close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Microsoft Word - МРб Программирование обработки на станках с ЧПУ...

код для вставкиСкачать
1
1. Цель и задачи освоения дисциплины
Целью освоения дисциплины «Программирование станков с числовым программным управлением» является формирование у студентов системы знаний о числовом программном управлении технологическим оборудованием и выработка практических умений подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ.
Задачи освоения дисциплины:
1) изучение общих вопросов числового программного управления технологическим оборудованием;
2) изучение основ кодирования управляющих программ с помощью кода ISO;
3) изучение особенностей подготовки управляющих программ для типовых
станков с ЧПУ;
4) изучение основ наладки станков с ЧПУ;
5) изучение методов и средств автоматизации программирования станков с ЧПУ.
2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
Учебная дисциплина «Программирование обработки на станках с ЧПУ» относится к дисциплинам по выбору.
Для освоения дисциплины «Программирование станков с ЧПУ» необходимо
предварительное освоение теоретического и практического материала дисциплин
«Программное обеспечение систем управления», «Автоматизация технологических
процессов и производств», «Средства автоматизации технологических производств».
3. Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины
Освоение дисциплины направлено на формирование
общекультурных компетенций:
• ОК-17 способность применять основные методы, способы и средства получения, хранения, переработки информации, владение навыками работы с компьютером
как средством управления информацией;
профессиональных компетенций:
• ПК-1 способностью собирать и анализировать исходные информационные
данные для проектирования технологических процессов изготовления продукции,
средств и систем автоматизации, контроля, технологического оснащения, диагностики,
испытаний, управления процессами, жизненным циклом продукции и ее качеством;
• ПК-28 способностью разрабатывать планы, программы, методики, связанные с
автоматизацией технологических процессов и производств, управлением процессами,
жизненным циклом продукции и ее качеством, инструкции по эксплуатации оборудования, средств и систем автоматизации и управления, программного обеспечения, другие текстовые документы, входящие в конструкторскую и технологическую документацию;
• ПК-41 способностью участвовать в разработке алгоритмического и программного обеспечения средств и систем автоматизации и управления процессами;
• ПК-48 способностью выполнять работы по наладке, настройке, регулировке,
опытной проверке, регламентному техническому, эксплуатационному обслуживанию
оборудования, средств и систем автоматизации, контроля, диагностики, испытаний и
управления, средств программного обеспечения; сертификационным испытаниям изделий.
В результате освоения дисциплины студент должен
знать:
2
• основные этапы и особенности подготовки информации для управляющей программы (ОК-17);
• структуру управляющей программы, формат ее кадра, основные подготовительные и вспомогательные функции при использовании кода ISO (ПК-41);
• особенности кодирования размерных перемещений, смены и коррекции инструмента в коде ISO (ПК-41);
• особенности подготовки управляющих программ для основных групп станков
с ЧПУ (токарных, сверлильно-расточных, фрезерных, электроэрозионных) (ПК-28);
• знать основные методы и средства автоматизации программирования для станков с ЧПУ (ПК-28);
уметь:
• подготавливать информацию для написания управляющей программы (ПК-1);
• кодировать управляющую программу в коде ISO (ПК-41);
• производить подготовку станка с ЧПУ к работе по управляющей программе
(ПК-48);
• работать с пультом устройства ЧПУ (ПК-48);
• использовать CAD/CAM-системы для разработки управляющей программы
(ПК-28).
3.1. Матрица соотнесения разделов и тем учебной дисциплины и формируемых в них общекультурных и профессиональных компетенций
Разделы и
КоличеКомпетенции
темы дисци- ство ча- ОК-17
ПК-1
ПК-28
ПК-41 ПК-48
Общее
плины
сов
число
•
•
•
•
Раздел 1
12
4
Тема 1.0 Лк
0,5
•
1
Тема 1.1 Лк
1,5
•
1
Тема 1.2 Лк
2
•
•
2
Тема 1 Лз
4
•
1
Тема 2 Лз
4
•
1
•
•
•
Раздел 2
18
3
Тема 2.1 Лк
2
•
1
Тема 2.2 Лк
2
•
1
Тема 2.3 Лк
2
•
1
Тема 3 Лз
4
•
1
Тема 4 Лз
4
•
•
2
Тема 5 Лз
4
•
•
2
•
•
•
•
Раздел 3
12
4
Тема 3.1 Лк
2
•
•
2
Тема 3.2 Лк
2
•
1
Тема 6 Лз
4
•
•
•
3
Тема 7 Лз
4
•
•
•
3
•
•
Раздел 4
9
2
Тема 4.1 Лк
2
•
1
Тема 4.2 Лк
1
•
1
Тема 8 Лз
6
•
•
2
Итого за 7-й
51
семестр
Лк – лекции; Лз – лабораторные занятия.
