуатации. Каждая направляющая автоматически смазывается с помощью централизованной системы смазки которой оснащены все станки Leadwell.
В станке установлена централизованная система смазки для автоматической смазки направляющих и других узлов станка.
Рисунок 5 – общий вид системы смазки
Таблица №8 «Рекомендуемые марки масла»
Рисунок 6 – схематическое изображение системы смазки
2.7Устройство автоматической смены инструмента (УАСИ)
Станок оснащён устройством автоматической смены инструмента с магазином на 24 30 или 40 инструментов. Конструкция магазина изолирована от рабочей зоны станка. Дверцы открываются автоматически непосредственно перед сменой инструмента. При этом работает функция предварительного выбора инструмента сокращающая время смены. При смене инструмента шпиндель и гнездо магазина обдуваются сжатым воздухом что позволяет всегда поддерживать высокую точность позиционирования инструмента в шпинделе.
Рисунок 7 – магазин на 24 инструмента
Наклонно – поворотного стол управляемый от ЧПУ
Стандартные рабочие поверхности дают возможность производить движение фрезеруемой детали в трех направлениях – вертикально поперечно и продольно. Если требуется выполнить многогранную обработку заготовки необходим поворотный стол. Его монтаж существенно повышает функциональность оборудования за счет того что фрезеруемые изделия можно вращать вокруг горизонтальной или вертикальной оси. Поворотный стол позволяет задавать нужный угол наклона заготовки за счет того что он может перемещаться в разных плоскостях. На агрегатах с ЧПУ такая поверхность обеспечивает возможность обработки изделий круглой и спиральной конфигурации.
Поворотный стол для фрезерного станка избавляет от необходимости проводить переналадку для производства одной детали. Сокращаются трудозатраты и издержки от простоя оборудования. Не требуется покупать дополнительную зажимную оснастку.
В данном обрабатывающем центре используется наклонно – поворотный стол PAR-353BRS фирмы Parkson. Это позволяет обрабатывать детали в режиме интерполяции по всем 5-м координатам одновременно.
Наклонно-поворотный стол фрезерного станка имеет следующие основные части:
Планшайба — непосредственно на ней размещается заготовка. Изготавливается из высоколегированных сталей прочных для высоких нагрузок и устойчивых к перепадам температур неактивных к охлаждающим жидкостям.
Предварительно-нагруженный радиально-упорный подшипник — держит на себе основную нагрузку во время вращения при обработке.
Червячная пара — от этого узла зависит точность поворота. В процессе изготовления применяется диагностика на зубоизмерительном центре.
Тормозные диски — удерживают оси от проворачивания. Изготавливаются из легированной стали.
1Технические характеристики
Таблица №9 «Технические характеристики наклонно-поворотного стола»
Габаритные размеры мм
Высота оси в вертикальной плоскости мм
Полная высота в горизонтальной плоскости мм
Полная высота в вертикальной плоскости мм
Диаметр отверстия шпинделя мм
Ширина направляющего паза мм
Ширина Т-образного паза мм
Серводвигатель Fanuc
Передаточное отношение
Макс. Скорость поворота обмин
Минимальная единица индексации град.
Точность индексации арксек.
Повторяемость арксек.
Крутящий момент при торможении
Максимальная нагрузка кг
Макс. сила резания кг-м
Наклонно-поворотный стол PAR-353BRS оснащён гидравлической системой предназначенной для зажима оси наклона и оси поворота.
Рисунок 8 – схема гидравлической системы стола
Наклонно – поворотный стол как и другие узлы станка управляется с помощью ЧПУ серии 18i фирмы Fanuc.
Описание модуля ЧПУ серия FANUC 18i-TB
Для синхронизации перемещения по пяти координатам в обрабатывающем центре необходимо числовое программное управление. В данном станке используется ЧПУ серии 18i-TB фирмы Fanuc. С его помощью происходит управление перемещениями стола по пяти координатам работа УАСИ и прочих узлов.
Обработка детали на станках с ЧПУ проходит в несколько этапов:
формируется модель будущей заготовки посредством специальных графических программ на компьютере она может быть выполнена как в двухмерном так и трехмерном виде;
готовая модель отцифровывается в управляющую программу;
далее файл с управляющей программой вводят в память ЧПУ и станок приступает к выполнению работы.
При выполнении программы сначала нужно определить ноль управляющей программы. Программа определяет нулевую точку после просмотра чертежа. Значения координат определяется по положению на графике 3х перпендикулярных линий взаимно пересекающих друг друга в точке.
2.1Вспомогательные функции (М – функции)
При эксплуатации этого станка используются регуляторы включения выключения такие как запускостанов шпинделя включениевыключение подачи СОЖ зеркальное отображение индексация стола смена инструмента и т.п. Адрес М состоит из двух цифр. Не разрешается задавать в одном кадре два или более М кодов отличных от специально утвержденной комбинации.
2.2Установка скорости шпинделя (S – функция)
Скорость шпинделя задаётся непосредственно цифровыми значениями из 4 цифр следующих за адресом S.
Если во время вращения шпинделя будет задана S команда шпиндель будет вращаться и скорость изменится.
2.3Код номера инструмента (Т – функция)
Задается цифровое значение состоящее из 2 цифр следующих за адресом диапазон значений от 0 до 99.
Если будет задана только T команда блок цифрового управления не будет воспринимать ее как команду к действию. Однако если T команда задается одновременно с M06 выполнится функция смены инструмента.
2.4Установка скорости подачи (F – функция)
С цифровым значением от 1 до 5000 следующим за адресом F задается скорость на которой инструмент будет перемещаться между двух заданных точек посредством линейной или круговой интерполяции. Число означает скорость подачи в мммин.
2.5Подготовительная функция (G – функция)
“GXX” двухзначная величина следующая за адресом G показывает что означает команда программы. Эта функция является подготовительной для движения шпинделя.
S500 Установка скорости шпинделя
M03 Запуск шпинделя
G01 X150.0 F80 Линейная интерполяция скорость подачи 80 мммин
S3500 Изменение скорости в режиме работы
G02 X200.0 Y300.0 R400 F300 Винтовая интерполяция по часовой стрелке скорость подачи 300 мммин
M06 T02 Смена инструмента на № 2
G03 X250.0 Y50.0 R100.0 F300Винтовая интерполяция против часовой стрелки скорость подачи 300 мммин
M05 Остановка шпинделя
3Панели управления ЧПУ
Управление ЧПУ производится с внешних панелей ввода данных которые могут быть представлены в англоязычном и символьном вариантах.
Рисунок 9 – Экран и клавиатура ручного ввода данных в символьном и англоязычном вариантах
Рисунок 10 – панель управления в символьном варианте
Рисунок 11 – Панель управления в англоязычном варианте
3.1Функции клавиатуры ручного ввода данных
Рисунок 12 - Функции клавиатуры ручного ввода данных
Рисунок 13 - Функции клавиатуры ручного ввода данных
3.2Пример выполнения команды «запуск шпинделя» на клавиатуре ручного управления
Рисунок 14 – запуск шпинделя
Технология фрезерования
Фрезерование – это способ обработки плоскостей пазов фасонных поверхностей шлицев а также любых других поверхностей отличных от тел вращения позволяющий получить чистоту поверхности 4 – 6-го и 3 – 4-го классов точности.
Фрезерные работы по металлуявляются одним из самых сложных видов металлообработки. В отличие от токарных работ в процессе которых инструмент перемещается всего лишь по двум осям фрезерная обработка является многокоординатной: перемещения инструмента (или заготовки) происходят по трем четырем и даже 5 осям. Если точением обрабатываются как правило тела вращения то фрезерование позволяет обрабатывать практически любые поверхности.
Появление фрезерных обрабатывающих центров с ЧПУ существенно упростило работу технолога по созданию технологических процессов фрезерных работ. Отпала необходимость «ручного» расчета режимов по формулам и использования большого количества разнообразных таблиц.
Но для правильного выбора предлагаемых программой параметров и создания эффективной управляющей программы для станка с ЧПУ технологу по-прежнему необходимо иметь глубокое понимание процессов происходящих при фрезерной обработке. Он должен ясно представлять как изменение параметров резания или схемы обработки отразится на скорости фрезерования и качестве изготавливаемой детали.
1Особенности фрезерования
Процесс резания при фрезеровке характеризуется следующими особенностями:
Фрезеровка является способом многолезвийной обработки: при этом в процессе резания находится несколько зубьев одновременно. Чем больше число зубьев тем меньше интенсивность переменных нагрузок выше плавность резания.
Периодически повторяющимся процессом резания режущими кромками по циклу - нагрузка с последующей паузой.
Периодически повторяющимся процессом врезании зуба в металл что приводит к ударной нагрузке на режущую кромку а также при наличии радиуса скругления к определенному периоду скольжения зуба без процесса резания. В схемах фрезеровки где удельный вес такого явления велик это ведет к ухудшению условий работы инструмента и вызывает его повышенный износ.
Переменностью нагрузки на режущую кромку за одни цикл резания обусловленной переменной величиной площади срезаемого слоя: у прямозубых фрез переменной является только толщина среза а у фрез с винтовым зубом – переменными являются и толщина среза и длина контакта режущей кромки с заготовкой.
При работе цилиндрическими коническими дисковыми и фасонными фрезами различают следующие схемы фрезерной обработки:
Фрезеровка против подачи - встречная фрезеровка когда движение работающих зубьев фрезы при ее вращении направлено против направления подачи. При фрезеровке по этой схеме зуб работает из-под корки что облегчает процесс обработки заготовок с упрочненным поверхностным слоем. Вместе с тем резание сопровождается повышенными вибрациями так как сила резания стремится оторвать заготовку от стола создавая переменную нагрузку определенной частоты.
Фрезеровка по направлению подачи – попутное фрезерование когда направление движения работающих зубьев совпадает с направлением подачи. При работе по этой схеме зуб сразу подвергается максимальной нагрузке. Однако при обработке заготовки не имеющей на поверхности твердого поверхностного слоя эта схема дает повышение стойкости инструмента чистоты и точности обработки.
При работе торцовыми и концевыми фрезами необходимо различать симметричную и несимметричную фрезеровку.
Симметричную фрезеровку разделяют на симметричную полную когда t=D и симметричную неполную когда t D.
3Технология фрезеровки на станке с ЧПУ
Фрезеровка ЧПУ начала применяться не так давно ее прообразом можно считать используемую на обычных механических станках систему рычагов которые соединяли шпиндель станка с шаблонной деталью.
И только несколько лет спустя управление фрезерным станком было поручено компьютеру а для взаимодействия фрезеровщика-оператора со станком стали писать специальные программы.
Обработка листового материала этим способом позволяет получить предметы большей точности снизить количество брака увеличить производительность а также выпускать серийные детали со сложной геометрией поверхности в большом количестве.
Современные станки позволяют выполнять 3D фрезеровку – это обработка заготовки несколькими фрезами одновременно в разных плоскостях.
При этом предварительно на компьютере строится 3D-модель заготовки «глядя» на которую станок воспроизводит ее с максимальной точностью.
К квалификации фрезеровщика на станке с ЧПУ предъявляются уже совсем другие требования.
Различные виды фрезерных станков обусловлены конструкцией и назначением инструмента а также способом подачи фрезы среди которых можно выделить винтовой вращательный и прямолинейный. Рабочие кромки режущего инструмента каждая из которых по сути представляет из себя резец изготавливаются из особо твердых сплавов стали или из таких материалов как керамика алмаз кардная проволока и прочих.
Разнообразие фрез дает возможность осуществлять выборку материала на самых сложных участках в результате чего заготовке придается требуемая форма и она превращается в конкретную деталь.
4.1Классификация фрез
Классификация фрез производится по следующим параметрам:
расположение зубьев (резцов);
конструкция (сборная цельная);
способ крепления режущих элементов;
материал режущих элементов.
4.2Типы фрез по металлу
Дисковые – режущие элементы таких инструментов могут располагаться как с одной так и с двух сторон. В зависимости от вида обработки меняется размер фрезы и ее зубьев. Твердосплавные дисковые фрезы работают в самых сложных условиях при высокой вибрации и невозможности эффективно выводить стружку из области резания.
Цилиндрические – фрезы такого типа могут быть как с прямыми так и с винтовыми зубьями. Первыми обрабатывают узкие плоскости а вторые работают более плавно и потому получили универсальное применение.
Угловые – край такой фрезы по металлу используемой для обработки наклонных поверхностей а также угловых пазов имеет коническую поверхность. Существуют как одноугловые так и двухугловые типы инструментов отличающиеся между собой расположением режущей кромки. С помощью таких фрез можно выполнять стружечные канавки в инструментах разного рода.
Концевые – чаще всего концевые (или пальчиковые) фрезы по металлу применяют для создания пазов контурных уступов и выемок обработки взаимно перпендикулярных плоскостей.
Фасонные – данный тип режущего инструмента призван обрабатывать фасонные поверхности. Такие фрезы активно применяются для обработки деталей из металла со значительным соотношением длины заготовки к ее ширине так как фасонные поверхности деталей небольшой длины на крупных производствах чаще изготавливают методом протягивания.
Червячные – обработка выполняется методом обката за счет точечного касания заготовки инструментом. Червячные фрезы подразделяются на ряд подвидов по следующим параметрам:
Кольцевые – такие инструменты служат для получения отверстий причем кольцевые фрезы обеспечивают более высокую скорость резания в сравнении со спиральными сверлами приблизительно в 4 раза.
Рисунок 15 – типы фрез
а – цилиндрическая; б в г – торцевые; д е ж з – дисковые; и к л м – концевые; н о – угловые; п р – фасонные.
Достоинства и недостатки
Фрезерные станки оснащенные ЧПУ обладают целым рядом значимых преимуществ:
дают возможность изготавливать детали с высокой точностью;
сокращают время необходимое для подготовки заготовок;
минимизируют время обработки деталей;
значительное сокращение трудозатрат. Как показывает практика экономия при замене классических фрезерных станков на программируемые модели может в некоторых случаях достигать 80 %;
повышение точности обработки. Способность станков минимизировать погрешность при обработке в несколько раз уменьшает количество доводочных операций;
широкая номенклатура изделий; обработка по пяти осям позволяет производить детали любой сложности и геометрии криволинейные и винтовые поверхности отверстия сложной конфигурации и т.д.;
обширные возможности по автоматизации производства для оптимизации и сокращения технологического цикла;
возможность добиться высочайшей повторяемости операций позволяющей получать продукцию с хорошо известными характеристиками.
Существенный недостаток ограничивающий широкое применение автоматизированного оборудования это его высокая стоимость. Но при правильном подходе первоначальные затраты на приобретение быстро окупаются.
В ходе курсовой работы мною была изучена технологическая единица производства тайваньской компании Leadwell. Данная единица является пятикоординатным вертикально – фрезерным центром с наклонно – поворотным столом. Раскрыт принцип работы станка действия основных узлов и механизмов а также система управления и регулирования. Станок позволяет производить детали с высокой точностью размеров он также эффективен также при резке неметаллов. Использование станков с числовым программным управлением позволяет увеличить производительность заводов и фабрик.
При анализе недостатков станка и технологии можно выделить направления в которых должны проводиться научные исследования: поиск и разработка новых высокопрочных материалов и сплавов для режущего инструмента с увеличенным сроком службы; разработка более совершенных систем ЧПУ также необходима подготовка персонала для работы с числовым программным управлением.
Исследования и работы в данных областях а также применение новейших разработок повысят надежность узлов и агрегатов фрезерных станков с ЧПУ увеличат их срок службы и производительность что положительно скажется на экономической эффективности применения данных станков на производстве.
Список использованной литературы
Руководство пользователя «V-40iT» Leadwell cnc machines mfg. corp. – 65 с.
Руководство по эксплуатации «Поворотный стол управляемый от ЧПУ Модель: PAR-353BRS» Parkson wu industrial co. ltd. – 35 с.
Руководство по эксплуатации «Вертикальные горизонтальные обрабатывающие центры. Fanuc серии 0i18i» Leadwell cnc machines mfg. corp. – 115 с.
Библиографические ссылки на электронные ресурсы

