Obsah
1 Technologie obrábění na CNC obráběcím stroji ................................................................. 2
Souřadnicový systém ......................................................................................................... 2
Vztažné body ................................................................................................................. 6
Absolutní odměřování, přírůstkové odměřování ............................................................. 8
Geometrie nástroje ...........................................................................................................10
Korekce nástrojů - soustružení ......................................................................................13
Korekce nástrojů - frézování ..........................................................................................15
Úvod do NC programování ...............................................................................................16
Struktura NC bloku ........................................................................................................16
Programové (dle ČSN-přípravné) funkce dle normy DIN 66025 ....................................20
Programování soustruhu ...................................................................................................34
Programování frézky .........................................................................................................35
1
1 Technologie obrábění na CNC obráběcím stroji
Souřadnicový systém
V NC programu jsou mimo jiné udány dráhy a cílové body, které má najíždět nástroj. Aby
byly příkazy v programu správné musíme umět přesně zadat jednotlivé body pohybu
nástroje. Základem je proto určit v rovině nebo prostoru systém, který umožní definovat
polohu zadávaných bodů. Takovým vztažným systémem je souřadný systém.
2
Souřadný systém (u frézování) sestává ze tří na sebe kolmých os, na kterých je číselná
hodnota nanesena v určitém měřítku.Průsečík těchto os se nazývá počáteční nebo nulový
bod souřadného systému.
Vodorovná osa se označuje X,svislá Y.
U soustružení je osa rovnoběžná s osou vřetene označena Z,osa na ni kolmá X.
Tento pravoúhlý systém souřadnic se nazývá kartézský.
Mimo kartézského souřadného systému můžeme použít také polárních souřadnic,např.
pokud má obrobek více úhlových rozměrů.
Bod v rovině bude pak v polárních souřadnicích definován těmito údaji:
•
délka L
•
úhel A
3
Pro frézování (3-osé) jsou osy označeny X,Y,Z
4
5
Vztažné body
Při řízeni stroje (soustruhu) dochází k pohybu suportu, což představuje pohyb v souřadném
(referenčním) systému .V tomto systému si nyní určíme následující referenční body:
•
Nulový bod stroje
Výchozím bodem tohoto referenčního systému je nulový bod stroje. Ten je pevně určený
výrobcem stroje a není možné jej měnit.
•
Referenční bod
Referenční bod je pevně určený bod ležící uvnitř pracovního rozsahu vztažného bodu
nástrojové hlavy. Od referenčního bodu jsou vztaženy souřadné osy suportu.
•
Vztažný bod nástroje
Údaje o poloze suportu jsou v řídícím systému vztaženy k referenčnímu bodu .Ten se
nachází na dorazové ploše nástrojové hlavy. Protože pro praktické použití je pohodlnější
zadávat polohu špičky nástroje (která se liší u každého nástroje), zadáváme řídícímu
systému pro každý nástroj hodnoty korekcí, které určují vzdálenost referenčního bodu
nástroje a špičky nástroje. Podle těchto diferenčních hodnot vypočítá řídící systém dráhu k
cílovému bodu.
•
Nulový bod obrobku
Nulový bod obrobku je vztažen k nulovému bodu stroje a může být libovolně přemístěn .Je
vhodné jej volit tak aby byl shodný s „nulovým bodem“ na výkrese - tím nám odpadne
přepočet souřadnic.
Leží-li nulový bod na čele obrobku (obr. 1.6) programujeme souřadnice ve směru osy
Z s opačným znaménkem.
6
Poloha nástroje Suport může být dle provedení stroje před nebo za osou rotace obrobku
Povšimněte si, jak se mění poloha souřadného systému (obr. 1.7).
7
Absolutní odměřování, přírůstkové odměřování
V technickém kreslení se používají dva druhy kótování (obr. 1.8)
•
Absolutní odměřování - G90
Při tomto způsobu odměřování vztahujeme všechny měřené údaje k počátečnímu bodu
souřadného systému tzv.vztažný bod odměřování.
•
Přírůstkové odměřovaní - G91
Oproti absolutnímu odměřování zde zadáváme vždy vzdálenost mezi dvěma sousedním
body .Takto měřené údaje se označují jako inkrementální.
Podle způsobu jakým chceme souřadnice zadávat do programu můžeme již při kreslení
výkresu postupovat tak, aby kóty odpovídaly absolutnímu nebo přírůstkovému odměřování,
(obr. 1.9).
8
9
Geometrie nástroje
Použití soustružnických nástrojů je závislé na jejich geometrických vlastnostech.Tak
například rohový nůž má pro čelní soustružení nebo hrubování menší úhel břitu než nůž pro
soustružení načisto. (obr. 110)
K důležitým znakům geometrie nástrojů patří:(obr. 1.11)
— úhel hřbetu α
— úhel břitu β
— úhel špičky ε
— délka/šířka břitu
— poloměr špičky břitu ( R 0,4)
U nástrojů pro vnitřní obrábění je důležité navíc:
— úhel čela γ
— délka a průměr dříku
— minimální průměr obráběného otvoru
10
ε
R = 0.8
aretační šroub
utvařeč třísky
β
γ
tříska
α
11
Pro spirálové vrtáky je limitující:
— průměr
— maximální hloubka vrtání
Úhel pomocného Tento úhel je velmi důležitý pro výrobu “klesajících“ obrysů. Jeho velikost v
ostří podstatě určuje zda je nástroj pro daný obrobek použitelný. Je-li úhel pomocného ostří
menší než sklon obrysu dochází ke kolizím s držákem nástroje nebo poškození obrobku.
(obr. 1.12)
12
Korekce nástrojů - soustružení
Různé nástroje pro obrábění se svou geometrií navzájem značně liší. Poloha pracovního
bodu břitu vzhledem k poloze vztažného bodu nástroje je různá. Proto pro každý nastroj je
pro výpočet dráhy nutné určit vzdálenosti mezi špičkou břitu a vztažným bodem nástrojů.
Tyto hodnoty jsou uloženy jako hodnoty korekcí do příslušné tabulky. Důležité údaje pro
výpočet korekcí dráhy jsou:
•
•
X a Z - ová vzdálenost od referenčního bodu nástrojů
Poloměr zaoblení špičky
Špička nástroje bývá zaoblena. Poloměr tohoto zaoblení bývá od několika desetin poloměru
zaoblení milimetru až po kruhové plátky (pro dělený řez a těžké hrubování). Řídící systém
přepočítá dráhu nástroje vztaženou na vrchol břitu .
13
14
Korekce nástrojů - frézování
•
Korekce délky
Korekce délky udává vzdálenost mezi vztažným bodem nástroje a koncem frézy ve směru
osy Z.
•
Poloměr frézy
Pro každý nástroj je v paměti korekcí uložen doplňkový poloměr. Je-li V NC programu
zadána výměna nástroje, bude hodnota korekcí načtena do paměti pracovní a použita pro
výpočet korigované dráhy nástroje.
•
Dráha středu frézy
Na základě hodnoty poloměru frézy uložené v paměti korekcí je řídícím systémem
vypočtena dráha středu nástroje (korekce poloměru frézy). Tato dráha se nazývá
ekvidistantou k programovanému obrysu, a má od tohoto obrysu v celé délce konstantní
vzdálenost.
15
Úvod do NC programování
Pro tvorbu NC programů je nezbytně nutná přehledná programová struktura. Dbáme li na
přehlednost, je značně ulehčeno hledáni chyby, případně provedení změn. Tuto přehlednost
oceníme zejména při hledání chyby v programu pře po jiném programátorovi.
Struktura NC bloku
NC program musíme pro automatické obrábění rozvést do jednotlivých pracovních kroků a
16
tyto instrukce přeložit do řídícímu systému srozumitelné „řeči“- kódu.
NC program se skládá z bloků (řádků) které jsou sestaveny z jednotlivých příkazů-slov.
Každý příkaz (slovo) se skládá ze dvou částí. Adresné a Významové. Adresa určuje kam
bude instrukce směřována.
Příklad:
Každé slovo dále dělíme na adresu a význam.
Významy adres v NC programu
N – číslo bloku (řádku)
G – přípravná funkce (funkce dráhy)
X – x souřadnice cílového bodu
Y – y souřadnice cílového bodu
Z – z souřadnice cílového bodu
F – posuv
S – počet otáček vřetena
T – číslo (pozice) nástroje / číslo řádku korekcí
M – pomocné funkce (smysl otáčení vřetene,chlazení…)
Stálé a jednorázové příkazy
Stálé (modální) příkazy zůstávají po načtení z programu stále platné a musí být buďto
zrušeny,nebo přepsány příkazem se stejnou adresou.Oproti tomu jsou jednorázové příkazy
platné pouze v bloku ve kterém jsou zapsány.
Stálé příkazy jsou například :smysl a počet otáček, velikost posuvu, určení nástroje atd. Tyto
příkazy stačí zadat pouze jednou a jsou vykonávány až do zrušení nebo změny hodnoty.
Příklad:
N115 F0,07 S1800 M03
N120 G01 Z-60
17
N125 X+70
N130 Z-85
N115 Je programován posuv 0.07 mm/ot, otáčky vřetena 1800 ot/min, smysl otáčení
vřetena -po směru pohybu hodinových ručiček. Tato technologická data jsou automaticky
uchována i v blocích N120 až N130.
N120
Nástroj přejede pracovním posuvem ze své okamžité polohy na souřadnici Z-60
N125 Funkce G01 platí z minulého bloku nástroj tedy pojede na souřadnici X 70
N130 Nástroj přejíždí po souřadnici Z na hodnotu -85
Pomocné funkce (M)
K přípravným funkcím je nutné zadávat i funkce pomocné,řadící
otáčky,posuvy,chlazení,výměny nástrojů atd.,nebo manipulující s programem.
M03
vřeteno zapnuto-otáčení ve směru pohybu hodinových ručiček CW
M04
vřeteno zapnuto-otáčení proti směru pohybu hodinových ručiček CCW
M05
vřeteno vypnuto
18
M07
1. chladící čerpadlo zapnuto (vnitřní chlazení)
M08
2. chladící čerpadlo zapnuto (chlazení mlhou – vnější)
M09
chladící čerpadla vypnuta
M00 programový stop - po načtení této funkce je program zastaven a obsluha může
provést měření, nebo odstranit třísky atd…
M30 ukončení NC programu.Zároveň je vypnuto chladící čerpadlo a vřeteno.NC program
je „přelistován“ na začátek
M02
ukončení NC programu, ale nevrací se na začátek
M99 ukončení podprogramu.Řídící systém se vrací do hlavního programu a pokračuje ve
vykonávání příkazů od dalšího řádku,než ze kterého byl podprogram vyvolán.
M19
orientace (úhlové polohování) vřetena
Velikost posuvu F
Je programována v milimetrech za otáčku pro soustružení
Např.: F0.200 - rychlost posuvu činí 0,2 mm za otáčku
Nebo je programována v milimetrech za minutu pro frézování
Např.: F180 - rychlost posuvu činí 180 mm za minutu
Počet otáček vřetene S
Je programován v otáčkách za minutu ( n / min)
Např.: S1800
- počet otáček je 1800 za minutu
Výměna nástroje T
Je programována adresou T, za kterou následuje tří, nebo čtyřmístné číslo. První číslo, nebo
19
dvojčíslí udává pozici (otočení) nástrojové hlavy,druhé dvojčíslí pak číslo řádku ze kterého
budou načteny korekce.
Např.: T0808
Po načtení tohoto příkazu řídící systém pootočí nástrojovou hlavu tak, aby v pracovní poloze
byl nástroj upnutý na pozici č.8 a zároveň tomuto nástroji přiřadí korekce z řádku č. 8
rejstříku nástrojových korekcí.
Programové (dle ČSN-přípravné) funkce dle normy DIN 66025
G00 přejezd rychloposuvem
G01 lineární interpolace pracovním posuvem
G02 kruhová interpolace ve směru hodinových ručiček
G03 kruhová interpolace proti směru hodinových ručiček
G04 časová prodlevaG09 přesné zastavení
G20 programování v palcích (inch)
G21 programování v milimetrech (mm)
G22 volání podprogramu
G26 najetí bodu výměny nástroje
G40 zrušení korekce poloměru nástroje
G41 korekce poloměru vlevo
G42 korekce poloměru vpravo
G53 zrušení přírůstkového posunutí nulového bodu
G54-G58
posunutí nulového bodu absolutně
G76 cyklus pro řezání závitů (soustruh)
G59 posunutí nulového bodu přírůstkově
G80 ukončení pevného cyklu
G90 absolutní odměřování
G91 přírůstkové odměřování
G92 omezení otáček (platí pro soustruhy)
G96 konstantní řezná rychlost (platí pro soustruhy)
G97 přímé zadání otáček vřetene (platí pro soustruhy)
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
Připomínka: Funkce G09 musí být v samostatném bloku!!!
31
32
33
Programování soustruhu
34
Programování frézky
35
Vztažné body na CNC frézce
36
37
38
39
40
41
42
Download

1 1 Technologie obrábění na CNC obráběcím stroji