3
4. Структура и содержание дисциплины
4.1. Лекционные занятия
Наименование разделов и тем лекционных занятий, их содержание и объем в часах
Неделя
семестра
1–4
1, 2
1, 2
3, 4
5–8
5, 6
7, 8
9, 10
11 – 14
11, 12
Наименование разделов и тем, их содержание
1. Общие вопросы разработки управляющих программ
для станков с ЧПУ [1, 2, 5, 7]
1.0. Введение в курс лекций
Объем работы и формы контроля. Цель и задачи курса. Связь
курса с другими дисциплинами. Основная и дополнительная
литература по курсу
1.1. Системы координат (СК) станков с ЧПУ
Назначение СК станка. Базовые точки рабочих органов и фиксированная точка станка. Обозначения осей и движений в СК
станка. Стандартная СК и предъявляемые к ней требования.
Определение направлений в правой системе координат
1.2. Системы координат детали и инструмента. Траектория инструмента
Назначение СК детали (программы). Требования к выбору СК
детали. Назначение СК инструмента. Центр инструмента и его
настроечная точка. Геометрические элементы траектории и
опорные точки. Способы задания положения опорных точек
2. Основы кодирования управляющей информации для
станков с ЧПУ [1, 2, 5, 7]
2.1. Структура управляющей программы
Методы программирования станков с ЧПУ. Языки программирования для станков с ЧПУ. Общие сведения о коде ISO.
Кадр и слово УП. Составные части УП. Формат кадра ISO.
Особенности кадров УП в современных версиях кода ISO
2.2. Подготовительные и вспомогательные функции.
Функции подачи и главного движения
Назначение и особенности записи подготовительных функций. Группы модальных подготовительных функций. Строка
безопасности в УП. Назначение вспомогательных функций.
Особенности использования функций подачи и главного движения
2.3. Кодирование размерных перемещений, смены и коррекции инструмента
Кодирование быстрых перемещений, линейной и круговой
интерполяции. Сплайновая интерполяция. Функция инструмента. Особенности кодирования смены инструмента. Понятие коррекции инструмента. Коррекция инструмента на вылет. Коррекция инструмента на радиус
3. Подготовка управляющих программ для типовых станков с ЧПУ [1, 2, 5, 7]
3.1. Программирование токарных станков с ЧПУ
Области и зоны токарной обработки. Типовые схемы движе4
Объем
в часах
4
0,5
1,5
2
6
2
2
2
4
2
Неделя
семестра
Наименование разделов и тем, их содержание
ния инструмента. Общие особенности программирования токарных станков. Описание профиля детали. Циклы токарной
обработки. Программирование нарезания резьбы
13, 14
3.2. Программирование фрезерных и сверлильнорасточных станков с ЧПУ
Типовые схемы фрезерования. Программирование обработки
карманов. Режим масштабирования и зеркальная обработка.