Титульный лист и задание.docx

Министерство образования и науки Российской Федерации
ФГБОУ ВО «Кубанский Государственный Технологический Университет»
(ФГБОУ ВО «КубГТУ»)
Кафедра Систем управления и технологических комплексов
Направление подготовки 15.03.05 Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств
код и наименование направления
Профиль Беспрофильный
по дисциплине Оборудование машиностроительных производств
наименование дисциплины
на тему Пятиосевой фрезерный обрабатывающий центр с ЧПУ
тема курсовой работы
фамилия имя отчество
Руководитель (нормоконтролер) работы доц. Литвинов А.Е.
должность подпись дата расшифровка подписи
Студенту Пастухову Денису Сергеевичу курса 2 группы 16-МБ-КТ1
Тема работы:«Пятиосевой фрезерный обрабатывающий центр с ЧПУ»
а) пояснительная записка до 30 с. б) иллюстративная часть 2 листа формата А1.
Рекомендуемая литература:
Руководитель проекта доц. Литвинов А.Е.
Задание принял студент Пастухов Д. С.
Курсовая работа 34 стр. 15 рис. 9 таблиц 8 источников иллюстративная часть – 2 листа формата А1.
СТАНОК ОБРАБАТЫВАЮЩИЙ ЦЕНТР РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ ЗАГОТОВКА ДЕТАЛЬ ЧИСЛОВОЕ ПРОГРАММНОЕ УПРАВЛЕНИЕ СТАНИНА ТОЧНОСТЬ РАЗМЕРОВ ДЕТАЛИ ЧИСТОТА ПОВЕРХНОСТИ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ НАКЛОННО – ПОВОРОТНЫЙ СТОЛ.
Объектом данной курсовой работы является вертикальный фрезерный обрабатывающий центр Leadwell V-40iT с наклонно – поворотным столом PAR-353BRS.
Цель работы – изучение принципа работы станка и описание его основных узлов и механизмов.
В процессе работы был произведён анализ технических характеристик станка.

