Проектирование и изготовление средств технологического оснащения

.4 основные этапы разработки управляющей программы для
обработки детали «вал» в сапр pro/engineer 5.0

Весь процесс написания управляющей программы для детали «Вал» можно
разделить на несколько этапов:

·  
импорт
геометрической детали из CAD-системы Autodesk Inventor;

·  
создание
заготовки;

·  
механическая
обработка заготовки:

·  
обработка торца;

·  
обработка
профиля;

·  
разработка
управляющей программы.

Рассмотри подробно приведенные выше этапы.

. Импорт детали из Autodesk Inventor.

После запуска программы Pro INGINEER 5.0 необходимо задать рабочую папку – создать новую или выбрать
уже существующую.

Для создания нового документа в главном меню задать вкладку «Создать»,
«Производство», подтип – ЧПУ сборка (рис. 18).

Рисунок 18 – Окно вкладки “Создать”

Перед импортом детали необходимо настроить единицы измерений: «Файл»,
«Свойства». В строке «Единицы» заменить предложенный системой вариант на
«миллиметр-килограмм-секунда».

Для импорта модели детали на панели выбрать кнопку «Вставить», «Ссылочная
модель», «Собрать», в появившемся окне найти ранее созданную модель и
подтвердить свой выбор.

Как известно станок с ЧПУ распознает три системы координат (нули): нуль
станка, нуль детали и нуль инструмента. Перед началом обработки деталь
необходимо «привязать» к системе координат станка. Для этого совмещаются
одноименные плоскости детали и станка, при достижении полного закрепления
модели система позволит продолжить работу. Выбираем привязку «Автоматически».

. Создание заготовки

Деталь «Вал» получают из проката прутка стали. Для того, чтобы вставить
заготовку в том виде, в котором она представляется перед обработкой торца,
создадим её отдельно как деталь «111» и добавим сборкой при получении
заготовки, проделывая следующую последовательность команд:

Рисунок 19 – Заготовка детали

. Механическая обработка заготовки.

На торце заготовки создается нуль станка (система координат), причем так,
чтобы ось Z была направлена от заготовки (заготовка будет находиться в
отрицательном диапазоне).

Для выполнения операции «Токарная» проследуем по следующему пути –
«Шаги», «Операция», в окне настройки операции, задайте вид операции, тип
станка, его нуль, поверхность отвода.

Задаем вариант «Токарная обработка профиля». В появившемся окне менеджера
меню, последовательно задаем все необходимые для операции данные.

Система Pro ENGINEER позволяет задавать параметры и свойства режущего
инструмента. Для точения профиля мы выбрали резец проходной Sandvik Coromant DCKNR 2020K12 со сменной пластиной SCMT12 04 08-UM (рисунок 20).

Рисунок 20 – Окно настройки режущего инструмента в Pro ENGINEER

Подачу резания, скорость шпинделя, глубину врезания и другие данные,
необходимые для выполнения операции, указывают в окне параметров операции
(рисунок 21).

Рисунок 21 – Окно настройки параметров операции

Для завершения последовательности выполнения операции задается точка
начала и конца движения инструмента. Проверка выполнения операции производится
функцией «Анимация пути» (рисунок 22).

Рисунок 22 – Анимация пути движения инструмента

Для визуального представления результата выполненной операции срезанный
материал удаляется автоматически, проследовав по следующему пути – «Вставить»,
«Вырез удаленного материала», где указываем «АвтоДобавление» и «Удалить» (рис.
23).

Рисунок 23 – Настройка выреза удаленного материала

. Получение управляющей программы

Получить код управляющей программы можно вызовом вкладок «Файл»,
«Сохранить как MCD» в окне анимации пути инструмента (рис. 24).

Рисунок 24 – Получение управляющей программы

Для просмотра кода программы осуществляет переход в папку, куда ранее
была сохранена программа, двойным щелчком мыши открывается файл с расширением
*.tap. На рисунке 25 приведен фрагмент управляющего кода. Весь код управляющей
программы приведен в приложении Е.

Рисунок 25 – Фрагмент управляющей программы для обработки детали
“Вал”

. Обоснован выбор режущих инструментов, используемых при изготовлении
детали «Вал» на ЗАО « УК «БМЗ».

. Рассчитаны режимы резания для токарной операции, выполняемой на
универсальном токарном станке с ЧПУ CTX 310 ecoline.

. В системе Pro ENGINEER 5.0 разработана управляющая программа.

Заключение

В результате выполнения курсового проекта был произведен анализ
производственных возможностей и средств автоматизации на предприятии ЗАО «УК
«Брянский машиностроительный завод».

По предложенному изделию «Вал» была изучена конструкторская и
технологическая документации.

В САПР Autodesk Inventor были изучены основные возможности твердотельного
моделирования. В САПР Pro ENGINEER были изучены принципы создания управляющих
программ для станков с ЧПУ.

Список используемой литературы

1.      Архив
статей журнала «САПР и графика» [электронный ресурс]; <#”603838.files/image026.gif”>

1 Промышленные изделия машиностроения и этапы их создания

Приборостроение включает в себя создание любых деталей машин, инструмента, механизмов, силовых агрегатов. Это различные станки, машины и оборудование промышленных предприятий. Продукцию современного машиностроения отличают повышенные требования к качеству и точности изготовления.

Любое изделие, которое нужно изготовить (произвести) называется объектом производства. На предприятии обычно различают основное и вспомогательное производство. В основном производстве изготавливают изделия, которые составляют продукцию предприятия — например, станки.

Все изделия, как основного, так и вспомогательного производства, являются объектами производства.

Процесс создания любого нового изделия основного производства включает в себя ряд последовательных этапов.

1. Поисковое проектирование. На этом этапе производится анализ потребности рынка в данном изделии, исследуются конкурирующие аналоги, оцениваются временные и финансовые затраты для начала производства изделия, планируется серийность (годовой объем выпуска) изделия и устанавливаются его основные технические характеристики, оценивается возможная прибыль предприятия.

Результаты обоснования необходимости выпуска нового изделия оформляются в виде Технического задания на разработку проекта изделия. Техническое задание регламентирует состав, структуру и технические характеристики изделия. Отдельный его раздел — Технико-экономическое обоснование — посвящен экономическим вопросам.

В поисковом проектировании принимают участие ведущие специалисты предприятия — сотрудники отдела маркетинга, конструкторы технологи, экономисты. К работе могут привлекаться также отдельные специалисты или коллективы специалистов других фирм.

2. Конструирование. На данном этапе осуществляется детальная разработка конструкции изделия. Структура, состав и геометрические параметры изделия должны соответствовать техническому заданию и обеспечивать требуемые эксплуатационные характеристики изделия.

3 стр., 1074 слов

… – ОАО «АК «Корвет», промышленное предприятие, занимающееся производством и реализацией нефтегазового оборудования. Основной целью курсовой работы является систематизация знаний по теме «Издержки производства и себестоимость продукции», применение их на практике, получение навыков …

Если это требование выполнено, то говорят о технологичности изготовления изделия.

Результаты конструирования оформляются в виде комплекта конструкторской документации. Он включает в себя деталировочные и сборочные чертежи, спецификации и другие документы. Чертежи выполняются в соответствии с действующими стандартами (в России используется стандарт ЕСКД, на западе обычно применяются стандарты ISO и ANSI).

В настоящее время в конструкторскую документацию могут включаться компьютерные модели деталей и сборочных единиц изделия.

3. Технологическая подготовка производства. Данный этап состоит в обеспечении технологической готовности предприятия к выпуску данного изделия, при соблюдении требований к качеству, срокам и объемам выпуска, а также с учетом запланированных затрат.

Технологическая подготовка производства (ТПП) включает:

• обеспечение технологичности изделия (включая технологичность конструкции изделия и технологичность выполнения работ при его изготовлении, эксплуатации и ремонте);
• разработку и внедрение технологических процессов (механообработки, сборки, штамповки, литья, термообработки и др.) для изготовления деталей и узлов изделия;

• проектирование и изготовление необходимого нестандартного оборудования и средств технологического оснащения (приспособлений, пресс-форм, штампов, специального режущего и мерительного инструмента);

• управление процессами ТПП.

4. Создание опытного образца. Этот этап имеет своей целью проверку качества принятых конструкторских и технологических решений путем испытаний опытного образца изделия. По результатам испытаний могут быть внесены изменения как в конструкторскую документацию (то есть в конструкцию изделия), так и в разработанные технологические процессы.

5. Освоение производства. На данном этапе предприятие должно выйти на намеченные объемы выпуска изделия, стабилизировать качество продукции и добиться заданной трудоемкости на всех стадиях производства. Здесь может понадобиться освоение дополнительных производственных мощностей, совершенствование технологических процессов, повышение численности и квалификации персонала.

Этапы создания нового изделия являются элементами Жизненного Цикла Изделия (ЖЦИ), который охватывает все стадии жизни изделия — от изучения рынка перед проектированием до утилизации изделия после использования.

4 Анализ оснащенности предприятия технологическим
оборудованием

На заводе имеется производственная база, включающая собственное
металлургическое производство, и собственная заготовительная база, обновленная
в последние годы современным заготовительным оборудованием: машинами плазменной
резки «Кристалл», гильотинными ножницами MAXIMA 3020 и др.

Автоматическая сварка продольных балок главных рам выполняется на
установке фирмы Fronius (Австрия). Обработка главных рам и узлов тележек
тепловозов ведется на двухстоечном продольно-фрезерном станке SHW-UF 6L
(Германия). Запущен в работу зубошлифовальный станок с ЧПУ RAPID 900 (Германия)
со встроенной измерительной системой для контроля зубчатых колес и шестеренок.

Для изготовления корпусных деталей тепловозов приобретен и работает
вертикальный обрабатывающий центр MCFV1680 (Чехия). Для механической обработки
рам тележек тепловоза монтируется фрезерный одностоечный станок FR-10.000 фирмы
SOLARUCE.

Введен в эксплуатацию зубошлифовальный обрабатывающий центр с ЧПУ модели
RAРID-900 (станкозавод Hofler, Германия), имеющий встроенную
контрольно-измерительную систему с непосредственным отображением на экране
заданного и получаемого во время шлифования контура зубчатого зацепления.

1 Создание 3D-модели изделия

Построение 3D-моделии изделия осуществлялось в системе Autodesk Inventor.

Для создания детали необходимо на главной панели выбрать пункт
«Файл/Новый».

Создаем эскиз детали, представленный на рисунке 7.

Рисунок 7 – Эскиз детали

С использованием операции «Вращение» была получена трехмерная модель (рис.8).

Рисунок 8 – Результат применения операции «Вращение»

Далее на рис. 9 – 15 представлены этапы формирования основной геометрии
детали «Вал».

Рисунок 9 – Результат применения операции «Выдавливание»

Создаем шпоночные пазы с помощью операции «Выдавливание» (рис.10-12).

Рисунок 10 – Результат применения операции «Выдавливание»

Рисунок 11 – Результат применения операции «Выдавливание»

Рисунок 12 – Результат применения операции «Выдавливание»

Для создания резьбы применяем операцию «Резьба», результат представлен на
рисунке 13.

Рисунок 13 – Результат применения операции «Резьба»

Рисунок 14 – Результат применения операции «Отверстие»

Рисунок 15 – Результат применения операции «Резьба»

2 Подготовка конструкторской документации

В рамках подготовки конструкторской документации был создан чертеж детали
«Вал».

Построение чертежа осуществлялось в системе Компас 3D. Чертеж создан на
основе, полученной в Autodesk Inventor 3D-модели c помощью импортирования
модели в формате STEP и операции «Вид с модели» были вставлен главный вид. Так
же созданы необходимые вспомогательные виды, разрезы и сечения.

Инструменты работы с чертежом позволяют нанести размеры детали с
последующей их корректировкой (также возможен выбор из автоматически
проставленных размеров), поставить величину шероховатости поверхностей,
технические требования, основную надпись и др.

Чертеж детали «Вал» выполняется на листе формата А3 в соответствии с ЕСКД
и изготавливается в масштабе 1:1.

.3 Анализ возможностей и особенностей импортирования
трехмерных моделей деталей из Autodesk Inventor в САПР Pro/Engineer

Следующим этапом автоматизированной конструкторско-технологической
подготовки производства является формирование технологического процесса и
управляющей программы для детали «Вал». Для этого будет использована созданная
ранее трехмерная модель детали, которая будет передана в Pro/Engineer.

Для передачи файла 3D-модели детали в систему Pro/Engineer, которая не
воспроизведет внутренний формат САПР Autodesk Inventor (*.ipt), необходимо выбрать формат,
поддерживаемый как одной, так и другой системами.

Современные САПР поддерживают большое количество форматов представления
геометрической информации об изделии, такие как IGES, SAT, XT, STEP, VRML и др.

Сохраним созданную модель детали в формате STEP и импортируем в
Pro/Engineer (рисунок 16).

Рисунок 16 – Импортированная модель в формате STEP

Деталь «Вал» является частью рычажного механизма открывания и закрывания
люка вагона.

D-модель детали получена в результате использования САПР Autodesk
Inventor . Для импорта трехмерных моделей деталей и сборок изделий из САПР
Autodesk Inventor использовался стандарт STEP для обеспечения корректного
импорта функциональных особенностей и геометрии модели.

4. Построение чертежа детали «Вал» осуществлялось в системе
Компас 3D.4. Автоматизация технологической подготовки производства

1 Выбор современного технологического оборудования для
производства изделия

Для изготовления изделия было выбрано следующее оборудование:
универсальный токарный станок с ЧПУ CTX 310 ecoline (рис. 17). Он оснащен
быстродействующей системой управления и панелью DMG SLIMline® с SIEMENS 840D
solutionline или HEIDENHAIN CNC Pilot 620.

Ключевые аспекты:

·        Высокодинамичный шпиндельный привод

·        Револьвер VDI 30
/ 40 с 12 инструментальными станциями, из них – до 6 приводных инструментов

·        Автоматически перемещаемая задняя бабка, обеспечивающая
максимальную гибкость обработки

·        Цифровые приводы и линейные направляющие для повышения
динамики и точности

Рисунок 17 – Универсальный токарный станок с ЧПУ CTX 310 ecoline

Технические характеристики станка представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Технические характеристики станка CTX 310 ecoline

4.2 Разработка маршрутного ТП изготовления изделия

Упрощенный маршрутный ТП изготовления изделия «Вал» представлен в таблице
2.

Таблица 2 – Маршрутный технологический процесс

3 Выбор металлообрабатывающего инструмента и назначение
режимов резания

Выбор металлообрабатывающего инструмента был произведен для токарной
операции.

В качестве фирмы производителя режущего инструмента выбираем Sandvik
Coromant. Компания поставляет широкий ассортимент инструмента для точения,
фрезерования, сверления, обработки резьбы, а также современные системы
модульной быстросменной оснастки.

Ассортимент выпускаемой продукции компании Сандвик превышает 25000
наименований.

В каталоге режущих инструментов производитель указывает не только
геометрические и механические свойства инструмента, но и указывает
рекомендуемые режимы резания. Пример выбора режущего инструмента для токарной
операции приведен в Приложении Д.

Таблица 3 – Режимы резания для выбранного инструмента

Автоматизация конструкторско-технологической подготовки производства детали ‘вал’ с использованием интегрированной сапр proengineer

МИНИСТЕРСТВО
ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФГБОУ ВПО
«Брянский государственный технический университет»

Кафедра
«Компьютерные технологии и системы»

Дисциплина
«Автоматизация конструкторского и технологического проектирования»

КУРСОВОЙ
ПРОЕКТ

«Автоматизация
КТПП детали «В» в условиях предприятия ЗАО «УК «Брянский машиностроительный
завод» в САПР ProEngineer».

Студент группы Брисилина Ю.А.

Преподаватель Шкаберин В.А.

Брянск 2021

Аннотация

В данном курсовом проекте проведен анализ производственных возможностей и
средств автоматизации технологической подготовки производства на ЗАО « УК
«БМЗ».

Разработана трехмерная модель детали «Вал» с использованием среды
проектирования Autodesk Inventor. Сформирована конструкторская документация на
основании этой модели.

Также разработана управляющая программа на станке с ЧПУ с использованием
интегрированной САПР ProEngineer.

Приложение е

Листинг программы

G71

O0001

S220M03Z468..Y0..665.25X0.F.3Z468..

X-25.636.563X-25.216.75.415.563.635.016.75.436Z363.563X-24.817.75.236Z363.563X-24.618.75.037Z363.563X-24.418.75.838Z363.563X-24.219.75.638Z363.563X-24.02.75.439Z363.563X-23.821.75.24Z363.563X-23.621.75.041Z363.563X-23.422.75.841Z363.563X-23.223.75.642Z363.563X-23.023.75.443Z363.563X-22.824.75.243Z363.563X-22.625.75.044Z363.563X-22.425.75.845Z363.563X-22.226.75.645Z363.563X-22.027.75.446Z363.563X-21.827.75.247Z363.563X-21.628.75.047Z363.563X-21.429.75.848Z363.563X-21.229.75.649Z363.563X-21.03.75.449Z363.563X-20.831.75.25Z363.563X-20.632.75.051Z363.563X-20.432.75.852Z363.563X-20.233.75.652Z363.563X-20.034.75.453Z363.563X-19.834.75.254Z363.563X-19.635.75.054Z363.563X-19.436.75.855Z363.563X-19.236.75.656Z363.563X-19.037.75.456Z363.563X-18.838.75.257Z363.563X-18.638.75.058Z363.563X-18.439.75.858Z363.563X-18.24.75.659Z363.563X-18.04.75.46Z363.563X-17.841.75.26Z363.563X-17.642.75.061Z363.563X-17.442.75.862Z363.563X-17.243.75.662Z363.563X-17.044.75.463Z363.563X-16.845.75.264Z363.563X-16.645.75.065Z363.563X-16.446.75.865Z363.563X-16.247.75.666Z363.563X-16.047.75.467Z363.563X-15.848.75.267Z363.563X-15.649.75.068Z363.563X-15.449.75.869Z363.563X-15.25.75.669Z363.563X-15.054.799.177Z344.677

G18X-15.25Z344.5I.177X-15.47Z363.563X-14.858

Z344.995.054Z344.799.274Z363.563X-14.662.191.858Z344.995

X-15.078Z363.563X-14.467.387.662Z345.191.882Z363.563X-14.271.583.467Z345.387.687Z363.563X-14.075.739.177Z345.677.271Z345.583.491Z363.563X-13.879.75..075Z345.739.295Z363.563X-13.683.75.099Z363.563X-13.487.75.903Z363.563X-13.293.695.412Z361.579X-13.487Z361.4I.175X-13.707Z363.563X-13.099.885.293Z361.695.513Z363.563X-12.905.075.099Z361.885.319Z363.563X-12.711.265.905Z362.075.125Z363.563X-12.516.455.711Z362.265.931Z363.563X-12.322.645.516Z362.455.736Z363.563X-12.128.835.322Z362.645.542

G00Z363.563X-11.934.024.128Z362.835.348Z363.563X-11.74.208.776Z363.179.934Z363.024.154Z363.563

G01X-11.545.244X-11.74Z363.208I-.056X-11.96Z363.563X-11.351.X-11.545Z363.244I-.25X-25.436Z468..30