Особенности объемного фрезерования. Типовые схемы обработки отверстий. Использование полярных координат. Постоянные циклы обработки отверстий
15 – 17
4. Автоматизация подготовки управляющих программ
для станков с ЧПУ [1, 2, 5, 7]
15, 16
4.1. Особенности подготовки управляющих программ на
базе CAD/CAM-систем
Понятие CAD, CAM и CAE. Виды геометрического моделирования. Уровни САМ-системы. Общий порядок работы с
САМ-системой. Бэкплот и верификация. Постпроцессирование. Передача УП на станок с ЧПУ
17
4.2. Итоговое занятие
Подведение итогов за семестр
Итого за 7-й семестр
Объем
в часах
2
3
2
1
17
4.2. Лабораторные занятия
Наименование тем лабораторных занятий, их объем в часах
№ раздела
1
Неделя
семестра
1, 2
3, 4
2
5, 6
7, 8
9, 10
3
11, 12
13, 14
4
15, 16, 17
Наименование тем
1. Организация систем ЧПУ. Конструктивные
особенности и технологические возможности
станков с ЧПУ
2. Подготовка геометрической информации при
контурной обработке детали на станке с ЧПУ
3. Организация работы на станке 16К20Ф3 с
устройством ЧПУ NC-201
4. Кодирование управляющей информации при
контурной обработке детали на станке с ЧПУ
5. Основы программирования для станка
16К20Ф3 с устройством ЧПУ NC-201
6. Использование параметрического программирования и метода подпрограмм для станка
16К20Ф3 с устройством ЧПУ NC-201
7. Основы работы с имитатором обработки деталей на базе стойки Fanuc 21
8. Программирование фрезерно-сверлильнорасточной обработки в системе «T-FLEX ЧПУ»
Объем в
часах
4
4
4
4
4
4
4
6
34
Итого за 7-й семестр
5
4.3. Самостоятельная работа студента
Виды самостоятельной работы студента, их объем в зачетных единицах (ЗЕ)
№ раздела
Неделя
семестра
1
1, 2
Подготовка к лабораторной работе №1 и
оформление отчета по ней [1, 2, 6] (Лзп)
0,05
3, 4
Подготовка к лабораторной работе №2 и
оформление отчета по ней [1, 2, 5] (Лзп)
Подготовка к лабораторной работе №3 и
оформление отчета по ней [1, 2, 5] (Лзп)
0,05
Домашнее задание №1. Построение расчетнотехнологической карты [1, 3, 8] (Дз)
0,05
Подготовка к лабораторной работе №4 и
оформление отчета по ней [1, 2] (Лзп)
0,05
5, 6
2
7, 8
Вид самостоятельной работы студента
9, 10
Трудоемкость, ЗЕ
0,05
0,05
Подготовка к лабораторной работе №5 и
оформление отчета по ней [1, 2, 5] (Лзп)
3
11, 12
13, 14
15, 16, 17
Домашнее задание №2. Разработка управляющей программы [1, 2, 3] (Дз)
Подготовка к лабораторной работе №6 и
оформление отчета по ней [1, 2] (Лзп)
0,05
Подготовка к лабораторной работе №7 и
оформление отчета по ней [1, 2] (Лзп)
Подготовка к лабораторной работе №8 и
оформление отчета по ней [1, 4, 7] (Лзп)
0,05
0,05
0,05
0,5
Итого за 7-й семестр
Лзп – подготовка к лабораторной работе и оформление отчета по ней; Дз – домашнее задание; Реф – написание реферата.
6
4.4. Распределение трудоемкости изучения дисциплины по видам учебной
аудиторной и самостоятельной работы студента (трудоемкость освоения дисциплины – 5 ЗЕ)
Таблица распределения трудоемкости изучения дисциплины (ЗЕ) по видам работы студента
Неделя
семестра
1
2
3
4
5К
6
7
8
9К
10
11
12
13 К
14
15
16
17 К
Итого за
1-й сем.
ПА
Виды учебной работы
аудиторная (2,5 ЗЕ)
самостоят. (2,5 ЗЕ)
Лк
Лз
Дз
Лзп
Посещ.
ТК
Посещ.
ТК
Вып.
Вып.
0,03125
0,0625
0
0,025
0,03125
0,0625
От 0
0,025
0,03125
0,0625
0
0,025
0,03125
0,0625
От 0
0,025
0,03125
Кр 0,0625
От 0,025
0,025
0,03125
0,0625
От 0,025
0,025
0,03125
0,0625
0
0,025
0,03125
0,0625
От 0
0,025
0,03125
Кр 0,0625
От 0,025
0,025
0,03125
0,0625
От 0,025
0,025
0,03125
0,0625
0
0,025
0,03125
0,0625
От 0
0,025
0,03125
Кр 0,0625
0
0,025
0,03125
0,0625
От 0
0,025
0,03125
0,0625
От 0
0,025
0,03125
0,0625
От 0
0,025
0
Кр 0
0
0
0,5
1
0,1
0,4
Суммар.