Общий вид станка V-40iT.cdw

Устройство автоматической
МАНС 01.00.00.000 ВО
Наклонно - поворотный стол
Устройство подачи по трём осям
Технические характеристики:
Скорость свободных перемещений по всем осям 36 ммин
Допустимая нагрузка на стол при повороте (0
Допустимая нагрузка на стол при повороте (60
Скорость шпинделя - 10000 мин
Точность позиционирования по всем осям 0.011000 мм
Точность позиционирования стола:
поворот - 15 арксек; наклон 45 арксек
Технические требования:
Температура окружающего воздуха во время работы должна быть
Несущая способность пола не менее 5000 кгм
Заземление станка должно быть сделано по выделенной линии
Сопротивление заземления не более 100 Ом
Нормальная частота вращения шпинделя менее 85% от максимальной.
МАФЦ 01.00.00.000 ВО
Фрезерный обрабатывающий центр
модели Leadwell V-40iT

Общий вид стола.cdw

Технические характеристики:
Максимальная скорость поворота 22
Максимальная скорость наклона 13
Точность позиционирования при повороте 15 арксек
Точность позиционирования при наклоне 45 арксек
Допустимая нагрузка на стол при повороте (0
Допустимая нагрузка на стол при повороте (60
Технические требования:
Степень вязкости смазочного масла согласно ISO-VG 100 до 150
На крышку поворотного стола должен устанавливаться защитная
блокировка с маркировкой СЕ
Допустимое отклонение параллельности плоскости стола и основания
Допустимое отклонение плоскостности поверхности стола
МАНС 01.00.00.000 ВО
Наклонно - поворотный
стол модели PAR-353BRS

Курсовая гидроабразив. обработка.docx

Вода из резервуара подаётся под большим давлением от 1000 до 6000 атмосфер. В это время в смеситель под струю воды подаётся абразивная смесь. Обычно абразивная смесь представлена в виде мелких частиц корунда граната или кварца. После смешивания абразива и воды вся эта смесь подаётся на твердотельное сопло для резки материала Из сопла тонкая струя гидроабразивной смеси подаётся на заготовку и прозводится обработка материала резанием. Данный принцип основан на естественном природном процессе эрозии каменных пород под действие воды. С точки зрения механики при столкновении мелких частиц гидроабразивной смеси с заготовкой происходит выбивание частиц из материала. Так как абразив имеет малый размер то разрез получается точным нагрев практически не происходит а также вода постоянно охлаждает зону резания. Механическое воздействие сосредоточено в очень малой области диаметром порядка 0.1-1.5 мм.
Рисунок 1-Принципиальная схема
гидроабразивной обработки.
Области применения ГАР
За счёт своей точности и отсутствию нагрева ГАР имеет огромную область применения:
)Машиностроение: как правило гидроабразивная резка используется на заготовительных операциях обработки «под размер» больших деталей слоистых композитов и сверхтвёрдых материалов также возможно производить криволинейные резы.
)Авиационная и аэрокосмическая: в основном производится обработка титана алюминия композиционных материалов магниево-литиевых и жаропрочных сплавов.
)Жилищное и промышленное производство: производство декоративно-отделочных материалов. Обработка гранита керамогранита природного камня и других материалов также возможно создание инкрустаций.
)Электротехническая промышленность : в основном производится обработка стеклотекстолитов металлического стекла слоистых минералов композитных материалов и изготовления печатных и электронных плат.
)Инструментальное производство: обработка твёрдых сплавов(карбид вольфрама инструментальные сплавы).В основном используется за счёт отсутствия термического воздействия точности и концентрации механического воздействия в малой области.
)Текстильная промышленность: в основном производится резка без абразива. Обрабатывают войлок кожу и т.д.
)Пищевая промышленность :Обработка замороженных продуктов питания без абразива.
)Военная промышленность: обработка сверхтвёрдых сплавов кевлара углепластика а также взрывчатых материалов за счёт отсутствия термического воздействия.
Основные элементы гидроабразивного станка
Рисунок 2-Основная рабочая схема гидроабразивного станка
Рисунок 3-Основные элементы гидроабразивного станка.
На рисунке 3 представлены основные элементы гидроабразивного станка.
Это конфигурация является в основе универсальной исключая что иногда добавляют дополнительные насосы в случае слабого давления(при давлении менее 0.3МПа).
Насос сверхвысокого давления.
Основная его задача это подача воды на режущую головку под большим давлением порядка 1000-6000 атмосфер.
Насосы бывают двух типов:
а)Классический роторный насос прямого привода. Способен обеспечить давление до 4100 bar. Давление достигается за счёт вращения электродвигателем коленчатого вала с тремя поршнями. Обеспечивают около 20% всех гидроабразивных станков.
б)Насос-мультипликатор. Принцип действия такого насоса заключается в том что масло в условно замкнутой опрессованной системе давит на поршень большего диаметра поршень в свою очередь передаёт усилие на плунжер контактирующий с водой. Плунжер имеет намного меньший диаметр чем поршень. Пример если соотношение площадей будет равно 20 к 1 то чтобы создать давление 4130 bar надо обеспечить давление масла около 210 bar ( с учётом потерь на трение о стенки поршня и плунжера).Данным методом получают давление 2700-6500 bar. Обеспечивают более 80% гидроабразивных станков.
Рисунок 4-Насос высокого давления
Числовое программное управление(ЧПУ):
Этот элемент является основой всего управления гидроабразивным станком. Основные операции проводимые на ЧПУ: Регулировка скорости подачи воды и абразива контроль скорости резания и давления на насосе также корректировка конусности резания и охлаждения системы давления.
Проектирование детали необходимой на выходе производится либо загрузкой готового чертежа или построением проекта в базовой программе.
Основной элемент с помощь которого происходит обработка материала. Он состоит из нескольких частей:
а)Сопло(позиция 2 на рисунке 6) которое делают из сапфира рубина или алмаза. Сопло имеет диаметр не более 0.4ммчтобы поток воды развивал сверхзвуковую скорость. Кромка должна иметь идеальную поверхность с острым краем и не иметь дефектов и закруглённостей так как это может вызвать турбулентность и мгновенный выход из строя сопла. Также необходимо проводить водоочистные операции так как причиной разрушения может служить отложение кальция и воздействий твёрдых частиц. Ресурс сопла из рубина или сапфира 50-200 часов у алмаза 300-400 часов.
б)Смесительная камера (позиция 4 на рис 6).Её работа основана на эффекте Вентури. Суть эффекта в том что при переходе потока жидкости с высокой скоростью из трубки большого диаметра через сопло в камере за ним возникает зона с разряжением то есть с низким давлением. В итоге абразив засасывает в месительную камеру и после вместе с потоком воды он поступает в смесительную трубку.
в)Смесительная трубка. Является конечной деталью её внутренний диаметр от 0.4мм до 1.8мм длина 30-150мм. Трубку из композитного корбида с минимальным содержанием вяжущего. На входе из камеры отверстие имеет вид конуса чтобы износ имел концентрический характер. Износ или увеличение диаметра происходит со скоростью порядка 0.003-0.004ммчас.
Рисунок 6-Режущая головка.
На нём производится фиксация обрабатываемого материала и гашение потока воды.Представлен на рисунке 7. Состоит из 2 элементов:
а)Ванна. Она жёстко закреплена на станине и заполнена водой для того чтобы гасить струю воды. Попадая в воду поток моментально теряет энергию абразив в свою очередь выпадает в осадок на дно ванны. Ванна обычно оснащена системой откачки абразива для его просушки и повторного использования.
б)Рабочий координатный стол. Используется для жёсткой фиксации заготовки так как даже тяжёлая заготовка может сместиться что приведёт к браку детали. Координатный стол обычно представлен в виде металлических ребёр сетки или вертикально расположенных штырей так чтобы контакт с гидроабразив ной струёй был минимален. Резка возможна с электромагнитной фиксацией или другими методами.
Рисунок 7-Общий вид рабочего стола
Бункер для абразива:
Используется для хранения абразива.
Рисунок 8-Бункер для абразива.
Система позиционирования режущей головки:
Представлена в виде направляющей траверсы(горизонтальной балки закреплена на вертикальной опоре) на которую установлена режущая головка. Что позволяет инструменту движение от одного края рабочего стола к другому. Сама же траверса может двигаться вдоль всего рабочего стола. В зависимости от конструкции станки бывают двух типов: портальные и консольные.
Рисунок 9-Портальный станок Рисунок 10-Консольный станок
Станок с ЧПУ WaterJet Corp. серии SUPREMA.
SUPREMA DXD 1240 - SPECIAL CUSTOMIZED MACHINES.
Рисунок 11- Общий вид станка.
Страна производитель: Италия.
Данный станок представлен в портальном исполнении.
Тип привода: шарико-винтовая передача.
Размеры: По оси X=5700мм. По оси Y=15000мм.
Особенности модели: Станок гидроабразивной резки с ЧПУ. Обработка материала возможна как чистой струёй воды так и струёй с абразивом для обработки высокопрочных материалов.
Возможна установка разных технологий обработки:
а)2D-3D Технология наклонной резки “EDGE-5”
Рисунок 12-Режущая головка с технологией EDGE.
Это двух-трёхмерная система объёмной обработки способная к самонастройке и поддержанию сенсорным зондом автоматического расстояния от сопла к детали. Встроена интеллектуальная система компенсации конусности.
Технические показатели:
Рабочие перемещения: ZAVEP-ось ±55°.
Позиционирование (ось): ±001°.
Повторяемость (ось): ±0005°.
Скорость (ось): 90°сек.
- 6-ти осевое интерполяционное числовое управление.
- Внутренне расположение труб высокого давления.
-Сенсор анти-столкновения.
-Лазерный позиционер.
-ITC система компенсации конусности.
б)3D 5-ти осевая голова с интеллектуальной компенсацией конусности:
Рисунок 13-Режущая головка с технологией компенсации конусности.
Это трёхмерная объёмная система обработки способная к самонастройке. Имеет зонд автоматического поддержания расстояния от сопла до детали.
Рабочие перемещения: А- ось± 69°
Четырёхосная система(ПАТЕНТ) для неограниченного вращения С-оси.
Позиционирование АС-ось: ±001°.
Повторяемость АС-ось:±0005°.
Скорость АС- ось: 90°сек.
Рисунок 14- Основная ось вращения.
Вращательная ось с непосредственным приводом способно устанавливать точное положение (±01°) заготовки под струёй режущей воды.
Ось является достаточно мощной чтобы поворачивать относительно крепкие трубы (до 300мм в диаметре) для промышленного и архитектурного применения.
Мобильная система удаления шлама. CLEANLINE:
За одну минуту система CLEANLINE удаляет около 50–60 кг использованного абразива из резервуара. Система работает на основе мембранных насосов с пневматическим приводом. Насос защищён от сухого хода также имеет необслуживаемый клапан регулирования.
Технические характеристики:
Объем заполнения без резервуара с водой для резки: 1
Циркулирующий объем: 3-4 ч
Обеспечение сжатым воздухом: 4-6 бар 1 ч
Рисунок 15-Система удаления шлама.
Система подачи абразива ABRALINE:
Установка состоит из большого резервуара для загрузки абразива и находящегося под ним бака который посредством сжатого воздуха и гибкого шланга снабжает абразивом систему дозирования каждой режущей головки. Установка имеет шкаф управления с специальным реле что позволяет полностью отслеживать рабочий процесс. Ёмкость снабжена датчиком уровня абразива.
Максимальная подача абразива: 4000гмин
Непрерывное рабочее давление: 2-6 бар
Подключение к электрической сети: 115-240В
Объём нижнего бака: 24л
Объём загрузочного бака: 1000кг
Длина: 1060мм; Ширина: 1060мм; Высота: 1915мм;
Рисунок 16-Система подачи абразива.
Система дозирования абразива FEEDLINE:
Дозатор представлен в виде ЧПУ или специального датчика который контролирует количество подаваемого абразива. Данная система позволяет более экономно расходовать абразив за счёт более точного измерения и предотвращает забивание смесительной камеры режущей головки.
В процессе работы абразив поступает в 0.8 литровую полость при помощи сжатого воздуха. После абразив поступает на вращающееся колесо скорость которого зависит от необходимой интенсивности подачи абразива.
Расход абразива (регулируемый): 0-1000гмин возможна настройка и на более высокие значения.
Рабочее напряжение: 24В
Напряжение контроля: 0-10В4-20мА
Размер: Длина:124мм; Ширина: 130мм; Высота: 470мм; Вес: 3.1кг
Рисунок 17-Система дозирования подачи абразива.
Режущие головки: ACTIVE AUTOLINE PRO и ACTIVE AUTOLINE II.
а)ACTIVE AUTOLINE PRO:
Максимальное рабочее давление 6200 бар. Режущая головка имеет упрощённую конструкцию что позволяет производить быструю замену изношенных элементов. Головки данного типа могут быть интегрированы практически в любые системы гидроабразивной резки.
При данных давлениях возможно использования только алмазного сопла.
Также данная система имеет специальную фокусирующую трубку HYPERTUBE PRO. Она снабжена индексом что позволяет её устанавливать под определённым углом так чтобы происходил равномерный износ. Данный принцип позволяет увеличивать сервисный ресурс примерно на 100%.
Рисунок 18-ACTIVE AUTOLINE PRO
б)ACTIVE AUTOLINE II:
Рабочее давление 4136 бар. В системе присутствует мгновенная индикация предотвратимых неисправностей . Режущая головка оснащена дренажными отверстиями индикаторами указывающие на правильность установки трубки сопла или на другие различные дефекты. Также встроен фильтр предварительной очистки снижающий механические воздействия на сопло значительно увеличивая время эксплуатации. В основном устанавливается алмазное сопло.
Стандартные типоразмеры [мм(дюймы)]:
СоплоФокусирующая трубка
Рисунок 19-ACTIVE AUTOLINE II
Насосы высокого давления:
Используется технология уплотнения давления . вместо установки комплекта уплотнений в отверстие цилиндра новое уплотнение встроено в корпус картриджа который герметизирует полость по поверхности фаски на конце цилиндра. Такое уплотнение защищает от повреждений внутреннюю поверхность цилиндра.
а)Резервные мультипликаторы:
Возможна установка резервного мультипликатора обеспечивает полностью идентичную производительность высокого давления в любых насосах мощностью более 15 л.с. Поддерживается непрерывный поток максимально высокого давления для непрерывного производства. Опция незаменима для производства с жестким графиком нуждающемся в непрерывной и надежной работе одной машины. Схема с двумя мультипликаторами практически эквивалентна двум насосам с той лишь разницей что требуется меньше капитальных вложений и площади под оборудование
б)Пропорциональное управление(Proportional Control):
Позволяет автоматически изменять рабочее давление создаваемое насосом даже непосредственно в процессе резки. Благодаря этой функции можно значительно сократить время резки и упростить сам процесс резания особенно в случаях с хрупкими материалами такими как керамическая плитка и стекло.
в)Возможность подсоединения к одной общей магистрали:
При необходимости наращивания производственных мощностей насосы серии STREAMLINE могут быть объединены в одну еть которая через единую магистраль будет снабжать высоким давлением несколько станков для резания.
г)Сетевое объединение насосов с функцией контроля и управления хода (Stroke Control):
Установка данной опции позволяет подключать несколько насосов к общей линии высокого давления для участков с непрерывным производством; при этом их работа корректируется компьютером через функцию контроля и
управления ходом Stroke Control. Функция Stroke Control контролирует выходную мощность каждого насоса в зависимости от его типоразмера и общей нагрузки сети.
Насосы выбираются в зависимости от типа производства и типа преобладающего по обработке материала. Возможные к установке насосы представлены в таблице 1.
Таблица 1: Возможные к установке насосы высокого давления.
Макс. расход воды при макс. давлении
Обеспечение режущей струи
Конструкция мультипликатора
Кол-во мультипликаторов
Соотношение площадей поршня и плунжера
Частота рабочих ходов мультипликатора
Необходимое давление входящей в установку воды
Фильтр циркуляции низкого давления
Контроль и электроника
Номинальный ток при 400В50Гц
Пневматика гидравлика и система охлаждения
Объём масляного бака
Уровень масла и контроль
Из четырёх представленных насосов наиболее производительным является SL-VI 125 PRO III так как он может обеспечивать работу сразу нескольких режущих головок за счёт наличия двух мультипликаторов.
Установка для поддержания входного давления воды BOOSTERLINE:
Как правило колебания давления в коммунальных сетях не могут гарантировать стабильную величину давления. Установка BOOSTERLINE разработана для того чтобы минимизировать данную проблему обеспечивая стабильное давление. Работает установка в автоматическом режиме в зависимости от активирования мультипликатора насоса. Полный контроль благодаря датчикам уровня заполнения. В целях оптимизации контроля уровня заполнения установка BOOSTERLINE оснащена двумя датчиками. При достижении максимального уровня заполнения бака срабатывает 230-вольтовый электромагнитный клапан перекрывающий подачу воды в бак. Когда уровень воды в баке достигает своего минимума система выключает насос BOOSTERLINE таким образом предотвращая вероятность сухого хода машины. Блок управления устанавливается на верхней части бака и работает при напряжении 230 В.
Размер: Длина: 780мм; Ширина: 780мм; Высота: 1600мм;
Размер: Длина: 191мм; Ширина: 504мм; Высота: 217мм;
Мощность мотора: 1.5кВт
Максимальный напор: 45м
Максимальный расход: 7 час
Максимальная рабочая температура: 40°С
Рисунок 20-Установка для поддержания входного давления воды.
Программное обеспечение CADCAD IGEMS:
Данное программное обеспечение необходимо для проектирования деталей а также для устранения различных дефектов. Имеет открытую технологическую базу данных. Присутствует модуль 3D резки. Имеет много языковых версий.
IGEMS CAD: Является основой (ядром) программы на её базе проводится работа с остальными модулями.
AWJ: Это базовый CAM модуль. Совместно с ядром он обеспечивает основные функции программы. Позволяет выполнять работу с внешней технологической базой данных формировкой заготовки для резки а также генерирует CNC код.
D CAM: Также является одним из базовых модулей. Представляет собой гибкую систему для резки контуров на плоскости. Команды этого модуля поддерживают различные уровни автоматизации. 2D CAM позволяет производить резку деталей имеющих общую линию реза.
-Располагает основными командами;
-Поддерживает прорисовку весовые функции и различные установки;
-Команды по размерам рисунков;
-Импорт и экспорт файлов DWG и DXF форматов;
-Библиотека материалов для гидроабразивной резки;
-Станочная библиотека для гидроабразивной резки;
-Библиотека входов выходов для гидроабразивной резки;
-Автокоманда делает подготовку для одной и более деталей одновременно;
-Одиночный режим делает возможным подготовку геометрии одной
-Ручной режим позволяет полностью управлять процессом подготовки;
-Качество резки используется для 5-ти уровней качества;
-Прорезание линий общих для различных деталей;
-Управление инструментом: использование различного числа режущих головок и расстояниями между ними в одном CNC - файле;
-Управление столкновениями при ускоренных перемещениях;
-Команда для учета остатков листа;
-Открытый постпроцессор написания в LUA.
CAM-Tools: Модуль используется для анализа и оптимизации импортированной или созданной формы детали что значительно облегчает поиск и устранение ошибок и недоработок допущенных при проектировании.
) Image tracer (трассировка рисунка): обеспечивает функцию преобразования растровой графики в CAD векторы. Графика может быть получена например из фотографии или сканированного изображения. По желанию пользователя могут быть выбраны наружные или внутренние линии изображения перед преобразованием.
) Font tracer (трассировка шрифта) представляет собой команду которая преобразует шрифт в виде ломанной линии в векторную CAD графику. Поддерживаемые в настоящее время шрифты CXF TTF и SHX. Программист может расположить шрифт надписи или изображения в строчку или по любой произвольной линии.
) Tile maker (создание плитки) позволяет Вам автоматически создавать набор плиток управляя размером и количеством плиток. Поддерживаемые формы плиток - прямоугольная и шестигранная.
Модуль Nest 2 уровень для работы в многосерийном производстве.
Рисунок 21-Пример расположения деталей.
Данный модуль имеет 4 основных подмодуля:
)AutoNest выполняет функцию автоматического оптимального расположения деталей любой конфигурации. Является наиболее развитым имеет ряд особенностей:
-Поддерживает работу при резке несколькими режущими головками;
-Производит расположение на листах любой конфигурации;
-Расположение реальной геометрии;
-Имеет возможность располагать детали любой конфигурации включая детали с отверстиями;
- Имеет возможность располагать детали на любом количестве листов произвольной формы;
) SingleNest используется для расположения на листе деталей круглой и некруглой формы на заданной площади. Модуль динамически иллюстрирует расположение и количество деталей на листе которые будут вписаны в требуемую зону до принятия программистом решения. используется для расположения на листе деталей круглой и некруглой формы на заданной площади. Модуль динамически иллюстрирует расположение и количество деталей на листе которые будут вписаны в требуемую зону до принятия программистом решения.
) QuickNest позволяет располагать на листе детали любой конфигурации вручную с наилучшим результатом. Программист помещает деталь в место где примерно должна находиться деталь и дальнейшее оптимальное расположение детали определят программа исключающая "наложение" этой детали на другие. Достигается точное расстояние до других деталей которое может быть задано и изменено. При расположении детали можно поворачивать и выравнивать.
) RectangleNest используется для быстрого автоматического расположения деталей прямоугольной формы. Программа демонстрирует расположение и количество деталей вписываемых в заданную площадь перед тем как программист примет решение.
Модуль Data Exchange:Данный модуль предназначен для расширенного импорта файлов. Модуль преобразования данных позволяет импортировать файлы из других CADCAM систем а также файлы систем не относящихся к CADCAM.
Поддерживаемые типы файлов:
-CBF ( CAMbAL V3 files )
-TAG ( Taglio files )
-PRT ( ADMiCUT V1 files )
-WMF ( Windows metafiles )
Модуль Signmaker(создание маркировок и надписей): Представляет собой модуль с набором инструментов позволяющих преобразовывать образы (JPGBMP) и шрифты в CAD геометрию. Модуль может быть использован для преобразования бумажных чертежей и рисунков (например с логотипами) которые впоследствии будут использованы в GEMS 2D CAD модуле при создании управляющей программы (NC-кодов) для станка.
Organizer: Модуль помогает сохранять информацию о реализованных и планирующихся заказах клиентах и т.д. Основан на базе данных SQL обеспечивает быстрый доступ к информации на основании заданных условий и печать форм в соответствии с заданными критериями.
CAM 5X (Bevel cutting): Модуль позволяющий работать с пятиосевым станком. Расширяет возможности модуля 2D CAM другими функциями.
TubeCut: Модуль обеспечивающий работу с трубками. 3D моделирование позволяет визуализировать процесс еще до резки. Использование возможно на 3-осевых и 5-осевых машинах.
На следующих рисунках представлен интерфейс программы:
Рисунок 22-Интерфейс при разметке заготовки.
Рисунок 23-Разметка рабочей площади.
Рисунок 24-3D проект детали.
Сравнение гидроабразивной обработки с лазерной и плазменной.
Сравнительные методы обработки :
Принцип ее основан на способности лазерного луча нагревать и расплавлять обрабатываемый материал. Мощность лазерного луча можно корректировать в зависимости от плотности материала. Что же касается резки металла лазер может справиться лишь в случаях когда толщина металла не превышает 20 мм.
Рисунок 25-Принципиальная схема лазерной обработки.
Принцип работы оборудования плазменной резки основан на свойствах плазменной дуги местно расплавлять и удалять материал с места разреза. При этом используется постоянный ток прямого действия.
Рисунок 26-Принципиальная схема плазменной обработки.
Преимущества методов:
)Гидроабразивный метод резки:
-Низкая температура в зоне рабочего процесса (в пределах 90`C);
-Возможность полностью автоматизировать операции;
-Возможность обработки листовых материалов толщиной до 230 мм;
-Идеальный результат резки деталей;
-Отсутствие деформаций кромки и всей заготовки изменений в структуре материалов выгорания легирующих элементов;
-Возможность пакетной обработки тонколистовых материалов что позволяет уменьшить холостые ходы режущего элемента;
-Гарантия сохранения рабочих характеристик обрабатываемого материала;
-Отсутствие необходимости в дополнительной обработке мест разреза;
-Чистота разреза без продуктов пригорания и оплавления;
-Безвредность и безопасность процесса соответствующего всем экологическим нормам;
-Отсутствие опасности взрывов и возгораний.
-Возможность автоматизации процессов;
-Доступные цены на оборудование;
-Высокая скорость резки листовых материалов малой и средней толщины.
-Возможность быстро и эффективно нарезать листы стали не отражающие свет толщина которых не превышает 6 мм;
-Возможность автоматизировать рабочие операции.
)Гидроабразивная резка:
-Высокая потребность в комплектующих в силу их ограниченного ресурса (в частности режущей головки);
-Низкая скорость обработки тонколистовой стали;
-Высокая потребность в расходных материалах (абразиве);
-Возможность обрабатывать лишь токопроводящие материалы;
-Низкая эффективность использования метода при необходимости резки криволинейных поверхностей;
-Риск появления микротрещин оплавлений обгораний а также структурных изменений;
-Потребность в последующей обработке мест разреза;
-Низкая эффективность при резке материалов значительной толщины (более 25 мм) а также легированных сталей;
-Риск создания взрыво- и пожароопасной ситуации;
-Низкая экологичность процесса вредное воздействие на окружающую среду выделение газов во время резки;
-Необходимость устройства мощной вентиляции при работе в закрытых помещениях;
-Термическое воздействие на обрабатываемый материал приводящее к изменениям в его структуре;
-Узкий диапазон обрабатываемых материалов и их толщины;
-Высокая энергоемкость процесса;
-Отсутствие возможности резать светопропускающие материалы;
-Выделение в атмосферу вредных газов;
-Дороговизна оборудования и его технического обслуживания;
-Обрабатывает материалы толщиной до 20мм;
В процессе выполнения данной курсовой работы были изучены: технология и области применения гидроабразивного метода обработки основные принципиальные элементы станков с данной технологией.
Были рассмотрены основные комплектующие и программное обеспечение станка с ЧПУ WaterJet Corp. серии SUPREMA. SUPREMA DXD 1240-SPECIAL CUSTOMIZED MACHINES.
Также рассмотрена сравнительная характеристика с лазерной и плазменной методами обработки их недостатки и преимущества.
Список использованных источников.
gidroabrazivnoj_rezki_stekla
tekhnologija_gidroabrazivnoj_rezki34-1-0-535
_tekhnologij_plazmennoj_lazernoj_i_gidroabrazivnoj_rezki34-1-0-534

Содержание.docx

Области применения ГАР .7
Основные элементы гидроабразивного станка.. 8
Станок с ЧПУ WaterJet Corp. серии SUPREMA. SUPREMA DXD 1240
SPECIAL CUSTOMIZED MACHINES . 9
Программное обеспечение CADCAD IGEMS ..24
Сравнение гидроабразивной обработки с лазерной и плазменной 29
Список использованных источников .33

Вывод отчета на печать- Антиплагиат.docx

Отчет о проверке на заимствования №1
ИНФОРМАЦИЯ О ДОКУМЕНТЕ
Начало загрузки: 04.03.2018 22:19:21
Длительность загрузки: 00:00:01 Имя исходного файла: Курсовая гидроабразив. обработка _ копия Размер текста: 1590 кБ
ИНФОРМАЦИЯ ОБ ОТЧЕТЕ
Последний готовый отчет (ред.) Начало проверки: 04.03.2018 22:19:23
Длительность проверки: 00:00:03 Комментарии: не указано Модули поиска:
Cимволов в тексте: 31848 Слов в тексте: 4185
Число предложений: 554
ОРИГИНАЛЬНОСТЬ 8166%

Реферат.docx

ТЕХНОЛОГИЯ ГИДРОАБРАЗИВНОЙ РЕЗКИ УСТРОЙСТВО СТАНКА АБРАЗИВНЫЙ МАТЕРИАЛ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ СХЕМА РАБОТЫ СТАНКА ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ В РАЗЛИЧНЫХ ОТРАСЛЯХ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ОБРАБАТЫВАЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ ТЕХНОЛОГИЯ ЛАЗЕРНОЙ РЕЗКИ И ЕЕ СРАВНЕНИЕ С ГИДРОАБРАЗИВНОЙ.
Объект исследования станок с ЧПУ WaterJet Corp. серии SUPREMA.
SUPREMA DXD 1240 - SPECIAL CUSTOMIZED MACHINES.
Цель работы- ознакомление с теорией и технологиями обработки материалов с помощью гидроабразивных станков.

Курсовая гидроабразив. обработка — копия.docx

Вода из резервуара подаётся под большим давлением от 1000 до 6000 атмосфер. В это время в смеситель под струю воды подаётся абразивная смесь. Обычно абразивная смесь представлена в виде мелких частиц корунда граната или кварца. После смешивания абразива и воды вся эта смесь подаётся на твердотельное сопло для резки материала Из сопла тонкая струя гидроабразивной смеси подаётся на заготовку и прозводится обработка материала резанием. Данный принцип основан на естественном природном процессе эрозии каменных пород под действие воды. С точки зрения механики при столкновении мелких частиц гидроабразивной смеси с заготовкой происходит выбивание частиц из материала. Так как абразив имеет малый размер то разрез получается точным нагрев практически не происходит а также вода постоянно охлаждает зону резания. Механическое воздействие сосредоточено в очень малой области диаметром порядка 0.1-1.5 мм.
Рисунок 1-Принципиальная схема
гидроабразивной обработки.
Области применения ГАР
За счёт своей точности и отсутствию нагрева ГАР имеет огромную область применения:
)Машиностроение: как правило гидроабразивная резка используется на заготовительных операциях обработки «под размер» больших деталей слоистых композитов и сверхтвёрдых материалов также возможно производить криволинейные резы.
)Авиационная и аэрокосмическая: в основном производится обработка титана алюминия композиционных материалов магниево-литиевых и жаропрочных сплавов.
)Жилищное и промышленное производство: производство декоративно-отделочных материалов. Обработка гранита керамогранита природного камня и других материалов также возможно создание инкрустаций.
)Электротехническая промышленность : в основном производится обработка стеклотекстолитов металлического стекла слоистых минералов композитных материалов и изготовления печатных и электронных плат.
)Инструментальное производство: обработка твёрдых сплавов(карбид вольфрама инструментальные сплавы).В основном используется за счёт отсутствия термического воздействия точности и концентрации механического воздействия в малой области.
)Текстильная промышленность: в основном производится резка без абразива. Обрабатывают войлок кожу и т.д.
)Пищевая промышленность :Обработка замороженных продуктов питания без абразива.
)Военная промышленность: обработка сверхтвёрдых сплавов кевлара углепластика а также взрывчатых материалов за счёт отсутствия термического воздействия.
Основные элементы гидроабразивного станка
Рисунок 2-Основная рабочая схема гидроабразивного станка
Рисунок 3-Основные элементы гидроабразивного станка.
На рисунке 3 представлены основные элементы гидроабразивного станка.
Это конфигурация является в основе универсальной исключая что иногда добавляют дополнительные насосы в случае слабого давления(при давлении менее 0.3МПа).
Насос сверхвысокого давления.
Основная его задача это подача воды на режущую головку под большим давлением порядка 1000-6000 атмосфер.
Насосы бывают двух типов:
а)Классический роторный насос прямого привода. Способен обеспечить давление до 4100 bar. Давление достигается за счёт вращения электродвигателем коленчатого вала с тремя поршнями. Обеспечивают около 20% всех гидроабразивных станков.
б)Насос-мультипликатор. Принцип действия такого насоса заключается в том что масло в условно замкнутой опрессованной системе давит на поршень большего диаметра поршень в свою очередь передаёт усилие на плунжер контактирующий с водой. Плунжер имеет намного меньший диаметр чем поршень. Пример если соотношение площадей будет равно 20 к 1 то чтобы создать давление 4130 bar надо обеспечить давление масла около 210 bar ( с учётом потерь на трение о стенки поршня и плунжера).Данным методом получают давление 2700-6500 bar. Обеспечивают более 80% гидроабразивных станков.
Рисунок 4-Насос высокого давления
Числовое программное управление(ЧПУ):
Этот элемент является основой всего управления гидроабразивным станком. Основные операции проводимые на ЧПУ: Регулировка скорости подачи воды и абразива контроль скорости резания и давления на насосе также корректировка конусности резания и охлаждения системы давления.
Проектирование детали необходимой на выходе производится либо загрузкой готового чертежа или построением проекта в базовой программе.
Основной элемент с помощь которого происходит обработка материала. Он состоит из нескольких частей:
а)Сопло(позиция 2 на рисунке 6) которое делают из сапфира рубина или алмаза. Сопло имеет диаметр не более 0.4ммчтобы поток воды развивал сверхзвуковую скорость. Кромка должна иметь идеальную поверхность с острым краем и не иметь дефектов и закруглённостей так как это может вызвать турбулентность и мгновенный выход из строя сопла. Также необходимо проводить водоочистные операции так как причиной разрушения может служить отложение кальция и воздействий твёрдых частиц. Ресурс сопла из рубина или сапфира 50-200 часов у алмаза 300-400 часов.
б)Смесительная камера (позиция 4 на рис 6).Её работа основана на эффекте Вентури. Суть эффекта в том что при переходе потока жидкости с высокой скоростью из трубки большого диаметра через сопло в камере за ним возникает зона с разряжением то есть с низким давлением. В итоге абразив засасывает в месительную камеру и после вместе с потоком воды он поступает в смесительную трубку.
в)Смесительная трубка. Является конечной деталью её внутренний диаметр от 0.4мм до 1.8мм длина 30-150мм. Трубку из композитного корбида с минимальным содержанием вяжущего. На входе из камеры отверстие имеет вид конуса чтобы износ имел концентрический характер. Износ или увеличение диаметра происходит со скоростью порядка 0.003-0.004ммчас.
Рисунок 6-Режущая головка.
На нём производится фиксация обрабатываемого материала и гашение потока воды.Представлен на рисунке 7. Состоит из 2 элементов:
а)Ванна. Она жёстко закреплена на станине и заполнена водой для того чтобы гасить струю воды. Попадая в воду поток моментально теряет энергию абразив в свою очередь выпадает в осадок на дно ванны. Ванна обычно оснащена системой откачки абразива для его просушки и повторного использования.
б)Рабочий координатный стол. Используется для жёсткой фиксации заготовки так как даже тяжёлая заготовка может сместиться что приведёт к браку детали. Координатный стол обычно представлен в виде металлических ребёр сетки или вертикально расположенных штырей так чтобы контакт с гидроабразив ной струёй был минимален. Резка возможна с электромагнитной фиксацией или другими методами.
Рисунок 7-Общий вид рабочего стола
Бункер для абразива:
Используется для хранения абразива.
Рисунок 8-Бункер для абразива.
Система позиционирования режущей головки:
Представлена в виде направляющей траверсы(горизонтальной балки закреплена на вертикальной опоре) на которую установлена режущая головка. Что позволяет инструменту движение от одного края рабочего стола к другому. Сама же траверса может двигаться вдоль всего рабочего стола. В зависимости от конструкции станки бывают двух типов: портальные и консольные.
Рисунок 9-Портальный станок Рисунок 10-Консольный станок
Станок с ЧПУ WaterJet Corp. серии SUPREMA.
SUPREMA DXD 1240 - SPECIAL CUSTOMIZED MACHINES.
Рисунок 11- Общий вид станка.
Страна производитель: Италия.
Данный станок представлен в портальном исполнении.
Тип привода: шарико-винтовая передача.
Размеры: По оси X=5700мм. По оси Y=15000мм.
Особенности модели: Станок гидроабразивной резки с ЧПУ. Обработка материала возможна как чистой струёй воды так и струёй с абразивом для обработки высокопрочных материалов.
Возможна установка разных технологий обработки:
а)2D-3D Технология наклонной резки “EDGE-5”
Рисунок 12-Режущая головка с технологией EDGE.
Это двух-трёхмерная система объёмной обработки способная к самонастройке и поддержанию сенсорным зондом автоматического расстояния от сопла к детали. Встроена интеллектуальная система компенсации конусности.
Технические показатели:
Рабочие перемещения: ZAVEP-ось ±55°.
Позиционирование (ось): ±001°.
Повторяемость (ось): ±0005°.
Скорость (ось): 90°сек.
- 6-ти осевое интерполяционное числовое управление.
- Внутренне расположение труб высокого давления.
-Сенсор анти-столкновения.
-Лазерный позиционер.
-ITC система компенсации конусности.
б)3D 5-ти осевая голова с интеллектуальной компенсацией конусности:
Рисунок 13-Режущая головка с технологией компенсации конусности.
Это трёхмерная объёмная система обработки способная к самонастройке. Имеет зонд автоматического поддержания расстояния от сопла до детали.
Рабочие перемещения: А- ось± 69°
Четырёхосная система(ПАТЕНТ) для неограниченного вращения С-оси.
Позиционирование АС-ось: ±001°.
Повторяемость АС-ось:±0005°.
Скорость АС- ось: 90°сек.
Рисунок 14- Основная ось вращения.
Вращательная ось с непосредственным приводом способно устанавливать точное положение (±01°) заготовки под струёй режущей воды.
Ось является достаточно мощной чтобы поворачивать относительно крепкие трубы (до 300мм в диаметре) для промышленного и архитектурного применения.
Мобильная система удаления шлама. CLEANLINE:
За одну минуту система CLEANLINE удаляет около 50–60 кг использованного абразива из резервуара. Система работает на основе мембранных насосов с пневматическим приводом. Насос защищён от сухого хода также имеет необслуживаемый клапан регулирования.
Технические характеристики:
Объем заполнения без резервуара с водой для резки: 1
Циркулирующий объем: 3-4 ч
Обеспечение сжатым воздухом: 4-6 бар 1 ч
Рисунок 15-Система удаления шлама.
Система подачи абразива ABRALINE:
Установка состоит из большого резервуара для загрузки абразива и находящегося под ним бака который посредством сжатого воздуха и гибкого шланга снабжает абразивом систему дозирования каждой режущей головки. Установка имеет шкаф управления с специальным реле что позволяет полностью отслеживать рабочий процесс. Ёмкость снабжена датчиком уровня абразива.
Максимальная подача абразива: 4000гмин
Непрерывное рабочее давление: 2-6 бар
Подключение к электрической сети: 115-240В
Объём нижнего бака: 24л
Объём загрузочного бака: 1000кг
Длина: 1060мм; Ширина: 1060мм; Высота: 1915мм;
Рисунок 16-Система подачи абразива.
Система дозирования абразива FEEDLINE:
Дозатор представлен в виде ЧПУ или специального датчика который контролирует количество подаваемого абразива. Данная система позволяет более экономно расходовать абразив за счёт более точного измерения и предотвращает забивание смесительной камеры режущей головки.
В процессе работы абразив поступает в 0.8 литровую полость при помощи сжатого воздуха. После абразив поступает на вращающееся колесо скорость которого зависит от необходимой интенсивности подачи абразива.
Расход абразива (регулируемый): 0-1000гмин возможна настройка и на более высокие значения.
Рабочее напряжение: 24В
Напряжение контроля: 0-10В4-20мА
Размер: Длина:124мм; Ширина: 130мм; Высота: 470мм; Вес: 3.1кг
Рисунок 17-Система дозирования подачи абразива.
Режущие головки: ACTIVE AUTOLINE PRO и ACTIVE AUTOLINE II.
а)ACTIVE AUTOLINE PRO:
Максимальное рабочее давление 6200 бар. Режущая головка имеет упрощённую конструкцию что позволяет производить быструю замену изношенных элементов. Головки данного типа могут быть интегрированы практически в любые системы гидроабразивной резки.
При данных давлениях возможно использования только алмазного сопла.
Также данная система имеет специальную фокусирующую трубку HYPERTUBE PRO. Она снабжена индексом что позволяет её устанавливать под определённым углом так чтобы происходил равномерный износ. Данный принцип позволяет увеличивать сервисный ресурс примерно на 100%.
Рисунок 18-ACTIVE AUTOLINE PRO
б)ACTIVE AUTOLINE II:
Рабочее давление 4136 бар. В системе присутствует мгновенная индикация предотвратимых неисправностей . Режущая головка оснащена дренажными отверстиями индикаторами указывающие на правильность установки трубки сопла или на другие различные дефекты. Также встроен фильтр предварительной очистки снижающий механические воздействия на сопло значительно увеличивая время эксплуатации. В основном устанавливается алмазное сопло.
Стандартные типоразмеры [мм(дюймы)]:
СоплоФокусирующая трубка
Рисунок 19-ACTIVE AUTOLINE II
Насосы высокого давления:
Используется технология уплотнения давления . вместо установки комплекта уплотнений в отверстие цилиндра новое уплотнение встроено в корпус картриджа который герметизирует полость по поверхности фаски на конце цилиндра. Такое уплотнение защищает от повреждений внутреннюю поверхность цилиндра.
а)Резервные мультипликаторы:
Возможна установка резервного мультипликатора обеспечивает полностью идентичную производительность высокого давления в любых насосах мощностью более 15 л.с. Поддерживается непрерывный поток максимально высокого давления для непрерывного производства. Опция незаменима для производства с жестким графиком нуждающемся в непрерывной и надежной работе одной машины. Схема с двумя мультипликаторами практически эквивалентна двум насосам с той лишь разницей что требуется меньше капитальных вложений и площади под оборудование
б)Пропорциональное управление(Proportional Control):
Позволяет автоматически изменять рабочее давление создаваемое насосом даже непосредственно в процессе резки. Благодаря этой функции можно значительно сократить время резки и упростить сам процесс резания особенно в случаях с хрупкими материалами такими как керамическая плитка и стекло.
в)Возможность подсоединения к одной общей магистрали:
При необходимости наращивания производственных мощностей насосы серии STREAMLINE могут быть объединены в одну еть которая через единую магистраль будет снабжать высоким давлением несколько станков для резания.
г)Сетевое объединение насосов с функцией контроля и управления хода (Stroke Control):
Установка данной опции позволяет подключать несколько насосов к общей линии высокого давления для участков с непрерывным производством; при этом их работа корректируется компьютером через функцию контроля и
управления ходом Stroke Control. Функция Stroke Control контролирует выходную мощность каждого насоса в зависимости от его типоразмера и общей нагрузки сети.
Насосы выбираются в зависимости от типа производства и типа преобладающего по обработке материала. Возможные к установке насосы представлены в таблице 1.
Таблица 1: Возможные к установке насосы высокого давления.
Макс. расход воды при макс. давлении
Обеспечение режущей струи
Конструкция мультипликатора
Кол-во мультипликаторов
Соотношение площадей поршня и плунжера
Частота рабочих ходов мультипликатора
Необходимое давление входящей в установку воды
Фильтр циркуляции низкого давления
Контроль и электроника
Номинальный ток при 400В50Гц
Пневматика гидравлика и система охлаждения
Объём масляного бака
Уровень масла и контроль
Из четырёх представленных насосов наиболее производительным является SL-VI 125 PRO III так как он может обеспечивать работу сразу нескольких режущих головок за счёт наличия двух мультипликаторов.
Установка для поддержания входного давления воды BOOSTERLINE:
Как правило колебания давления в коммунальных сетях не могут гарантировать стабильную величину давления. Установка BOOSTERLINE разработана для того чтобы минимизировать данную проблему обеспечивая стабильное давление. Работает установка в автоматическом режиме в зависимости от активирования мультипликатора насоса. Полный контроль благодаря датчикам уровня заполнения. В целях оптимизации контроля уровня заполнения установка BOOSTERLINE оснащена двумя датчиками. При достижении максимального уровня заполнения бака срабатывает 230-вольтовый электромагнитный клапан перекрывающий подачу воды в бак. Когда уровень воды в баке достигает своего минимума система выключает насос BOOSTERLINE таким образом предотвращая вероятность сухого хода машины. Блок управления устанавливается на верхней части бака и работает при напряжении 230 В.
Размер: Длина: 780мм; Ширина: 780мм; Высота: 1600мм;
Размер: Длина: 191мм; Ширина: 504мм; Высота: 217мм;
Мощность мотора: 1.5кВт
Максимальный напор: 45м
Максимальный расход: 7 час
Максимальная рабочая температура: 40°С
Рисунок 20-Установка для поддержания входного давления воды.
Программное обеспечение CADCAD IGEMS:
Данное программное обеспечение необходимо для проектирования деталей а также для устранения различных дефектов. Имеет открытую технологическую базу данных. Присутствует модуль 3D резки. Имеет много языковых версий.
IGEMS CAD: Является основой (ядром) программы на её базе проводится работа с остальными модулями.
AWJ: Это базовый CAM модуль. Совместно с ядром он обеспечивает основные функции программы. Позволяет выполнять работу с внешней технологической базой данных формировкой заготовки для резки а также генерирует CNC код.
D CAM: Также является одним из базовых модулей. Представляет собой гибкую систему для резки контуров на плоскости. Команды этого модуля поддерживают различные уровни автоматизации. 2D CAM позволяет производить резку деталей имеющих общую линию реза.
-Располагает основными командами;
-Поддерживает прорисовку весовые функции и различные установки;
-Команды по размерам рисунков;
-Импорт и экспорт файлов DWG и DXF форматов;
-Библиотека материалов для гидроабразивной резки;
-Станочная библиотека для гидроабразивной резки;
-Библиотека входов выходов для гидроабразивной резки;
-Автокоманда делает подготовку для одной и более деталей одновременно;
-Одиночный режим делает возможным подготовку геометрии одной
-Ручной режим позволяет полностью управлять процессом подготовки;
-Качество резки используется для 5-ти уровней качества;
-Прорезание линий общих для различных деталей;
-Управление инструментом: использование различного числа режущих головок и расстояниями между ними в одном CNC - файле;
-Управление столкновениями при ускоренных перемещениях;
-Команда для учета остатков листа;
-Открытый постпроцессор написания в LUA.
CAM-Tools: Модуль используется для анализа и оптимизации импортированной или созданной формы детали что значительно облегчает поиск и устранение ошибок и недоработок допущенных при проектировании.
) Image tracer (трассировка рисунка): обеспечивает функцию преобразования растровой графики в CAD векторы. Графика может быть получена например из фотографии или сканированного изображения. По желанию пользователя могут быть выбраны наружные или внутренние линии изображения перед преобразованием.
) Font tracer (трассировка шрифта) представляет собой команду которая преобразует шрифт в виде ломанной линии в векторную CAD графику. Поддерживаемые в настоящее время шрифты CXF TTF и SHX. Программист может расположить шрифт надписи или изображения в строчку или по любой произвольной линии.
) Tile maker (создание плитки) позволяет Вам автоматически создавать набор плиток управляя размером и количеством плиток. Поддерживаемые формы плиток - прямоугольная и шестигранная.
Модуль Nest 2 уровень для работы в многосерийном производстве.
Рисунок 21-Пример расположения деталей.
Данный модуль имеет 4 основных подмодуля:
)AutoNest выполняет функцию автоматического оптимального расположения деталей любой конфигурации. Является наиболее развитым имеет ряд особенностей:
-Поддерживает работу при резке несколькими режущими головками;
-Производит расположение на листах любой конфигурации;
-Расположение реальной геометрии;
-Имеет возможность располагать детали любой конфигурации включая детали с отверстиями;
- Имеет возможность располагать детали на любом количестве листов произвольной формы;
) SingleNest используется для расположения на листе деталей круглой и некруглой формы на заданной площади. Модуль динамически иллюстрирует расположение и количество деталей на листе которые будут вписаны в требуемую зону до принятия программистом решения. используется для расположения на листе деталей круглой и некруглой формы на заданной площади. Модуль динамически иллюстрирует расположение и количество деталей на листе которые будут вписаны в требуемую зону до принятия программистом решения.
) QuickNest позволяет располагать на листе детали любой конфигурации вручную с наилучшим результатом. Программист помещает деталь в место где примерно должна находиться деталь и дальнейшее оптимальное расположение детали определят программа исключающая "наложение" этой детали на другие. Достигается точное расстояние до других деталей которое может быть задано и изменено. При расположении детали можно поворачивать и выравнивать.
) RectangleNest используется для быстрого автоматического расположения деталей прямоугольной формы. Программа демонстрирует расположение и количество деталей вписываемых в заданную площадь перед тем как программист примет решение.
Модуль Data Exchange:Данный модуль предназначен для расширенного импорта файлов. Модуль преобразования данных позволяет импортировать файлы из других CADCAM систем а также файлы систем не относящихся к CADCAM.
Поддерживаемые типы файлов:
-CBF ( CAMbAL V3 files )
-TAG ( Taglio files )
-PRT ( ADMiCUT V1 files )
-WMF ( Windows metafiles )
Модуль Signmaker(создание маркировок и надписей): Представляет собой модуль с набором инструментов позволяющих преобразовывать образы (JPGBMP) и шрифты в CAD геометрию. Модуль может быть использован для преобразования бумажных чертежей и рисунков (например с логотипами) которые впоследствии будут использованы в GEMS 2D CAD модуле при создании управляющей программы (NC-кодов) для станка.
Organizer: Модуль помогает сохранять информацию о реализованных и планирующихся заказах клиентах и т.д. Основан на базе данных SQL обеспечивает быстрый доступ к информации на основании заданных условий и печать форм в соответствии с заданными критериями.
CAM 5X (Bevel cutting): Модуль позволяющий работать с пятиосевым станком. Расширяет возможности модуля 2D CAM другими функциями.
TubeCut: Модуль обеспечивающий работу с трубками. 3D моделирование позволяет визуализировать процесс еще до резки. Использование возможно на 3-осевых и 5-осевых машинах.
На следующих рисунках представлен интерфейс программы:
Рисунок 22-Интерфейс при разметке заготовки.
Рисунок 23-Разметка рабочей площади.
Рисунок 24-3D проект детали.
Сравнение гидроабразивной обработки с лазерной и плазменной.
Сравнительные методы обработки :
Принцип ее основан на способности лазерного луча нагревать и расплавлять обрабатываемый материал. Мощность лазерного луча можно корректировать в зависимости от плотности материала. Что же касается резки металла лазер может справиться лишь в случаях когда толщина металла не превышает 20 мм.
Рисунок 25-Принципиальная схема лазерной обработки.
Принцип работы оборудования плазменной резки основан на свойствах плазменной дуги местно расплавлять и удалять материал с места разреза. При этом используется постоянный ток прямого действия.
Рисунок 26-Принципиальная схема плазменной обработки.
Преимущества методов:
)Гидроабразивный метод резки:
-Низкая температура в зоне рабочего процесса (в пределах 90`C);
-Возможность полностью автоматизировать операции;
-Возможность обработки листовых материалов толщиной до 230 мм;
-Идеальный результат резки деталей;
-Отсутствие деформаций кромки и всей заготовки изменений в структуре материалов выгорания легирующих элементов;
-Возможность пакетной обработки тонколистовых материалов что позволяет уменьшить холостые ходы режущего элемента;
-Гарантия сохранения рабочих характеристик обрабатываемого материала;
-Отсутствие необходимости в дополнительной обработке мест разреза;
-Чистота разреза без продуктов пригорания и оплавления;
-Безвредность и безопасность процесса соответствующего всем экологическим нормам;
-Отсутствие опасности взрывов и возгораний.
-Возможность автоматизации процессов;
-Доступные цены на оборудование;
-Высокая скорость резки листовых материалов малой и средней толщины.
-Возможность быстро и эффективно нарезать листы стали не отражающие свет толщина которых не превышает 6 мм;
-Возможность автоматизировать рабочие операции.
)Гидроабразивная резка:
-Высокая потребность в комплектующих в силу их ограниченного ресурса (в частности режущей головки);
-Низкая скорость обработки тонколистовой стали;
-Высокая потребность в расходных материалах (абразиве);
-Возможность обрабатывать лишь токопроводящие материалы;
-Низкая эффективность использования метода при необходимости резки криволинейных поверхностей;
-Риск появления микротрещин оплавлений обгораний а также структурных изменений;
-Потребность в последующей обработке мест разреза;
-Низкая эффективность при резке материалов значительной толщины (более 25 мм) а также легированных сталей;
-Риск создания взрыво- и пожароопасной ситуации;
-Низкая экологичность процесса вредное воздействие на окружающую среду выделение газов во время резки;
-Необходимость устройства мощной вентиляции при работе в закрытых помещениях;
-Термическое воздействие на обрабатываемый материал приводящее к изменениям в его структуре;
-Узкий диапазон обрабатываемых материалов и их толщины;
-Высокая энергоемкость процесса;
-Отсутствие возможности резать светопропускающие материалы;
-Выделение в атмосферу вредных газов;
-Дороговизна оборудования и его технического обслуживания;
-Обрабатывает материалы толщиной до 20мм;
В процессе выполнения данной курсовой работы были изучены: технология и области применения гидроабразивного метода обработки основные принципиальные элементы станков с данной технологией.
Были рассмотрены основные комплектующие и программное обеспечение станка с ЧПУ WaterJet Corp. серии SUPREMA. SUPREMA DXD 1240-SPECIAL CUSTOMIZED MACHINES.
Также рассмотрена сравнительная характеристика с лазерной и плазменной методами обработки их недостатки и преимущества.
Список использованных источников.
gidroabrazivnoj_rezki_stekla
tekhnologija_gidroabrazivnoj_rezki34-1-0-535
_tekhnologij_plazmennoj_lazernoj_i_gidroabrazivnoj_rezki34-1-0-534

Введение.docx

Первое использование струи воды в промышленности было осуществлено в 30-х годах 20 века. Технология резки струёй воды имело очень бурное развитие так как этот метод хорошо подходил для обработки авиастроительных и аэрокосмических материалов.
Наиболее активно данную технологию изучали страны СССР и США.
В 1979 году учёные попробовали добавлять к струе воды твёрдые абразивные частицы. В 1980 году был спроектирован и собран первый опытный работающий прототип гидроабразивного станка. С 1983 года начато серийное производство гидроабразивных станков.
Сама гидроабразивная струя это «идеальный» инструмент не имеющий износа. Рез можно производить из любой точки заготовки.
Сам принцип данной технологии основан на естественном природном процессе водной эрозии. Процесс происходит при температурах 45-90ºС благодаря чему не образуются вредные испарения а механические свойства материала остаются практически неизменными. По факту данная технология является экологически чистой и пожаробезопасна.
Данным методом можно обрабатывать заготовки толщиной до 300мм а порой и выше в зависимости от обрабатываемого материала. За счёт вышеперечисленных свойств данная технология имеет очень широкую область применения.

Тилульный Лист.docx

Министерство образования и науки Российской Федерации
ФГБОУ ВО «Кубанский Государственный Технологический Университет»
(ФГБОУ ВО «КубГТУ»)
Кафедра Систем управления и технологических комплексов
код и наименование направления
наименование дисциплины
тема курсовой работы
фамилия имя отчество
должность подпись дата
должность подпись дата расшифровка подписи
а) пояснительная записка до 30 с.
Рекомендуемая литература: