Департамент внутренней и кадровой политики Белгородской области

Областное государственное автономное профессиональное образовательное учреждение

 «ШЕБЕКИНСКИЙ ТЕХНИКУМ ПРОМЫШЛЕННОСТИ И ТРАНСПОРТА»

УТВЕРЖДАЮ

Зам. директора (по УМР)

________________ «___»__________2019 г.

Методические указания

к выполнению практических работ

по учебной дисциплине

ОП.10 ПРОГРАММИРОВАНИЕ ДЛЯ  АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Специальность 15.02.08 Технология машиностроения

Составитель преподаватель  ________________   В.В.Братчин

Рассмотрен на заседании цикловой комиссии

“___” _______  2019 года.

 Протокол №____

Председатель ЦК      ________

                                                      (

Шебекино, 2019

Перечень практических работ

ТЕМАТИКА ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ

Практические работы

Практическая работа № 1.

Тема: Устройство станков  с ЧПУ

Цель работы:

- изучить основные элементы станков с ЧПУ;

- изучить принципиальную схему управления станков с ЧПУ;

- изучить функциональные возможности станков с ЧПУ.

Задание 1.1.

Сравнить функциональные возможности моделей станков с ЧПУ токарной группы.

Варианты для выполнения задания см. в таблице 1.1.

Таблица 1.1. – Варианты для выполнения задания 1.1

Задание 1.2.

Сравнить функциональные возможности моделей станков с ЧПУ фрезерной группы.

Варианты для выполнения задания см. в таблице 1.2.

Таблица 1.2. – Варианты для выполнения задания 1.2.

Вопросы:

1. Перечислите основные элементы токарных станков с ЧПУ.
2. Какова схема управления станков с ЧПУ?
3. Какова система координат токарного станка с ЧПУ?
4. Что такое интерполяция?
5. Какова система координат фрезерного станка с ЧПУ?
6. Назовите базовые точки станков с ЧПУ.
7. В каких плоскостях выбирается система координат токарного и фрезерного станков с ЧПУ?
8. Приведите пример пятиосного станка.
9.  В чём заключается правило правой руки?
10.  Какие различают системы координат и как они связаны между собой?

Отчет по практической работе должен содержать:

- номер и тему работы;

- цель работы;

- выполненное задание по варианту;

- письменные ответы на вопросы.

Литература:

1. Программирование для автоматизированного оборудования: учебник для студ. СПО. В. В. Ермолаев. – М.: Издательский центр «Академия», 2015. 256с.
2. http://sovtehmet.ru/catalog/brands/spinner
3. nexturn-rus.ru

Практическая работа № 2

Тема: Коды программирования обработки станков с ЧПУ

Цель работы:

- изучить  базовые коды программирования обработки станков с ЧПУ.

Задание 2.1. 

Опишите осевые перемещения, которые показаны в следующих фрагментах УП:

1. G00 X10. Y20. Z25.
2. G01 X10. Y20. F100.
3. G02 X10. Y20. R10. F100.
4. G03 X10. Y20. R10. F100.

Задание 2.2. 

Опишите настройки, которые показаны в следующих фрагментах УП:

1. G20 G00 X10. Y20.
2. G21 G00 X10. Y20.
3. G90 G00 X10. Y20.
4. G91 G00 X10. Y20.

Задание 2.3. 

Опишите следующие фрагменты УП, относящиеся к обработке отверстий:

1. G81 X10. Y20. Z-5. F30.
2. G82 X10. Y20. Z-5. R1. P2. F30.
3. G83 X10. Y20. Z-5. Q0.25 R1. F30.
4. G85 X10. Y20. Z-5. F30.

Задание 2.4. 

Опишите действия базовых М-кодов

Вопросы:

1. Какой универсальный международный язык программирования получил наибольшее распространение?
2. С помощью каких кодов осуществляется программирование обработки на современных станках с ЧПУ?
3. Как называют G-коды и что они определяют?
4. Как называют М-коды и что они определяют?
5. Что такое модальные и немодальные коды программирования?
6. Приведите пример абсолютных координат.
7. Приведите пример инкрементных координат.
8.  Какие обозначения имеют координатные перемещения?
9. Что такое кадр (командная строка) УП  и какова его структура?
10.  Что такое слово УП  и какова его структура?
11.  Что такое формат кадра управляющей программы?
12.  Какие программоносители  для передачи данных УП используют?

Отчет по практической работе должен содержать:

- номер и тему работы;

- цель работы;

- выполненное задание по варианту;

- письменные ответы на вопросы.

Литература:

1. Программирование для автоматизированного оборудования: учебник для студ. СПО. В. В. Ермолаев. – М.: Издательский центр «Академия», 2015. 256с.

Практическая работа № 3

Тема: Расчет координат опорных точек эквидистанты

Цель работы:

- освоить методику построения эквидистанты и расчет координат опорных точек эквидистанты.

Общие сведения

Схема траектории движения центра инструмента называется циклограммой.

При контурной обработке центр инструмента должен перемещаться по эквидистанте контура детали.

Эквидистантой называется геометрическое место точек, равноудаленных от какой-либо линии и лежащих по одну сторону от нее. Эквидистанты бывают наружные и внутренние.

Отдельные участки траектории рабочего органа называются геометрическими элементами. Они могут быть отрезками прямых, дугами окружностей и кривых второго и высшего порядков.

Опорная точка это точка, в которой инструмент (центр инструмента) переходит с одного участка на другой, происходит изменение режимов обработки или технологический останов.

Координаты опорных точек можно определить непосредственно из чертежа детали, либо путем расчета по формулам тригонометрии и аналитической геометрии.

Задание 3.1.

 Построить траекторию движения инструмента и определить координаты опорных точек при фрезеровании заданного контура (рис. 3.1) концевой фрезой. 

Рисунок 3.1

Порядок выполнения работы:

1. Выполнить чертеж детали.
2. Выбрать начало системы координат детали.
3. Вычертить контур детали без простановки размеров.
4. Начертить траекторию движения инструмента по эквидистанте контура детали.
5. Выделить и пронумеровать опорные точки траектории движения инструмента.
6. Определить координаты опорных точек. Выполнить геометрические построения для расчета координат опорных точек.
7. Составить таблицу для координат опорных точек.

Варианты для выполнения задания смотреть в таблице 3.1.

Таблица 3.1. – Варианты для выполнения задания 3.1.

Пример.

1. Чертеж детали

2. Выбираем начало системы координат детали за пределами детали.

3. Проводим расчет координат опорных точек эквидистанты.

Точка 1

Х = 25 

Y = 15 – 10 = 5        

Точка 2

X = 25 + 20 = 45

Y = 15 – 10 = 5

Точка 3

Для определения координат точки 3 необходимо определить угол при вершине трапеции. Рассмотрим треугольник АВС. В этом  треугольнике катет АВ = 10, а катет ВС = 30. Определим величину ∠ВСА через тангенс угла

отсюда ∠ВСА = 18°.

Теперь рассмотрим  ΔС3D.

Этот треугольник подобен треугольнику АВС.

Определим катеты этого треугольника:
катет СD= С3×Cos18° = 10×0,95 = 9,5
катет D3 = С3×Sin18° = 10×0,31 = 3.1

X= 25+20+3,1=43,1

Y=15+9,5=24,5                  

Точка 4

X=25+20+10+3,1=58,1

Y=15+30-9,5=35,5

Точка 5

X=25+20+10=55

Y=15+30+10=55

Точка 6

X=25-10=15

Y=15+30+10=55

Точка 7

X=25-10-3,1=11,9

Y=15+30-9,5=35,5

Точка 8

X=25-3,1=21,9

Y=15-9,5=5,5

4. Составляем таблицу для координат опорных точек эквидистантыВопросы:

1. Назовите элементы контура детали.
2. Приведите пример линейной зависимости.
3. Приведите пример квадратичной зависимости.
4. Как определить координаты точки пересечения элементов контура детали?
5. Что такое циклограмма?
6. Что называется эквидистантой?
7. Что такое геометрические элементы эквидистанты?
8. Что такое опорная точка?

Отчет по практической работе должен содержать:

- номер и тему работы;

- цель работы;

- выполненное задание по варианту;

- письменные ответы на вопросы.

Литература:

1. Программирование для автоматизированного оборудования: учебник для студ. СПО. В. В. Ермолаев. – М.: Издательский центр «Академия», 2015. 256с.

Практическая работа № 4.

Тема: Форматы УП для программирования линейных и круговых перемещений

Цель работы:

- изучить форматы УП для программирования линейных и круговых перемещений.

Задание 4.1.

Составить УП для программирования линейных и круговых перемещений детали по заданным значениям (табл. 4.1).

Таблица 4.1. -  Варианты для выполнения задания 4.1.

Рисунок 4.1.

Рисунок 4.2.

Рисунок 4.3.

Рисунок 4.4.

Рисунок 4.5.

Вопросы:

1. Приведите пример программирования линейного перемещения инструмента.
2. Как строиться линейный контур с помощью углов?
3. Приведите пример программирования кругового перемещения инструмента.
4. Каким образом можно задавать данные для кругового перемещения инструмента?
5. Что такое интерполяция с тангенциальным переходом?
6. Что такое винтовая интерполяция?
7. Что такое эвольвентная интерполяция?

Отчет по практической работе должен содержать:

- номер и тему работы;

- цель работы;

- выполненное задание по варианту;

- письменные ответы на вопросы.

Литература:

1. Программирование для автоматизированного оборудования: учебник для студ. СПО. В. В. Ермолаев. – М.: Издательский центр «Академия», 2015. 256с.

Практическая работа № 5.

Тема: Форматы УП для программирования ограничения рабочей зоны и нарезание резьбы

Цель работы:

- изучить форматы УП для программирования ограничения рабочей зоны и нарезание резьбы.

Задание 5.1.

Составить УП для программирования ограничения рабочей зоны и нарезание резьбы для деталей, показанных на рисунках 5.1. и 5.2..

Рисунок 5.1.

Рисунок 5.2.

Вопросы:

1.Для чего необходимо ограничение рабочей зоны инструмента и как это ограничение осуществляется?

2. Какая команда используется для нарезания резьбы и каковы её параметры?
3.  Для чего необходим патрон с компенсацией?
4.  Какие виды торцевой обработки различают при точении?

Отчет по практической работе должен содержать:

- номер и тему работы;

- цель работы;

- выполненное задание по варианту;

- письменные ответы на вопросы.

Литература:

1. Программирование для автоматизированного оборудования: учебник для студ. СПО. В. В. Ермолаев. – М.: Издательский центр «Академия», 2015. 256с.

Практическая работа № 6-7

Тема: Составление УП смещения нулевой точки, коррекции и подвода инструмента

Цель работы:

- изучить форматы программ смещения нулевой точки, коррекции и подвода инструмента;

- научиться составлять соответствующие УП по образцу.

Общие сведения

Формат программы смещения нулевой точки:

TRANS X… Y… Z…

ATRANS X… Y… Z…

где X… Y… Z… - оси координат в декартовой системе; TRANS, ATRANS – смещение системы координат (TRANS определяет абсолютное прямолинейное перемещение системы координат относительно действующего текущего начала координат, устанавливаемого командами G54 … G57, а ATRANS – относительно текущего действительного или программируемого начала координат).

Команды программируются в отдельных блоках.

Рисунок 7.1.

                            Фрезерование           Токарная обработка

Рисунок 7.2.

Пример 7.1. Программа смещения нулевой точки при токарной обработке.

Рисунок 7.3.

        N.. ...

Пример 7.2. Программа смещения нулевой точки при фрезерной обработке.

Рисунок 7.4.

У этой детали показанные формы встречаются несколько раз в одной программе.

Последовательность обработки для этой формы зафиксирована в подпрограмме.

Через смещение нулевой точки, устанавливаются соответствующие требуемые нулевые точки детали, и после вызывается подпрограмма.

Формат программы поворота системы координат детали:

ROT   X… Y… Z…

ROT RPL=…

AROT   X… Y… Z…

AROT RPL=….

где X… Y… Z… - углы поворота в градусах; RPL – вращение в плоскости, т. е. угол, на который поворачивается система координат; ROT, AROT – поворот или вращение системы координат (ROT определяет абсолютное вращение относительно действующей в данный момент  системы  координат, установленной  командами G54 … G57, а AROT – дополнительное вращение в пространстве, т.е. геометрические оси, вокруг которых происходит вращение).

Положительным считается направление поворота против часовой стрелки, если смотреть в обратном направлении оси.

Рисунок 7.5.

Пример 7.3. Программа вращения детали со смещениями нулевой точки при фрезеровании.

Рисунок 7.6.

Пример 7.4. Программа вращения при обработке в одном зажиме параллельных осям и наклонных поверхностей детали.

Рисунок 7.7.

Формат программы масштабирования детали:

SCALE   X… Y… Z…

        ASCALE   X… Y… Z…

где X… Y… Z… - коэффициенты масштабирования вдоль соответствующих осей; SCALE, ASCALE – масштабирование системы координат (SCALE определяет абсолютное увеличение или уменьшение относительно действующей в данный момент системы  координат, установленной  командами G54 … G57, а ASCALE – дополнительное увеличение или уменьшение относительно установленной и действующей в данный момент системы  координат).

Пример 7.5. Программа масштабирования детали при фрезеровании

Рисунок 7.8.

Формат программы отражения детали:

MIROR   X… Y… Z…

        AMIROR   X… Y… Z…

где X… Y… Z… - оси, отражаемые в декартовой системе координат; MIROR, AMIROR – зеркальное отражение системы координат (MIROR определяет абсолютное отражение относительно действующей в данный момент системы  координат, установленной  командами G54 … G57, а AMIROR – дополнительное отражение относительно установленной и действующей в данный момент системы  координат).

Пример 7.6. Программа отражения детали при фрезеровании

Рисунок 7.9.

Задание 7.1. Составить УП для смещения нулевой точки детали по заданным значениям (табл. 7.1). Задание выполнить по примерам  7.1. и 7.2.

Таблица 7.1. -  Варианты для выполнения задания 1.

a.

б.

Рисунок 7.10.

Вопросы:

1. Для чего необходимо смещение нулевой точки?
2. Что такое масштабирование и отражение?
3. Почему необходима коррекция радиуса инструмента?
4. Почему необходима коррекция длины инструмента?
5. Приведите примеры коррекции радиуса инструмента справа и слева.
6. Почему используют подвод инструмента с промежуточной точкой?
7. Что означают команды NORM и KONT?
8. Какие данные заносятся в память коррекции при точении?
9. Какие данные заносятся в память коррекции при фрезеровании?

Отчет по практической работе должен содержать:

- номер и тему работы;

- цель работы;

- выполненное задание по варианту;

- письменные ответы на вопросы.

Литература:

1. Программирование для автоматизированного оборудования: учебник для студ. СПО. В. В. Ермолаев. – М.: Издательский центр «Академия», 2015. 256с.

Практическая работа № 8.

Тема: Составление УП с использованием цикла токарной обработки

Цель работы:

- изучить форматы УП для программирования токарной обработки с использованием циклов.

Задание 8.1.

Составить УП для программирования ограничения рабочей зоны и нарезание резьбы для деталей, показанных на рисунках 8.1, 8.2, 8.3, 8.4.

Рисунок 8.1. Цикл повторения части программы

Рисунок 8.2. Цикл многопроходной обработки

Рисунок 8.3. Цикл нарезания резьбы метчиком

Рисунок 8.4. Цикл протачивания канавок

Вопросы:

1. Назовите циклы, применяемые при токарной обработке.
2. В чём заключается особенность циклов сверления?
3. Какие циклы используются при обработке выточки?
4. В чём состоит особенность цикла выточки?
5. В чём заключаются особенности цикла точения?
6. В чём состоит особенность цикла сверления ряда отверстий HOLES1?
7. В чём заключается особенность цикла торцевого фрезерования?
8. Какие параметры определяют цикл контурного фрезерования?
9. Каковы особенности цикла резьбофрезерования?
10.  Из чего складывается цикл фрезерования пазов?
11.  Расскажите о цикле фрезерования продольных пазов по окружности.
12.  В чём особенности программирования обработки пазов по окружности?
13.  Расскажите об особенностях составления программы для фрезерования прямоугольной выемки.

Отчет по практической работе должен содержать:

- номер и тему работы;

- цель работы;

- выполненное задание по варианту;

- письменные ответы на вопросы.

Литература:

1. Программирование для автоматизированного оборудования: учебник для студ. СПО. В. В. Ермолаев. – М.: Издательский центр «Академия», 2015. 256с.

Практическая работа № 9.

Тема: Создание управляющих команд токарной обработки вала от точки А в точку Б.

        Цель: научиться определять координаты точки режущей кромки инструмента по рабочему чертежу детали типа «Вал». Научиться создавать управляющие команды токарной обработки вала.

1. Теоретическая часть занятия

Рисунок 1- Вал

Координаты:

Z-продольная подача инструмента

X-поперечная подача инструмента

Точка при токарной обработке имеет 2 координаты (X, Z).

Координата  Х показывает, на каком диаметре расположена точка.

Координата  Z показывает, на каком расстоянии от нулевых точек заготовки расположена точка.

Например:

т.1   имеет координаты  Х0     Z0

т.2        Х31,8     Z0

т.3        Х35        Z-1,6

т.4        Х35      Z-18

т.5        Х44     Z-18

т.12        Х35    Z-136     (196-60)

Для того чтобы токарный режущий инструмент перемещался относительно заготовки, необходимо задать команды линейной интерполяции.

G0- ускоренное перемещение инструмента без снятия стружки

G1 – линейное перемещение инструмента со снятием металла

Пример:

Для перемещения режущего инструмента из т.2 в т.3 необходимо записать код в виде:

G0Х31,8

G0Z0        подход к т.2

G1Х35Z-1,6  /  точение фаски

Для перемещения режущего инструмента из т.3 в т.4 необходимо записать код в виде:

G0Х35Z-1,6  /подход к т.3

G1Z-18        / точение цилиндрической поверхности на длин 18мм

2. Практическое задание

а)По примеру (смотри п.1), определите координаты точек с 6 по 11, с 13 по 15

б) Запишите команды перемещения режущего инструмента по контуру детали.

в) Сдайте полученный результат преподавателю на проверку.

г) При положительном результате проверки, получите у преподавателя чертеж детали «Вал». По рабочему чертежу детали выполните пункты а), б), в).

        3. Контрольные вопросы:

а) Нулевая точка станка

б) Нулевая точка детали

в) Система координат токарного станка ЧПУ

г) Линейная интерполяция

Вопросы:

2. Назовите циклы, применяемые при токарной обработке.
3. В чём заключается особенность циклов сверления?
4. Какие циклы используются при обработке выточки?
5. В чём состоит особенность цикла выточки?
6. В чём заключаются особенности цикла точения?
7. В чём состоит особенность цикла сверления ряда отверстий HOLES1?
8. В чём заключается особенность цикла торцевого фрезерования?
9. Какие параметры определяют цикл контурного фрезерования?
10. Каковы особенности цикла резьбофрезерования?
11. Из чего складывается цикл фрезерования пазов?
12. Расскажите о цикле фрезерования продольных пазов по окружности.
13. В чём особенности программирования обработки пазов по окружности?
14. Расскажите об особенностях составления программы для фрезерования прямоугольной выемки.

Отчет по практической работе должен содержать:

- номер и тему работы;

- цель работы;

- выполненное задание по варианту;

- письменные ответы на вопросы

Практическая работа № 10.

Тема: Программирование с использованием циклов сверления

        Цель: научиться использовать циклы сверления, применяемые при токарной и фрезерной обработке заготовок

1. Теоретическая часть

Откройте PDF файл «Ермолаев Программирование» стр. 85-96. Внимательно прочитайте параграф «Циклы сверления, применяемые при токарной обработке». Разберите программу сверления трех отверстий. Выполните практическое задание 1.

Откройте PDF файл «Ермолаев Программирование» стр. 124-126. Внимательно прочитайте параграф «Циклы сверления, применяемые при фрезерной обработке». Разберите программу сверления отверстий. Выполните практическое задание 2.

2. Практическое задание 1

Ход работы:

• Откройте тетрадь. Запишите тему практического занятия.
• Заполните таблицу 5

Таблица 5-Циклы сверления, применяемые при токарной обработке

• Запишите параметры CYCLE81 в таблицу 6, используя [1]-стр.86, рисунок 5.1

Таблица 6

Запишите программу сверления трех отверстий, если

1. Диаметр отверстия 20
2. Глубина сверления 40

• Заполните таблицу 6 для остальных циклов

1. Практическое задание 2

Ход работы:

• Заполните таблицу 7

Таблица 5-Циклы сверления, применяемые при фрезерной обработке

• Запишите параметры циклов в таблицу 8, используя [1]-стр.86, рисунок 5.1

Таблица 8

Запишите программу сверления рядов отверстий, смотри [1]-стр.125 рисунок 5.19в, если

1. Расстояние от нулевой точки детали по оси Х=40; по оси Y=60
2. Межосевое расстояние 45 мм
3. Глубина сверления 15 мм

Контрольные вопросы:

1. Назовите циклы, применяемые при токарной обработке.
2. В чем заключается особенность циклов сверления?
3. Преимущество использования циклов сверления при токарной и фрезерной обработке.

Вопросы:

1. Назовите циклы, применяемые при токарной обработке.
2. В чём заключается особенность циклов сверления?
3. Какие циклы используются при обработке выточки?
4. В чём состоит особенность цикла выточки?
5. В чём заключаются особенности цикла точения?
6. В чём состоит особенность цикла сверления ряда отверстий HOLES1?
7. В чём заключается особенность цикла торцевого фрезерования?
8. Какие параметры определяют цикл контурного фрезерования?
9. Каковы особенности цикла резьбофрезерования?
10. Из чего складывается цикл фрезерования пазов?
11. Расскажите о цикле фрезерования продольных пазов по окружности.
12. В чём особенности программирования обработки пазов по окружности?
13. Расскажите об особенностях составления программы для фрезерования прямоугольной выемки.

Отчет по практической работе должен содержать:

- номер и тему работы;

- цель работы;

- выполненное задание по варианту;

- письменные ответы на вопросы

Тема: Критерии оценки практических работ

 «5» (отлично) – практическое задание выполнено полностью,  студент показывает владение учебным материалом, хорошо ориентируется в материале темы. Отвечает на вопросы преподавателя.

«4» (хорошо) – практическое задание выполнено полностью,  студент показывает владение учебным материалом, хорошо ориентируется в материале темы. Отвечает на вопросы преподавателя, допуская ошибки, не имеющие существенного значения.

«3» (удовлетворительно) –  практическое задание выполнено, но не полностью, студент показывает удовлетворительное владение учебным материалом; плохо ориентируется в материале. Отвечает не на все вопросы преподавателя.

«2» (неудовлетворительно) – практическое задание не выполнено, студент допускает большое количество ошибок. Не отвечает на вопросы преподавателя.