трудоемкость, ЗЕ
0,11875
0,11875
0,11875
0,11875
0,14375
0,14375
0,11875
0,11875
0,14375
0,14375
0,11875
0,11875
0,11875
0,11875
0,11875
0,11875
0
2
Зач
0
Лз – лабораторные занятия; Лк – лекции; К – контрольная неделя; ТК – форма
текущего контроля; Кр – контрольная работа; Дз – выполнение домашнего задания; От
– защита отчета по лабораторной работе; Реф – написание реферата; ПА – промежуточная аттестация; Зач – зачет
7
5. Образовательные технологии
При проведении лекционных занятий по дисциплине «Программирование станков с числовым программным управлением» используются мультимедийные презентации, отображаемые с помощью видеопроектора на специальном экране.
При проведении лабораторных занятий и защите отчетов по ним, а также при
защите домашних заданий используется метод портфолио. При использовании данного
метода формируется электронная или бумажная папка с достижениями студента по
данной дисциплине. Портфолио позволяет выяснить не только то, что знает и умеет
студент, но и как он пришел к этим знаниям и умениям, подталкивает к диалогу между
преподавателем и студентом. При этом студент сам решает, что именно будет входить
в его портфолио, то есть вырабатывает навыки оценки собственных достижений.
6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов
В качестве текущего контроля предполагается проведение контрольных работ на
5, 9, 13 и 17 неделях семестра. Контрольная работа выполняется на лекциях путем
письменного ответа студентов на контрольные вопросы и решения задач. Кроме того, к
текущему контролю по данной дисциплине относится защита отчетов по лабораторным
работам, которая заключается в устном ответе на контрольные вопросы.
Примерный перечень контрольных вопросов для защиты лабораторных работ:
работа №2
1. Каково назначение системы координат станка?
2. Что представляет собой стандартная система координат станков с ЧПУ?
3. Каково назначение системы координат детали?
4. Для чего предназначена система координат инструмента?
5. Что такое исходная точка и руководствуясь чем выбирают ее положение при
обработке на станках с ЧПУ?
6. Что представляет собой траектория движения инструмента (для положения
какой точки задается и из каких элементов состоит)?
7. Что такое опорная точка траектории инструмента, и какие выделяют виды
опорных точек?
8. Какие используются способы задания положения опорных точек.
9. Что такое эквидистанта, и каким образом координаты опорных точек на ней
при использовании расчетно-аналитического метода?
10. Какие используются способы соединения геометрических элементов эквидистанты, и в каких случаях?
работа №3
1. В каких режимах производится вывод информации на дисплей пульта оператора и как производится переход из одного режима в другой?
2. Какие режимы работы станка можно задать с помощью переключателя режимов?
3. Какова последовательность действий при включении комплекса «станок с
ЧПУ»?
8
4. Какие действия необходимо выполнить для вывода рабочего органа, несущего
инструмент, в фиксированную точку станка?
5. С помощью каких действий можно задать положение нуля детали на пересечении оси вращения шпинделя и правого торца заготовки?
6. Как можно осуществить настройку режущих инструментов путем привязки
каждого из них к нулю детали?
7. Каким образом можно загрузить требуемую управляющую программу в оперативную память устройства ЧПУ?
8. Как можно произвести испытание управляющей программы с помощью графической видеостраницы?
работа №4
1. Что такое управляющая программа, из каких основных частей она состоит?
2. Что понимают под кадром управляющей программы, какого рода информацию он содержит?
3. Каков формат кадра управляющей программы в общем случае?
4. Что такое слово управляющей программы, из каких символов оно состоит?
5. Каково назначение подготовительных функций и как они записываются в коде
ISO?
6. Для чего нужны вспомогательные функции и как они за-писываются в коде
ISO?
7. Какими функциями осуществляется включение вращения шпинделя и как
производится выбор этих функций в зависимости от направления вращения?
8. Какими адресами кодируются скорость главного движения и скорость подачи
и как в программе задаются единицы их измерения?
9. Что такое линейная интерполяция и каков ее формат кадра?
10. Что называют круговой интерполяцией и каков ее формат кадра?
11. Что представляют собой значения параметров I, J, K при задании круговой
интерполяции?
12. Для чего необходима коррекция инструмента на вылет и в чем она заключается?
работа №5
1. Каковы особенности записи размерных перемещений в управляющих программах для токарных станков с ЧПУ?
2. По какому признаку разделяют основные и дополнительные элементы контура детали при токарной обработке?
3. Какие выделяют типовые схемы движения инструмента при токарной обработке?
4. Каковы основные особенности программирования круговой интерполяции в
системе NC-201?
5. Как осуществляется вызов и отмена коррекции на радиус режущей кромки
при вершине резца?
6. Каким образом в системе NC-201 производится определение профиля детали?
7. С помощью каких циклов токарной обработки в системе NC-201 может быть
произведен вызов профиля детали?
8. Каким образом кодируется проход для нарезания резьбы резцом при токарной
обработке?
9. Каков формат цикла нарезания резьбы в системе NC-201?
9
Список вопросов на зачет (7-й семестр):
1. Что такое расчетно-технологическая карта (РТК) и какую роль она играет при
ручной подготовке управляющих программ?
2. Что представляет собой стандартная система координат станков с ЧПУ?
3. Как можно определить направление осей в правой системе координат?
4. Каково назначение системы координат станка и как она обозначается на РТК?
5. Для чего нужны базовые точки рабочих органов станка и где они располагаются у различных видов станков с ЧПУ?
6. Каково назначение системы координат детали и как она обозначается на РТК?
7. Для чего предназначена система координат инструмента и как она обозначается на РТК?
8. Какую роль играет центр инструмента при обработке на станке с ЧПУ?
9. Где располагают центр у различных видов режущего инструмента?
10. Что такое нуль программы, как он обозначается на РТК и руководствуясь
чем выбирают его положение при обработке на станках с ЧПУ?
11. Что представляет собой траектория движения инструмента (для положения
какой точки задается и из каких элементов состоит)?
12. Какими способами может располагаться траектория инструмента относительно контура обрабатываемой детали?
13. Что такое опорная точка траектории инструмента и какие выделяют виды
опорных точек?
14. Какие используются способы для задания положения опорных точек?
15. Каковы основные этапы оформления РТК?
16. Как в общем случае определяются координаты опорных точек на контуре
детали при использовании расчетно-аналитического метода?
17. Что такое эквидистанта и каким образом находятся координаты опорных
точек на ней при использовании расчетно-аналитического метода?
18. Какие используются способы соединения геометрических элементов эквидистанты и в каких случаях?
19. Что такое управляющая программа и из каких основных элементов она состоит?
20. Какова структура управляющей программы?
21. Что такое кадр управляющей программы и какого рода информацию он
содержит?
22. Каков формат кадра управляющей программы в общем случае?
23. Что такое слово управляющей программы и из каких символов оно состоит?
24. Для чего нужны подготовительные функции и каким образом они задаются
в коде ISO-7bit?
25. Какие действия кодируются функциями G00, G01, G02 и G03?
26. Для чего нужны вспомогательные функции и каким образом они задаются
в коде ISO-7bit?
27. В чем различие между функциями М02 и М30?
28. Какими адресами кодируются размерные перемещения рабочих органов?
10
29. Какими адресами кодируются скорость главного движения и скорость подачи?
30. Что такое линейная интерполяция и кадр какого формата ей соответствует?
31. Что такое круговая интерполяция и кадр какого формата ей соответствует?
32. Каким образом кодируется смена инструмента при использовании различных устройств АСИ?
33. Для чего необходима коррекция на вылет инструмента и как она кодируется?
34. Каково назначение коррекции на радиус инструмента, как данная коррекция кодируется и вызывается?
35. Как записываются начало и конец подпрограммы, и как подпрограмма вызывается в управляющей программе?
36. Каким образом кодируются формальные параметры в подпрограммах и как
присваиваются значения этим параметрам?
37. Какими функциями кодируются ускоренные перемещения при сверлильнорасточной обработке?
38. Какими функциями задаются постоянные циклы обработки отверстий?
11
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
7.1. Основная литература
1. Проектирование автоматизированных технологических процессов: учебное
пособие / А. Н. Трусов; ГУ КузГТУ. – Кемерово, 2008.
2. Трухин В.В. Гибкие производственные системы: учеб. пособие. – Кемерово:
КузГТУ, 2010. – 136 с.
3. Полетаев, В. А. Компьютерно-интегрированные производственные системы
[Электронный ресурс]: учеб. пособие / ФГБОУ ВПО "Кузбас. гос. техн. ун-т
им. Т. Ф. Горбачева", Каф. информ. и автоматизир. производств. систем. - Кемерово,
2011. - 201 с http://library.kuzstu.ru/meto.php?n=90530&type=utchposob:common
7.2. Дополнительная литература
4. Коновалов, Б. И. Теория автоматического управления: учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности 210106 - "Промышленная электроника"
направления подготовки дипломированных специалистов 210100 - "Электроника и
микроэлектроника" / Б. И. Коновалов, Ю. М. Лебедев. - СПб.: Лань, 2010. - 224 с.
http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_cid=25&pl1_id=538
5. Серебреницкий П.П. Программирование автоматизированного оборудования:
учебник для вузов: В 2 ч. Ч. 1. / П.П. Серебреницкий, А.Г. Схиртладзе. – М.: Дрофа,
2008. – 576 с.
6. Серебреницкий П.П. Программирование автоматизированного оборудования:
учебник для вузов: В 2 ч. Ч. 2. / П.П. Серебреницкий, А.Г. Схиртладзе. – М.: Дрофа,
2008. – 301 с.
7. Ловыгин А.А., Васильев А.В., Кривцов С.Ю. Современный станок с ЧПУ и
CAD/CAM система. – М.: «Эльф ИПР», 2006. – 286 с.
8. Сосонкин В.Л., Мартинов Г.М. Системы числового программного управления: Учеб. пособие. – М.: Логос, 2005. – 296 с.
9. Босинзон М.А. Современные системы ЧПУ и их эксплуатация / М.А. Босинзон; под ред. Б.И. Черпакова. – 2-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия»,
2008. – 192 с.
10. Шмелин В.К. Управление системами и процессами: учебник для студентов
вузов / В.К. Шмелин, О.В. Хазанова. – Старый Оскол: ТНТ, 2007. – 320 с.
11. Трухин, В. В. Технологические основы создания РТК и ГПС [Электронный
ресурс]: конспект лекций / Кузбас. гос. техн. ун-т, Каф. гибких автоматизир. произв.
систем. - Кемерово, 2002. - 110 с
http://library.kuzstu.ru/meto.php?n=90205&type=utchposob:common
2008. – 192 с.
7.3. Программное обеспечение и Интернет-ресурсы
ГУ КузГТУ обеспечен необходимым комплектом лицензионного программного
обеспечения для проведения занятий по дисциплине «Программирование обработки на
станках с ЧПУ».
В качестве программного обеспечения для проведения занятий требуется использовать операционную систему MS Windows XP, текстовый редактор MS Word версии не ниже 2003 для подготовки отчетов по лабораторным, программу-иммитатор
стойки Fanuc 21 фирмы Arinstein, CAD-систему T-FLEX 11 с модулем ЧПУ.
12
Некоторые интернет-ресурсы по дисциплине «Программирование обработки на станках с ЧПУ»:
1. http://www.rosinf.ru
2. http://www.vimi.ru
3. http://www.inside-zi.ru
4. http://www.infojournal.ru
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Лабораторные занятия по дисциплине проводится в лаборатории систем ЧПУ
(ауд. 3111), оснащенной станком 16К20Ф3 с устройством ЧПУ NC-201, стойкамиимитаторами Arinstein системы Fanuc 21, необходимым числом персональных компьютеров с соответствующим программным обеспечением.
13
Документ
Категория
Техническая литература
Просмотров
242
Размер файла
390 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа