Burunyi Pál CNC TECHNOLÓGIA ÉS PROGRAMOZÁS II. Gépkezelés
NSZI 2007
Bevezetés Tisztelt Szakemberek, könyvünkben a CNC forgácsolás szakterületen belül a CNC vezérlésű eszterga és marógépek kezelését elsősorban a CNC technikával ismerkedők számára kívánjuk összefoglalni úgy, hogy az alapvető kezelési és hozzátartozó technológiai ismereteket a szerszámgépszerszám és vezérlő együttes szemléletével mutatjuk be. Az egyes vezérléstípusokhoz néhány kivételtől eltekintve az internetről szabadon letölthető kezelési ismeretek mindenki számára elérhetők ezért itt nem elsősorban a CNC vezérlések kezelésének új szemléletbeli ismertetése a célunk, hanem egyetlen vezérléstípus (NCT104T és M) tükrében alapvető, a szerszámgépekre, szerszámokra és az alkalmazott technológiákra vonatkozó ismereteket kívánunk nyújtani. Amennyiben az olvasó nem az általunk kiválasztott vezérléstípussal dolgozik, általános CNC-s ismeretei alapján más vezérlésekhez (főleg az NCT-vel kompatíbilis FANUC vezérléscsaládhoz) is alkalmazhatja az itt leírtakat. Az itt közölt általános jellegű (minden vezérlésre érvényes) információk akkor is használhatók, ha egy gépkezelőnek egy általa még nem, vagy kevésbé ismert vezérlésű szerszámgépen kell munkát végeznie (pl. referencia pontra küldés általános lehetőségei, szerszámbemérés általános, minden vezérlőnél alkalmazható módja, pontossági mérések elvégzésének módjai, a főorsó forgatásának, kézi mozgatásoknak módjai, kopott szánok okozta problémák kiküszöbölése stb.) Az egyes üzemmódok tárgyalásánál az ismeretek általánosabbá tétele és a témára való szélesebb körű rálátás érdekében az NCT104T (M)vezérlő fontosabb szolgáltatásait összehasonlítjuk más vezérlések által biztosított szolgáltatásokkal. Néhány modern nyelvkönyvben is tapasztalható az a módszer, hogy a fontosabb nyelvi formákat, szerkezeteket összehasonlítják az ismertebb európai nyelvek esetében és ha a CNC
2
programozás szabványos kódrendszerét (DIN 66025) egyfajta nyelvnek tekinthetjük, hasznos lehet az ilyen jellegű áttekintés. Azokat a szövegrészeket, melyek általános (vezérléstől független) CNC-s információkat tartalmaznak a következő jellel emeljük ki:
A kifejezetten NCT vezérlőre vonatkozó információkat a következő jellel emeljük ki:
A kezelési ismeretek leírásánál az anyagi és/vagy személyi biztonságot érintő műveleteknél a következő figyelmeztető jelzést alkalmazzuk: Figyelem ! Az összetettebb ismereteket tárgyaló fejezetek végén a leírtak tovább gondolására, különböző tanulságok levonására alkalmas ellenőrző kérdéseket teszünk fel. Ezeket a kérdéseket a következő jellel különböztetjük meg:
Tartalomjegyzék 1.
CNC esztergagépek kezelése (NCT 104T) .........................................5
1.1 Általános kezelői ismeretek, a vezérlő bemutatása ..............................5 1.1.1 Ismerkedés a szerszámgéppel; a gép bekapcsolása .....................5 1.1.2 A vezérlő bemutatása ....................................................................8 1.1.3 Referencia pont felvétel ...............................................................15 1.2 Kézi üzemmódok és a kézi üzemmódokban elvégezhető műveletek ..23 1.2.1 A mozgatás üzemmód .................................................................24 1.2.2 A léptetés üzemmód ....................................................................26 1.2.3 A kézikerék üzemmód .................................................................28 1.2.4 A kézi üzemmódokban elvégezhető műveletek ...........................30
3
1.3 Az alkatrész program szerkesztése, kezelése ....................................63 1.4 Az alkatrészprogram belövését segítő funkciók az automata üzemmódon belül ...............................................................................76 1.5 A program végrehatása, indítása és leállítása ....................................84 1.6 Beavatkozási lehetőségek programfutás közben ................................90 1.7 Ellenőrző mérések a megmunkált felületen, korrekciózás ..................99 1.7.1 Ellenőrző mérések .......................................................................99 1.7.2 A forgácsolószerszámok korrekciózása .....................................101 1.8 A vezérlés hibaüzeneteinek értelmezése..........................................109 1.8.1 Teendők hibaüzenet észlelésekor .............................................109 1.8.2 Közreműködés a hiba elhárításánál ..........................................110 1.8.3 A hibaüzenetek fajtái .................................................................111 1.9 Biztonságtechnikai követelmények ...................................................115 1.10
Karbantartás ...............................................................................122
1.11 Egy munkadarab CNC esztergán történő legyártásához szükséges ismeretek összefoglalása ................................................130 1.11.1 A munkadarab és a szerszámgép előkészítése .......................130 1.11.2 A gyártási sorrend megállapítása ............................................133 1.11.3 A hagyományos és CNC-s gyártási dokumentációk kialakítása ...........................................................................................................133 1.11.4 Az előgyártmány elkészítése ...................................................135 1.11.5 Bázisfelületek kialakítása ........................................................135 1.11.6 Készülék igény meghatározása ...............................................136 1.11.7 A gép bekapcsolása, ellenőrzések, referencia pont felvétel, a szánok munkatartományának ellenőrzése.........................................138 1.11.8 Felszerszámozás, szerszámok bemérése gépen belül, vagy gépen kívül, (szerszámbemérő készülékben) munkadarab nullpont felvétele..............................................................................................138 1.11.9 A program bevitele, tesztelése, első munkadarab legyártása, korrekciózás .......................................................................................140 1.11.10 A program véglegesítése, archiválás .....................................142 1.11.11 A gépkezelő szerepe gépbeállítói rendszer megléte esetén ..142 2. CNC marógépek kezelése (NCT 104M).........................................144 2.1 Általános kezelői ismeretek, a vezérlő bemutatása .........................144 2.2 A kézi üzemmódokban elvégezhető műveletek................................145 2.2.1 Egyedi mondat bevitele .............................................................145 2.2.2 Nullponteltolás felvétele.............................................................152 2.2.3 Szerszámbemérés ....................................................................166
4
2.3 Az alkatrészprogram szerkesztése, kezelése ..................................174 2.4 Az automatikus működés üzemmódjai és az alkatrészprogram belövését segítő funkciók .................................................................175 2.5 A program végrehajtása, indítása és leállítása .................................175 2.6 Beavatkozási lehetőségek programfutás közben .............................175 2.7 Ellenőrző mérések a megmunkált felületeken, korrekciózás. ...........176 2.8 A vezérlés hibaüzeneteinek értelmezése .........................................181 2.9 Biztonságtechnikai követelmények ..................................................181 2.10 Karbantartás ..................................................................................181 2.11. Egy munkadarab CNC marógépen történő legyártásához szükséges ismeretek összefoglalása .................................................................184 2.11.1 A munkadarab és a szerszámgép előkészítése .......................184 2.11.2 Gép bekapcsolása, ellenőrzések, referencia pont felvétel, a szánok munkatartományának ellenőrzése .........................................186 2.11.3 Felszerszámozás, szerszámok bemérése, munkadarab nullpont felvétele..............................................................................................187 2.11.4 Ellenőrzések a biztonságos megmunkálás érdekében ............194 2.11.5 A program bevitele, tesztelése, első munkadarab legyártása, korrekciózás .......................................................................................197 2.11.6 A program véglegesítése, archiválás .......................................199
1. CNC esztergagépek kezelése (NCT 104T) 1.1 Általános kezelői ismeretek, a vezérlő bemutatása
1.1.1 Ismerkedés a szerszámgéppel; a gép bekapcsolása Tapasztalt és a szakmával ismerkedő CNC gépkezelőnél egyaránt fontos, hogy amikor egy új szerszámgép kezelésével bízzák meg, a biztonságos gépkezelés érdekében először jól ismerje meg a kezelendő gépet. Ehhez a meglévő általános ismeretei mellett szükséges a géphez rendelkezésre álló dokumentációk tanulmányozása és a munkatársak (főleg a géppel korábban dolgozók) tanácsainak figyelembe vétele.
5
A CNC szerszámgép bekapcsolása előtt célszerű szemrevételezéssel ellenőrizni, hogy a gép biztonságos, bekapcsolható állapotban van-e:
Biztonsági berendezései sértetlenek legyenek.
Ne legyen fogásban az éppen beváltott szerszám.
Ne legyen szemmel látható módon végálláson egy vagy több szán.
Ne legyenek törések vagy rögzítetlen gépelemek (pl. meghibásodás miatt rögzítetlen revolverfej)
Különösen akkor fontos a munkatársak véleményét kérni bekapcsolás előtt, ha a géppel többen dolgoznak, vagy ha bárki már felhasználható tapasztalatokkal rendelkezik a működésére vonatkozóan. Ilyenek lehetnek pl. a következők:
„Z” tengely mentén nem minden referencia pontra küldési művelet sikeres. Esetleg többször ismételni kell a műveletet.
„X+ ” irányban a végálláson megszorul a szán, a hajtás biztonsági rendszere leold és csak kulccsal lehet felszabadítani a mozgást.
A hűtőfolyadék szivattyú eltömődött, ki kell tisztítani.
A géplámpa izzója kiégett, ki kell cserélni.
Az olajnyomás figyelmeztető jelzése folyamatosan világít, nem megfelelő viszkozitású kenőolaj lett betöltve.
A túl alacsony fordulatszámok bekapcsolása időnként sikertelen.
A vezérlőn az OVERRIDE gomb 120%-ánál érintkezési hibás (120%ra állítva az előtolás leáll).
Fentiek mellett kiemelt fontossága van az ún. „üzenő füzeteknek” melyekben a váltótársak apró de fontos információkat adnak át egymásnak. Ilyenek lehetnek pl. a következők:
6
Figyelni kell az „X” mellékhajtást működtető motort mert az utóbbi időben a szokásosnál melegebb.
A hűtőfolyadék elvezető cső kezd eldugulni és a hűtőfolyadék időnként ráfolyik a mellékhajtást működtető motorokra. Meg kell szüntetni a hibát.
A szegnyereg mozgató orsója egy bizonyos ponton szorul, valószínűleg berágódott.
Figyelem: Csak akkor végezzük el a bekapcsolást, ha minden körülményt úgy ítélünk meg, hogy a szerszámgép bekapcsolható állapotban van.
Egy CNC szerszámgép bekapcsolásakor először a kapcsolótáblánál fordítjuk „ON” állásba a főkapcsolót, majd a szerszámgép erősáramú kapcsolóját kapcsoljuk „ON” állásba végül pedig a CNC vezérlőt kapcsoljuk be (lásd 1.1. ábra ) (a vész-stop nyomógomb ne legyen benyomott állapotban).
1:fali kapcsolószekrény 2:erősáramú szekrény
3.vezérlő bekapcsolása
1.1. ábra CNC gép bekapcsolási sorrendje
7
A kikapcsolási sorrend fordított, tehát a vezérlőnél kezdjük és a fali kapcsolószekrénynél fejezzük be. Bekapcsolásnál célszerű megfigyelni a gép viselkedését és a keletkező hangokat, zajokat. Hibára utaló jelek lehetnek pl. ha nem halljuk a szokásos motorhangokat, vagy valamelyik szán vagy a revolverfej a bekapcsolás pillanatában megmozdul vagy nem a szokásos üzenetek jelennek meg a monitoron.
1.1.2 A vezérlő bemutatása Az NCT104T eszterga 15”-os színes monitorral szerelt vezérlőjének ábrája (lásd 1.2. ábra) :
8
1.2. ábra. Gépi kezelőegységgel kiegészített kezelőpanel
A továbbiakban erre a kezelőpanel kivitelre hivatkozunk. -Az NCT 104T vezérlő korszerű, valóban magas szintű technológiai és számítástechnikai szolgáltatásokat nyújt a kezelő számára. Néhány olyan kezeléstechnikai szolgáltatást bemutatunk, melyre az igény a gépkezelők részéről régóta megfogalmazódott és ennél a vezérlőnél megvalósult:
9
Folyamatos mozgatás (JOG) üzem a tengelyirány gomb és a Start gomb együttes lenyomása után (előtolással történő folyamatos esztergálás lehetősége a gomb állandó nyomása nélkül)
Előtolással történő programbeli mozgások (G1, G2, G3) többszörös sebességgel történő végzése (beállítható szorzószám használatával) amíg a gyorsmeneti mozgatás gombot benyomva tartjuk automata üzemmódban.
Rajzi pálya kirajzoltatásának lehetősége bekapcsolt pályakövetés mellett is egyetlen gomb megnyomásával.
Más korszerű vezérléscsaládokkal összehasonlítva talán a nagyoló hosszesztergáló ciklusban (G77) programozható szakaszos forgácstörések lehetősége hiányzik.
Figyelem: Kiemeljük, hogy a vezérlő kezelési ismereteit csak megfelelő programozási ismeretek birtokában lehet elsajátítani és a gép kezelőjének valamennyi általa végzett művelet (mely lehet akár egyetlen nyomógomb megnyomása is) következményeit teljes mértékben ismernie kell. -A gyártó (NCT KFT) által az interneten is közzétett kezelői leírások mindenki számára lehetővé teszik az NCT vezérlők megismerését. Ebből kiindulva könyvünkben inkább a szerszámgép és a vezérlő együttes szemléletével kívánunk gyakorlati tanácsokat adni főként kezdő gépkezelők számára úgy, hogy ezt más vezérlőknél is hasznosítani tudják. Egy CNC gépkezelő minden CNC vezérléstől ugyanazon kezelési feladatok elvégezhetőségét várja el vagyis minél egyszerűbben ( a lehető legkevesebb kezelőelem megnyomásával) minél biztonságosabban és minél nagyobb számítógépes támogatás mellett. Történtek próbálkozások
10
egészen különleges kezelési módok kialakítására mint pl. a néhány nyomógombos dialógus alapú kezelés de lényegében mindig ugyanazon fő üzemmódok elérési lehetősége volt kialakítva. Ezek a fő üzemmódok egy CNC esztergánál általában a következők:
Referencia pont felvétele (itt történik meg a szerszámgép beépített mérőrendszerének hitelesítése)
Program készítése, tesztelése, archiválása
Manuális műveletek (kézikerékkel vagy „JOG” gombokkal történő mozgatás, egyedi mondatok bevitele és végrehajtása)
Automata üzemmódban történő program futtatás
Offset memória műveletek –úgymint szerszámkorrekciók, nullponteltolások, paraméterek beállítása stb.
Néhány modern CNC vezérlőnél a fenti felsorolás szerinti fő üzemmódok más-más módon jelennek meg (SINUMERIK 840D vezérlőnél pl. kezelési tartományokon belül találhatók az általánosan ismert fő üzemmódok) az NCT 104T vezérlőnél ezek áttekinthető és egyszerű módon kapcsolhatók.
Az NCT vezérlővel ismerkedő gépkezelő számára –főleg, ha korábban nem ilyen magas szintű számítástechnikai és kezeléstechnikai szolgáltatásokat nyújtó CNC vezérlővel dolgozott- első tekintetre úgy tűnhet, hogy túl sok kezelőelem van a vezérlőszekrényen. Természetesen – mint mindenki aki egy új vezérléssel ismerkedik- először igyekszik azokat a kezelőelemeket mielőbb megismerni melyeket minden CNC vezérlésen általában megtalálhatunk és amelyeknek segítségével többé kevésbé minden szokványos feladat megoldható. Nos ezek a kezelőelemek gyorsan beazonosíthatók a vezérlőn és hasonlóképen
11
funkcionálnak mint több Európában ismert és megszokott vezérlőnél (Fanuc, Sinumerik, Mitsubishi, stb.) A vezérlő használata előtt mindenképpen szükséges, hogy a kezelő ismerje meg és értse meg a kezelési leírás (internetről letölthető) minden részletét. Az alábbiakban kiemeljük az NCT vezérlő azon nyomógombjait és kezelőelemeit amelyeket az általános CNC-s ismereteink vagy más vezérlő ismerete alapján első pillantásra beazonosíthatunk. Ezeknek gyors felismerését követően lényegesen egyszerűbb és természetszerűbb a vezérlő teljes megismerése: Fő üzemmódok:
Kézi mozgatás („JOG”)
Léptetés („inkrementális „jog”)
Kézikerék
Referencia pontra futás
Automata üzemmód Az egyes üzemmódokon belül használható kezelőelemek:
12
Ciklus start gomb
Ciklus stop gomb
Tengelymozgatási gombok
Lépésválasztó gombok
Override kapcsoló
Fordulatszám százalék kapcsolók
Főorsó forgatás kapcsológombjai
Mondatonkénti végrehajtás
13
Feltételes mondat kihagyás
Feltételes stop (M1)
Program tesztelés
Gép zárva funkció (inhibitálás)
Száraz futás
Lépés jobbra (nyíl) (korábbi NCT vezérlőknél:
)
Lépés le; mondat bevitel/egyedi mondat (korábbi verziók:
Lapozás le (page down) (korábbi NCT verziók:
Lapozás fel (page up) (korábbi NCT verziók:
Törlés (delete)(korábbi NCT verziók:
14
)
)
)
)
Reset (hibamentes alapállapot beállítása) Ha a gépkezelő több CNC vezérlés kezelését ismeri, meglévő ismeretei segítik egy-egy új vezérlés kezelésének elsajátítását. Az NCT104T vezérléshez pl. jó alap lehet egy FANUC vezérlő ismerete de a megismerés fordított sorrendben is (…későbbi FANUC ismeretek) számos előnyt biztosít.
1.1.3 Referencia pont felvétel
A bekapcsolást követően a szerszámgépet alkalmassá kell tenni arra, hogy a beépített mérőrendszere a munkadarab kiválasztott nullpontjához képest pontos koordináta pozíciókat tudjon felvenni, vagyis „hitelesíteni” kell a tengelyenként kiépített mérőrendszereit. Erre szolgál az ún. „referencia pont felvételi” üzemmód. A bekapcsolást követően tehát a referencia pont felvételével folytatjuk a munkát. Minden vezérlőre érvényes, hogy a referencia pont felvételt csak akkor lehet elvégezni, ha nincs hiba (vész) állapotban a gép. Négyféle referencia pont felvételi módot építhet ki egy CNC gép építője (kapcsolóra futással, távolságkódolt mérőrendszerrel, rács referencia pont felvétellel és lebegő referencia pont felvétellel) de a legáltalánosabban elterjedt a kapcsolóra futással történő módszer (ún. gépi ref. pont felvétel). A továbbiakban a közvetett útmérő berendezéseknél kiépített gépi referencia pont felvételi műveletre térünk ki.
15
A legkorábbi vezérlőknél előfordult, hogy a referencia pontra futás sebessége konstans gyorsmeneti sebességgel történt melyre az előtolás szabályzó (override) gomb hatástalan volt. Ilyen vezérlőknél a munkatársak általában figyelmeztetik az új gépkezelőket a gyorsmeneti futásból származó veszély lehetőségeire. Általánosan ismert technikája a gépi referencia pont felvételnek, hogy az üzemmód kiválasztását követően addig nyomjuk a kiválasztott tengelyirány gombot, amíg az adott tengely mentén a szán referencia pontra nem fut. A tengelyirány gombnál a „+” vagy „-„ kiválasztásának a legtöbb vezérlőnél nincs jelentősége, mivel a referencia pontra futás irányát a vezérlő „ismeri”. Néhány vezérlésnél csak ilyen módszerrel küldhetők referencia pontra a szánok. A másik általánosan ismert gépi referencia pontra küldési módszer, hogy az üzemmód kiválasztását követően először a START gombot nyomjuk meg, majd elegendő egy pillanatra a tengelyirány gombot megnyomni és a kiválasztott szán referencia pontra fut. További lehetőség, hogy több tengely mentén egyszerre is küldhetők a szánok referencia pontra. Fontos tudni, hogy néhány FANUC verzió a biztonság érdekében CNC vezérlésű esztergánál csak kötött sorrendben (először az „X” majd a „Z” tengely mentén) engedi a szánokat referencia pontra küldeni.
A gépi referencia pont felvétel az NCT 104T vezérlőnél mindkét módszerrel történhet vagyis végezhetjük a start gombon keresztül (csak egy pillanatra megnyomva a tengelyirány gombot) vagy úgy, hogy az üzemmód kiválasztást követően csak a tengelyirány gombokat használjuk. Mindkét módszernél hatásos az override gomb, tehát a referencia pontra küldés sebességét a gépkezelő választhatja meg.
16
Előfordulhat, hogy valamelyik tengely mentén a referencia pontra küldés nem minden esetben sikeres (végállásra fut a szán). Ilyenkor célszerű a referencia pontra küldést megismételni úgy, hogy nem a START gombon keresztül végezzük, hanem folyamatosan nyomjuk a tengelyirány gombot. A bekapcsolást követően tehát vegyük fel az esztergagépünk gépi referencia pontját : Végezzünk egy ismételt ellenőrzést a gépnél annak érdekében, hogy
-
felmérjük a referencia pontra futást esetlegesen akadályozó tényezőket: A szerszám ne ütközzön a munkadarabbal, ha a gépen szegnyereg van kialakítva és a referencia pont a szegnyereghez közeli ponton van, a szegnyereg ne legyen a szán mozgástartományában illetve ne legyen rögzítve (lásd 1.3. ábra)
1.3. ábra. Referenciapontra futást akadályozó szegnyereg
-
Ezután a referencia pontra futás nyomógombját megnyomva belépünk a ref.pont felvételi üzemmódba:
17
-
Ezt követően két lehetőség van: -
Ha a START gombot megnyomjuk, elegendő a tengelyirány gombokat egyszer megnyomni és a szánok referencia pontra futnak.:
-
Másik lehetőség, hogy a tengelyirány gombokat folyamatosan nyomva referencia pontra futtatjuk a szánokat (az override gomb egyik esetben se legyen 0% értéken). Biztonságos körülmények esetén a referencia pontra futtatás történhet mindkét tengely mentén egyszerre is, kevésbé biztonságos esetben célszerű először az „X” tengelyt referencia pontra küldeni, majd ezt követően a „Z” tengelyt.
-
A referencia pont felvételét úgy érzékelhetjük, hogy az NCT vezérlő abszolút koordináta kijelzésénél az „X” és „Z” koordináták mellett megjelenik egy „ „ jel (lásd 1.4. ábra). A kijelzés alsó sorában a „REF” felirat fehér színe utal a funkció aktív jellegére)
18
1.4. ábra. Referencia pont felvétele
A referencia pont felvételével kapcsolatos fontos ismeret, hogy több CNC vezérlő (pl. FANUC OT, FANUC 10T stb.) referenciapont felvétel nélkül semmilyen programfuttatási lehetőséget nem tesz lehetővé (még egymondatos manuál mondatot sem) vagyis ha a referencia pont felvétele valamilyen hiba miatt akár csak egyetlen tengely mentén is nem lehetséges, a géppel úgyszólván lehetetlen munkát végezni, hiszen a főorsó forgatása is egy ún. egymondatos program futtatását igényli.
Az NCT 100-as vezérlőcsaládnál kedvező lehetőség ilyen esetben, hogy minden olyan parancs mely nem abszolút koordinátára (G90…) történő mozgást jelent beadható és végrehajtható referencia pont felvétele nélkül is. Akár komplett utasítás sorozat is futtatható, ha az csupán növekményes (G91…) jellegű mozgásparancsokat és/vagy segédfunkciókat (M3, M4, M8 stb.) tartalmaz. Annak ellenére, hogy ennél a vezérlőnél rendelkezésre áll ez a lehetőség, célszerű a bekapcsolást követően a referencia pont felvételével folytatni a munkát, ahogyan a régebbi CNC vezérlőknél megszokhattuk.
19
Sajnos rögtön a gép bekapcsolását követő első sikertelen lépés lehet a gépkezelő számára a referencia pont felvétele. Viszonylag gyakran előforduló probléma ez, hiszen a kapcsolóra futással történő referencia pont felvétel esetében több feltétele van a sikeres műveletnek. Ezek közül kiemelhetjük a következőket:
Ne legyen végállási helyzetben az adott szán.
Ne legyen fellazulva a mikrokapcsoló ütköző lovasa.
Ne legyen hibás az adott szánhoz tartozó mikrokapcsoló.
Ne legyen hibás az adott szán mellékhajtása illetve ne legyen olyan globális jellegű hibaállapot mely tiltja a referencia pont felvételt.
Figyelem ! Hangsúlyozzuk, hogy elektromos hibát a gépkezelő nem háríthat el, mindazonáltal a fenti hibák közül az első kettő esetében a gépkezelőnek lehetősége van önállóan vagy egy munkatárs segítségével szakszerűen elhárítani az akadályt míg a másik két esetben a karbantartó szakember számára fontos lehet a gépkezelő tapasztalata, megfigyelése. Az önálló hibaelhárítás csak ott lehetséges, ahol viszonylag nagyfokú önállósággal dolgoznak a CNC gépkezelők. -
Ha a szán végállási helyzetben van referencia pont felvétele előtt, és a mellékhajtás még aktiválható (nem tiltja le a mozgást az elektronikus védelem) kézikerékkel vagy a JOG (NCT vezérlőnél a „JOG” megnevezése: ”Mozgatás”) üzemmódbeli tengelymozgás gombok segítségével általában a szán „lehozható” a végállásról. A művelet előtt –főleg kezdő gépkezelőknek- feltétlenül át kell gondolni, hogy milyen irányú mozgást kell végezni, mivel előfordulhat, hogy téves mozgatási irány miatt a probléma súlyosbodik és a mellékhajtás védelem végleg „leold”, akkor már csak a golyós orsót kulccsal forgatva lehet a szánt munkatartományba állítani (lásd 1.5. ábra.
20
1.5. ábra. Golyós orsó kulccsal történő forgatása
-
Amennyiben egy szán (bármilyen oknál fogva) végállásra futott és a mellékhajtómű már nem aktiválható, a golyósorsó kézi forgatásával lehet a szánt mozgatni. Ehhez a művelethez egy olyan kulcsra van szükség mely a golyós orsó végén kialakított négyszög vagy hatszög végződéshez megfelelő.
Figyelem ! Mivel a golyósorsó kézi forgatása rendkívül egyszerűnek tűnő feladat, hangsúlyozzuk, hogy csak teljesen áramtalanított gépnél és átgondoltan végezhető! Bekapcsolt gép mellett történő próbálkozás károsíthatja a mellékhajtást ! A kézi mozgatásnál abból az elvből indulunk ki, hogy a gép kikapcsolt állapotában ugyanakkora szögelfordulású előre és hátra fordítás (a golyós orsónál) nem okoz változást. Ha néhány mm-t lehozzuk a szánt kikapcsolt állapotban a végállásról, majd bekapcsolva a gépet teljesen a munkatartomány közepére állunk egy újabb kikapcsolást követően a golyós orsónál az elfordítás ellenkező irányban „nullázható”. Általában elegendő egy kikapcsolt állapotban végzett egyszeri beavatkozás a golyós orsónál.
21
Az NCT vezérlőknél megrendeléskor kérhető az erősáramú szekrényben kiépített végállás-feloldó gomb melynek segítségével feloldható a végállási hibaállapot és a szán akkor is munkatartományba hozható, ha a mellékhajtás tiltása már beavatkozott. Bármely vezérlőnél használjuk ezt a lehetőséget, mindig egy munkatárs segítségét kell hívni aki addig benyomott állapotban tartja a gombot amíg a szánt lehozzuk a végállásról. A művelet előtt körültekintően át kell gondolni a mozgatási irányt mivel a probléma súlyosbodhat rossz irány megválasztása esetén. Karbantartást követően, vagy akár új szerszámgépnél is előfordulhat, hogy a referencia pont felvételi kapcsoló ütköző lovasa elmozdul (a rögzítőcsavarok fellazulása miatt). Szerencsés esetben a gépkezelő megfigyelheti a bizonytalan referencia pont felvételt és az ütköző-lovast néhány próba útján be tudja állítani a helyes pozícióba.
1.6. ábra. Referencia pont ütközőjének rögzítése
Ennél a feladatnál kiemelt jelentősége van annak az ismeretnek, hogy a növekményes útmérő berendezések (forgójeladók) referencia pontra futásnál az előlassító ütköző impulzusjelét követően meghatározott számú golyósorsó fordulaton belül keresik a forgó jeladó tárcsán a nullimpulzus jelet melynek hatására megtörténik a beépített mérőrendszer hitelesítése. Ennek az ismeretnek a birtokában akár a gépkezelő is megítélheti, hogy a
22
végállás ütköző előtt hozzávetőlegesen milyen pozícióban kell rögzíteni a referencia pont előlassító ütköző lovasát. Ez az ismeret többféle vezérlőtípusnál illetve gép konfigurációnál hasznosítható, mindazonáltal fontos, hogy a beállítás előtt célszerű a tapasztalt munkatársakkal konzultálni annak érdekében, hogy ne futtassuk végállásra a szánt.
Ellenőrző kérdések a fejezet tartalmának megértése illetve tovább gondolása érdekében:
Ha NCT vezérlőnél a referencia pontra futás
és a tengelymozgatás gombok
majd a start billentyű
megnyomását követően a
szánok nem futnak referencia pontra annak ellenére, hogy nincs hibaüzenet, mi lehet az oka a mozgások elmaradásának?
Szerepet játszik-e a mellékhajtást mozgató motor és az arra szerelt forgó jeladó tengelyei közötti holtjáték mentes kapcsolat minősége a referencia pont sikeres felvételénél ? (Általában gumi vagy ún. „harmonika” tengelykapcsolóval, japán CNC gépeknél pedig gyakran két db., egymástól rugóval szétfeszített fogaskerékkel csatlakozik a forgó jeladó a mellékhajtás motorjához. Hiba esetén a kapcsolat nem holtjáték mentes)
Ha a referencia pontra futás közben Ön akadályt észlel, melyik nyomógombokkal tudja megállítani az elindított folyamatot?
1.2 Kézi üzemmódok és a kézi üzemmódokban elvégezhető műveletek
Addig amíg a legtöbb CNC vezérlőnél a kézi üzemmódokban (mozgatás, léptetés és kézikerék) csak viszonylag kevés járulékos művelet végezhető
23
(pl. kézi szerszámcsere) az NCT 104T vezérlőnél a kézi üzemmódokban lehetséges az
egyedi mondat végrehajtása (klasszikus megnevezése: egymondatos program üzemmód);
munkadarab nullponteltolás bemérése;
szerszámkinyúlások (hosszkorrekciók) bemérése.
A kézi üzemmódokban végezhető műveletek az üzemmódba történő belépést követően a monitor alatti funkcióbillentyűkkel választhatók ki.
A CNC vezérlők mozgatás üzemmódját angol kifejezéssel „JOG” üzemmódnak, a léptetés üzemmódot inkrementális (növekményes) JOG üzemmódnak nevezzük. Az egyedi mondat (ún. egy mondatos program üzemmód) a legtöbb vezérlőnél MDI vagy MDA, esetleg Manual nyomógomb felirattal szerepel míg a kézikerék jele minden vezérlőnél azonos. Ezek tehát a kézi üzemmódok, de bizonyos szempontból ide sorolható a referencia pont felvételi üzemmód is.
1.2.1 A mozgatás üzemmód A mozgatás üzemmódba a
nyomógomb megnyomásával léphetünk
be. Ezután a tengelyirány gombokat használva egy vagy egyszerre több tengely mentén végezhetünk kézi mozgatást öröklött (1372 JOGFEED paraméter=0) vagy a gyártó által beállított sebességgel (1372 JOGFEED paraméter=1) melyre az override (előtolás szabályzó) gomb százalékos értéke hat. A gépkezelők többsége a gyárilag beállított sebességű, override gombbal szabályozható beállítással dolgozik, de a
24
munkadarabhoz történő beállás jellegétől függően a mozgatási mód átállítható. Ha a tengelyirány gomb mellett a középső gyorsmeneti gombot is nyomva tartjuk, a kiválasztott tengely gyorsmenettel mozog miközben a kijelzőn követhetjük a szánok koordinátáit (lásd 1.7. ábra– a kijelzésen a fehér színben megjelenő „MOZGAT” felirat a funkció aktív jellegére utal)
1.7. ábra. A mozgatás üzemmód kijelzése
Figyelem ! A munkadarab program belövése (… a CNC-s szakmában „programbelövésnek” nevezzük az először futtatott program véglegesítési folyamatát) mellett a legtöbb ütközés, törés a gyorsmeneti mozgatások következtében keletkezik. Forgó munkadarab mellett csak megfelelő gyakorlattal és mindenkor átgondoltan javasolt a gyorsmeneti mozgatást használni. Kezdő gépkezelők számára
25
biztonságosabb a kézikerék üzemmód használata addig amíg a tengelyirányok használata nem válik készség szintűvé! Az NCT vezérlőknél kedvező szolgáltatás a mozgatás üzemmódon belül, hogy a szánmozgást folyamatossá tehetjük a tengelyirány gomb folyamatos nyomva tartása nélkül is úgy, hogy a mozgás indításakor a kiválasztott tengelyirány gombot és a start gombot egyidőben benyomjuk:
gombok egyike +
(START) = folyamatos mozgás
Figyelem ! A folyamatossá tett mozgatás (főleg nagyobb előtolás esetén) már nem nyújtja azt a biztonságot, hogy a nyomógomb felengedése azonnal leállítja a mozgást. Különösen akkor jelent veszélyt, ha mozgás közben a gyorsmeneti gombot is benyomjuk (folyamatos gyors mozgás jön létre) . Veszélyes esetben használható akár a vész-stop nyomógomb is a mozgás leállítására. Normál esetben a ciklus stop
vagy a reset
nyomógomb
szünteti meg a folyamatos mozgatást.
1.2.2 A léptetés üzemmód A léptetés üzemmódba a
gomb segítségével léphetünk be. Ezután ki
kell választani az egy nyomógomb megnyomás hatására történő lépés nagyságot (1,10,100,1000 inkremens. A modern CNC gépeknél 1 inkremens általában = 0,001 mm, - ez érvényes az NCT vezérlőkre is) a következő nyomógombok egyikével:
26
A léptetés indítását a tengelyirány gombok egyikének megnyomásával végezhetjük:
Léptetés üzemmódban –hasonlóan a mozgatás üzemmódhoz-a tengelyek pozícióit a képernyőn követhetjük (lásd 1.8. ábra). A léptetés üzemmódot főleg beállításokhoz használjuk.
1.8. ábra. A léptetés üzemmód kijelzése
Figyelem ! Nagyobb lépésnagyság választása esetén a mozgatás üzemmód gyorsmeneti mozgásaihoz hasonló szerszám (munkadarab) törési lehetőség áll fenn. Nagyobb lépések végrehajtása folyamán veszélyes közelség észlelésekor a nyomógomb hirtelen elengedésével a mozgás
27
leáll. Kezdő gépkezelőknek a kisebb lépésekkel történő megközelítés javasolt.
1.2.3 A kézikerék üzemmód A kézikerék üzemmódot a
nyomógomb megnyomásával
kapcsolhatjuk be.
A kézikerék üzemmód használata érdekében minden CNC vezérlőnél három nyomógombot kell megnyomni (több gépkezelő ún. „három gombos” üzemmódnak nevezi). Mégpedig az üzemmód, (lásd fent) a lépésnagyság (lásd a léptetés üzemmódnál) valamint a tengelyirány gombot. Utóbbinál ha egy tengelyirányt kiválasztunk, a „+” és „-„ irány egyaránt kigyullad mivel a mozgás irányát a kézikerék forgatási iránya szabja meg. A kézikerék forgatási irányának és a hozzátartozó valóságos tengelymozgási iránynak az összefüggése készségszintű egy gyakorlott gépkezelőnél.
Kézikerék üzemmódban a gépkezelőknek szokatlan, hogy több NCT vezérlő alapbeállítása szerint az override (előtolás szabályzó) gomb nem lehet 0% értékre állítva. A 0%-tól eltérő beállítás esetén a kézikerék hatásos és a sebesség nem függ az override állásától, csupán a kiválasztott fokozattól és a kezelő által végzett forgatás gyorsaságától. A nulla %-nál történő blokkolás egyfajta biztonsági tiltást tesz lehetővé, mindazonáltal más vezérlésekhez képest kezdetben szokatlan lehet a gépkezelő számára. Ugyancsak szokatlan jelenség lehet az NCT vezérlőknél (főleg azok számára, akik a dinamikus egyenáramú mellékhajtásokkal szerelt CNC
28
gépek működését szokták meg) a kézikerék üzemmódban jelentkező lemaradás. Ez azzal jár, hogy a kezelő által nagy sebességgel forgatott kézikerék leállítása után a szán tovább mozoghat (a gép lelépi a letekert impulzusszámot).
Figyelem ! A fent ismertetett lemaradási jelenség is lehetséges ütközésveszélyt jelent ezért a tokmány közelében (főleg forgó munkadarab esetén) csak megfelelő körültekintéssel célszerű nagyobb távolságokon nagy kézikerék sebességet használni! Veszélyhelyzetben („elszabaduló” mozgás észlelése a kézikerék elengedését követően) a vész stop nyomógomb használata javasolt (minden funkciót leállít, kivéve a géplámpa). A nem kívánatos lemaradás kiküszöbölhető, ha a vezérlő kézikönyvében a kézikerék üzemmódnál leírt módon az egyik gépi adatot a memóriatárban átállítjuk (a 1373 HNDLFEED paramétert 1,3,5,7-be állítjuk be). Ebben az esetben a kézikerék elengedésekor a mozgás leáll, de a valóságos lépésnagyság nem lesz arányos a kézikerék kattanásainak számával. A kézikerék üzemmódban –hasonlóan a mozgatás és a léptetés üzemmódokhoz-a tengelyek pozícióit a képernyőn követhetjük (lásd 1.9. ábra)
29
1.9. ábra. A kézikerék üzemmód kijelzése
1.2.4 A kézi üzemmódokban elvégezhető műveletek Egyedi mondat végrehajtása: Az egyedi mondatok bevitelének és végrehajtásának célja a következő lehet:
Egyszerű forgácsolási műveletek (pl. előkészítő műveletek vagy javítások stb.) végrehajtása programozott módon.
Fordulatszám bevitele és főorsó forgatás egyedi mondat segítségével majd a mozgatás vagy kézikerék üzemmódban történő forgácsolás a pozíció kijelző figyelése mellett.
Ellenőrzések, próbák, ún. modellezések végrehajtása. Kevésbé ismert vezérlőn munkát kezdve egyik legjobb módszer a vezérlő sajátosságainak megismerésére az, hogy egyedi mondatok végrehajtásán keresztül a kezelő úgymond „kifaggatja” a szerszámgépet. Az egyedi mondatok segítségével megismerhető a gépnek az egyes parancsok végrehajtásakor várható viselkedése. Az egyedi mondatok segítségével végzett gyakorlás jelentősen hozzájárulhat a készségszintű, biztonságos gépkezelés elsajátításához ezért kiemelt jelentőséggel bír. Főleg kezdő
30
gépkezelőknek ajánlott az így végzett gyakorlás de gyakorlott, vezérlést váltó szakemberek számára is előnyös lehet.
Addig amíg más vezérlőknél (pl. Fanuc, Sinumerik) az egyedi mondatok bevitele általában az MDI vagy MDA megnevezésű ún. egymondatos program üzemmódban lehetséges, az NCT vezérlőnél –ahogyan a korábbiakban leírtuk- a kézi üzemmódok egyikében lehetséges. A bevitel érdekében a kijelzési menü gomb
segítségével meg kell
keresni a PROGRAM funkciócsoportot majd ezen belül az egyedi mondat funkciót választjuk ki (lásd 1.10. ábra )
1.10. ábra. Az egyedi mondat funkció kiválasztása
Miután kiválasztottuk az egyedi mondat funkciót, a műveleti menü gomb megnyomásával belépünk az egyedi mondat bevitelének kezelőfelületére (lásd 1.11. ábra) és bevihetjük a kívánt mondatot. Bármilyen típusú mondat bevihető, kivéve azokat a mondatokat melyeknél a végrehajtás két mondatot igényel (pl. automatikus pályakövetés bekapcsolása vagy két mondattal programozandó beégetett ciklusok)
31
1.11. ábra. Egyedi mondat bevitele
Az 1.11.ábrán látható a szerszám jelenlegi abszolút pozíciója (X18.312 Z15.584), sötétkék sávban pedig a bevitt egyedi mondat. A „Végpont” és az „Abszolút” koordináta adatok megegyezők mivel a „START” gombot még nem nyomtuk meg. Ha a sárga színben megjelenő címsorban a nyíl gombokkal a mondat lezárása előtt számbevitel nélkül még mozogtunk, a címsorban sárga kockában megjelenő címnek (az ábrán „P”) nincs jelentősége. A bevitelt a cím és számbillentyűkkel végezhetjük. A szavak és a mondat lezárása (nyíl billentyűkkel:
) után a végrehajtás a start
billentyű megnyomására történik. A mozgás sebessége az override gomb segítségével módosítható : Az egyedi mondatban indított főorsó forgás fordulatszáma (az automata üzemmódhoz hasonlóan) emelhető vagy csökkenthető vagy beállítható a programozott 100%-os érték a fordulatszám módosító gombok segítségével:
A módosítás általában 50% és 150%
között végezhető (a gép építője határozza meg).
32
A főorsó forgás elindítása után a forgás leállítható majd jobbos vagy balos forgásiránnyal újra indítható: Nagyobb fordulatszámok esetén kerülni kell a főorsó forgás leállítása (M5) nélkül végzett közvetlen forgásirányváltást. Konkrét példa az egyedi mondat funkció használatára egy 4x45-os letörés utólagos elkészítése érdekében (lásd 1.12. ábra):
1.12. ábra. Letörés készítése
Egyedi mondat bevitelével megforgatjuk a főorsót konstans fordulatszámmal (G97
S650
M4
majd START
) A beírandó fordulatszámot fejszámolással vagy a szerszámforgalmazók által terjesztett csúszólapos táblázattal
33
meghatározhatjuk. A CNC gép mellett munkát végezve az n=1000v/d képlet segítségével azonnal meghatározhatjuk az alkalmazandó fordulatszámot. Gyakorlott gépkezelők keményfém szerszámanyag esetén acél munkadarabnál kézi megmunkáláshoz általában egyszerűen a 100.000/ d képletet használják míg gyorsacél esetén a 20.000/d képlettel számolnak. Jelen esetben legyen n=100.000/503,14 =637 f/p. A példából látható, hogy csupán hozzávetőleges pontosságú értéket adtunk be. Kisebb eltérésnek nincs jelentősége, mivel a fordulatszám módosító gombokkal a helyes érték beállítható. Ha túl nagy fordulatszámot állítunk be, a keletkező forgács szemmel láthatóan égett lesz. Túl kicsi fordulatszám esetén a forgácsolt felületminőség nem megfelelő. Fontos szempont, hogy egy fejszámolással hozzávetőlegesen kiszámított fordulatszám érték hasznosabb és biztonságosabb mint a véletlenszerűen beírt érték!
Ezután kézikerékkel
megközelítjük a munkadarab
homlokfelületét úgy, hogy a letörés levegőből induljon (X42 Z0.1 koordinátára visszük a szerszám bemért élpontját).
Egyedi mondat bevitelével (G1 majd start
Xi10
Zi-5
F0.1
) elvégezzük a letörést a munkadarabon. A
szerszám a munkadarabon kívüli ponton (52) áll meg. CNC forgácsolás közben a jó gépkezelő gondolatban a szerszámmal együtt „utazik” és minden érzékszervével a forgácsolás jelenségeire (hangok, rezgések, szagok stb.) koncentrál. Kezével olyan távolságra van a vezérlőtől, hogy bármelyik pillanatban beavatkozhasson annak ellenére, hogy minden technológiai lépés következményeivel számolni tud.
Kézikerékkel
eltávolítjuk a szerszámot a munkadarabtól.
34
A következőkben egy másik konkrét példát mutatunk be az egyedi mondat funkció használatára olyan esetben, amikor egy menetárokba (M30x2) történő visszaállás érdekében néhány próbafutás segítségével kell a munkadarabot megfelelően pozicionálni (lásd 1.13. ábra) A menetárokba történő visszaállásra a szakma több módszert is ismer.
1.13. ábra. Menetárokba való visszaállás
Egyedi mondat bevitelével megforgatjuk a főorsót a lehető legkisebb konstans fordulatszámmal (pl. G97
START
S100
M3
majd
) (M3 vagy M4 a szerszám beállítástól ill. a menet balos
vagy jobbos jellegétől függő)
Kézikerékkel
a menet névleges átmérőjénél 0.1 mm-el nagyobb
átmérőre (X30.1) pozicionálunk, a hossztengely mentén pedig pl. Z4 re.
35
Egyedi mondat bevitelével (G33 start
Z-20
) elvégezzük a menetvágást levegőben.
F2
majd
Ezen az
átmérőn menetet vágva a levegőben megfigyelhető a menetárokban történő futás (Z4-re ismét G33 bevitelével vagy kézikerékkel visszapozicionálhatunk). Amennyiben G78 kódot tartalmazó rövid kis program automata üzemódbeli futtatásával állunk be a menetre, a G78 kód részletes használatát az első kötet 4.1.3. fejezete ismerteti.
A tokmányt kilazítva szükség szerint fordítunk néhány fokot a munkadarabon (…vagy kezdjük a menetvágást néhány tized mm-el eltolt pozícióból „Z” irányban, pl. Z4.1 mm-től) annak érdekében, hogy a menetlapka éle pontosan a menetárokban fusson. Rögzítsük újra a darabot a tokmányban ha a munkadarab forgatásával állunk be.
A mondatot ismét lezárjuk és startolunk , újbóli ellenőrzést végezve.
Amikor a menetlapka éle már pontosan a menetárok szimmetria vonala fölött fut, a menetvágást a javított „X” magméretre állást követően megismételjük (pozicionáláshoz használhatjuk a kézikereket
).
Leállítjuk a főorsó forgást: M5
Fenti módszerrel a menet magmérete a menetárokba visszaállva
majd start
.
javítható. Fontos tudni, hogy a CNC esztergagép minden menetet a főorsóhoz beépített menet-jeladó (vagy jeladók) szerinti szöghelyzetben kezd vágni. Ezért nehéz visszapozicionálni a menetárokba, ha a munkadarabot már kifogtuk a tokmányból. Amíg viszont nem fogtuk azt ki, akárhányszor újra indítható a program. Megjegyzés.: hátsó késtartónál ha a lapka ill. a szerszám homloklapja lefelé néz, a tokmány felé haladva M3-as forgatással jobbos menet készül, ellenkező esetben balos.
36
Egy CNC vezérlőtől általában a következőket várhatjuk el az egy mondatos program üzemmód (MDA, MDI vagy Manual megnevezésű nyomógombok) használatakor:
Az egyszer már beadott öröklődő értékeket nem szükséges ismételten beadni. Pl. ha fordulatszámot vagy vágósebességet már programoztunk, a főorsó leállítását követően elegendő a forgást újra indítani M3 (M4) paranccsal vagy a forgás start nyomógombbal.
A mondat bevitelekor a legtöbb vezérlőnél (az NCT verzióknál is) a szavakat általában a szó lezárás nyomógombbal míg magát a mondatot a mondat lezárás nyomógombbal kell nyugtázni. Az utolsó szó beírását követően javasolt csupán a mondat lezárás gombot használni ami lezárja az utolsó szót és a mondatot is.
Az egyszer már beírt egyedi mondatot a vezérlők nagy része újabb mondatlezárás után a ciklus start nyomógomb megnyomásával újra futtatja. Ez a lehetőség kényelmes lehet pl. egy egyedi darab tisztára oldalazásakor, ha az egyedi mondatot (beégetett oldalazó ciklus) növekményesen programoztuk majd újra és újra csak mondatot lezárni valamint startolni kell. Néhány vezérlőnél viszont (pl. FANUC kezdeti verziók) a bevitt mondatot egyszeri végrehajtás után újra be kell írni ha végre kívánjuk hajtani. Az ilyen vezérlőknél ugyanezt az eredményt érhetjük el, ha egy M99–el végtelenített néhány mondatos kis programot automata üzemmódban futtatunk és a kész állapot elérésekor a „Reset” gomb megnyomásával alapállapotba állítjuk a gépet (a továbbiakban ezt a műveletet „reszetelésnek” nevezzük) .
Vannak olyan vezérlők melyeknél ebben az üzemmódban csupán az INPUT nyomógombot kell használni úgy a szó mint a mondat bevitelekor (pl. FANUC verziók). Még egyidőben gyártott azonos vezérléstípusoknál is előfordulhatnak különbségek és itt ismét érvényesül a tapasztalt gépkezelők azon megfigyelése, hogy csak a
37
vezérlés megfelelő megismerése célravezető a biztos kezelés érdekében, erre pedig kiváló lehetőséget jelent az egymondatos programok futtatása próbaként.
Kevés valószínűsége van annak, hogy egy új vezérlőre került gépkezelő a manual mód kínálta gyakorlási lehetőség kihagyása ellenére készségszintű ill. biztonságos gépkezelést tud elsajátítani. Az eseti munkák gyors forgácsolási lehetősége mellett ennek is kiemelkedő jelentősége van.
Ellenőrző kérdések a fejezet tartalmának megértése illetve tovább gondolása érdekében:
Ha az NCT vezérlőnél Ön az S500 M3 egyedi mondat beadása és indítása után azt tapasztalja, hogy a főorsó több ezer fordulat/perc fordulatszámmal forog, milyen korábban beadott öröklődő parancsra fog gyanakodni és hogyan tudja a problémát kiküszöbölni az „Egyedi mondat” funkción belül ?
Ha Ön egy régebbi FANUC vezérlésű CNC esztergán dolgozva azt tapasztalja, hogy egy egyszerű egyedi mondatos parancsot (pl. S500 M3) a CNC gép nem hajt végre annak ellenére, hogy nincs hibaállapot, melyik üzemmódot kell megismételnie?
CNC esztergánál gyakran használjuk az egyedi mondat bevitelt 45 fokos letörések elkészítéséhez. Az egyedi mondatban bevitt X és Z koordinátákról hogyan tudható, hogy azoknak lelépése 45 fokos profilt fog eredményezni? (a gépet átmérőben programozzuk!).
38
45
X
Z
Munkadarab nullponteltolás felvétele és szerszámbemérés A két témakört egy fejezetrészen belül tárgyaljuk mivel CNC esztergánál szervesen összefüggenek és csak a gyártás helyi sajátosságai döntik el azt, hogy végzünk-e külön-külön nullponteltolás beállítást és szerszámbemérést (ebben az esetben gépen kívüli szerszámbemérés történik) vagy csupán a gépen belüli szerszámbemérést végezzük el és ez esetben fölösleges a nullponteltolást elvégezni. A gyakorlatban tehát nem elméleti megfontolások vezérlik a két munkamódszer egyikének használatát egy termelőegységnél, hanem inkább az, hogy milyen jellegű az eszterga szerszámok helyileg kialakult bemérési módszere. A két módszer vázlatszerű áttekintését az alábbi ábrán mutatjuk be (1.14. ábra)
39
A termelõegységnél gépen kívüli szerszámbemérés van kialakítva
A szerszámbemérést gépen belül végzik
Munkadarab nullponteltolást minden munkadarabnál fel kell venni.
Munkadarab nullponteltolást nem veszünk fel (nulla érték marad)
Szerszámadatokat kézzel betöltjük vagy a bemérõhelyrõl kábelen betöltik.
Minden szerszámot gépen belül minden munkadarabhoz be kell mérni.
1.14. ábra. Szerszámbemérési módszerek
Gépen belüli szerszámbemérés: Amennyiben Ön olyan termelőegységnél dolgozik, ahol a munkák jellege gazdaságilag lehetővé teszi a kétségtelenül egyszerű gépen belüli szerszámbemérést és nem kíván a gépen kívüli szerszámbemérés ismeretanyagával részletesebben foglalkozni, az itt következő leírást vegye elsősorban figyelembe. A gépen belüli szerszámbemérés alapelve (próbafogás vagy érintő vétele által történő bemérés) minden CNC esztergánál azonos ezért annak az elméletét
kiinduló pontként kezeljük (lásd: „Programozás” kötet
számú fejezetét)
40
1.4.2
Gépen belüli szerszámbemérés esetén elterjedt gyakorlat, hogy nulla értékű nullponteltolás mellett
mérünk be minden
szerszámot vagyis
elhagyjuk a nullpontfelvételi műveletet. Ez nem okoz mivel
valamennyi szerszám
bemért értékéhez
méretproblémát „beszámítódik” a
nullponteltolás a Z eredmény/gépi koord.= Zprogramozott + Zszerszám +Z nullponteltolás általános CNC-s alapképletből kiindulva (az X tengely mentén analóg módon ugyanez a képlet érvényes ). Az összefüggés jobb megértése érdekében tanulmányozható a 2.4. ábra is mivel a CNC marógépeknél – sőt pl.
a CNC alakköszörű gépeknél is - ugyanezen
alapképletből indulunk ki. - Mi indokolja a gépen belüli szerszámbemérés alkalmazását annak ellenére, hogy nem kívánt módon gépi időt köt le ? Néhány szerszámos munkák esetén a gépen kívüli szerszámbemérés előnye elvész , mivel a nullpont felvétel (még akkor is, ha csupán Z irányban kell azt elvégezni) közel annyi gépi időt köt le mint a néhány szerszám bemérése. Ebből kiindulva a gépkezelők nagy többsége ilyen esetekben csupán a szerszámbemérést végzi el minden egyes új beállás alkalmával és a CNC esztergagépen a nullponteltolási értéket változatlanul hagyja (nulla érték marad). A gépen belüli szerszámbemérés kivitelezése munkadarab nullpont felvétel nélkül:
Ezzel a módszerrel dolgozik a kisebb üzemekben dolgozó CNC eszterga gépkezelők többsége. Előnye, hogy rendkívül egyszerű, viszonylag gyors, mindazonáltal –ahogyan azt már hangsúlyoztuk- a több szerszámot tartalmazó munkáknál a gépi idő lekötés nagyobb lehet mint a gépen kívüli szerszámbemérés esetén. A pontosságot tekintve a két módszer egyenrangú (utólagos korrekciózásra mindkét módszernél szükség lehet)
41
Kezdő gépkezelőknek ezt a módszert ajánljuk mivel itt az ún. beállási folyamat csak néhány lépésből áll és könnyen áttekinthető. A módszer lényege, hogy a munkadarab nullpontfelvételi műveletet egyszerűen kihagyjuk (nulla értékre kitöltve az X és Z nullponteltolási értéket) majd a megmunkálási helyzetbe beállított szerszámmal tengelyenként próbafogást veszünk és a próbafogás méretén állva * a szerszámbemérés üzemmódban beadjuk a lehető legpontosabban mért értéket. * Néhány fejlett vezérlő opcionális kiépítésben lehetővé teszi, hogy egy segédgomb („Measure”) megnyomásával a megmunkálási pozíciót a vezérlő memorizálja miáltal biztonságos helyre állhatunk a szerszámmal és a szerszámbemérés ugyanúgy végezhető el mintha a megmunkált méreten állnánk.
G53 “Z” szerszámkorekciós regiszter Pl. Z-320.22
X
Z
1.15. ábra. „Z” irányú szerszámbemérés gépen belül
42
Az NCT vezérlőnél is az általános elvet követhetjük, vagyis a munkadarab nullpontfelvételi műveletet egyszerűen kihagyjuk (nulla értékre kitöltve) majd a megmunkálási helyzetbe beállított szerszámmal tengelyenként próbafogást veszünk (lásd: „Z” irányú szerszámbemérés 1.15. ábra). Ezután a próbafogás méretén állva a „Hosszkorrekció bemér” funkción belül a korrekciószám keres funkcióval kiválasztjuk a korrekciós mező számát (pl. a T0101 szerszámhoz N01) és beadjuk a lehető legpontosabban mért értéket (a példánknál a „Z” irányú beméréshez Z0t). A bemérést a „Z” szerszámkorrekciós adat bemérésén keresztül mutatjuk be (lásd 1.16. ábra valamint 1.17. ábra ) (analóg módon végezhető az X tengely mentén történő bemérés is). Figyelem: Tengely jellegű munkadaraboknál a „Z” irányú munkadarab nullpontot általában a darab homloksíkján vesszük fel. Ebből kiindulva a „Z” irányú bemérésnél általában a Z0 helyzetű homloksíkot érintjük bemérésnél, de érinthetünk egy másik ismert koordinátájú vállat is (pl. Z50 koordinátán) ekkor természetesen az érintett váll abszolút pozícióját kell a hosszkorrekció bemérésnél beírni (pl. Z-50.000) . Mindezzel azt kívánjuk hangsúlyozni, hogy a „Z” irányú szerszámbemérés NEM egy „nullázási” művelet, hanem mindig a szerszám bemért élpontjának az abszolút koordináta rendszerben elfoglalt pozícióját kell beadni ami sokszor éppen nulla is lehet. A szerszámkorrekciós tárba ilyen jellegű bemérés esetén a szerszám forgácsoló élpontjának a referencia ponton (gépi nullponton) elfoglalt helyzetének és a beméréskor felvett pozíciójának a távolsága kerül. Ez az érték minden bemért szerszámnál magában foglalja a munkadarab nullponteltolást és a szerszámkinyúlást is. Az 1-15. ábra szerinti „Z” irányú bemérés adatait követhetjük az alábbi ábrán (1.16. ábra):
43
1.16. ábra. „Z” hosszkorrekció bemérés nullpont felvétel nélkül
1.17. ábra. A gépen belüli beméréssel keletkezett (vezérlő által beírt) hosszkorrekció ellenőrzése
(Az R és Q érték kézzel kitöltendő - értelmezésüket lásd a Programozás kötet 1.4 fejezete)
A gépen kívüli szerszámbemérés általános jellemzői:
44
A gépen kívüli szerszámbemérés előnye bármilyen típusú gépen belüli szerszámbeméréssel szemben az, hogy kevesebb gépi időt köt le. A CNC esztergagépeknek a hagyományos esztergagépekkel szemben nagyságrenddel nagyobb gépóra költsége miatt már néhány percnyi időtartamú szerszámbemérés esetén is a gépen kívüli szerszámbemérés alkalmazása nagyüzemi termelés esetén gazdaságosabb lehet. Külső szerszámbemérés esetén a munkadarab nullponteltolást (gépi és a munkadarab nullpontok előjelhelyes távolsága tengelyenként) a szerszám koordináta rendszer kezdőpontjával érintést végezve veszi fel a dolgozó, (lásd 1.18. ábra) esztergagépen ez általában a szerszámtartó revolverfej homloksíkja „Z” tengely mentén, illetve furatának szimmetria tengelye az „X” tengely mentén. Már az ábrából is látható, hogy a szerszám koordináta rendszer kezdőpontját (melyet a szakirodalomban sokszor szerszám vonatkoztatási pontnak is neveznek) tekintjük ún. „vezérelt pontnak”. Úgy tekintjük, hogy ezt a pontot vezérli a gép a gépi koordináta rendszerben a nullponteltolás, a szerszám korrekciós érték és a programozott érték előjelhelyes összegzéseként kapott pozícióra mely a helyes (rajz szerinti) munkadarab méretet eredményezi. (az ábrán a „Z” programozott érték=0).
Ebből a három alapértékből dolgozik tehát a CNC
szerszámgép a célpozíciók számításánál.
A revolverfej bármelyik pontját tekinthetnénk „vezérelt pontnak” hiszen azok együtt mozognak. Mivel azonban a szerszám bemérése fizikailag a fentiekben megnevezett ponttól lehetséges, vezérelt pontként ezt kezeljük.
45
1.18. ábra. Munkadarab nullponteltolás és szerszám hosszkorrekciók
(A gépi nullpont helyzetét a gép építője határozza meg) Külső szerszámbemérés esetén az a munkamódszer , hogy a nullponteltolási műveletet nem végezzük el nem követhető - vagyis a nullponteltolást a szerszám koordináta rendszer kezdőpontjával fel kell venni - mivel a bemérő készülékben éppen ettől a ponttól mérjük be a szerszámokat. Az eszterga szerszámoknak azonos pozícióban történő beszerelhetősége érdekében gépen kívüli bemérésnél szerszámbefogót kell alkalmazni –lásd 1.19. ábra (mint a CNC marógépeknél).
46
1.19. ábra. Eszterga szerszámtartó
A befogóba beszerelt szerszámokat egy külső bemérő készülékben (pl. „ZOLLER” típusú készülék) – a gépen kiépített szerszámtartó rendszer (revolverfej) másaként megépített, PC-s szoftverrel támogatott készülékben mérjük be. Valamennyi mért korrekciós adat helyi hálózaton keresztül közvetlenül a szerszámgép memóriájába áttölthető illetve a PCn több évre arhiválható. A bemérés elve is az általános ill. „köteles” elméleti alaptudás részét képezi, ezért részletesebben tanulmányozható az a „Programozás” kötet 1.4.2 fejezetében. Azoknál a hazai fejlesztésű CNC esztergagépeknél melyeknél nincs kiépítve fix szerszámtartó (revolverfej) és a szerszámkinyúlások a szerszámnak a gépi nullponton (referencia ponton) elfoglalt helyzetétől értelmezettek, a gépen kívüli szerszámbemérés nehezebben megoldható. Megjegyzés: Korszerű CNC esztergáknál az X irányú nullponteltolás korrekciós tárból kiolvasható értéke általában nulla (nem kell külön felvenni) mivel a gyártó szoftveres úton a főorsó tengelyvonalára helyezi a gépi nullpont „X” tengelyét (így a fúró jellegű szerszámok 0 (nulla) átmérő korrekciós érték lehívása esetén mérés, beállítás nélkül azonnal a fúrás tengelyvonalába pozicionálhatók) . Revolverfejes gépeknél akkor sem kell módosítani az „X” nullponteltolást, ha értéke nem nulla hanem egy konstans érték, amit a kezelő korábban bemért. (Néhány tizedes módosítás szükségessége pl. revolverfej cseréjét követően merülhet fel mindkét esetben.)
47
A fentiekben vázolt kétféle munkamódszerből (külső vagy belső szerszámbemérés) kiindulva az NCT vezérlőknél is többnyire az a munkamódszer alakult ki, hogy külső szerszámbemérés esetén a dolgozó munkadarabonként felveszi a munkadarab nullponteltolást és a szerszámkinyúlásokat beírja a korrekciós tárba. Gépen belüli szerszámbemérés esetén a munkadarab nullponteltolást nulla értéken hagyja (akár több évig is) viszont minden alkalommal beméri az Eltolások/Hosszkorrekció bemér funkciókkal a programban használt összes szerszámot. A külső bemérés további előnye (amellett, hogy gépi idő takarítható meg) hogy a bemért, tartókba szerelt szerszámok hosszkorrekciói minden munkadarabhoz használhatók (mint CNC marógépen).
Gépen kívüli szerszámbemérés munkadarab nullpont felvétellel NCT 104T vezérlőnél: Végezhető a klasszikus módszerrel, vagyis úgy, hogy pl. érintést végzünk a szerszám koordinátarendszer kezdőpontja (revolverfej homloksíkja és furatának szimmetria tengelye) és a leendő munkadarab-nullpont síkja között, ekkor a gépi koordináta kijelzőn olvasható le a nullponteltolási érték (lásd 1.20. ábra ). Fontos, hogy ilyenkor egy nulla korrekciós értékű szerszám legyen előzetesen beváltva egyedi mondat segítségével és az esetlegesen korábban betöltött nullponteltolási értéket is törölni kell. A gépi kijelzőn leolvasott nullponteltolási értéket előjelhelyesen beírjuk a G54-G55 stb. korrekciós tárak egyikébe. Közvetett módszer alkalmazása esetén nem a szerszám koordináta rendszer nullpontjával, hanem a beszerelt szerszám forgácsoló élével vesszük fel a nullponteltolást úgy, hogy a művelet folyamán a vezérlő beszámítja a szerszámkinyúlást, sőt a munkadarab méretét is, ha nem
48
közvetlenül a leendő munkadarab nullpontot érintjük meg (a vezérlő kezelési leírásából részletesebben megismerhető a módszer) . Tekintettel arra, hogy az X irányú nullponteltolás minden esztergagépnél állandó értékű (az állandó helyzetű gépi nullpont és az ugyancsak állandó helyzetű főorsó forgástengely távolsága) a nullponteltolás bemérése lényegében a Z irányú bemérésre korlátozódik. A Z irányú nullponteltolás elvégzését az alábbi példán keresztül ismertetjük:
A T101-es szerszám hosszkorrekcióit (X és Z) nulla értékre állítjuk be. A G54-es nullpont korrekciós tárba Z0 értéket írunk be.
A revolverfejbe nem szerelünk be a szerszámot, ha az esetleg akadályozza a mérést.
Egyedi mondat segítségével beváltjuk a T101-es szerszámhelyet (nulla hosszkorrekciók életbe lépnek)
A revolverfej homloksíkjával óvatosan megközelítjük a munkadarab leendő nullpontját (lásd 1.18. ábra) és megérintjük azt (ügyelve az ütközés elkerülésére). Amennyiben a leendő Z nullpont nem érhető el csak megközelíthető (pl. a munkadarab hátsó síkján van) a leolvasott értékhez hozzászámítjuk a hátralévő távolságot.
Leolvassuk a gépi koordináta kijelző „Z” gépi koordinátáját (lásd 1.20. ábra ) és ezt töltjük be a G54 (G55 stb.) nullpont korrekciós tár „Z” értékéhez (lásd 1.21. ábra). Figyelem: a kitöltésnél ügyelni kell az érték előjelére mivel ellenkező előjel esetén a munkadarab nullpont pozíciója helytelen lesz, ami az abszolút pozíció kijelzőn észlelhető.
Az NCT vezérlőknél használhatjuk a kiépített nullpontfelvételi funkciót is a nullpont felvételére: továbbra is az érintési pozícióban állva kiválasztjuk az „eltolások” menün belüli „munkadarab nullpont bemérés” funkciót és a műveleti menü gomb megnyomása után a G54-es tárba Z0 abszolút koordináta értéket beírunk (lásd 1.22. ábra ). Ekkor a vezérlő automatikusan behelyezi a nullpont korrekciós
49
tárba az Z nullponteltolási értéket (jelen esetben Z-320.22 mm-t) amit ellenőrizhetünk (G54 : Z-320.22)
Amennyiben a G54-es nullponteltolási tárat használtuk, ezt nem kell külön lehívni (NCT vezérlők sajátossága, hogy a G54-es beállítható nullpontkorrekciós tár automatikusan érvényesítődik) Más (G55 stb.) nullpont korrekciós tár esetén pl. egyedi mondat segítségével érvényesíteni kell a nullpont korrekciós tárat. Ha a revolverfejjel az érintési pozícióból nem mozdultunk el újabb pozíció ellenőrzéskor az abszolút koordináta kijelzőn Z0 (Z= nulla) értéknek kell lennie (lásd 1.23. ábra) míg a gépi koordináta érték továbbra is a nullponteltolási érték.
A külső beméréssel bemért szerszámok Z kinyúlásai természetesen az imént használt nevezetes síktól (revolver fej homloksíkja) értendők (lásd 1.19. ábra).
1.20. ábra. „Z” nullponteltolási érték leolvasása
Megjegyzés: Az ismertetett módszer elve bármely revolverfejes CNC esztergagépnél alkalmazható, sőt bármilyen szerszámtartó esetén is
50
használható ha annak egy-egy nevezetes síkját a szerszám koordináta rendszer kezdőpontjának tekintjük.
1.21. ábra. „Z” nullponteltolási érték bevitele
(Ha a munkadarab nullpont bemérés funkciót használjuk, a vezérlés helyezi be ezt az értéket.)
1.22. ábra. A munkadarab nullpont bemérés funkció használata
51
1.23. ábra. Munkadarab nullpontfelvétel ellenőrzése
Megjegyzés: A fentiekben leírt módszerrel bemérhető az X irányú nullponteltolás is (…ha az gépi paraméterrel nincs megoldva) a revolverfej befogó furatába helyezett pontos köszörült mérőcsap és mérőóra segítségével. A főorsó tengelye és a mérőcsap tengelye akkor lesz egytengelyű, ha a munkadarab palástfelületére fogott mágneses talpú mérőórát a mérőcsap körül forgatva az nem mutat eltérést. Miután a szerszámnak nulla korrekciós értéket adva egyedi mondat segítségével lehívtuk a szerszámkorrekciót, a mérőcsappal a főorsóval egytengelyű pozícióban állva (lásd 1.24. ábra) a gépi koordináta kijelzőről leolvasható az X irányú nullponteltolás. Ez állandó értékű minden munkadarabnál. A leolvasott érték bevihető az „eltolások” menün belüli munkadarab nullpont korrekciós adatokhoz vagy továbbra is ebben a pozícióban állva kiválasztjuk az „eltolások” menün belüli „munkadarab nullpont bemérés” funkciót és a műveleti menü gomb megnyomása után a G54-es tárba az X0 abszolút koordináta értéket beírjuk. Utóbbi esetben a vezérlő automatikusan behelyezi a nullpont korrekciós tárba az X nullponteltolási értéket. Célszerű az X nullponteltolási értéket időszakonként ellenőrizni annak érdekében, hogy a fúró jellegű szerszámok melyeknek gépen kívüli bemérés esetén nulla X korrekciós értékük van, pontosan a főorsó
52
középpontjába kerüljenek az X0 koordináta programozásakor. (lásd 1.24. ábra ). Ha a gépkezelő század milliméter pontossággal elvégzi ezt a műveletet, sok későbbi kellemetlenséget kerülhet el, amikor X0 érték programozásakor kisméretű fúró jellegű szerszámokkal dolgozik (helytelen nullpont bemérés könnyen fúrótörést eredményezhet)
G53
X nullp.elt./2
Revolver fej
X
1.24. ábra. X irányú nullponteltolás bemérése
(A gépi nullpont helyzetét a gép építője határozza meg) A külső szerszámbemérést általában külön helyiségben kialakított bemérő ponton végzik el. A szerelt eszterga szerszámok korrekciós értékeit (X és Z hosszkorrekciókat valamint a csúcssugár értékét és az élelhelyezési kódot) a gépkezelő tölti be az „Eltolások” menün belüli szerszámkorrekciós tárba (lásd 1.25. ábra ) vagy az adatok elektronikus úton kerülnek betöltésre.
53
1.25. ábra. Szerszámadatok kitöltése külső bemérés esetén
Nullponteltolás felvételét követő gépen belüli szerszámbemérés ( A legelegánsabb de legkevésbé költségtakarékos bemérési módszer) Előfordulhat, hogy a külső szerszámbemérésre berendezkedett műhelyben (a külső bemérés leterheltsége miatt) a munkadarab nullpont felvételét követően mégis gépen belüli bemérést kell végezni, vagy egyszerűen csak ezt a módszert választjuk mert szeretnénk olyan szerszámkinyúlásokat látni a korrekciós tárban, mint a valóságos, szemmel is érzékelhető méretek. A nullpont felvételt követően a megmunkálási helyzetbe befogott szerszámmal próbafogást végzünk (ahogyan a szokványos gépen belüli bemérésnél) és a megmunkált méreten álló szerszám mellett az „Eltolások” menüponton belül a kiválasztott szerszámkorrekciós mezőbe beírjuk a szerszámmal készült X vagy Z próbafogási méretet. Fontos, hogy ebben az esetben a szerszámkinyúlások a valóságos (a revolver fejen értelmezett szerszám koordináta rendszer nullponttól
54
mérhető) szerszámkinyúlási értékre adódnak ha ellenőrizzük azokat a szerszámkorrekciós tárban. A módszer ellenőrzéseként tekintsünk át egy példát: Kezeljük kiinduló alapként a korábbi ábrák (lásd 1.22. ábra 1.23. ábra) szerint betöltött Z- 320.22 mm-es nullponteltolást. Ilyen érték esetén a kiépített gépi nullpont a szegnyereg közelében van (lásd 1.26. ábra). G53 Z nullp.elt.= -320.22 (220.22)
Szersz.“Z”korr.=100,00
X
Z
1.26. ábra. „Z” nullponteltolás és szerszám hosszkorrekció
(A gépi nullpont helyzetét a gép építője határozza meg) A revolverfejbe beszerelt T101-es L=100 mm hosszkinyúlású szerszámmal érintsük meg a munkadarab Z0 helyzetű síkját (homloksík) (a revolver fej homloksíkja ekkor Z-220.22 mm-en áll, az abszolút pozíció pedig Z100 mivel a szerszám hossza 100mm – lásd 1.27. ábra).
55
1.27. ábra. Koordináták nullponteltolás felvételét követő szerszámbemérésnél
Kiválasztjuk az „eltolások” menün belüli „hosszkorrekció bemérés” funkciót és a szerszámmal továbbra is érintési pozícióban állva beadjuk a Z0 abszolút koordináta értéket (lásd 1.28. ábra)
1.28. ábra. Hosszkorrekció bemérés nullponteltolás felvétele után
Ellenőrizzük a szerszámkorrekciós értékeknél, hogy a vezérlő által kiszámított Z szerszámkorrekció valóban 100 mm nagyságú-e (lásd 1.29. ábra).
56
1.29. ábra. A gép által számított hosszkorrekció ellenőrzése
- Ugyanilyen módszerrel (munkadarab nullpont felvételt követő próbafogás palástfelületen majd mérés és érték beadás) elvégezhető az X irányú szerszámbemérés is. A bemért hosszkorrekciós értékeket (X és Z) a megmunkálások mérései alapján a szerszámbemérés esetleges pontatlansága vagy szerszámkopás miatt korrekciózzuk. A korrekciózás általában néhány század vagy néhány tized milliméteres nagyságrenden belül történik. Ezzel a művelettel lehet az előírt rajzi tűréseket beállítani. Általánosan használt szabály, hogy amennyivel pluszosabb méretet kívánunk elérni, annyival pluszosabbra állítjuk be a szerszám adott tengelyen bemért hosszkorrekciós értékét illetve fordítva –részletesebben lásd 1.7.2 A forgácsolószerszámok korrekciózása fejezet. Legegyszerűbb esetben a munkadarabok cseréje, a mérés és a korrekciózás jelenti egy CNC esztergályos fő feladatát, ezért a korrekciózás módját minden vezérlésnél készség szinten kell a kezelőnek ismernie. Az alábbi példán keresztül bemutatjuk, hogy hogyan lehet az előírt rajzi tűrést beállítani mikrométerrel történő mérés alapján:
A készítendő méret 30 +0.025/0 mm (lásd 1.30. ábra).
57
Z
D30
+0.025 0
X
1.30. ábra. Szerszám korrekciózással beállítandó méret
Az elkészült (mérethibás) munkadarabot mikrométerrel mérve azt tapasztaljuk, hogy a valóságos méret 29.96 mm. A szerszám XABS= 32.000 kijelzett (programozott) méreten áll a hosszesztergáló ciklust követően (lásd 1.31. ábra).
1.31. ábra. Szerszám pozíció hosszesztergálást követően
58
Fejben történő számolással eldöntjük, hogy a helyes méret (30.01 mm-es, az előírt tűrésmezőn belüli érték) érdekében a szerszám (T101) X korrekciós értékét +0.05 mm-el kell módosítani (pluszosabb darab érdekében a korrekciós értéket pluszosabbra állítjuk be)
Belépünk az Eltolások/Szerszámkorrekció funkcióhoz (X korrekció értéke legyen a példánkban 97.000) és a műveleti menü gomb megnyomását követően az „Inkrementális” funkciót használva beadjuk az Xi 0.05 értéket: A beviteli billentyűvel
lezárjuk a
bevitelt melynek hatására az X korrekciós érték a példánkban 97.050 mm lesz (lásd 1.32. ábra). Ha az inkrementális beadási módot választjuk, a beadás előtt fejszámolással feltétlenül ellenőrizzük, hogy mekkora értéknek kell eredményül megjelennie.
1.32. ábra. Korrekciózott szerszámkinyúlási érték
Az új szerszámkorrekció egyedi mondat segítségével történő lehívását követően a pozíció kijelzőn ellenőrizzük, hogy a korábban X ABS 32.000 érték megváltozott-e X ABS 31.950 mm-re (lásd 1.33.
59
ábra). Ez azt jelenti, hogy amennyiben az X32.000 méretre pozicionálnánk, a szerszám plusz X irányban mozdulna 0,05 mm-t tehát az ismételten beírt névleges méreteket most már a kívánt mértékben pluszosabbra készíti.
1.33. ábra. Szerszám pozíció a korrekció érvényesítését követően
Szerszámbemérés ismeretlen bemérési rendszer esetén: Gépkezelők részéről gyakran feltett kérdés, hogy mit tehetünk, ha egy régi CNC esztergagépnél (melyhez esetleg már részletes leírás nem áll rendelkezésre) szerszámot kell bemérni. Nos létezik egy olyan gépen belüli szerszámbemérési módszer amely minden vezérlésnél alkalmazható. Nem hosszabb és nem nehezebb, mint az „irodalmi” módszerek csupán kevésbé elegáns. A módszer a következő:
A szerszám megmunkálási helyzetbe történő beszerelését követően beírunk a korrekciós mezőjébe (…a példa erejéig maradjunk a „Z” irányú hossz korrekciónál) egy olyan értéket mely kb. megfelel a szerszám kinyúlásának (pl. Z50) ; mintaként használhatjuk egy másik
60
hasonló , korábban már bemért szerszám értékét vagy egy hozzávetőleges értéket írunk be.
Beváltjuk a szerszámot és próbaforgácsolást végzünk vele a tervezett munkadarab nullponthoz képest (pl. Z=0.5 mm-t mérünk) A szerszámmal
a mért méreten maradva leolvassuk a Z ABS kijelzőt
(pl. Z12,5 mm-t jelez)
A valós méret (0,5) és a kijelzett méret (12,5) megfelelő előjelű különbségével kell a szerszám méretet korrekciózni A példánknál a kijelzés nagyobb volt mint a valós méret, tehát a szerszám mínuszos darabot gyárt ezért +Z12 mm-el kell a szerszám méretet korrekciózni , így a szerszám Z50 kinyúlása helyett Z62 mm-t kell beírni a „Z” korrekciós mezőjébe.
Ellenőrzésként lehívjuk a szerszám korrekciót (egyedi mondat bevitelével) és ellenőrizzük, hogy a kijelzett méret megegyezik-e a valós, mért mérettel.
Ha a korrekciózás nem sikerült, újabb próbálkozással beállítható a pontos szerszám korrekciós méret.
Gyakorlott gépkezelő egyetlen korrekciózási művelettel be tudja állítani a helyes szerszámkorrekciót.
Ellenőrző kérdések a fejezet tartalmának megértése illetve tovább gondolása érdekében:
Tételezzük fel, hogy egy családnak a család alapvető anyagi BANK
stabilitását meghatározó megtakarított pénze a bankban
emellett rendelkezik a család otthon, szekrényben
van,
őrizve egy
bizonyos összeggel mely a különböző eszközök beszerzésére van
61
félretéve, és mindezeken túl a szülők egy pénztárcában tartják a napi bevásárló programokra szánt pénzt. CNC-s szemlélettel melyik összeget lehetne a nullponteltolásnak tekinteni, melyiket a szerszámkorrekciónak és melyiket a programozott értéknek?
A fenti példát tovább gondolva vajon változik-e a család összes pénzbeli vagyona, ha az egyik helyen lévő összeget a másik összeggel összevonják? Vagyis : változik-e a vezérlő által számított és a szánok által felvett célkoordináta értéke ha pl. a nullponteltolást és a szerszámkorrekciót (egy adott tengely mentén) előre összevonjuk ?
Egy érdekes kérdés melynél egy ház építésének példájából indulunk ki: Tételezzük fel, hogy egy saroktelken a családi ház építéséhez az építészeti rajzot a tervező a telek sarkától kívánja megtervezni. HÁZ
TELEK
Az építész és a kőműves viszont nem szeretne minden
méretet a telek sarkától mérni mivel az túlzottan körülményes lenne, ehelyett mindent az építendő ház egyik sarkától szeretne mérni. CNC-s gondolkozással hogyan nevezzük a telek sarkán lévő, a tervező által használt méretezési kiinduló pontot, és hogyan nevezhetjük a technikus és a kőműves által az építendő ház sarkán kiszemelt és általuk a mérésekhez kedvezőnek ítélt kiindulási pontot?
A fenti példánknál a két méretezési kiinduló pont közötti távolságot (az X és az Y tengely mentén) CNC-s szemlélettel milyen fogalomnak nevezhetjük?
Eszterga szerszám bemérésével kapcsolatos kérdés: Gépen belüli szerszámbemérésnél mi az előfeltétele annak, hogy a bemért szerszámoknak a revolverfej homloksíkjától mért valóságos (szemmel
62
látható ill. mérhető) „Z” irányú hosszkinyúlásai jelenjenek meg a
szerszámkorrekciós tárban is? 1.3 Az alkatrész program szerkesztése, kezelése
Az alkatrészprogramok létrehozására, szerkesztésére, módosítására, betöltésére (pl. PC-ről), kimentésére (ún. archiválásra) a programszerkesztés üzemmódot használjuk. A programszerkesztés üzemmód angol nyelvű kezelőelem feliratoknál általában EDIT (editálás=szerkesztés) felirattal van ellátva. Régebbi vezérlőknél előfordult, hogy a program létrehozását, írását és az azt követő szerkesztést két külön üzemmódban (WRITE és EDIT) kellett végezni, de a FANUC kompatíbilis vezérléseknél (ide tartozik az NCT 100-as vezérlőcsalád is) ezekre a funkciókra egységesen az EDIT üzemmód szolgál. CNC esztergák üzemeltetésénél megszokott munkamódszer, hogy a megmunkáló programot maga a dolgozó készíti mivel a CNC eszterga programok általában rövidebbek és egyszerűbbek mint a CNC marók ill. megmunkáló központok programjai ugyanakkor a CAD-CAM programozás is (vektoros rajzról számítógép által írt megmunkáló program) csak kivételes esetekben fordul elő CNC esztergánál. Ebből kiindulva viszonylag ritkán fordul elő, hogy külön programozó munkatárs készíti a CNC esztergához a programot és a hozzátartozó felfogási tervet. Bevált gyakorlat, hogy nehezebben programozható daraboknál (pl. másodfokú görbék profiljának esztergálása stb.) a dolgozó mérnöki segítséget kér, majd együtt elkészítik a munkadarab programját. A szekunder („belőtt”) programok archiválása a központi számítógépes memóriában többnyire a dolgozó feladata. Mivel a CNC esztergáknál (a megmunkáló központokhoz képest) általában gyakrabban kell teljesen önálló munkát végeznie a
63
gépkezelőnek, a programok szerkesztése, manipulálása jelentős részét képezi a napi munkájának. Némely vezérlőnél az EDIT üzemmódban a klaviatúra gombjaival csak viszonylag lassan lehet programot írni. Emiatt gyakori az a megoldás, hogy a megmunkáló program megírásához maga a vezérlés gyártója PC-s klaviatúra csatlakoztatását építi ki (pl. Sinumerik 840D) vagy a gépkezelő a gép közelében lévő PC-n megírja a programot és EDIT üzemmódban betölti a vezérlőbe. Utóbbival egyenrangú megoldás az is, hogy a gyártó integrálja a külső PC-t a vezérlőegységbe így nem kell azt külön a gép közelébe telepíteni. Ha a programot a vezérlő klaviatúráján írjuk, a különböző vezérlőknél eltérések vannak a szavak bevitelére, cseréjére, törlésére, beszúrására, illetve a mondat lezárására, törlésére, beszúrására vonatkozóan. A legáltalánosabb ismeretek a régebbi fejlesztésű FANUC illetve FANUC kompatíbilis gépeknél a következők:
A szavakat a szó bevitele („INS” vagy nyíl) billentyűvel visszük be, a mondatot pedig az „EOB” vagy a „Le” illetve „FEL” nyíl billentyűvel zárjuk le. Az utolsó bevitt szónál csak a mondat lezáró billentyűt kell megnyomni.
Szó és mondat törlésekor a törlendő szóra vagy a mondatszámra kell mozgatni a kurzort és a DEL billentyűvel törlünk.
Szó beszúrásakor a kurzorral a beszúrás helyére állunk és beírjuk a beszúrandó szót majd az „INS” billentyűvel bevisszük.
Mondat beszúrásakor általában a beszúrandó mondatot követő mondatra kell állni és be kell írni az új mondatot (mondat elé szúr).
A még le nem zárt (csak a monitorra beírt) szót a „CANCEL” billentyűvel törölhetjük.
Ha szót kívánunk cserélni a programban, a kurzorral a régi szóra kell állni majd az új szó beírását követően az „ALTER” billentyűvel cserélhetjük ki a szót.
64
Lényegében a régebbi Sinumerik rendszerű programszerkesztésnél (Sinumerik 810-ig) is a fenti nyomógombokat használjuk, de a szerkesztés nyomógombjain feliratok helyett piktogramok szerepelnek és a szó törlésekor ismét be kell írni magát a törlendő szót is. FANUC rendszerű programozásnál (ide tartozik az NCT 104T vezérlő is) a címkódos programozás jellegzetességei mellett a kezelőnek jól kell ismernie az alkatrészprogram formai jegyeit is (program azonosító, program név, cím és adat, mondat, mondatszám fogalma stb.) mivel ellenkező esetben nehézségei lesznek a programok betöltésénél. Ha közvetlenül a gép klaviatúráján hozzuk létre a programot, kötelező jelleggel csak a program azonosítószámát (az „O” karaktert szünet közbeiktatása nélkül követő kötelezően négy db. számjegy melyben az értéktelen nullákat a vezérlő kitölti) kell megadni és a program írásának illetve lezárásának nincs más formai akadálya. Amennyiben viszont a program megírását PC-n végezzük, a program előírt formai jegyei nélkül (lásd 1.34. ábra) nem lehetséges a programot a vezérlőbe RS232-es soros kommunikációs porton keresztül betölteni (hibajelzést kapunk a betöltésnél). A külső számítógépen készített, megfelelő formai jegyekkel bíró program RS232 soros kommunikációs kábelen keresztüli betöltésére vonatkozó részletesebb információkat a fejezet további része tartalmazza. Figyelem: A megírt txt (text) típusú fájl megnevezése tetszőleges, a vezérlőbe bekerülő program azonosítója a fájlban megadott, % jelet követő négy számjegyből álló programazonosító lesz.
65
A programot txt kiterjesztéssel mentjük a szövegszerkesztőben (WOR-ben:”csak szöveg”-ként). Ezután egy Commander-ben átnevezzük:NCT-hez NCT,míg FANUChoz FAC kiterjesztésűre. (pl.Agy.NCT illetve Agy.FAC)
A text típusú fájl formai előírásai: %O0012 (százalékot szünet nélkül követi az O karakter majd kötelezően négy db.számjegy. N5 G... N10 M... N15 (mondatszám nem kötelező) … N100 M30 % Figyelem: a %-ot követő O karakter nem helyettesíthető a nullával ! 1.34. ábra. Fanuc rendszerű CNC program formai jegyei
Az NCT 104T vezérlőnél a program létrehozását a könyvtár kijelzési
menünél lévő „ÚJ” funkcióval választhatjuk ki: Miután kiválasztottuk ezt a funkciót, a számbillentyűkkel beadjuk a program számát (pl.O0012) és lezárjuk a beadást. Amennyiben nem
66
zárjuk le a beadást, csak a nyíl billentyűvel jobbra lépünk, a programnak nevet is beírhatunk (pl. CSONK1) majd lezárjuk a beadást. Ekkor az új programazonosító megjelenik a programkönyvtárban és írásra, szerkesztésre megnyitható. A legújabb fejlesztésű CNC vezérlőknél (így az NCT 100-as családnál is ) a programnak vezérlőn történő írása, megszerkesztése is a szövegszerkesztőkhöz hasonló módon történik. Itt kiemelkedő jelentősége van az általános PC-s gyakorlatnak ugyanis a programot egyszerűen a WORD szövegszerkesztő programoknál megszokott módon írhatjuk meg. A használható billentyűk a következők:
Kurzor le-fel:
Kurzor jobbra –balra:
Új sor (Enter):
Visszafelé lép és töröl:
Törlőgomb (Del):
Beszúrás (Ins):
Lapozás fel (Pg Up):
67
Lapozás le (Pg Dn):
Kurzor a sor elejéje:
Kurzor a sor végére (End) Az NCT 104T vezérlőnél a program szerkesztése történhet a beépített PC programjával is (FEW megnevezésű program) miután a kezelőpanelen lévő „Windows” billentyűvel átléptünk a Windows-os kezelői felületre. Az itt történő programírásnál mindazokat az előnyöket élvezhetjük, melyeket egy PC-s munkahely biztosít (pl. USB-n keresztül is tölthetünk be vagy ki programot, használhatjuk a Commander programokat stb.). A bevitt vagy megírt programot át kell tölteni a vezérlő könyvtárába. A vezérlő programkönyvtárába történő áttöltést és/vagy onnan történő kitöltést a „FEW” programcsomag funkciói biztosítják. Figyelem: A beépített PC-n történő munka nincs hatással a gép vezérlőjére, sőt, ha esetleg itt a Windows rendszerünk „összeomlik”, a CNC vezérlővel tovább dolgozhatunk (a két mikroprocesszor egymástól független). Más fejlett vezérlőknél is ezt a megoldást alkalmazzák (pl. Sinumerik 840D MMC egysége). Megjegyzés: CNC esztergáknál gyakori, hogy az egyszerűbb darabokhoz a megmunkáló programot közvetlenül a felfogási tervről készíti a gép kezelője vagy a gépbeállító, sőt előfordulhat az is, hogy felfogási terv sem készül, csak a munkadarab rajzdokumentációját használják. A CNC gépkezelőnek alkalmazkodnia kell a termelőegységnél kialakult gyártási kultúra illetve a gazdasági kényszerek által meghatározott körülményekhez.
68
A programszerkesztésre tekintsünk át egy olyan gyakorlati példát, amikor a viszonylag egyszerű megmunkáló programot a klaviatúrán (nem PC-n) készítjük el közvetlenül a felfogási tervről:
Ellenőrizzük az előgyártmányt (jelen esetben: fűrésszel darabolt, hengerelt köracél 55NiCrMoV6 50xL531
Tanulmányozzuk a gyártandó munkadarab felfogási tervét (1.számú felfogás: oldalaz, vállat nagyol, profilt simít) . –lásd 1.35. ábra X
Z
D40
D50
5x45
25
1.35. ábra. Felfogási terv
Előre átgondoljuk a programban alkalmazandó technológiai adatokat (lásd 1.36. ábra) :
69
Szerszámok
: T101= Oldalazó (45 fokos) T202=Külső nagyoló T303=Külső simító Figyelem : T303 csúcssugarát (0,4) és élelhelyezési kódját(3) a szerszámkorrekciós tárban ellenőrizzük programírás után (G42 miatt) (Lapka minőség:ISO30/nagyolás ISO25/simítás) Vágósebesség :120m/p nagyoláshoz 160m/p simításhoz Előtolás :0,2 mm/f.-nagyolás 0,1 mm/f.-simítás 1.36. ábra. Szerszámok és technológiai adatok
Beírjuk a vezérlőbe a következő programot (1.37. ábra):
>N5 T101 (Oldalazó szersz.beváltása) >N10 G92 S2000 (Ford.sz.lehatárolás) >N15 G96 S120 M4 (v=120 szerinti balos forg.ind.) >N20 G90 G0 X52 Z5 M8 (Pozic. a db-on kívüli pontra) >N25 G79 X-0.3 Z0.5 F0.2 (Egylépéses old.ciklus) >N30 G0 X100 Z150 (Gyorsmeneti elpozic.) >N35 T202 (Külsõ nagyoló beváltása) >N40 G0 X52 Z2 (Megköz.pozic.a db-on kív.p.) >N45 G77 X46 Z-24.7 (Egylépéses hosszeszt cikl.) >N50 X42 (Egylép. Hosszeszt.c. X42-n) >N55 G0 X100 Z150 (Gyorsmeneti elpozic.) >N60 T303 (Külsõ simító beváltása) >N65 G96 S160 M4 (v=160 szerinti jobbos forg.ind.) >N70 G0 X-0.3 Z4 (Gyorsmeneti megközelítés) >N75 G1 X-0.3 Z0 G42 F0.1 (Fogásba lép, aut.p.köv.be) >N80 X40 ,C5 (Lin.interp.a sarokp.-ra + letör) >N85 Z-25 (Palástot simít) >N90 X52 (Belsõ vállat felhúz) >N95 G0 G40 X100 Z150 M5 M9(Elpozic+aut.p.köv.ki) >N10 M30 (Pr.vége,visszaugr. a pr.elejére) 1.37. ábra. CNC program
(A monitor valóságos szerkesztőmezője 16 sorból áll)
70
Egy esetleges áramkimaradás miatt célszerű a már bevitt adatok mentését programírás közben is időnként elvégezni a FÁJL menün belüli „Mentés” vagy a „Mentés másként” funkcióval. A megírt program akkor is mentődik, ha a kijelzési menü gombbal kilépünk a szerkesztésből (ez utóbbi a megszokott mentési mód a CNC vezérlőknél).
A program tesztelését és belövését a további fejezetek ismertetik.
Amennyiben a fenti programot egy PC szövegszerkesztőjével írnánk meg és be kívánnánk vinni a NCT 104T vezérlőbe, használhatnánk a kiépített USB 2.0 csatlakozót (floppy vagy pen-drive csatlakoztatható) és a vezérlő Windows alapon futtatható FEW programját miután a Windows
nyomógombot megnyomva átléptünk a Windows-ba. A FEW programba való betöltés a „Fájl” menün belül megszokott módon történik, (szükség szerint itt még a CNC program tovább szerkeszthető, módosítható) a FEW programból pedig egy áttöltési művelettel betölthető az NC memóriába. A windows-ba való belépés és az ott történő munka után a szokásos módon lépjünk ki a windows-ból mielőtt a szerszámgépet kikapcsoljuk.
A CNC gépkezeléssel ismerkedő szakembernek a gyakorlatban gyakran szüksége lehet (főleg az NCT vezérlő korábbi verzióinál valamint más vezérlőknél is) az RS232-es szabványos soros kommunikációs porton keresztül történő adatbeviteli illetve kimentési lehetőségre (ez is a program szerkesztési műveletek része) . A kommunikációs port általában a vezérlők erősáramú szekrényének külső falán van kiépítve. Régi CNC esztergáknál még az is előfordult, hogy a végleges (belőtt) programot kézzel jegyezte fel a dolgozó egy archiválásra szolgáló füzetbe. Bonyolultabb, hosszabb programoknál ez nem megoldható, ráadásul a
71
CAD-CAM módszerrel készült programok (3D-s programok CNC marógépnél) időnként a gigabájtos nagyságrendet is elérhetik, amit a vezérlő véges memória kapacitása miatt csak a PC memóriájából futtathatunk a régebbi CNC gépeknél (ezt a programfuttatási módot nevezzük DNC módnak) és ez is az RS232-es soros kommunikációval történik. A programok RS232-es soros kommunikációval való be és kitöltése érdekében a következőkre van szükség:
Kommunikációs program mely a két egység közötti adatátvitelt lebonyolítja
Kommunikációs kábel a PC és a vezérlő között.
A kommunikációs programról: Az NCT vezérlőkhöz az NCTC.exe programot használhatjuk kommunikációs programként míg más vezérlőkhöz az általánosan elterjedt V24.exe programot használják (utóbbi DOS alapon fut). A kommunikációs program protokolljában (protokoll =a kommunikáció szabályainak összessége) a kommunikáció előtt be kell állítani az adatátvitel paramétereit. Ezek közül a legfontosabbak a következők:
Adatátvitel sebessége (Bit/sec.) (pl. 9600)
Bitek száma a Frame-ban (az érték általában= 7 vagy 8) (Frame=”keret” vagyis egyszerre átvitt adatok összessége)
Stop bitek száma (1 vagy 2)
Paritás (páros=EVEN páratlan=NO) (A paritás bit a FRAME hibamentes átvitelének ellenőrzésére szolgál).
Az adatátvitelre a PC-n kijelölt port (COM1 vagy COM2)
A beállítandó paramétereket a gép építője tudja megadni, emellett a CNC vezérlők nagy többségéhez interneten közzé teszik azokat (pl. a www.aggsoft.com/sitemap.htm honlapon tanulmányozhatók). Adatátviteli kábel:
72
Az RS232-es adatátviteli kábel kereskedelemből nem beszerezhető mivel a különböző vezérlőkhöz rendkívül sokféle variációban kellene forgalmazni. Ezért ezt a helyi elektromos karbantartó szakember tudja kialakítani ugyancsak pl. a fent megjelölt honlapon közzétett kábelkötési rajz szerint. Az NCT vezérlőkhöz használt kábel a FANUC vezérlők többségéhez is használható (ugyanazon pin-ek vannak bekötve a csatlakozónál ugyanolyan keresztkötésekkel). A kommunikációs programot csak akkor futtassuk, ha a két egységet már kábellel összekötöttük.
Az alábbi képen (1.38. ábra) bemutatjuk az NCT vezérlőkhöz használható NCTC.exe kommunikációs programot. Ha a kurzor a baloldali mezőben van, betöltést végezhetünk, ha a jobboldali mezőben van, a vezérlőből PC-re menthetünk. Az átlépés a tabulátor billentyűvel lehetséges. Leolvashatók az F5 funkció segítségével beállított kommunikációs paraméterek is (baud érték, szóhossz stb.) A képen látható üzenet (Beszúrás.NCT vevő kész? (igen =CR)) azt jelenti, hogy az NCTC.exe mellé –ugyanazon könyvtárba- korábban betöltött „Beszúrás.nct” nevű programot az F2 funkcióval betöltésre már kiválasztottuk és ha a vezérlőt késszé tettük a program fogadására (Program/könyvtár funkció Betölt/ tedd parancsa) a PC ENTER gombjának hatására a betöltés indul.
73
1.38. ábra. NCTC.exe kommunikációs program kezelői felülete
A fentiekben leírt paraméter beállításokat illetve csatlakoztatási műveleteket kell elvégezni más vezérlők esetében is, ha a V24.exe általánosan elterjedt kommunikációs programot kívánjuk használni. FANUC rendszerű programozáshoz a soros kommunikációnak az ún. adásra vonatkozó általános szabályait az alábbi ábrán (lásd 1.39. ábra) foglaljuk össze:
74
Mindíg a vevőt tesszük késszé először. Pl. ha betölteni kívánunk, a vezérlőnél kiadjuk a Betölt/Tedd parancsot (FANUC-nál:EDIT/LIB/INPUT) A vezérlőbe betöltendő CNC programnak a kommunikációs program könyvtárában kell lennie (NCTC.exe vagy a V24.exe mellett). A kimentett program is ide fog kerülni. A kommunikációt végzõ két egység érzékeli, hogy a kommunikációs kábel csatlakoztatva van-e. Kábel nélkül ne indítsuk a kommunikációs programot.
A betöltendő program feleljen meg a formai előírásoknak: text típusú fájl mely %-al és az azt követő programazonosítóval (O....) kezdődik,%-al végződik. 1.39. ábra. Az adás szabályai
Ellenőrző kérdések a fejezet tartalmának megértése illetve tovább gondolása érdekében:
Az egyre modernebb CNC gépek terjedésével melyekben két egymástól független mikroprocesszor működik (egyiken a Windows fut míg a másik a CNC vezérlést szolgálja) milyen módjai vannak annak, hogy az egyik vezérlőből a másikba áttöltsünk egy munkadarab programot?
A modern, vagy a régebbi CNC vezérléseknél van-e nagyobb jelentősége a külső PC-ről futtatott DNC üzemmódnak?
Mivel indokolható az, hogy a kereskedelemben nem lehet RS 232-es adatátviteli kábelt beszerezni ? (Gondoljon a kábelek sokféleségére)
WORD szövegszerkesztő ismeretét igénylő érdekes CNC-s kérdés: Ha a CNC programozónk egy bonyolult kontúr (vezérgörbe sablon másoló esztergához) megmunkáló programját rövid (néhány tized
75
mm-es) G1-es mozgásokkal korábban már elkészítette marásra az X-Y tengelyekhez, hogyan lehet a több ezer mondatból álló programot CNC eszterga programként való felhasználásra (…ugyanazt a kontúrt esztergáljuk) a leggyorsabb módon akár a szerszámgép mellett is átalakítani ? A kérdés lényege, hogy hogyan tudjuk az összes „X” koordinátát „Z” koordinátára majd ezt követően az összes „Y” koordinátát néhány pillanat alatt „X” koordinátára cserélni? (az esztergán sugárban fogunk programozni).
X
Y X
Z
1.4 Az alkatrészprogram belövését segítő funkciók az automata üzemmódon belül
Az automatikus működésen belül általában a következő funkciókat építi ki a CNC vezérlés gyártója az alkatrészprogramok lehető legbiztonságosabb belövése érdekében:
Tengelymozgások kiiktatása (csak a program fut, mozgás nem történik)
Grafikai futtatás tengelymozgással vagy anélkül
Mondatonkénti végrehajtás
Emelt sebességgel történő programfuttatás
Teszt futás
Ún. peres („/” jelet tartalmazó) mondatok kihagyása
A programban elhelyezett opcionális programstop-ok (M1) kihagyása vagy aktiválása.
76
A felsorolt funkciók a következő célokra használhatók: Tengelymozgások kiiktatása: A program tesztelése érdekében először általában egy tengelymozgás nélküli grafikus ellenőrzést hajtunk végre, de a programot szintaktikailag (formai szempontból) is ellenőrizhetjük a programmondatok forgácsolás nélkül történő lefuttatásával. A hibás mondatoknál (pl. G1 programozása előtolás érték nélkül) a vezérlő hibát jelez a kezelő felé. Utóbbi tesztelési módot főként azoknál a régi CNC vezérlőknél használták melyek nem rendelkeztek grafikus üzemmóddal. A tengelymozgások nélkül végzett tesztelést követően több vezérlőnél követelmény, hogy ismételt referenciapont felvételt kell végezni. Grafikai futtatás: A program által tartalmazott esetleges geometriai hibák kiszűrésére jó lehetőséget biztosít a szerszámpályák tanulmányozása. A grafikus kijelzést alkalmazhatjuk tengelymozgások mellett is de program belövéshez azonnali tengelymozgásokkal nem ajánlott. Grafikai módban általában lehetséges a grafika nagyítása/kicsinyítése, a kép vonszolása, a színek megválasztása, a megközelítési utak kijelzése vagy elhagyása stb. Azoknál a régi CNC gépeknél, melyek nem rendelkeznek grafikus móddal, a szerszámot mágneses mérőóra tartóba szerelt ceruzával helyettesíthetjük (főleg marógépnél használható módszer) mellyel papírra rajzoltathatjuk a szerszámpályákat. Mondatonkénti végrehajtás: A grafikai és/vagy tengelyek kiiktatása mellett végzett program tesztelést követően a programot „éles” forgácsolással is be kell lőni. A forgácsolás nélküli tesztelés nem világíthat rá a program minden esetleges hibájára (pl. túl nagy fogások, túl nagy előtolások stb.) ezért még jelentős hibalehetőséggel kell számolni. Abból az általános elvből kiindulva, hogy
77
a gépkezelőnek minden általa végzett beavatkozás következményeit előre fel kell tudni mérnie, a belövésnél lehetetlen a programot folyamatosan futtatni, hiszen csak egy-egy mondat következményeit lehet előre felbecsülni. Egy azonnali folyamatos próbafuttatás jelentős veszélyekkel járhat –a mozgások úgymond „elszabadulhatnak”. Ezért van szükség a mondatonkénti futtatásra. Minden mondat végén stop állapot jön létre (főorsó forgás mellett) és miután a következő mondat adatait illetve a forgácsolás paramétereit ellenőriztük, a start gombbal indítható az újabb mondat. Fogásban lévő, a mondatok végén újra és újra megállított szerszám jelentős kopást szenvedhet , de ezzel a jelenséggel a lapkagyártók számolnak és a biztonság szem előtt tartásával ilyen aggály a kezelők és üzemeltetők részéről általában fel sem merül. Emelt sebességgel történő programfuttatás: Ha a nyomógombja aktív (világít) a CNC gépeknél emelt tengelymozgási sebesség jön létre amit általában a levegőben (szerszám vagy munkadarab nélkül vagy eltolt koordinátákkal) végzünk a program belövése érdekében. Az emelt tengelymozgási sebesség következtében a G1,G2, G3 típusú mondatok mozgásai a programozott értéknél gyorsabbak míg a G0-val programozott mozgások a beégetett értéknél lassabbak, így egy követhető, közepesen gyors szánsebesség jön létre. Néhány régebbi CNC vezérlőnél a kezelőnek számolnia kell azzal, hogy az emelt sebességű futás be és kikapcsolása csak a futó mondatok végén, a következő mondatra történő átmenetnél következik be. Ez akkor jelenthet problémát, ha az emelt sebességet azonnal ki szeretnénk kapcsolni.
Figyelem: Általában az emelt sebességgel történő programfuttatást „szárazfutásnak” nevezzük annak ellenére, hogy nem zárja ki az éles
78
forgácsolás mellett történő használatát (pl. vezértárcsa kontúrok bekarcolására is használható tesztelésként stb.) sőt több gépkezelő előszeretettel használja próba megmunkálásokhoz tesztelő haboknál és más könnyen forgácsolható anyagoknál. Ilyenkor számolni kell a lehetséges veszélyekkel és a mondat átmeneteknél jelentkező geometriai pontatlanságokkal. Teszt futás: Nagyobb sebességű tesztelő programfuttatást tesz lehetővé mint az emelt sebességű futás és a gép zárva funkció együttes használata. Használatakor a vezérlő interpolátora nem ad ki semmilyen utasítást a tengelyek felé. A program szintaktikai és/vagy grafikai ellenőrzésére használható. Per („/”) jelet tartalmazó, ún. peres mondatok kihagyása: Ha a nyomógombja világít, automata végrehajtás közben mindazon mondatokat kihagyja a vezérlő melyek per („/”) jelet tartalmaznak. Az ilyen mondatok kihagyásának célja lehet pl. korábban már megmunkált felületek programszakaszának kihagyása - pl. az előgyártmány furata lehet előöntött vagy nem, ettől függően a kezelő döntése szerint kerülhet kihagyásra a fúrási programszakasz. A peres mondatok programozásával kezelőtől függő elágazást is programozhatunk pl: /N500 M99 P600 N505 … ….. N595… N600 M30 Ha a kezelő nem nyomja be a peres mondat kihagyása gombot (nem világít), a N505 – N595 programszakasz nem kerül végrehajtásra, ellenkező esetben (ha a peres mondat nyomógombja világít) a N505-N595 programszakasz végrehajtásra kerül mert az ugrási parancsot tartalmazó N500-as mondat kimarad. Opcionális (választható) stop:
79
Ha a kezelő ezt a nyomógombot benyomja (világít) mindazon mondatoknál stop állapot keletkezik amelyek M1 kódot tartalmaznak. Ellenkező esetben (ha a nyomógomb nem világít) az M1-et tartalmazó mondatoknál nem keletkezik program stop. A program stop folyamán a vezérlők „viselkedése” közben eltérés lehet, mellyel a kezelőnek számolnia kell: több olyan beállítás létezik, melynél az M1-es opcionális program stop a főorsó forgást nem állítja le, csupán az előtoló mozgás áll le. Ilyen esetben M5 programozása nélkül pl. mérés nem végezhető a stop állapotban.
Az NCT vezérlőknél (kivéve NCT 90T) az Automata üzemmódon belül a programbelövést segítő funkciókat a következő nyomógombokkal aktiválhatjuk: Tengelymozgások kiiktatása (csak a program fut, tengelymozgás nem történik ún. „gép zárva” mód ):
A tengelymozgások kiiktatását az NCT 104T vezérlőnél csak valamelyik kézi üzemmódba (pl.kézikerék) történő átlépést követően végezhetjük el. Ha itt megnyomjuk a tengelymozgások kiiktatásának gombját, a nyomógomb elkezd világítani majd az Automata üzemmódba visszatérve (vagy belépve) a funkció aktív lesz. Grafikai futtatás tengelymozgással vagy anélkül: Az Automata üzemmódon
belül a kiválasztott és futtatott program
grafikusan tesztelhető a „Grafika” funkció kiválasztásával. A kép nagyítható vagy kicsinyíthető a lapozás fel ill. le gombokkal , vonszolható
80
a nyíl gombokkal. Egyéb lehetőségek (pl. színek beállítása, rajzolási sík kiválasztása, grafika forgatása stb.) a funkciógombokkal lehetséges. Mondatonkénti végrehajtás:
Ajánlott kijelzési kép az „ÁLLAPOT” kijelzés ahol a maradék út, a technológiai paraméterek és a program aktuális szakasza ellenőrzés alatt tartható. Emelt sebességű programfuttatás (ún.”szárazfutás):
Teszt futás:
Ún. peres („/” jelet tartalmazó) mondatok kihagyása:
A programban elhelyezett opcionális programstop-ok (M1) inaktiválása vagy aktiválása:
Megjegyzés: A fent ismertetett nyomógombok funkciói az NCT vezérlőknél a tapasztalt gépkezelők által többnyire megszokott módon értelmezettek, sőt ennek a nyomógomb-együttesnek az elhelyezése, egymáshoz képesti helyzete is úgyszólván teljesen azonos a FANUC vezérlők gépi kezelőpaneljénél alkalmazott elrendezéssel:
81
Ez a FANUC kompatíbilis vezérlők kezelői számára előnyt illetve kezelési biztonságot jelent. Az NCT vezérlőknél a szokásos, programbelövést segítő nyomógombok mellett használható az M,S,T funkciók (hűtőfolyadék, főorsó forgás, szerszámváltás) nélküli programfuttatás
is tesztelés céljára. Ilyenkor
csupán a szerszám által bejárt pálya figyelhető meg. Viszonylag ritkán használják a gépkezelők.
Az alábbi ábrán áttekinthető, hogy a biztonságos programbelövést milyen lépésekkel ajánlott végezni (lásd 1.40. ábra) :
82
Grafikai futtatás tengelymozgás nélkül
Eltolt koordinátákkal (vagy munkadarab nélkül)történõ futtatás tengelymozgásokkal
Mondatonkénti futtatás éles forgácsolással módosított szerszámkorrekciókkal
Folyamatos forgácsolás végleges vagy módosított szerszámkorrekciókkal 1.40. ábra. A biztonságos programbelövés lépései
Figyelem! Ha lehetőség van rá, a lehető legrészletesebb tesztelési folyamatot kell elvégezni. A jó gépkezelő a legötletesebb tesztelési módokat is segítségül hívja a biztonságos és jó minőségű munkadarab gyártás érdekében (pl. olcsó műanyagból elkészíti egy drágább alkatrész modelljét vagy ha csupán módosítást eszközölt a program egy részében, az automata végrehajtásnál ennél a programrésznél átkapcsol mondatonkénti módba stb.). Az egyik legfontosabb információ program belövésnél a célkoordinátáig hátralévő út (angol nyelvű kijelzés esetén „Distance to go” míg az NCT vezérlőknél a „Maradék” koordináta érték kijelzés) valamint a forgácsolási paraméterek kijelzése. Az életben sajnos nincs mindenkor lehetőség a fentiekben ismertetett valamennyi tesztelési lépés végrehajtására. Gyakran előfordul, hogy csak
83
a grafikai és a mondatonkénti futtatás történik meg, sőt esetleg az utóbbi sem. Mindenkor szem előtt kell azonban tartani a személyi és anyagi biztonsági szempontokat mivel a programbelövés az egyik legnagyobb törésveszéllyel járó munkafázis.
Ellenőrző kérdések a fejezet tartalmának megértése illetve tovább gondolása érdekében:
A programbelövést segíti a CNC gépeknél az a lehetőség, hogy a gépkezelő a lehető legtöbb információt begyűjthet a monitoron keresztül. Vajon befolyásolja-e a programfutást illetve a forgácsolási folyamatot, ha programbelövés közben felváltva kapcsolgatunk a grafikus, majd az „állapot” majd a pozíció stb. kijelzési képekre? (az NCT és más vezérlők hasonlóan viselkednek ilyen téren).
Melyik az a program belövést segítő három nyomógomb mely a FANUC „O” szériájú vezérlőknél és az NCT 104 T (M) vezérlőknél egyaránt egymás mellett található?
Milyen emberi tulajdonságok, jellemvonások segítik a biztonságos programbelövést ?
1.5 A program végrehatása, indítása és leállítása
Az alkatrészprogram beírása vagy betöltése(lásd 1.3 fejezet) után lehetőleg minden ajánlott tesztelési lépést (lásd 1.4 fejezet) el kell végezni. Komplett alkatrész programot futtatni általában az Automata üzemmódban lehetséges de fejlettebb vezérlőknél -bizonyos megkötések mellett- a kézi üzemmódban is lehetséges.
84
Az automata üzemmódban a program futtatása a „Ciklus start” (a továbbiakban egyszerűen „start”) gomb hatására történik. Vannak olyan vezérlők, melyeknél a végrehajtandó programot külön ki kell jelölni és ki kell adni a „futtat” parancsot (pl. NCT 104T) és vannak olyanok, melyeknél a szerkesztés alatt álló (monitoron lévő) program bármikor indítható az automata majd a start gomb megnyomásával. A futtatott megmunkáló program megszakítása az alábbi módokon történhet:
Súlyos veszélylehetőség észlelése esetén a vész-stop nyomógombbal (gomba alakú piros nyomógomb) . Ilyenkor minden gépi funkció azonnal leáll, kivéve a géplámpa működése mely az esetleges hiba elhárítást segíti.
A reszet gomb hatására lassítást követően a gépi funkciók leállnak és ha nincs törölhetetlen hibaforrás (pl. hidraulika tápnyomás hiánya) beáll a hibamentes alapállapot vagyis az álló főorsó, álló szánok melletti gépállapot. Ha a reszetelési művelettel nem lehetséges beállítani a hibamentes alapállapotot, a működési funkciók leállnak és a vezérlő kódolt vagy szöveges hibaüzenetet küld a monitorra.
Tervezett program megszakítások végezhetők az M0 vagy M1 parancsok programbeli használatával. M0 programozása esetén feltétel nélküli stop állapot jön létre a programfutás folyamán pl. mérés, ellenőrzés, forgácseltávolítás stb. céljára. Az M1 használata esetén a gépkezelő döntésétől függ a stop állapot létrejötte attól függően, hogy az M1-et tartalmazó mondat beolvasása előtt megnyomja vagy sem a feltételes programstop nyomógombot. Ha a nyomógombot megnyomja, az világító állapotba kerül és jelzi, hogy az M1 parancs aktiválódik.
A legrugalmasabban használható stop állapot létrehozási lehetőség a stop nyomógomb használatával érhető el. A CNC vezérlőknél a kezelő döntésétől függően bármely pillanatban (kivéve az effektív menetvágási ill. menetfúrási fázisokat) leállítható a szánok mozgása
85
a stop gomb megnyomásával. Ezután a forgás stop gombot megnyomva a főorsó forgása is leállítható és pl. elvégezhető a nem kívánt módon felgyülemlett forgács eltávolítása vagy megfigyelhető a szerszám állapota stb. A végrehajtás alatt lévő program ezt követően a forgás indítása (M3 vagy M5 nyomógomb) és a start gomb megnyomása útján folytatódik (a sorrendet be kell tartani). Simítás alatt lévő profil esetén az ilyen megállítás ill. újra indítás nem javasolt mivel számolni kell a felületen maradó nyomokkal. Nagyolásnál a stop és start gombok gyors egymásutánban történő használatával bármely pillanatban forgácstörés végezhető (fejlettebb vezérlőknél ez szoftveres úton megoldott).
A végrehajtás alatt lévő mondatok végén stop állapot hozható létre, ha a mondatonkénti üzemmód nyomógombját megnyomjuk. Ezt követően a start nyomógombbal indul a következő mondat végrehajtása.
Figyelem: A stop állapot létrehozásának módját a gépkezelő határozza meg a lehető legbiztonságosabb működés és a lehető legjobb minőségű munkadarab előállítás szempontjainak figyelembe vételével.
Miután a végrehajtani kívánt munkadarab programot kiválasztottuk a programkönyvtárból, a „futtat” és az „automatában” funkciógombokkal az automata
üzemmód nyomógombjának világító állapotában a start
nyomógombot megnyomva indítható a program és pl. az „Állapot” kijelzésnél követhető annak futása.
86
A program belövésénél lehetőleg minden tesztelési lehetőséget használjunk ki (lásd: 1.4 fejezet). Egy konkrét munkadarab programjának automata üzemmódbeli folyamatos futtatásának lehetővé tétele érdekében vegyük alapul az 1.3 fejezetben bemutatott felfogási tervet és a hozzátartozó CNC programot (lásd 1.3 fejezet ; 1.35. ábra 1.37. ábra ):
Először lefuttatjuk a programot tengelymozgások nélküli grafikai üzemmódban (lásd 1.41. ábra) :
1.41. ábra. A kontúr grafikai ellenőrzése
Ezután lefuttatjuk a programot főorsó forgás és tengelymozgások mellett munkadarab nélkül. Mechanikus tokmány esetén ügyelni kell arra, hogy a tokmánypofákat előzetesen feszesen zárt állapotba kell hozni az esetleges kirepülésük elkerülése érdekében.
Módosítjuk a szerszámkorrekciót (korrekciókat) (pl. +1 mm-el növeljük a T303 simítókés X korrekciós értékét –lásd 1.42. ábra)
87
1.42. ábra „X” korrekciós érték módosítása
Mondatonkénti futtatást végzünk éles forgácsolás mellett. Ezt követően megmérjük a munkadarabot és beállítjuk a szerszám (szerszámok) végleges korrekciós értékeit. Ha pl. a külső simítókés az elvárt 41 0,2 mm-es méret helyett a mikrométerrel történő mérés szerint 40.8 mm-es méretet állított elő, a simítókés végleges korrekciós értékének beállításánál nem vesszük vissza teljes mértékben a korábban növelésre használt +1 mm-es értéket mert ez esetben túlzottan mínuszos darabot állítana elő a végleges korrekciókkal, hanem csupán –0,8 mm-el korrekciózunk (a korrekciózási értékek itt relatív értékként értendők).
Folyamatos forgácsolás mellett elkészítünk egy munkadarabot (lásd 1.43. ábra).
88
1.43. ábra. Megmunkálás keménypofás tokmányban
Ellenőrizzük a végleges méreteket és szükség szerint további finomításokat végzünk a programban.
A végleges programot archiváljuk PC-re történő mentéssel.
Ellenőrző kérdések a fejezet tartalmának megértése illetve tovább gondolása érdekében:
Automata üzemmódban melyik technológiai paramétereket tudjuk programfutás közben változtatni a tökéletesebb forgácstörés érdekében?
Milyen gépi funkciókat állít le azonnal a vész-stop nyomógomb és melyik gépi funkciót hagyja aktívan?
Milyen információkat biztosít a kontúr grafikai ellenőrzése a gépkezelő számára?
Tételezzük fel, hogy Ön egy M30x4 méretű menet automata üzemmódbeli vágásához áll be olyan CNC esztergagépen melynek gyorsmeneti sebessége 4000 mm/perc.
89
X
Z
- Első kérdés: rövid fejszámolással kiszámítva mekkora konstans fordulatszám értéket kell programozni a menetvágáshoz ha v=100 m/perc vágósebességet kívánunk elérni ? (nf/perc = 1000v/D3,14 és a képletben D=30mm) - Második kérdés: Ha a fejszámolással kiszámított fordulatszámot megszorozzuk a menetemelkedéssel (…amit a menetvágásnál „F” értékként kell programozni) a gyorsmenet körüli értéket kapjuk mm/perc mértékegységben. Nyilvánvaló, hogy kompromisszumot kell kötni. Mi a teendő, vagyis melyik értéket kell módosítani annak érdekében, hogy a mellékhajtás biztosítani tudja a menetvágáshoz szükséges előtolási sebességet?
1.6 Beavatkozási lehetőségek programfutás közben
Egy futó programnál bármikor alkalmazhatjuk a már ismertetett program megszakítási lehetőségek egyikét. A folytatás érdekében egy bizonyos mondatra történő rákeresésnél feltétlenül figyelembe kell venni a vezérlés öröklési sajátosságait. Több olyan CNC vezérlő létezik melynél a mondatszámra vagy adott szóra történő keresést követően az automata üzemmódban történő folytatásnál a program átugrott részébe beírt öröklődő funkciók (pl. fordulatszám, előtolás stb.) érvényesítése nem történik meg, vagyis ha pl. G1-es típusú mondatra keresünk és a főorsó forgás indítása valamint az előtolás érték programozása egy korábbi programszakaszból öröklődne, mindezekre a vezérlő úgymond „nem lát rá” és hibajelzést ad. Ennek a problémának az elkerülése érdekében a
90
tapasztalt gépkezelők minden szerszámváltási mondatot követő mondatot ún. főmondat formátumra alakítanak vagyis szerepeltetik benne valamennyi a szerszámváltás után szükséges öröklődő funkciót (pl. N150 T606 majd következik egy ún. főmondat: N155 G97 S800 M4 M8 F0.1 mely minden szükséges funkciót tartalmaz ) és mindenkor kizárólag a szerszámváltási mondatra keresnek rá (biztonságos pozíció felvételét követően) , így elkerülhető a hiányzó funkciók okozta probléma az automata üzemmódban történő folytatásnál. A fenti megoldás valamennyi CNC vezérlőnél célravezető, még akkor is, ha a vezérlő a mondatra történő keresésnél a memóriában végigolvassa a korábbi programszakaszt és érvényesíti az öröklődő funkciókat (ilyen vezérlő volt a magyar HUNOR vezérlő család). A mondatra vagy szóra történő rákereséshez egyes vezérlőknél külön keresési funkció áll rendelkezésre míg a legegyszerűbb esetben (pl. FANUC verziók) az EDIT üzemmódban kikeresett mondattól a start nyomógombbal folytatható a program futtatás miután az automata üzemmódba áttértünk (az esetlegesen hiányzó öröklődő funkciókra ügyelve) Már a legkorábbi CNC vezérléseknél is lehetséges volt stop állapotban az automata üzemmódból átlépni valamelyik kézi üzemmódba (pl. a kézikerék üzemmódba) melyben bizonyos elmozdulás végzése után visszakapcsolhattuk az automata üzemmódot és a program tovább futott. Erre a következő példát mutatjuk be: Öntvény munkadarab homlokfelületének tisztára esztergálását kell végezni CNC eszterga gépen. A tárcsa jellegű öntött munkadarab hosszmérete erősen szór, ezért a tisztára munkálást más-más „Z” pozícióban kell végezni . Mondatonkénti üzemmódban dolgozva a G90 G0 X205 Z10 pozicionálási mondatot követően az automata üzemmódból
91
átkapcsolunk a kézikerék üzemmódba
és megközelítjük a
munkadarabot úgy, hogy egy kb. 2 mm-es fogásmélység alakuljon ki. Visszakapcsolunk automata üzemmódba és a Start billentyűt megnyomva indítjuk az oldalazási műveletet (1.44. ábra) .
X
Kézikerékkel Z
1.44. ábra. Program megszakítása és kézikerékkel történő megmunkálás
Kezelői program-elágazás alkalmazásával a kezelő döntésétől függő programszakasszal folytatható az automata üzemmódbeli program futtatás (lásd 1.4 fejezet/peres mondatok alkalmazása)
Fejlett CNC vezérléseknél (pl. NCT 2000-es és 100-as család) kiépített beavatkozási lehetőség a megszakítási pontra történő visszaállás vagy a mondat kezdőpontjára történő visszaállás funkció. Ezek ismertetése a fejezet NCT.re vonatkozó részében történik.
92
Több olyan beavatkozási lehetőség áll rendelkezésre az automata üzemmódban mely a programban alkalmazott technológiai paraméterek módosítására, finomítására használható. Ilyenek pl. a programozott előtolásnak az override gomb
által történő
módosítása, a főorsó fordulatszámok pozitív vagy negatív irányba történő módosítása
vagy az NCT vezérlőknél
kiépített előtolás sokszorozási lehetőség (utóbbit lásd a fejezet NCTre vonatkozó részénél.) Figyelem: ha a programfutás folyamán a megmunkálási jelenségekből (hangok, rezgések, forgácstörés stb.) ítélve a kezelőelemekkel módosítjuk a program lefutását, a tapasztaltak alapján célszerű a végleges technológiai paramétereket a munkadarab elkészítése után a programban végleges értékre beállítani. Ezzel elkerülhetjük az ismételt beavatkozás szükségességét. Ha például a fenti ábra (1.44. ábra) szerinti oldalazásnál G96 S100 értéket programoztunk (100m/perc-es vágósebesség) de a valóságban 120%-os override érték mellett történt a legkedvezőbb forgácsolás, akkor a munkadarab legyártása után a következő munkadarabhoz G96 S120 értéket állítunk be és így is történik a program archiválása.
Az NCT 104T vezérlőnél valamennyi fent ismertetett beavatkozási lehetőség rendelkezésre áll az alábbi részletek szerint:
Ha a munkadarab program valamelyik mondatától kívánjuk kezdeni a megmunkálást, először a programkönyvtárból kiválasztott programnál ki kell választani „Belenéz” funkciót. Az Automata
üzemmódot
bekapcsolva a nyilak vagy a lapozás nyomógombokkal rákereshetünk a programkezdéshez kiválasztott mondatra, majd a kikeresett
93
mondattól történő folytatás kétféleképpen történhet: a keresett mondat előtti programszakaszból öröklött funkciók figyelembe vételével vagy anélkül. Ha az öröklött funkciókat aktiválni kívánjuk a „keresd” paranccsal és a start
gombbal kell a programot indítani míg az
„Ugorj” parancs majd a start
megnyomása esetén az öröklődő
funkciók háttérben történő „átolvasása” és érvényesítése elmarad és a kezelőnek kell gondoskodnia a szükséges funkciók kézi bekapcsolásáról, ha nem olyan mondatra történt a keresés mely minden további szükséges funkciót (T,S,M,F) tartalmaz.
Egyszerűsége miatt több gépkezelő kedveli a programozott mondatra keresést olymódon, hogy a program első mondata (N5) egy a normál programfutásra nem ható ugrás paranccsal kezdődik (lásd 1.45. ábra) ugyanis az őt követő (N10) mondatra történő ugrást tartalmaz. Ez a módszer lényegében egyenrangú a fent ismertetett „Belenéz”/„Ugorj” művelettel, ugyanakkor rendkívül leegyszerűsíti a mondatra keresést. Az első mondatban szereplő ugrási parancsot bármikor úgy alakíthatjuk át, hogy a kívánt mondat számát írjuk be P címen (…ha nem módosítjuk, akkor hatástalan, vagyis nem befolyásolja az elölről történő kezdést) . Főként akkor teszi egyszerűvé az adott mondattól történő programkezdést, ha ezt a műveletet tartósan, több munkadarab esetében ismételni kell. Feltétlenül ügyelni kell azonban arra, hogy olyan mondatra ugorjunk amelyben (vagy amely után) minden öröklődő funkció (T,S,M,F) beírásra került. Használatát követően vissza kell írni az M99 P10 eredeti mondatot, ha a programot elölről kívánjuk kezdeni.
94
M99 P45
>N5 M99 P10 >N10 T101 >N15 G90 G0 X62 Z3 G97 S500 M3 M8 >N20 G77 X56 Z-39.7 F.2 >N25 X52 >N30 X48 >N35 X46 >N40 G0 X100 Z100 >N45 T303 >N50 G90 G0 X41 Z4 G97 S600 M3 M8 >N60 G1 G42 X41 Z1 F.1 >N65 X45 Z-1 >N70 Z-40
1.45. ábra. Adott mondattól történő program indítás
Megjegyzés: CNC kezeléstörténeti érdekesség, hogy a fent ismertetett programkezdési módszert használták mindazoknál az első generációs CNC gépeknél (pl.HUNOR, UNIMERIK stb.) melyeknek a programtárában csupán egyetlen megmunkáló programot lehetett tárolni. Ez a módszer tette lehetővé, hogy a programtárban több munkadarab programját tároljuk (pl. N100…N190 között majd N200…N260 között stb.) úgy, hogy minden ilyen programszakasz utolsó mondatában M30 vagy az M30-nak megfelelő kód (P2) szerepelt mely visszaugratta a programfutást a legelső mondatra. Beállás alkalmával csak az ugrási címet kellett módosítania a gépkezelőnek a kívánt programszám (pontosabban mondatszám) beírásával. Ez a programtárolási módszer még ma is bármelyik vezérlőnél használható, de ma már csak csírájában él, a fentiekben bemutatott mondatra keresési céllal.
A program megszakítása esetén (pl. lapkatörés) az automata üzemmódot a stop
nyomógombbal felfüggesztett („Függ”)
állapotba állíthatjuk. Ilyenkor a kézi üzemmódok egyikét (pl. a kézikerék
üzemmódot) használva
vagy a mozgat
eltávolodhatunk a szerszámmal a munkadarabtól. Miután
95
megszüntettük a problémát (pl. lapkát cseréltünk) a programnak a megszakítástól történő folytatására két lehetőségünk van: visszaállunk a megszakítási mondat elejére vagy magára a megszakítási pontra mely lehet az érintett mondat adott pontján. Tipikusan lapkatörés esetén célszerű használni a megszakítási mondat elejére történő visszaállást
(ún.”mondat újra” parancs )
mivel ennek használatánál az időközben elvégzett korrekció módosításokat (pl. az új lapka miatti néhány század nagyságrendű módosítás) a vezérlő a visszaállási pont koordinátájánál figyelembe veszi. A vezérlő „Függ” állapotában valamelyik kézi üzemmódba belépve a „mondat újra” nyomógomb megnyomását követően addig mozoghatunk a szánokkal –kikerülve az esetleges akadályokat -amíg a megszakítási mondat kezdő pozícióját elérjük, ezután a választott kezelőelem hatástalan és az automata üzemmódba visszatérve indítható a programfutás. Nem szükséges teljesen a mondat kezdőpontjáig mozgatni a szánokat, mivel az automata üzemmódba visszatérve a start
nyomógomb hatására a szánok
folytatják a visszatérést. Ha a megszakítás nem egyszerű mozgásparancsnál (pl. G1) történt a megszakítási mondat típusának (beégetett ciklus hívása, vagy pályakövetést tartalmazó mondat stb.) függvényében a visszaállási művelet sajátosságai változnak. Az ide vonatkozó részleteket a vezérlés kézikönyvében részletesebben tanulmányozni kell.
A program megszakítása és a probléma elhárítása esetén visszatérhetünk magára a megszakítási pontra is
ugyanazokat
a módszereket követve melyeket a „mondat újra” parancsnál
96
használtunk: ha ezt a nyomógombot a „Függ” állapotban bekapcsolt valamelyik kézi üzemmódban használjuk, a kezelőelemmel (pl. kézikerék) addig mozoghatunk amíg a monitor távolság kijelzője nem nulla értékű vagy miután az akadályok kikerülésével megközelítettük a megszakítási pontot, az automata üzemmódot visszakapcsolva a start gomb megnyomásával a szánok folytatják a visszaállást. A megszakítási pont mondattípusának függvényében a program folytatásának sajátosságai változnak, ahogyan azt a „mondat vissza” funkciónál említettük ezért az ide vonatkozó részleteket a vezérlés kézikönyvében részletesebben tanulmányozni kell.
A programozott előtolással történő mozgások (G1,G2,G3 típusú mondatokban) sebessége automata üzemmódban megsokszorozható, ha az ilyen mondatok futása közben megnyomjuk
tengelyirány gomboknál lévő középső gyorsmeneti gombot: Természetesen előzőleg fel kell mérni, hogy az előtolás többszörös értéke nem jelent-e veszélyforrást. Kedvelt lehetőséget jelent ez az NCT vezérlőknél mivel gyakran előfordul, hogy egy előtolással történő megközelítést vagy egy túlzottan könnyű megmunkálási szakaszt többszörös előtolással kívánunk elvégezni. A sokszorozási értéket a 1371 FMULT paraméterben tárolt adat határozza meg. Ha az érték 1 (egy) a gyorsmeneti gomb megnyomása hatástalan az előtolással történő mozgások közben. Figyelem: A biztonságos megmunkálás érdekében az előtolás sokszorozási lehetőséget csak akkor célszerű használni, ha megismertük a szerszámgép viselkedését a funkció használatakor , vagy ha konkrétan ellenőriztük a fenti paraméterbe beállított értéket.
97
Mindenkor ajánlott a gyorsmeneti nyomógomb megnyomása előtt (különösen, ha nem az automata üzemmód valamelyik előtolással történő mozgása van folyamatban) átgondolni a várható következményeket!
Mivel Az NCT 104T vezérlő rendkívül magas színvonalú kezeléstechnikai szolgáltatásokat biztosít, lehetővé teszi az egészen különleges beavatkozásokat is programfutás közben mint pl. a kézikerék (vagy kézikerekek, ha több van kiépítve) használatát úgy, hogy a kézikerékkel történő mozgatás összegződik a programozott mozgással (úgymond „rászuperponálódik” arra). A létrejövő valóságos mozgások akár a programozottal ellenkező irányúra is változhatnak ezért ezeknek a különleges lehetőségeknek a használata csak a nagy gyakorlattal rendelkező gépkezelőknek ajánlott.
Ellenőrző kérdések a fejezet tartalmának megértése illetve tovább gondolása érdekében:
Miért lehet veszélyes, ha a megszakítási pontra történő visszatérés funkciót
az NCT vezérlőnél nem eléggé átgondoltan használjuk?
Milyen üzemmódokba tudunk áttérni, ha az automata üzemmódbeli programfutást megszakítjuk?
Mire kell ügyelni mondatra történő rákeresésnél és a keresett mondattól történő futtatásnál minden vezérlő esetében?
Ha azt kívánjuk elérni, hogy egy adott mondattól történő program futtatás ne okozzon hibaüzenetet, a keresett mondatban milyen adatoknak ill. parancsoknak kell feltétlenül szerepelni?
98
1.7 Ellenőrző mérések a megmunkált felületen, korrekciózás
1.7.1 Ellenőrző mérések
Egy CNC gépkezelő munkájának jelentős részét teszi ki a munkadarab méretek ellenőrzése és a mérés alapján történő szerszám korrekciózás a lehető legpontosabb munkadarabok előállítása érdekében. Nem elhanyagolható az elkészült munkadarabok felületi érdességének ellenőrzése sem, melynek figyelembe vételével a végleges forgácsolási paramétereket (előtolás, vágósebesség, fordulatszám) a megmunkáló programban beállítjuk.
Egy kezdő CNC gépkezelőnek amikor még önálló programírással és program belövéssel nem bízzák meg, a munkadarab csere és a gép felügyelete mellett lényegében ez a tevékenység jelenti a fő munkáját. Az ellenőrzéseket és méréseket a megmunkálás megszakított állapotában (lásd 1.6 fejezet) vagy a munkadarab elkészülte után végezhetjük. CNC esztergáknál leggyakrabban hagyományos vagy digitális tolómérővel, külső mikrométerrel vagy háromponton mérő furatmikrométerrel, villás vagy dugós idomszerrel illetve egyéb mérőeszközökkel (mérőórák, szögmérők, INTO-k, stb) végezhetjük a mérést (lásd 1.46. ábra) . A nem gép mellett végzett mérések eszközei lehetnek pl. a műhelymikroszkópok, univerzális mérőgépek és speciálisan a munkadarabhoz tervezett automatikus mérőberendezések mely utóbbiak különösen a tengely jellegű esztergált munkadaraboknál gyakoriak. Úgyszólván minden elektronikus mérőműszer (akár egy digitális mikrométer is) képes PC-vel történő kommunikációra melynek segítségével a mért adatok tárolhatók, különböző szempontok szerint kiértékelhetők.
99
1.46. ábra. Munkadarab mérés a szerszámgép közelében
A forgácsolt munkadarab felületi érdességének vizsgálatához a szerszámgép mellett általában összehasonlító etalon készletet használunk, de nem ritka a gyémánt mérőfejes elektronikus felületi érdességmérő sem mely képes a mért eredményt különböző mértékegységekben (Ra, Rz stb.) kiadni (lásd 1.47. ábra ).
1.47. ábra. Érdesség mérés etalonnal és elektronikus mérőműszerrel
Előfordulhat, hogy a mérendő geometriai elemhez (pl. kisméretű furatok vagy beszúrások belső része) nehezen vagy egyáltalán nem férünk
100
hozzá a rendelkezésre álló mérőeszközökkel. Ekkor meg kell vizsgálni az alternatív vizsgálati lehetőségeket (pl. műhelymikroszkóp, projektor stb.) annak érdekében, hogy a roncsolással, a darab szétvágásával járó vizsgálatokat lehetőleg elkerüljük. Fejlett minőségbiztosítási rendszerrel dolgozó termelő egységeknél kiterjedten alkalmazzák a dolgozó által végzett önellenőrzést melyhez önellenőrzési utasítás készül munkadarabonként (lásd:2.31. ábra ) .
A munkadarabon végzett mérések eredményének függvényében kell a megmunkáló programban résztvevő szerszámok méret adatait (ún. korrekciós értékeit) módosítani. Ezt a folyamatot nevezzük korrekciózásnak.
1.7.2 A forgácsolószerszámok korrekciózása
Az NCT 104T vezérlőnél is alkalmazhatjuk azt az általános korrekciózási szabályt, hogy amennyiben a mérés alapján a munkadarab nullponthoz képest pluszosabb pozícióra kívánjuk a szerszám bemért élpontját pozicionálni (pl. nagyobb átmérő vagy pluszosabb pozíciójú oldalazási méretek), annak a szerszámnak a korrekciós adatát mely a mért méretet készítette pluszosabb értékre kell beállítani míg mínuszosabb pozíciók elérése érdekében a korrekciós értéket mínuszosabbra kell beállítani. A pluszos vagy mínuszos változtatást mindig a számegyenesen kell értelmezni. Pl. ha az „X” irányú szerszámkinyúlás= -106.120 és 0,1 mmel nagyobb átmérőjű munkadarabot kívánunk gyártani mint korábban, akkor a korrekciós értéket –106.020 mm-re kell beállítani mivel a változtatás a számegyenesen a plusz irányba mutat.
101
Amekkora értékkel módosítani kívánjuk a munkadarab méretét, akkora értékkel kell a szerszám korrekciós értékét változtatni ahogyan a fenti példánál is tettük. Figyelem: átmérő érték programozásakor átmérőben mérünk és átmérőben korrekciózunk! A szerszámkorrekciózás készségszintű, biztos használata csak megfelelő gyakorlat és a szerszámgép teljes megismerése után lehetséges. Előfordulhatnak különleges esetek pl. ha a szerszámgépen két revolver fej működik, az egyiknek a szerszámainál a fenti korrekciózási szabály megfordulhat. Legkézenfekvőbb eset a korrekciózás megfontolt alkalmazására az amikor pl. pluszosabb leszúrt hosszméretet kívánunk elérni amelynek a megvalósulása mínuszosabb szerszám hosszkorrekcióval (Z) érhető el mivel a szerszám bemért élpontjának ilyen esetben a munkadarab nullponthoz képest mínuszosabb pozíciót kell leszúráskor felvennie. A szerszámkopásból adódó néhány százados mérethiba a szerszámkorrekciós adatokhoz beírt kopási értékkel kompenzálható (lásd 1.48. ábra)
1.48. ábra. Szerszámkopási érték a korrekciós adatoknál
102
Mivel több első generációs CNC vezérlőnél nem lehetséges szerszámkopási értéket beállítani, ilyen esetben a lapka kopásából származó pontatlanságok kiküszöbölését is a szerszámkinyúlások (X és Z) korrekciós értékeinek módosításával érhetjük el. Ebből kiindulva több CNC gépkezelő a kopási érték kitöltési lehetőségét nem használja modernebb vezérlőknél sem. A korrekciózás elvégzésének bemutatása érdekében tekintsünk át egyegy gyakorlati példát (átmérő és hosszméret szórás miatti korrekciózás NCT 104T vezérlőnél(lásd 1.49. ábra 1.50. ábra):
1) Mérés : Névleges méret = 40 mm Mért méret = 40.22 mm
40.220
3) 2) Korrekciózás A szerszám “X” mértékének korrekciós értékéhez eldöntése: XI -0,220 mm-t Amennyiben beadunk. D=40 mm-t (Ha X-116.440 volt kívánunk elérni, a korrekciós érték, -0,220 mm-el kell az új érték= X-116.660 mm) a szerszámkorrekciót módosítani.
1.49. ábra. Átmérő méret mérése és korrekciózás
A munkadarab végleges vállhosszúságát kialakító 45 fokos oldalazó kés korrekciózása egy selejt munkadarabot követően annak érdekében, hogy a következő munkadarab gyártása helyes méretre történjen:
103
62.500
1)Mérés: Rajz szerinti méret=63 mm Mért méret= 62.500 mm
2) A korrekciózás mértékének eldöntése: Amennyiben L=63 mm-t kívánunk elérni, +0,500 mm-el kell a szerszámkorrekciót módosítani.
3) A szerszám “Z” korrekciós értékéhez ZI +0.500 mm-t beadunk. (Ha Z-220.750 volt a korrekció értéke, az új érték= Z-220.250 mm)
1.50. ábra. Hosszméret mérése és korrekciózás
A fenti ábrán a 45 fokos élelhelyezésű oldalazó szerszám a rajzi méretnél 0,5 mm-el rövidebbre készítette a csap hosszméretét vagyis selejt munkadarabot készített, ezért a következő munkadarab gyártása előtt a szerszám „Z” szerszámkorrekciós értékét módosítani kell.
Figyelem: ha a munkadarab valamennyi mért hosszmérete egyenlő mértékben tér el a névleges méretektől, feltételezhető, hogy nem a szerszámok bemérésénél van probléma, hanem a munkadarab „Z” nullpontja van pontatlanul felvéve. Ilyen esetben nem célszerű minden szerszám hosszkorrekciós értékét módosítani, hanem a „Z” nullponteltolási értéket módosítjuk a mért eltérésnek megfelelően.
A korrekciózással
beállítandó munkadarab méret általában a
tűrésmező középértéke. Szimmetrikus tűrések esetében (pl. 400,2) a programozott méret és a korrekciózással beállított érték azonos (pl. 40.000). A programozott méret aszimetrikus tűrések esetében (pl. 40 +0,3/+0,1) kétféle lehet: a programozó programozhatja a tűrésmező középértékét (40.2) vagy a névleges rajzi méretet (40). Ennek nincs különösebb
104
jelentősége mivel a gépkezelő mindig a mért érték és az elérendő érték különbségével korrekciózza a szerszámot.
Kerülendő az a helytelen gyakorlat, hogy korrekciózás helyett a programozott értéket módosítjuk a megmunkáló programban! A programban mindig a rajzi méreteknek kell szerepelni mivel ellenkező esetben a munkadarab ismételt gyártásba vételekor a nem rajzi méretekkel mentett program káoszt eredményezhet.
Figyelem: Akkor sem szabad a programozott értékek elvtelen módosításával megoldani a tűrés beállítási problémát, ha a korrekciózás előjelének eldöntésénél problémáink adódnak. A programozott méretek átírása ugyanis csak pillanatnyi előnyt biztosít, egy újabb gyártásba vétel esetén pedig az áttekinthetetlenné vált program akár törésveszélyt is jelenthet.
Általános támpontot jelent a szerszámkorrekciózás terén,
ha
tudatában vagyunk annak, hogy amilyen irányú (plusz vagy mínusz) változást végzünk a szerszámok hosszkinyúlásánál (X vagy Z) olyan irányban módosul a szerszám/revolverfej együttes minden egyes új pozíciója amikor egy-egy programozott pozícióra áll. A módosulás mértéke a korrekciózással bevitt növekményes érték.
A szerszámméret korrekciózása után egyedi
mondat bevitellel vagy
automata üzemmódban le kell hívni az új korrekciós mezőt (pl. T303 parancs) annak érdekében, hogy érvényesüljenek az új korrekciós értékek. Néhány kijelzési képen keresztül tekintsük át, hogy egy egyszerű átmérő korrekciózási esetben hogyan viselkedik az NCT eszterga vezérlő:
Az esztergálandó méret 60 +0/-0,02 mm
105
Mikrométerrel történő mérés alapján az első munkadarab mérete=60,04 mm (javítható selejt)
Megállapítjuk, hogy a következő munkadarab helyes tűréssel történő gyártása érdekében a T303 számú külső simítókés „X” hosszkorrekciós értékét -0,05 mm-el módosítani kell.
Forgácsolási alapismereteink alapján tudatában vagyunk annak is, hogy amennyiben a mért munkadarabot az így módosított korrekciós értékek lehívása után a szerszámmal ismét átmérőzni szeretnénk, végleges selejtet gyártanánk. Egyrészt a nem ideális (túl kicsi) fogásmélység miatt a felületminőség valószínűleg nem elfogadható lenne másrészt az ún. késnyomási jelenség miatt a nulla értékhez közeli nagyságú ismételt fogás túlzottan mínuszos méretet eredményezne de alapanyagtól és szerszám geometriától függően az is előfordulhat, hogy a lapka nem lép fogásba. A század mm-es nagyságrendű tűrések stabil beállítását tehát csak azonos fogásmélységek esetén lehet elvégezni.
Belépünk a szerszámkorrekciós adatokhoz és a T303 számú külső simítókés X korrekciós értékét XI –0,05 mm-el módosítjuk (lásd 1.51. ábra)
1.51. ábra. Átmérő korrekció módosítása
106
A szerszámkorrekció (T303) ismételt lehívását követően ellenőrizzük, hogy a korábban felvett X60.000 aktuális pozíció 0,05 mm-el nagyobb értékű-e (ellenkező esetben nem helyesen módosulna a munkadarab mérete) (lásd 1.52. ábra)
1.52. ábra. Új szerszám pozíció korrekciózást ill. annak lehívását követően
Mérettartási problémák az eszterga szerszámok korrekciózásánál: Gyakran előfordul, hogy program megszakítást alkalmazva egy-egy fogást követően mérést végzünk és korrekciózzuk a szerszámot. Főleg a finomabb tűrések esetén jelent problémát, ha a végleges korrekciós értéket egyre kisebb próbafogások mérése alapján próbáljuk beállítani ugyanis a végleges (újabb munkadarab esetén jelentkező) simítási fogásmélység mellett a szerszám várhatóan néhány századdal pluszosabb méretet fog készíteni mint amit matematikailag kiszámítottunk. (lásd 1.53. ábra) . A probléma kiküszöbölése érdekében ilyenkor egy századdal vagy néhány ezreddel eltérő értéket viszünk be mint a mért és az elérendő méret különbsége. Főként az egy-két százados nagyságú tűrésmezők beállítása kíván nagy gyakorlatot és
107
türelmet úgy a CNC eszterga gépkezelőnél mint a CNC marógép kezelőnél (utóbbi esetében az egyélű simító furatesztergáló szerszámok ezred mm nagyságrendű beállítása jelent ugyanilyen feladatot) Nagyobb fogás = nagyobb késnyomás
Kisebb fogás= kisebb késnyomás
A nagyobb fogásmélység nagyobb rugalmas alakváltozást eredményez a szerszámnál.
Állandó fogásmélység= stabilabb szerszám korrekció beállítási lehetõség az elõzõ fogásnál történõ mérés alapján
Pontos korrekciózás azonos fogásmélységek alapján végezhetõ
1.53. ábra. Szerszám korrekciózás - tűrések beállítása
Ellenőrző kérdések a fejezet tartalmának megértése illetve tovább gondolása érdekében:
Mérés-korrekciózás: Tételezzük fel, hogy ugyanazzal a külső esztergakéssel átmérőt nagyolunk és simítunk is. A nagyolási fogásmélység 3 mm míg a simítási 0,5 mm. Megállítjuk a programfutást az egyik nagyoló fogásnál és mérés alapján korrekciózzuk a szerszámkinyúlást úgy, hogy a következő nagyoló fogásnál a programozott méret fölötti 0,01 mm-es méretet mérünk. Vajon a 0,5 mm-es simítási fogást követően ugyanez a szerszám várhatóan a névleges méret alatti vagy fölötti méretet fog-e készíteni, ha a névleges simítási méretet programoztuk ?
CNC eszterga korrekciós adatokra vonatkozó kérdés: A szerszámkorrekciós adatoknál a szerszámkinyúlások és a kopás érték
108
mellett a csúcssugár és a szerszám élelhelyezési kódja szerepel. Ha a CNC programban nem szerepel automatikus szerszámsugár korrekció (csak tengelypárhuzamos megmunkálás történik amikor CNC esztergánál felesleges a használata) melyik korrekciós adat megadása szükségtelen?
Milyen lehetőségünk van egy olyan beszúrás szélességi tűrésének beállítására, melynek esztergálásánál a megmunkáló program szerint a beszúró szerszám szélessége adja a kész méretet?
Mérés, korrekciózás: A digitális tolómérők több kedvező méréstechnikai lehetőséget biztosítanak, pl. nagy felbontóképesség, könnyű és biztonságos leolvasási lehetőség. Mindezek ellenére melyek azok a méréstechnikai problémák, amik miatt a néhány százados nagyságrendű tűréseket célszerű inkább egy mikrométeres mérés alapján beállítani?
1.8 A vezérlés hibaüzeneteinek értelmezése
1.8.1 Teendők hibaüzenet észlelésekor
Ha a gép bekapcsolásakor vagy üzemelés közben hibaüzenet jelenik meg a vezérlő képernyőjén, a gép kezelőjének felkészült módon kell arra reagálnia. Fontos, hogy mindenkor tudatában legyen annak, hogy a hibaelhárítás szempontjából nagy fontossága van a hibaüzenet (üzenetek) előtti jelenségek (zajok, rezgések, esetleg égett kábel szaga, a gép viselkedése stb.) megfigyelésének sőt minden egyes olyan részletnek mely a hibajelenséggel kapcsolatos lehet (pl. valamelyik motor melegedett, a főorsó forgás időnként lelassult, a hűtőfolyadék a jeladóra folyt stb.).
109
A hibaüzenet észlelésekor jól meg kell figyelni a gép állapotát, fel kell jegyezni a hibakódot vagy szöveges hibaüzenetet és csak akkor kell kikapcsolni a gépet, ha a hibaállapotot veszélyesnek ítéljük meg. Előfordulhat ugyanis, hogy a hibajelenség a kikapcsolást követően nem jelentkezik újra azonnal de szeretnénk a karbantartó szakembernek bemutatni azt. A gépkezelő tevékeny közreműködése illetve információi nem nélkülözhetők sem az elektromos sem a mechanikus jellegű hibák elhárításánál. Figyelem: Elektromos hibát csak képzett és a munka elvégzésével megbízott elektromos szakember háríthat el! A súlyosabb hibák elhárításánál a karbantartó szakemberek először meghallgatják a gépkezelőt, majd a hiba elhárításánál is időnként igénylik a gépkezelő segítségét, mivel ő ismeri legjobban a gép sajátosságait (mozgások aktiválását, bizonyos parancsok próbaként történő futtatását kérhetik a javítás folyamán stb.)
1.8.2 Közreműködés a hiba elhárításánál Számos hibaüzenet megszüntetése nem igényli karbantartó szakember segítségét, ilyenkor maga a gépkezelő is megszüntetheti a problémát . Ilyenek pl. a következők:
Végállásra futott valamelyik szán
Levegő vagy hidraulika tápnyomás hiánya
Kenőolaj hiánya
Programozási hiba
Sérült programtár kimerült akkumulátor vagy kommunikáció közben keletkezett adatsérülés miatt.
110
Figyelem: Mindig kerülni kell a hibaüzenetek megjelenését követő azonnali ötletszerű beavatkozásokat! Pl. a memóriatár hibáját jelző hibaüzenet esetén a legtöbb vezérlőnél először az ismételt bekapcsolás pillanatában egy billentyűkombinációval teljes programtár törlést kell végezni, de ezt csak a hiba elhárítására vonatkozó gépkönyv utasítás gondos tanulmányozása és megértése után szabad elvégezni. Ahogyan a gépkezelésnél, úgy a problémák megszüntetésénél is csak tudatosan végzett beavatkozásokat szabad végezni melyeknek a lehetséges következményeivel előre számot tudunk vetni ! Ellenkező esetben az eredeti hibánál sokszorta súlyosabb hibát is előidézhetünk (szélsőséges esetben akár a teljes vezérlő cseréjének szükségességét is). A CNC vezérlők stabilabb, robosztusabb kivitelben készülnek mint a személyi számítógépek és nem minden PC-s tapasztalat ültethető át analóg módon a CNC vezérlők használatára mindazonáltal a személyi számítógépeknél szerzett tapasztalatok hasznosak lehetnek a hibajelenségek, hibaüzenetek megértése és az elhárításnál végzett közreműködés terén.
1.8.3 A hibaüzenetek fajtái A CNC gép a működése folyamán előforduló hibákat a beépített elektronikus öndiagnosztikai rendszere segítségével érzékeli és hibaüzenetek (kódolt vagy szöveges formájú üzenetek) formájában közli a kezelő illetve karbantartó felé. Már a gép bekapcsolásakor is egy átfogó diagnosztikai műveletet végez a vezérlő melynek folyamán ellenőrzésre kerül valamennyi beépített szenzor állapota, a kijelző, a kezelőelemek stb.
111
Amennyiben bekapcsoláskor súlyos (nem reszetelhető) hibajelenség áll fenn, üzenet formájában közli a vezérlő és a hibaállapot megszüntetéséig nem indítható a gép (pl. X szán vész-végálláson). Ha a CNC gép működése közben jelentkezik a hiba és az kijelzésre kerül (gép leállt) a dolgozó vagy a karbantartó egyik legfontosabb feladata, hogy a kijelzett hibakódot vagy szöveges üzenetet feljegyezze és megfigyelje a gép állapotát annak érdekében, hogy szükséges esetben tájékoztathassa a munkatársakat. Az intézkedések sorrendjénél mindig a biztonsági szempontok élveznek prioritást. Egy-egy hibaüzenet feloldása (a hibaállapot megszüntetése ) alapvetően kétféle módon lehetséges: Kisebb hiba (pl. adatbeviteli-programozási hiba) esetén a RESET (alapállapot visszaállítása) vagy a hibatörlés gombbal megszüntethető a hibaüzenet. Súlyosabb hibaállapot (pl. valamelyik tengely vész-végálláson, vagy levegő nyomás hiánya vagy túláram miatti védelem beavatkozás azaz biztosíték leoldás) esetén csak a hibaállapot okának megszüntetése esetén törölhető a hibaüzenet. Általában a hibaállapot megszűnése (pl. olajnyomás hiánya esetén olajat töltünk be vagy végállásról valamilyen módon lehozzuk a szánt stb.) automatikusan törli a monitorról a hibaüzenetet. Megjegyzés: a monitoron megjelenő hibaüzenetek gyakran az elektromos szekrényben lévő kijelző ledek hibaüzeneteivel párosulnak amit az elektromos karbantartó értelmez.
Tekintsük át, hogy az NCT 104T vezérlőnél milyen jellegű üzenetek léphetnek fel:
112
FIGYELEM: az áttekintés más vezérlések –pl. FANUC- hibaüzeneteinek értelmezéséhez is használható. Nem minden üzenet kapcsolódik valamilyen hiba vagy működési rendellenességhez de természetszerűleg a hibaüzeneteknek tulajdonítunk nagyobb jelentőséget a zavar mentes megmunkálás biztosítása érdekében. Nem hibaüzenet, csupán a kezelőt tájékoztatja a gép állapotáról például a következő: „KENÉS FOLYAMATBAN” -Kétféle üzenet lehetséges: lokális és globális Lokális üzenetek: Azokat az üzeneteket nevezzük lokális üzenetnek melyek egy bizonyos kijelzéshez kötődnek (pl. program nyitása vagy írása közben keletkező beviteli hiba lásd 1.54. ábra ) Ezek az üzeneteket a CANCEL nyomógombbal törölhetők és nem gyakorolnak általános hatást a gépre (pl. nem gátolják más funkciók aktivizálását). A lokális üzenetek képernyő váltáskor is automatikusan törlődnek.
1.54. ábra. Lokális hibaüzenet új program létrehozásakor
Globális üzenetek: Globális üzenetnek nevezzük azokat az üzeneteket, melyek nem egy bizonyos képernyőképhez kötődnek tehát általános hatásúak a szerszámgép összességére. Az NCT vezérlőknél a globális üzenetek a
113
képernyő bal felső sarkában jelennek meg és tartalmazzák magát az üzenet szövegét valamint egy négyjegyű kódszámot. A globális üzenetek típusai az NCT vezérlőknél a következők lehetnek: -Rendszerhibák -NC hibaüzenetek -A PLC program által küldött üzenetek -A mondatelőkészítő által küldött üzenetek -Kezelési hibák miatti üzenetek -Felhasználói makrók üzenetei A különösen súlyos hibákhoz tartozó üzenetek csak a gép kikapcsolásával törölhetők (kivéve azok melyeknél először a hiba okát meg kell szüntetni –pl. szán vész-végálláson) egyéb esetben a hibaüzenet általában a reszet
nyomógombbal törölhető.
Egy-egy vezérlőnél a hibaüzenetek felsorolását a kezelési kézikönyv tartalmazza annak érdekében, hogy magyarázatot kapjunk a hibaüzenet jelentésére nézve (egyszerűbb vezérléseknél egy-egy hibaüzenet csupán egy számkódból állt). A hibaüzenetek ismertetésénél található a hiba elhárításának módjára vonatkozó információ is. Példaként néhány fontosabb programozási hibaüzenet: Üzenet leírása
Törlés és elhárítás módja
Körmegadás hibás
RESET
Adatmegadási hiba G33
RESET
,C és ,R egy mondatban
RESET
Ellentmondó M kódok
RESET
Példaként néhány fontosabb vezérlési hibaüzenet: Üzenet leírása
Törlés és elhárítás módja
114
PLC időn túl 1
Vezérlő kikapcsolása
Szinkron hiba 1
RESET
Pozícióhiba
RESET
Példaként néhány fontosabb szerszámgép felügyeleti hibaüzenet: Üzenet leírása
Törlés és elhárítás módja
Levegőnyomás ?
Nyomás növelése
Olajnyomás ?
Olaj betöltése
B hajtás nem OK !
Gép kikapcsolása
A gép építője úgy tervezi meg a monitoron megjelenő üzenetek logikai rendszerét, hogy megmunkálás közben felesleges üzenetekkel nem terheli a gép kezelőjét. Ezért mindig figyelmet kell szentelni valamennyi megjelenő üzenetre.
Ellenőrző kérdések a fejezet tartalmának megértése illetve tovább gondolása érdekében:
Említsen meg legalább egy olyan üzenetet az NCT 104T CNC vezérlésnél, mely csupán tájékoztató jellegű és Önnek gépkezelés közben nem kell tennie semmit, ha ez az üzenet megjelenik.
Említsen meg néhány olyan hibaüzenetet, mely nem a szerszámgép működési hibája miatt keletkezett, hanem pl. Ön mint a gép kezelője okozta azt és Ön megfelelő beavatkozással meg is tudja a hibaüzenetet szüntetni.
Hol tudjuk tanulmányozni az összes lehetséges hibaüzenet leírását és a hiba elhárításának módját?
1.9 Biztonságtechnikai követelmények A CNC forgácsoló gépeknél (esztergák, marógépek, köszörűgépek) végzett munka folyamán a gépkezelőnek nem csupán a forgácsoló
115
szakterület általános biztonságtechnikai előírásait kell ismernie, hanem a speciálisan CNC-s jellegű előírásokat is pl. a programbelövés biztonságos módja ( lásd 1.4 fejezet), a kézikerékkel vagy a tengelymozgató gombokkal végzett gyorsmeneti mozgások veszélylehetőségei stb. A biztonságtechnikai előírások az évek folyamán illetve országonként változnak de átfogó ismeretükre minden CNC gépkezelőnek szüksége van.
A CNC gépekre a gyártó a gépkönyvben foglalja össze a biztonságtechnikai előírásokat. Általában minden CNC gépnél érvényes előírás a következő: Oktatási intézményben a gépet csak 14 évnél idősebb személy kezelheti, ha ki van oktatva a gép alapvető kezelési ismereteiből és a szakterületre vonatkozó balesetvédelmi oktatásban részesült melynek tartalmát megértette. A gépet még oktatói felügyelet mellett is csak egy személy kezelheti annak érdekében, hogy tudomása legyen minden beavatkozásról, ne legyen kitéve a véletlen indítás veszélyének. A gép kezelése csak abban az esetben jelent veszélyforrást, ha kezelője nem rendelkezik megfelelő ismeretekkel. Ezért fontos a gépkönyv alapos áttanulmányozása, a kezelési ismeretek maradéktalan elsajátítása. Az érintésvédelmi szabványelőírásoknak megfelelően installált szerszámgépet az üzembe helyezésnél majd azt követően rendszeres időközönként érintésvédelmi vizsgálatnak kell alávetni. Célszerű, ha az üzembe helyezést a gyártó vagy a gyártó által megbízott szakemberek végzik. Bármilyen jellegű beavatkozást az elektromos szekrénynél vagy a szerszámgép elektromos szerelvényeinél csak
116
áramtalanítás után szabad végezni úgy, hogy megfelelő eszközzel (pl. lakat a főkapcsoló szekrényen) és megfelelő intézkedésekkel biztosítjuk a véletlenszerű ismételt áram alá helyezés lehetetlenségét. Elektromos karbantartási munkát csak megfelelő szakképzettségű és a munkavégzéssel megbízott szakember végezhet ! Üzemeltetés közben a gép elektromos szekrényének ajtóit tilos nyitva tartani! A vész-stop nyomógomb áramkörét és az előtolás-stop működését időszakosan ellenőrizni kell ! A beállítás és próbaforgácsolás időszakában a következő megelőzési fokozat érvényesül: "a dolgozó a veszélyzónában, illetve időnként a veszélyzónába hatolva végzi tevékenységét, a védelem a dolgozó magatartásától függően működik." A baleset megelőzése szempontjából tehát a szerszámok beállításánál, a munkadarab be- és kifogásánál, a gép kézi üzemmódban való üzemeltetésekor, a próbaforgácsolás és a program kipróbálás, (ún. program "belövés" ) ideje alatt körültekintő gondossággal kell eljárni. A gép kezelőjének ismernie kell a vezérlőberendezésen elhelyezett nyomógombok funkcióját és a megindított folyamatnak a hatását. A programozási és kezelési ismeretek birtokában mindig előre kell látnia beavatkozásának lehetséges következményeit. Ügyelnie kell a beadott méretek, utasítások, mozgásirányok, szerszámkorrekciók helyességére. Feltétlenül szükséges, hogy a méretek beállítását és a gép kezelését egy személy végezze a váratlan indításból bekövetkező balesetveszély elkerülése érdekében. A fent ismertetett feladatok ellátásához illetve a gép önálló üzemeltetéséhez legalább betanított munkás szükséges. A betanítás történhet szakképző intézetben, munkahelyen, de a gyártó telephelyén is. Amikor a gép automata üzemmódban dolgozik, a következő műszaki megelőzési fokozat érvényesül: "veszélyforrás nincs, a dolgozó veszélyzónán kívül végzi tevékenységét és oda akaratlanul nem tud behatolni".
117
A gépek konstrukciós kialakításában munkavédelmi és ergonómiai szempontok is érvényesülnek. A munkavédelmi berendezéseket, burkolatokat és bármely más, a védelmet szolgáló eszközt, alkatrészt (pl. fotocella, munkadarab elszedő, korlátok stb.) működés alatt álló gépről eltávolítani tilos! Lehetséges veszélyforrások: Megmunkálás közben a forgácsvédő tolóajtó lezárja a munkateret a dolgozó előtt és a burkolat megakadályozza a hűtővíz és forgács kirepülését. Veszélyforrást a nem megfelelő technológiai paraméterek megválasztása jelenthet. Ezért a technológiai utasítások elkészítésénél illetve a próbaforgácsolásnál ügyelni kell arra, hogy a befogó elemek szorítóereje, a szerszámok befogása a munkadarab méretével, a fogásmélységgel, fordulatszámmal és az előtolással megfelelő arányban legyen. Egy CNC forgácsoló gép üzembeállítása és működése során kiemelt fontosságot kell tulajdonítani az alábbiaknak:
Gondosan ellenőrizni kell az első indításnál az egyes elemek és részegységek felszereltségi állapotát, az olajtartály folyadékszintjét, a hűtőfolyadék minőségét és állapotát.
A gép kezelőjének a gép zavartalan üzemeltetéséhez szükséges karbantartásokat folyamatosan el kell végezni (olajszintek figyelése, esetleges rendellenes zörejek okainak felkutatása, a gép környezetének tisztántartása, a rend fenntartása stb.).
A szerszám befogása a tárba illetve a főorsóba, stabil módon történjen.
Munkakezdés előtt a vezérlő, a szerszám-korrekciótár és a programmemória tartalmát ellenőrizni kell.
A munkadarab befogásakor meg kell győződni a helyes felfekvésről, a megfelelő nagyságú szorítási felület és megfelelő nagyságú szorítóerő kifejtéséről.
118
Darab és szerszám cserénél ügyelni kell a felfekvő felületek tisztaságára és a munkadarab illetve szerszám stabil rögzítettségi állapotára.
A nem megfelelő szorítóerővel befogott munkadarab (esztergánál pl. aránytalanul kisebb átmérőn történő megfogás mint a megmunkált átmérő vagy túl rövid befogási hossz) illetve a rosszul befogott vagy sérült szerszám veszélyforrást jelent.
Ügyeljünk arra, hogy a pneumatikus, vagy hidraulikus rendszer (…amennyiben a gépnél kiépített)
működtetéséhez
a megfelelő
nyomás rendelkezésre álljon. A gép kezelése csak abban az esetben jelent veszélyforrást, ha kezelője nem rendelkezik megfelelő ismeretekkel. Ezért fontos a gépkönyv alapos áttanulmányozása, a kezelési ismeretek maradéktalan elsajátítása. Bármilyen rendellenesség, veszélyforrás észlelése esetén azonnal meg kell szüntetni összes mozgást a vezérlőmű kezelőlapján elhelyezett vészgomb segítségével.
A tűzvédelmi és környezetvédelmi előírásokat a CNC gépek gépkönyvei valamint az alkalmazott veszélyes anyagok úgymint kenőolajok, kenőzsírok, hűtőfolyadékok stb. biztonsági adatlapjai tartalmazzák. A veszélyes anyagokhoz a forgalmazónak biztosítania kell az EU direktíváknak megfelelő formátumú biztonsági adatlapot (esetleg a termék cimkéjén található az) mely tartalmazza a termék megnevezését, általános leírását, az „R” azaz rizikó címszavakat, az „S” azaz javaslati címszavakat a biztonságos használat és/vagy a kárelhárítás érdekében valamint a veszélyességre utaló piktogramokat. A továbbiakban ismertetjük azokat az általános biztonsági előírásokat melyeknek a betartása, tudatos alkalmazása különösen fontos a CNC forgácsológépek melletti munkavégzésnél.
119
- A dolgozó állapota munkavédelmi szempontból:
Ne legyen alkohol, gyógyszer, vagy drog befolyása alatt. Lehetőleg kipihent, koncentrálásra kész állapotban álljon munkába. - Nehéz tárgyak kezelése:
Emelés előtt ellenőrizni kell az emelő berendezés megfelelő teherbírását. Az emelő berendezés legyen ellátva biztonsági leírással, piktogramokkal, megfelelő veszély-jelekkel. TILOS az emelőberendezés biztonsági berendezéseit (pl. beépített zuhanásgátló, süllyesztési sebesség beállítása stb.) manipulálni! Használat előtt ellenőrizni kell az emelésben résztvevő elemek állapotát (emelőkarok, kötél stb.) Ellenőrizni kell az emelt teher súlypont elosztását. Függő teher alatt TILOS tartózkodni. Az emelő berendezést csak a használatára feljogosítottak használhatják. Be kell tartani a kézzel mozgatható súlyhatárokat (nő, férfi dolgozó) Nehéz tárgyak tárolásánál ügyelni kell arra, hogy leesés lebillenés veszélye nélkül, a műhelybeli közlekedő utak szabadon hagyásával legyenek azok elhelyezve. - A dolgozó ruházatára, egyéni védőeszközeire vonatkozó előírások:
120
Az adott munkához előírt munkaruha és munkacipő (acélbetétes) viselése kötelező, nyaklánc, karkötő, gyűrű stb. viselése forgácsoló munka közben (mely balesetveszélyt jelenthet) tilos. Egyéni védőeszközök (védőkesztyű, védőszemüveg maszk stb.) az adott munkafolyamat jellegétől függően szükségesek (pl. pattogó forgács esetén védőszemüveg kötelező). -Hűtő kenő folyadékok kezelési szabályai:
A hűtő kenő folyadékok veszélyes anyagnak számítanak ezért kezelésüket az előírások betartásával kell végezni ( a hűtőfolyadékkal szennyezett rongyok és a forgács kezelése úgyszintén). Az elhasznált, gépből eltávolított hűtőfolyadékot zárt tárolóedényekben kell tárolni és a területileg kijelölt megsemmisítő központokban kell leadni. Ha hűtőfolyadék kerül a csatornákba, esetleg élővíz folyásba, haladéktalanul értesíteni kell az illetékes környezetvédelmi hatóságot. - CNC gépek biztonságtechnikai rendszerei: Mechanikai jellegűek: Védőburkolatok Védőrácsok Korlátok Szenzorok Túlterhelés gátló törőcsapok Munkadarab elszedők a kézzel való megfogás helyettesítésére Szoftver jellegűek: Munkatér lehatárolás Programozható stopok Kommentek (biztonságot szolgáló közlemények) elhelyezése a programban
121
Fordulatszám lehatárolás vágósebesség programozása előtt stb.
Ellenőrző kérdések a fejezet tartalmának megértése illetve tovább gondolása érdekében:
A CNC gép kezelése közben belenyúlhat-e azonnali jelleggel az Ön tapasztaltabb, nagyobb tudású munkatársa az Ön által végzett gépkezelési folyamatba?
Miért kiemelten fontos az, hogy a CNC gépkezelő megfelelő állapotban jelentkezzen munkavégzésre?
Melyik szempont élvez elsőbbséget: a biztonságos jellegű munkavégzés, vagy a teljesen pontos munkadarab előállítása?
Mit kell bemutatni az orvosnak, ha valaki a hűtő-kenő folyadékkal való hosszabb idejű érintkezés miatt allergiás tünetekkel orvoshoz fordul?
Mit kell tenni akkor, ha nagy mennyiségű olaj ömlik a műhely padozatára?
Mit kell tenni akkor, ha a szerszámgépekből lecserélt kenőolaj véletlenül élővízfolyásba került?
1.10
Karbantartás
A CNC gépek nagy anyagi értéket képviselő berendezések ugyanakkor a meghibásodásukkal nem csupán az értékmegóvás, hanem a termeléskiesésből származó anyagi veszteség, az esetleges biztonsági és minőségi probléma is előtérbe kerül. Mindezen problémák megelőzése érdekében kiemelt jelentőséggel bír a gondosan megszervezett és lelkiismeretesen elvégzett karbantartási tevékenység.
122
A karbantartási tevékenységet két fő területre oszthatjuk fel, a rendszeres (tervszerű megelőző) és a rendkívüli karbantartásra. A rendszeres karbantartás tervezett időszakonként (napi, heti, havi évi, két évi stb.) történik a tervszerűség érdekében. A rendszeres karbantartás szerszámgépre szabott tervét az üzemórák számának vagy az eltelt naptári napok számának függvényében a gépkönyv tartalmazza. Ugyancsak a gépkönyvben találhatók a karbantartáshoz használandó anyagok (olajok, kenőzsírok, hűtőfolyadékok) típusára és előírt mennyiségeire vonatkozó adatok.
A karbantartási tevékenység egyes részterületeinek végzésére más-más dolgozók jogosultak. A CNC gépkezelő által végzendő rendszeres karbantartási teendők közül kiemeljük a fontosabbakat: Naponta végzendő teendők a gép körüli rend fenntartása, a forgácseltávolítás, a hűtő-kenő anyagok szintjének ellenőrzése, szükség szerinti utántöltés, a biztonsági berendezések hatásosságának ellenőrzése, a gépen alkalmazott rögzítések, csavarzatok ellenőrzése, szükség szerint a csavarfeszítések elvégzése stb. Heti karbantartási teendők közé sorolhatók általában a hűtőfolyadék utántöltése, a takarítás, a forgácstároló ürítése, a hűtőventillátorok szűrőinek tisztítása stb.
Itt is felhívjuk a figyelmet arra, hogy elektromos karbantartási munkát a gépkezelő nem végezhet ! Az elektromos hiba miatti rendkívüli karbantartás területén a CNC gépkezelő a következő igen fontos szerepet tölti be: A meghibásodás
123
pillanatában megfigyeli a hibajelenséget és azonnal feljegyzi a CNC gép beépített öndiagnosztikai rendszere által küldött hibaüzeneteket. Ez amiatt szükséges, mert több CNC vezérlő a hibajelenség bekövetkezésekor közli a hibaüzeneteket de pl. egy azt követő kikapcsolás után vagy nem közli azokat vagy csupán egy részét közli a kijelzőn. A dolgozó tehát fontos alapinformációkkal szolgál a sikeres elektromos karbantartás elvégzéséhez. Rendkívüli karbantartást általában javítási, hibaelhárítási célból végzünk. A rendkívüli karbantartás azonban elrendelhető egy nem várt termeléskiesés alkalmával is, amikor a gép átvizsgálására, korábban megfigyelt kisebb hibáinak kijavítására sor kerülhet. A rendkívüli karbantartást a karbantartási munka jellegétől függően a helyi karbantartó személyzet vagy a megbízott szerviz vagy a gyártó szakemberei végezhetik. Minden karbantartási tevékenységet be kell jegyezni a karbantartási naplóba. Karbantartási naplót műhelyenként vagy (jobb esetben) gépenként rendszeresítenek a termelő egységek. A karbantartási naplót a munkahelyi vezető vagy egy megbízott karbantartó vagy esetleg a gépen dolgozó szakember vezeti (utóbbi akkor, ha nincs más a feladat elvégzésével megbízható szakember). A karbantartási naplóban rögzített információk fontos alapadatokat tartalmaznak a gép (gépek) későbbi sikeres üzemeltetéséhez illetve karbantartásához. Ez adja meg a karbantartási napló jelentőségét, ugyanis egy-egy. hibajelenség lehet visszatérő jellegű és a korábbi javítások alapján nyert információk segítik az esetleges ismételt javítást. A tervszerű megelőző karbantartás műhelyre, termelőegységre szabott rendjének szervezetté tétele érdekében karbantartási terv készül. A karbantartási tervet általában a karbantartó részleg vezetője vagy a
124
vállalkozás tulajdonosa készíti, de kisvállalkozás esetében néhány gép üzemeltetése esetén akár fejben is készülhet. A tudatos CNC gépkezelő viszonyulása a karbantartási tevékenységhez: A jó gépkezelő partnerének tekinti a CNC szerszámgépet és tudatosan olyan magatartást alakít ki, hogy a szerszámgéppel tartósan jó minőségű munkát tudjon végezni. Ez különösen a karbantartás területén nyilvánul meg. Ha a gép „beteg” az általában a lelkiismeretes gépkezelő hangulatára is kihat és ez így természetes, mivel igyekszik minden tőle telhetőt megtenni a mielőbbi hibamentes állapot elérése érdekében. Tudatos magatartásának részét képezi mindenekelőtt a szerszámgép gépkönyvében lefektetett tervszerű, rendszeres karbantartás rá eső részének lelkiismeretes elvégzése, a belső vagy külső karbantartó szakemberek által végzett időszakos karbantartási munkák figyelemmel kisérése, sőt mindezeken túl az is, hogy már a géppel való ismerkedéskor felkészül olyan esetleges hibajelenségekre melyeket általános CNC-s képzettsége alapján ismer. Ennek következtében a következő lépéseket teszi meg:
Mindenkor elérhető helyen tartja a szerszámgép és a vezérlő gépkönyvét és óvja azokat az azonnali tanulmányozás lehetősége érdekében.
A gépkönyv „Hibaüzenetek illetve a hibaüzenetek értelmezése” részéről fénymásolatot készít amit közvetlenül a szerszámgép mellett tart.
Angol (FANUC vezérlők ) vagy német nyelvű (SINUMERIK vezérlők) kijelzés esetén készenlétben tart egy megfelelő szótárat (lehetőleg műszaki szótárat).
Nyilvántartja a speciálisan képzett külső elektromos karbantartó szakemberek elérhetőségi adatait (telefon, fax, e-mail).
125
Nyilvántartja a szerszámgép és a vezérlés gyártójának valamint az esetleges pótalkatrész beszállítóknak a szakmai honlap címeit.
A szerszámgép üzembe helyezésekor átadott (floppy lemezen vagy CD-n) gépi paraméterekről biztonsági másolatot készít, mivel a vezérlő rendszerhibája (pl. „SYSTEM ERROR” hibaüzenet) esetén a gép gyártásánál beállított paramétereket még egy teljesen azonos másik gép vezérlőjéből sem lehet változtatás nélkül felhasználni (a gépi paraméterek SYSTEM hiba esetén történő ellenőrzése, beírása általában a Manual azaz MDI üzemmódban lehetséges).
Tekintettel arra, hogy a digitális formában tárolt adatok idővel sérülhetnek, a gépi paramétereket célszerű nyomtatott formában is eltárolni. Ez amiatt is hasznos, mert egy esetleges ellenőrzésnél könnyebb a nyomtatott anyagot használni.
Konzultál a tapasztalt munkatársakkal az alapgép illetve vezérlő tipikus hibalehetőségeit tekintve valamint tanulmányozza a gép karbantartási naplóját.
Ha a hiba elhárítása olyan jellegű, hogy maga a gépkezelő is elvégezheti azt, mindenkor felelősségteljes tevékenységet kell végeznie, előre átgondolva az elvégzendő beavatkozás lehetséges következményeit. Ahogyan munkavégzés közben, úgy a karbantartásnál is figyelembe veszi, hogy a CNC szerszámgép igen nagy anyagi értéket képvisel. Néhány európai cég forgácsoló üzemében a szerszámgépre felragasztott gépkocsik piktogramjaival próbálják érzékeltetni a dolgozóval, hogy mekkora értékű berendezésért felel (1.55. ábra)
126
1.55. ábra. CNC gép értéke gépkocsikban kifejezve
A szakmailag felkészült gépkezelő mindig ismeretében van az általa kezelt szerszámgép teljesítményére, megbízhatóságára és elvárható megmunkálási pontosságára vonatkozó adatoknak. Ennek érdekében ha valamilyen nem várt jelenséget tapasztal a szerszámgépnél (pl. csigafúrók gyakori törése, vagy néhány százados kúpolás hosszesztergálásnál, vagy esetleg a gyorsmeneti pozicionálások pontatlansága stb.) amikor lehetősége van rá elvégez olyan pontossági méréseket melyek kiinduló adatokat adhatnak a karbantartáshoz vagy amelyeknek alapján esetleg azonnal kiküszöbölhető a jelentkező probléma. Az alábbiakban ismertetünk néhány ilyen mérést ill. beállítást. - A szerszámgép vízszintbe állításának ellenőrzése:
Talpas vízszintmérővel legalább évente egyszer (vagy kételyek esetén többször is) célszerű a szerszámgép szánjain kétirányban ellenőrizni a vízszintességet és hiba esetén értesíteni a karbantartó szakembert.
127
- A hosszesztergálásoknál jelentkező kúpolás ellenőrzése kopottabb CNC esztergáknál ( lásd 1.56. ábra) : ha a kúpolás mértékét egy bizonyos hosszon lehetőleg több ellenőrző méréssel kimértük, a pontosabb méretek esztergálásánál ún. „ellenkúpot” programozhatunk a megmunkált szakaszra arányosított mértékben (pl. ha X30 méretről indul a hosszesztergálás, akkor G1 X30 Z-100 helyett G1 X29.98 Z-100 értékeket programozunk). Szerencsés esetben a kopás illetve az annak következtében mérhető kúpolás lineáris jellegű, ilyen esetben célravezető lehet ez a megoldás.
A tokmány közelében +0.02 mm-el nagyobb méretet mérünk
Tokmány felé történõ esztergálás kezdõ mérete (programozott érték)
1.56. ábra. Kúpolás ellenőrzése hosszesztergálásnál
- A visszaállási pontosság ellenőrzése (lásd 1.57. ábra) :
128
Pozicionáló mozgások programból Revolver fej
O0066 N5 G0 Xi200 Zi200 N10 G4 P2 N15 G0 Xi-200 Zi-200 N20 G4 P4 (ELL.) N25 M99
1.57. ábra. A visszaállási pontosság ellenőrzése
- A főorsó és a revolverfej furatának egytengelyűségének („X” nullponteltolás helyes értékének) ellenőrzése a fúró jellegű szerszámok központos pozicionálása érdekében : lásd 1.24. ábra
A gépkezelő megfigyelései alapján végzett karbantartási, javítási tevékenység elsősorban a szerszámgép biztonságos és megbízható működését szolgálja. Mindazonáltal a kezelő minden típusú jelzése hasznos lehet nem csupán a helyi karbantartási szakembereknek de akár a gyártó szakembereinek is. Pl.: néhány CNC esztergánál előfordul, hogy nem a megszokott, elvárt módon beállított gépi paraméterekkel történik a kibocsátás (pl. a bekapcsolási alapállapot helytelenül a G94 azaz mm/perc-ben történő programozás) vagy a szerszámgép már új korában is instabil módon működő elektromos/elektronikus részegységekkel (mikrokapcsolók, relék
129
stb.) üzemel. Ha a gépkezelő nem csupán eszköznek, hanem Partnerének tekinti a korszerű CNC szerszámgépet, minden részletre ügyel a lehető legjobb minőségű karbantartás érdekében.
Ellenőrző kérdések a fejezet tartalmának megértése illetve tovább gondolása érdekében:
Említsen meg legalább egy olyan jelenséget, mely miatt megsérülhet a gépi paraméterek tára és azt a karbantartás folyamán helyre kell állítani.
Ha a szerszámgépnél rendszeresen visszatérő hibajelenség fordul elő (pl. referencia pontra futásnál végállásra fut a szán) hol tudjuk ellenőrizni, hogy a hiba korábban is előfordult-e ?
Miért igénylik általában az elektromos karbantartók, hogy a javításnál a gép kezelője is legyen jelen (…természetesen anélkül , hogy elektromos javítást végezne) ?
Összegezze, hogy melyek a gépkezelő által végzendő rendszeres karbantartási feladatok.
1.11 Egy munkadarab CNC esztergán történő legyártásához szükséges ismeretek összefoglalása
1.11.1 A munkadarab és a szerszámgép előkészítése Ha a gépkezelő technológusi vagy gépbeállítói támogatás mellett végzi a munkáját, lényegesen könnyebb megoldania az effektív forgácsolás előtt rá háruló feladatokat. Amennyiben viszont nagyfokú önállóságra kényszerül, egy-egy munkadarab legyártása érdekében jelentősen ki kell vennie a részét a gyártástervezési munkákból is. A CNC esztergagéphez kerülő előgyártmány kialakulásáig illetve a kész munkadarab forgácsolásáig az alábbi előkészítő folyamatokban vehet tevékenyen részt a CNC esztergagép kezelője:
130
Tekintsük át a teljes folyamatot egy konkrét munkadarab előkészítésén és legyártásán keresztül.
A munkadarab rajzdokumentációjának tanulmányozása a leggazdaságosabb előgyártmány kialakítása érdekében: Rendelkezésre áll a munkadarab rajdokumentációja és a gyártandó darabszám (100 db.) :
1.58. ábra. Munkadarab rajz
A rajzbírálatot a felfogási tervek készítésekor érvényesítjük. Esetünkben pl. az M16x1,5 menetkifutás hossza nincs megadva a rajzon, a felfogási terven viszont meg kell azt adni –lásd 1.59. ábra. A főleg forgácsolási technológiával előállítandó munkadarabok gyártási folyamatának tervezése általában az előgyártmány (pl. öntött vagy fűrészelt vagy képlékeny alakítással darabolt előgyártmány) megválasztásával indul. Esetenként az előgyártmány adott - pl. a partner meghatározott előgyártmányból kéri a gyártás indítását – ilyenkor csak az előgyártmány alkalmasságának vizsgálatát végezzük el.
131
A gyártás tervezője –aki lehet akár maga a CNC gépkezelő is- az anyagszükségleti jegyzék készítésekor a tervezett előgyártmány függvényében határozza meg a szükséges alapanyagok (pl. hengerelt köracél, húzott-csiszolt köracél, hengerelt varratnélküli acélcső stb.) fajtáját és mennyiségét. A tervezéshez az alábbi szempontokat veszi figyelembe: -
Rajzdokumentáción előírt anyagminőség és méretek, egyéb információk
-
Beszerzési lehetőségek
-
Gazdaságossági szempontok
-
Műszaki (gyártástechnológiai) szempontok
-
Egyéb szempontok (pl. a szállítás technikai lehetőségei, beszerzési határidők, stb.)
Az anyagszükségleti jegyzéket általában gyártmányonként állítjuk össze és először munkadarabonként határozzuk meg az alapanyag tételeket. A munkadarabonként szükséges mennyiségeket fel kell szorozni a gyártmányonkénti darabszámmal, így kapjuk a gyártmányonként szükséges alapanyagot. Ezt követően az alapanyagokat anyagféleségenként összesítjük a beszerzés egyszerűsítése érdekében. Az alapanyag szükségleti jegyzékek összeállításához PC-n futó nyilvántartó, összegző célprogramok használhatók, de ha ilyen program nem áll rendelkezésre, célszerű legalább Excel táblázatban készíteni a jegyzéket. A kézi módszerrel történő összeállítás ma már csak kisebb üzemekben, kevesebb alkatrésznél, kevesebb anyagféleségnél követett módszer. Mindezen szempontok figyelembe vételével –már a gyártási sorrendre is gondolva - meghatározzuk, hogy a gyártandó alkatrészhez a következő előgyártmányt alkalmazzuk:
132
25x6000 mm-es hengerelt köracélból keretes fűrészgépen fűrészelt L=1200 2 mm-es rúd (20 munkadarab leszúrással illetve méretre oldalazással történő kialakítását teszi lehetővé)
1.11.2 A gyártási sorrend megállapítása A termelőegységnél rendelkezésre álló technológiai adottságok és az egyéb körülmények (pl. a megrendelő igénye, határidők, darabszám stb.) figyelembe vételével kialakítjuk a lehető leggazdaságosabb gyártási sorrendet:
-
Szálanyagból 1200 2 mm-es előgyártmányt darabol;
-
Befogás keménypofás tokmányba, ütköztetés a revolverfejbe szerelt ütközőrúddal, megmunkálás az I.sz. CNC felfogási terv szerint (lásd 1.59. ábra ).
-
Befogás lágypofás tokmányba, megmunkálás a II. sz. CNC felfogási terv szerint (lásd 1.60. ábra) .
-
Mérés, ellenőrzés
1.11.3 A hagyományos és CNC-s gyártási dokumentációk kialakítása A hagyományos gyártási dokumentációkat (műveletterv, műveleti utasítás vagy gyártási lap) általában a gyártásért felelős technológus vagy műszaki vezető készíti, de a konzultáció szintjén részt vehet a munkában a gépbeállító vagy esetleg a CNC gép kezelője is. A jó technológus pl. a helyes gép megválasztás érdekében meghallgatja a gépkezelőket olyan témákban mint -
mekkora az adott gépen biztonságosan bekapcsolható maximális fordulatszám;
-
mekkora a főorsó és a hidraulikus tokmány áteresztő furata;
-
milyen állapotban van a szerszámgép, milyen az elvárható gyártási pontossága stb.
133
Ha a CNC-s dokumentációk elkészítésére nincs kijelölve más műszaki munkatárs, a CNC gépkezelő is el tudja azokat készíteni - példánkhoz lásd 1.59. ábra ; 1.60. ábra (pl. egyszemélyes vállalkozásnál fordulhat elő) de természetesen ezek kidolgozottsági szintje más-más lehet.
1.59. ábra. I.sz. felfogás
1.60. ábra. II. sz. felfogás
134
1.11.4 Az előgyártmány elkészítése Az előgyártmány elkészítése a forgácsoló iparban általában darabolási technológiákkal történik vannak azonban különleges előgyármányok is pl. öntvény, precíziós öntvény, sajtolt előgyártmány stb. A példaként választott munkadarabhoz az 25 x L=1200 2 mm-es rúdanyag darabolását keretes fűrészgéppel végezzük, de történhet esetleg egy előkészítő esztergagépen leszúrással is.
1.11.5 Bázisfelületek kialakítása A példaként választott munkadarabnál nem szükséges külön bázisfelületet kialakítani mivel az 1.sz. felfogáshoz megfelel a hengerelt köracél palástfelülete, a 2. sz. felfogásnál pedig bázisfelületként a munkadarab már megmunkált felületeit használjuk. Minden munkadarabnál ügyelni kell arra, hogy ne kövessünk el olyan bázismegválasztási hibát (pl. kétszer nyers felületen történő befogás) ami az előírt tűrések tartását nem teszi lehetővé. A bázisfelület kialakítási munka is sokrétű feladat lehet mindazonáltal kiemelünk egy gyakori példát: CNC tárcsa esztergagépeknél (pl. ERI 250; EEN500 stb.) mindennapos feladat a láng vagy plazmavágással készült előgyármány bázisfelületeinek (felfekvő sík és palástfelület) kialakítása. Ez történhet egy megfelelő hagyományos előkészítő eszterga gépen vagy esetleg egy masszív CNC esztergán. Az általában két befogásból álló munkát az 1.61. ábra szerint mutatjuk be. Durvábban vágott tárcsákhoz a biztonságos megfogás érdekében nagy erejű hidraulikus tokmányt javasolt használni az I. befogáshoz.
135
L/2+1 1. Befogás keménypofába, oldalazás tisztára, palást eszt. a teljes hossz/2 +1 mm szakaszon.
L
2. Fordít, befog lágypofás tokmányba. Palást eszt.a teljes hossz/2+1 mm szakaszon. (Ún.”összefuttatás”) 1.61. ábra. Tárcsák bázis esztergálása
1.11.6 Készülék igény meghatározása Tokmány, lágypofa, esetleges speciális készülék, hidraulikus tokmánypofák beállítása, tokmánypofák vagy tokmány cseréje, esetleges speciális készülék alkalmazása: CNC esztergánál ritkábban, CNC marógépnél lényegesen gyakrabban fordul elő, hogy általános befogókészülékben nem lehet a munkadarab befogását elvégezni. A speciális készülék igény kialakításánál is fontos a CNC gépkezelő véleménye, mivel jól ismeri azokat a gépi adottságokat melyekhez a készüléket (pl. alakos munkadarab befogására szolgáló fészkek stb.) adaptálni kell. Gazdasági szempontból a példának kiválasztott munkadarab első felfogásához a viszonylag kis darabszám miatt hárompofás mechanikus tokmányt választunk keménypofa garnitúrával. Ha hidraulikus tokmányt választunk, a szériához járó előkészületi idő alatt kell megoldani a tokmány cseréjét és a szorítópofáknak a munkadarab átmérőhöz történő beállítását (lásd 1.62. ábra) Amennyiben korábban nem hárompofás tokmány volt felszerelve, el kell végezni a mechanikus
136
tokmány cseréjét. A csere előtt ellenőrizni kell az ún. tehermentesítő váll sértetlenségét a felfogó tárcsán és a tokmányon. A felszerelést követően mérőórával ellenőrizzük a tokmány központos futását. (1.63. ábra) Ha a főorsóra felszerelt állapotban végezzük el az esetlegesen szükséges felszabályzást a felfogó tárcsán lévő tehermentesítő vállnál, az együttfutás garantált lesz. Patronos megfogás esetén a szorítási átmérőhöz (példánknál 25) megfelelő mérettartományú patront kell a főorsóhoz beszerelni.
1.62. ábra. Hidraulikus tokmány jellemzői
1.63. ábra. Mechanikus tokmány felszerelése
137
Mivel az előgyártmányunk rúdanyag, számolni kell azzal is, hogy a forgás következtében a rúd vége belecsap a főorsó furatpalást felületébe. Ennek megakadályozása érdekében műanyagból vagy fémből furatos dugót készítünk a főorsó végéhez (1.64. ábra) hosszabb rúdanyagoknál emellett még szálvezetőt is használhatunk.
1.64. ábra. Rúdvezetés
1.11.7 A gép bekapcsolása, ellenőrzések, referencia pont felvétel, a szánok munkatartományának ellenőrzése Az ide vonatkozó információkat az 1.1 fejezet tartalmazza.
1.11.8 Felszerszámozás, szerszámok bemérése gépen belül, vagy gépen kívül, (szerszámbemérő készülékben) munkadarab nullpont felvétele A CNC szerszámterv elkészítése valamint a beálláshoz szükséges szerszámok összekészítése és bemérése a technológiai kiszolgálás fejlettségi szintjétől függő munkamegosztást eredményez. Fejlett szintű technológiai szervezet esetén a CNC gépkezelő egy kiszolgáló kocsin kapja az adott felfogáshoz való szerszámokat bemérve vagy esetleg beméretlenül ha gépen belüli bemérés van rendszeresítve. A példaként kiválasztott munkadarab 1. és 2. sz. CNC felfogási tervéhez a következő szerszámterveket állítottuk össze (lásd 1.65. ábra és 1.66. ábra) :
138
1.65. ábra. I.sz. felfogás szerszámterve
1.66. ábra. II. sz. felfogás szerszámterve
139
1.11.9 A program bevitele, tesztelése, első munkadarab legyártása, korrekciózás Az I. és II. felfogáshoz a CNC programot külső számítógépen készítjük el, szimulációs programmal már a PC-n ellenőrizzük majd a szerszámgép USB portján keresztül bevisszük a vezérlőbe (1.67. ábra)
1.67. ábra. USB és RS232 port
Az előgyártmányt (25x1200 mm-es rúdanyag) befogjuk a keménypofás tokmányba úgy, hogy kb. 80 mm-es kinyúlása legyen a tokmányból. Beszereljük a revolverfejbe az I. sz.felfogáshoz szükséges szerszámokat. Munkadarab nullpontot nem veszünk fel, hanem gépen belüli beméréssel bemérjük valamennyi szerszámot ügyelve arra, hogy a homlokfelületen történő érintőfogás vételénél nem nulla értéket írunk be a „Hosszkorrekció bemér/Z” értékhez, hanem Z0,3 mm-t. Ez biztosítja majd, hogy a leszúrással készült homlokfelületen egy 0,3 mm-es simítófogást vehessünk. Az ütköztető rudat T101 –es szerszámként mérjük be (lásd 1.68. ábra) A CNC program belövési folyamatának valamint az első munkadarab legyártásának folyamatát az 1.4 fejezet ismerteti.
140
1.68. ábra. Munkadarab ütköztetése
Figyelem: A munkadarab automata üzemmódbeli ütköztetése M0 parancs programozásával történik miután a revolverfejbe szerelt ütközőrúd gyorsmenettel a programozott méretre pozicionált.. Az M0 hatására létrejövő stop állapotban a munkadarabot a tokmányból kihúzva ütköztetjük azt majd a tokmányt meghúzzuk. A megmunkálási szakasz a start gomb megnyomásával indul. Az ütköztetési műveletet kellő óvatossággal végezzük. Az I.és II. felfogásra párhuzamosan két gépen is beállhatunk. A II. felfogáshoz lágypofát kell esztergálni. A lágypofa garnitúra beszerelése után egy betét darabbal rögzítjük a lágypofákat majd furatkéssel 25 mm-es furatesztergálást végzünk a példaként választott 24 mm-es munkadarabhoz (a lágypofa ívének sugarát kissé nagyobbra kell készíteni mint a munkadarab sugara – lásd 1.69. ábra).
141
1.69. ábra. Lágypofás befogás
Az első elkészült munkadarabot mérésnek vetjük alá majd elvégezzük az esetleg szükséges szerszámkorrekciózást (lásd 1.7.2 A forgácsolószerszámok korrekciózása fejezet) és a program véglegesítését.
1.11.10 A program véglegesítése, archiválás A véglegesített programot az NCT vezérlőnél ugyancsak a vezérlő USB portján keresztül (lásd 1.67. ábra) archiválhatjuk. Amennyiben olyan korábbi verziójú NCT vagy más vezérlőn futtattuk a programot melynek nincs kiépített USB kimenete, használhatjuk az RS232-es soros kommunikációs portot is (minden vezérlőn kiépített kivéve a hazánkban még jelentős számban működő HUNOR vezérlőcsaládot ahol csak utólag kiépíthető ) egy megfelelő kommunikációs program segítségével (lásd 1.3 fejezet).
1.11.11 A gépkezelő szerepe gépbeállítói rendszer megléte esetén -
Gépbeállítók
alkalmazásának
szükségessége:
142
műszaki,
gazdasági
előnye,
-
Több termelőegységnél ún. gépbeállítói rendszerben dolgoznak a CNC gépkezelők. A gépbeállító vagy a CNC technológus által elkészített CNC programot a gépbeállító tölti be a gépbe, elvégzi a program belövést illetve az első munkadarab (esetleg munkadarabok) forgácsolását és miután minden technológiai folyamatot véglegesített, a gép kezelését átadja a CNC gépkezelőnek. Ha a vállalkozás nem tud megfelelő létszámban képzett CNC gépkezelőket alkalmazni a több gépet kiszolgáló gépbeállító mellet dolgozó alacsonyabb képzettségű gépkezelőkkel is megoldhatók a termelési feladatok. Általában a CNC forgácsolással foglalkozó vállalkozásoknál a CNC technológustól is elvárják, hogy az első munkadarabot gépbeállítóként el tudja készíteni. A gépbeállítók alkalmazásának elsősorban gazdasági okai vannak. Ideális esetben minden gépkezelő magasan képzett és a legbonyolultabb forgácsolási feladatokat is képes önállóan elvégezni az általa kezelt szerszámgépen.
-
A gépbeállítóvá válás feltételei, lehetőségei, perspektívái:
-
Ahol gépbeállítói rendszerben üzemeltetik a CNC gépeket, egy CNC gépkezelőnek gépbeállítóvá válni szakmai előrelépést jelent. Történtek próbálkozások gépbeállítói képzés szervezésére de elmondható, hogy a gépbeállítói munka sikeres végzése nem csupán képzettség kérdése. Egy gépbeállítónak mindig az adott helyen üzemelő szerszámgépeket, vezérlőket és üzemi körülményeket kell jól ismernie, ezért gépbeállítóvá válni általában csak egy bizonyos üzemben egy bizonyos technológiai folyamat kiszolgálásához lehetséges. Általában a legjobb gépkezelőket helyezik gépbeállítói beosztásba.
-
Mindezek mellett a gépbeállítók általános képzése ill. továbbképzése kiemelten fontos feladat.
143
2. CNC marógépek kezelése (NCT 104M) A CNC vezérlésű marógépek kezelési ismeretei terén jelentős különbségek vannak a függőleges és vízszintes főorsójú gépek esetében, nem beszélve a szerszámgépek megmunkálási mérettartománya és automatizáltsági szintje miatt jelentkező igen jelentős szakmai előképzettségbeli és tapasztalatbeli különbségekről. Könyvünkben elsősorban azon függőleges CNC marógépekre vonatkozó alapinformációkból indulunk ki, melyek átültethetők a vízszintes főorsójú marógépekre vagy megmunkáló központokra is (utóbbiak elnevezése a CNC-s szakmában „horizont” és kezelője a „horizontos” szakember) de egyes fejezetrészeknél (pl. nullponteltolás felvétele) külön kitérünk a „horizontos” vonatkozásokra is.
2.1 Általános kezelői ismeretek, a vezérlő bemutatása A CNC esztergagépek kezelésére vonatkozó 1.1 fejezetben leírtak (Általános kezelői ismeretek, a vezérlő bemutatása) a CNC marógépekre illetve az NCT 104M vezérlőre is érvényesek azzal az eltéréssel, hogy a gépi kezelőpanelen két tengelymozgató gomb helyett CNC marógépnél
alapkiépítésben három tengelymozgató gomb
használható. Ha a
szerszámgép beszerzésekor vagy esetleg utólag negyedik tengely kiépítése is megtörténik, az ahhoz tartozó tengelymozgató billentyűk a tengelycím nélküli középső „+” és „-„ billentyűk. Általában „B” (esetleg „C””) címen történik egy negyedik, forgó tengely kiépítése. Ha a forgó tengelyhez tartozó hardver mobil (elfordítható) akkor a tengely címének nincs jelentősége, mivel az lehet az „X” vagy az „Y” vagy akár a „Z” tengely körül forgó tengely is a felszerelésétől függően.
144
A CNC esztergagépre vonatkozó 1.1 fejezetnek a referencia pont felvételre vonatkozó ismeretei a CNC marógépre is érvényesek a következő eltéréssel: CNC marógépeknél először általában a „Z” tengelyt küldjük referencia pontra annak érdekében, hogy a főorsót és az esetleg benne lévő szerszámot eltávolítsuk a munkadarabtól illetve kiemeljük a szorítóelemek közül. Esztergánál főként a szegnyereg (…ha kiépített) míg marógépnél elsősorban a munkadarab és a helyzetmeghatározó, támasztó, szorító elemek jelenthetnek akadályt a referencia pontra futásnál.
2.2 A kézi üzemmódokban elvégezhető műveletek A CNC esztergagépek kezelési ismereteinek 1.2 fejezetének 1.2.1, 1.2.2 és 1.2.3 pontjaiban leírtak a CNC marógépek kézi üzemmódjaira is (mozgatás, léptetés, kézikerék) érvényesek, de itt természetesen három, vagy kiépítettségtől függően négy (esetleg több) mozgatható tengelyre nézve. Ezeket a pontokat lásd az 1.2 fejezetnél. A kézi üzemmódokban CNC marógépnél elvégezhető műveletek:
2.2.1 Egyedi mondat bevitele
Egyedi mondat bevitelével és annak végrehajtásával marógépnél pl. szerszámot cserélhetünk a főorsóban vagy elvégezhetünk olyan egyszerű megmunkálási feladatokat melyekhez nem kívánunk automata üzemmódba belépni és ott komplett programot futtatni pl. bázismarások, készülékelemek átalakítása, javítások stb. Bármilyen típusú utasítás végrehajtható egyedi mondatként, kivéve azok amelyek több mondatot igényelnek (pl. automatikus marósugár korrekció bekapcsolása).
145
Példák egyedi mondatok alkalmazására: -Szerszámcsere végzése: A CNC marógépek szerszámcserélő mechanizmusának működése és a különböző felépítésű szerszámcserélők kezelése sokrétű ismeretanyagot jelent, emiatt általában külön fejezetben történik az ismertetése egy-egy szerszámgép gépkönyvében. A szerszámcsere időtakarékos elvégzési módjára viszont úgyszólván minden CNC vezérlőnél kétféle lehetőséget használhatunk: végezhetjük a szerszámcserét úgy, hogy első lépésben csak a szerszám előválasztására kerül sor egy éppen futó megmunkálási mondat közben (ilyenkor az effektív cserét csak egy későbbi mondatban végezzük el) vagy a cserét azonnal elvégezzük (lásd 2.1. ábra) .
Gyors tárak: Az elõválasztás megmunkáló mondat közben nem jár jelentõs gépidõ megtakarítással. Szerszámcsere programozása: pl. N65 T16 M6 (azonnali váltás) vagy: N65 T16 (ha M6-ot nem kell programozni)
Lassú (láncos) tárak: Az elõválasztás megmunkáló mondat közben jelentõs gépidõ megtakarítással jár. Szerszámcsere programozása: pl: N65 G1 X300 T16 (elõválaszt) N70 G1 Y200 N75 G53 G0 Z#530 M19 N85 M6 (csere) A szerszámcsere végezhetõ ún. váltó alprogrammal is.
2.1. ábra. Szerszám előválasztás lehetősége
A szerszámcserélés fogalma azt jelenti, hogy a főorsóban lévő szerszámot a szerszámcserélő mechanizmus visszahelyezi a tárban lévő eredeti helyére (…vagy egy üres helyre ha szerszámcímes rendszerben működik a tár) míg az új szerszámot behelyezi a főorsóba.
146
Az NCT vezérlőnél ha szerszám előválasztással és későbbi mondatban történő cserével kívánunk programozni, akkor az előválasztást T… címen kell megadni és a csere egy a program további részében programozott M6 kód hatására történik. Ennek a programozási módnak az előfeltétele, hogy a 0082 M06 paraméter tartalma 1 legyen. Ha a paraméter tartalma nem 1 akkor az egyedülállóan programozott T…cím hatására azonnal szerszámcsere történik. A továbbiakban ez utóbbi szerszámcserélési módot tekintjük alapnak. Megjegyzés: CNC vezérlésű esztergáknál általában a „szerszámváltás” míg marógépeknél a „szerszámcsere” kifejezést használjuk. Az NCT 104M vezérlő szerszámcserélő makro programjának belső logikája szerint ha a tárban lévő szerszám sorszámok valamelyikét (pl. 1…24) visszük be egyedi mondatban vagy programból T.. címen végrehajtásra, akkor a szerszámcserélő mechanizmus a tárban lévő szerszámot helyezi be a főorsóba. Ellenkező esetben (pl. 24-nél nagyobb sorszámú szerszám) kézi csere lehetősége áll fenn a vezérlő lépésválasztó gombjai alatt lévő szerszám oldás
illetve zárás
nyomógombokkal. Ha a szerszámgépen nincs kiépítve automatikus szerszámcserélő, akkor a választott szerszám sorszámnak nincs jelentősége. Miután kiválasztottuk az „Egyedi mondat” funkciót és a műveleti menü gombbal
beléptünk a műveletbe a következő parancs segítségével
helyezzük be a főorsóba a T30-as szerszámot: T30
majd start
. Ekkor a főorsó ugyanúgy csere helyre pozicionál mint gépi csere esetén. A pozicionálást követően elvégezhető a kézi szerszámcsere a szerszám oldás/zárás nyomógombokkal. Figyelem!
147
Az NCT vezérlőkkel szerelt különböző kivitelű szerszámgépek más-más módon teszik lehetővé a főorsóhoz történő biztonságos hozzáférést a kézi szerszámcsere végzésekor. Tanulmányozza a szerszámgép ide vonatkozó részének leírását. A főorsóhoz történő benyúlás veszélylehetőséget jelent ezért megfelelő elővigyázatossággal kell azt végezni. A szerszámtartók kézzel történő megfogásánál mindig be kell tartani azt az előírást, hogy a szerszámtartót félig nyitott tenyérrel a körkörös nyakrészén a „V” perem alatt kell megfogni (lásd 2.2. ábra).
2.2. ábra. A szerszámtartó biztonságos megfogása kézi váltáshoz
Ezt az előírást célszerű mindig, minden vezérlőnél betartani mivel így akadályozhatjuk meg a szerszám véletlenszerű megforgása miatt bekövetkező súlyos kézsérüléseket. Figyelem! Soha nem a szerszám forgácsoló részét, hanem a szerszámtartó nyakrészét fogjuk meg a „V” perem alatt ! Az NCT vezérlő megfelelő biztosítások mellett megakadályozza a szerszám esetleges megforgásából származó balesetek előfordulását de egy gépkezelő a pályafutása folyamán kerülhet olyan nyitott CNC megmunkáló központra ahol sem a védőburkolat zárt jellegének szenzoros figyelésével sem egyéb szoftveres úton nincs olyan védelem
148
kiépítve mint az NCT 104M vezérlőnél. Ekkor jelenthet biztonságot a javasolt szerszám megfogási módszer. Indoklásként egyetlen példát mutatunk be: egy bizonyos vezérlőnél a kézi csere M83 parancs beadása után lábpedállal történik. Ha a kezelő beadja az M83 parancsot és a 8-as karaktert véletlenül elhagyja (…vagy nem megfelelően nyomja meg a billentyűt) a másik kezében tartott szerszám a véletlenül beadott M3 parancs hatására az örökölt fordulatszámmal megforog. Támasztéknak használt alumínium lap oldal élének marása és egy átmenő furat fúrása (2.3. ábra ) : A példában az egyedi mondatokat és a különböző tengelymozgatási lehetőségeket felváltva alkalmazzuk célszerűségük szerint. Először egyedi mondat bevitelével a fentiekben leírtak szerint helyezzünk be a főorsóba egy 20 mm-es gyorsacél szármarót.
2.3. ábra. Megmunkálás egyedi mondatok végrehajtásával
A következő egyedi mondattal megforgatjuk a főorsóban lévő szerszámot konstans fordulatszámmal (G97
S360
M3
majd START
) A beírandó fordulatszámot a szerszám átmérő és szerszám anyag függvényében fejszámolással vagy a szerszámforgalmazók által terjesztett csúszólapos táblázattal meghatározhatjuk. A CNC gép mellett munkát végezve az n=1000v/d képlet segítségével azonnal
149
meghatározhatjuk az alkalmazandó fordulatszámot. A képletben „d” esztergálás esetén a munkadarab átmérője míg marásnál a szerszám működő átmérője. Gyakorlott gépkezelők keményfém szerszámanyag esetén acél munkadarabnál kézi megmunkáláshoz általában egyszerűen a 100.000/ d képletet használják míg gyorsacél esetén a 20.000/d képlettel számolnak (alumíniumnál az érték növelhető) . Jelen esetben legyen n=20.000/203,14 =318.5 f/p. A példából látható, hogy csupán hozzávetőleges pontosságú értéket adtunk be. Kisebb eltérésnek nincs jelentősége, mivel a fordulatszám módosító gombokkal a helyes érték beállítható. Ha túl nagy fordulatszámot állítunk be, a keletkező forgács acélnál szemmel láthatóan égett lesz, alumíniumnál esetleg megolvad és élrátét keletkezik. Túl kicsi fordulatszám esetén a forgácsolt felületminőség nem megfelelő. Fontos szempont, hogy egy fejszámolással hozzávetőlegesen kiszámított fordulatszám érték hasznosabb és biztonságosabb mint a véletlenszerűen beírt érték!
Ezután kézikerékkel
megközelítjük a munkadarab marandó élét
úgy, hogy az él marása levegőből induljon.
Egyedi mondat bevitelével (G1 start
Xi220
F50
majd
) elvégezzük az él marását a munkadarabon. A szerszám
a munkadarabon kívüli ponton áll meg.
Kézikerékkel
Egyedi mondattal szerszámcserét végzünk. Behelyezzük a főorsóba
eltávolítjuk a szerszámot a munkadarabtól.
a központfúrót.
150
Gyorsmeneti pozicionálással a furat rajz szerinti koordinátájára állunk és megforgatjuk a főorsót : G0 M3
Kézikerék
X100
Y50
S1200
majd start üzemmódba kapcsolva először „Z” tengely mentén
megközelítjük a munkadarab felső síkját majd a lépésválasztó gombok egyikével
lassabb kézikerék fokozatba
kapcsolva elvégezzük a központfúrást.
Egyedi mondattal szerszámváltást végzünk. Behelyezünk a főorsóba egy 10 mm-es gyorsacél csigafúrót.
Megforgatjuk a főorsót egyedi mondat beadásával: S800 majd start
Kézikerék
M3
. üzemmódba kapcsolva a csigafúróval megközelítjük
a munkadarab felső síkját kb. 3 mm-re, majd növekményes egyedi mondat beadásával elvégezzük a fúrást: G1
Zi-28
F50
majd start
A kész furatból a mozgatás üzemmódot
kiválasztva a Z+
tengelymozgatási gombot nyomva előtolással elkezdünk kiállni, majd amikor meggyőződtünk róla, hogy a mozgás iránya helyes, a Z+
nyomógombbal együtt a gyorsmeneti gombot biztonságos eltávolodási pozíció eléréséig.
151
is nyomjuk a
A példaként választott egyedi mondatos megmunkáláshoz a munkadarab nullpontfelvételt a fejezet következő részében tárgyaljuk.
2.2.2 Nullponteltolás felvétele
A munkadarab programot mindig a lehető legkevesebb számolással, a lehető legkedvezőbb rajzi bázistól szeretnénk elkészíteni. Ehhez az szükséges, hogy a forgácsolandó munkadarab abszolút nullpontját (amelyhez képest a munkadarab program koordinátáit számoljuk) egy általunk kedvezőnek ítélt –lehetőleg rajzi bázis- pontra tudjuk helyezni. Ezt a műveletet nevezzük nullponteltolásnak. Kivitelezése úgy történik, hogy adatbevitel útján megadjuk a vezérlőnek a gépi és a munkadarab nullpont tengelyenként értelmezett előjelhelyes távolságát. Pontosítva: azt az előjelhelyes távolságot adjuk be adott tengely mentén a nullpont korrekciós tárba, melyet a szerszám koordináta rendszer kezdőpontja (ún.”vezérelt” pont –lásd 2.4. ábra ) a gépi nullponton elfoglalt helyzetétől a munkadarab nullpont érintéséig megtesz. A gyakorlatban a gépkezelő a nullponteltolás felvételét úgy végzi el, hogy az adott tengely mentén a szerszám koordináta rendszer kezdőpontjával (…vagy egy ahhoz képest ismert távolságú másik ponttal, melynek távolságát be kell számítani a később leolvasott értékhez ) rááll a munkadarab nullpont céljára kiválasztott pontra és a gépi koordináta kijelzőről leolvasott előjelhelyes távolságot beadja a nullpont korrekciós tárak egyikébe (G54…G59 alapkiépítésben). Ez a módszer minden CNC marónál alkalmazható, de a korszerűbb vezérlők annyiban támogatják a gépkezelő munkáját, hogy egy speciális
152
módba belépve (ha az kiépített) nem a kezelőnek kell leolvasnia a gépi koordináta kijelzőről a nullponteltolás értékét (…és esetleg még beszámítania a tapintó vagy más méretfelvételi eszköz hozzáadódó méretét) hanem a nullponteltolás értékét a vezérlő helyezi be a nullpont korrekciós tárba miután beadtuk az új (létrehozandó) koordináta rendszerben érvényes abszolút pozíciót. A könnyebb megértés érdekében értelmezzük az alábbi ábrát (2.4. ábra) :
2.4. ábra. Célpozíciók számítása CNC marógépnél
Először egy bemérő tűvel vagy más módszerrel (pl. mérőcsappal oldalirányban érintőt veszünk majd felfelé pozicionálást követően lelépjük a mérőcsap sugarát) az ábrázolt munkadarab baloldali élére, azaz az „X” munkadarab nullpontnak kiválasztott élre állunk a szerszám koordináta rendszer nullpontjával. Ezután más dolgunk nincs, mint a gépi kijelzőről leolvasni a nullponteltolás előjelhelyes értékét és beírni azt a kiválasztott nullpont korrekciós tárba (G54…G56 egyikébe). Figyelem: van néhány olyan első generációs CNC gép melynek nincs gépi koordináta kijelzése, vagyis csupán az abszolút koordináták kijelzésére képes. Ilyen vezérlőnél először nullázni kell az aktuális nullpont korrekciós
153
tárat (X=0; Y=0; Z=0) majd lehívni a nullponteltolást (pl. G54). Ekkor az abszolút kijelzőn a gépi koordináták jelennek meg mivel lényegében behelyeztük a munkadarab nullpontot a gépi nullpontba. A nullpontra állás, nullponteltolás leolvasása az adott tengelyek mentén majd az értékek beírása és a lehívást (pl. G54) követően az abszolút kijelzőn már az új munkadarab nullponttól érvényes koordináták fognak megjelenni.
A fentiekben leírt nullpontfelvételi műveletet akár az NCT vezérlőknél is elvégezhetjük, de természetesen – mivel a vezérlő számtalan ponton segíti a gépkezelő munkáját- elvárjuk, hogy a leolvasás, beírás műveletét egy egyszerű utasításra (Eltolások/munkadarab nullpont bemér funkció) maga a vezérlő végezze el miután beadtuk, hogy milyen aktuális abszolút koordinátán állunk a kiválasztott nullponthoz képest. Ezután akár ellenőrizhetjük is a nullpont korrekciós tár tartalmát (lásd a továbbiakban). Mivel az X-Y-Z nullpont felvételt az ún. vezérelt pontnak (szerszám koordináta rendszer kezdőpontja) a leendő nullpontra pozicionálásával kell elvégezni, a „Z” tengely mentén a főorsó köszörült homloksíkjával, míg az X-Y tengely mentén a főorsó forgásközéppontjával kell a kiválasztott nullpontra állni. Ha nem tudunk pontosan a leendő munkadarab nullpontra állni a „Z” vagy az X-Y tengely mentén, a gépi koordináta kijelzőn megjelenő értékéhez be kell számítani azt a távolságot is mely még szükséges lenne ahhoz, hogy a nullpontra álljunk a vezérelt ponttal. Ez a távolság rendszerint egy tapintó vagy egy szerszám sugara (X-Y nullpont felvételnél) vagy pl. egy mérőhasáb vagy a kereskedelemben használható rugós magassági kaliber hosszmérete (Z nullpont felvételnél). A tapintó vagy szerszám sugár méretét illetve a „Z” bemérésnél használt hosszméretet az NCT vezérlő ugyancsak be tudja számítani a nullponteltolás értékének megállapításánál.
154
Figyelem: Bármely irányban is végezzük a nullpont felvételt, fontos, hogy ne ütközzünk a nullpont felvételhez használ eszközzel mivel az magának az eszköznek a károsodását vagy merev tapintó esetében esetleg a szerszámgép mellékhajtásának túlterhelését eredményezheti. A biztonság érdekében lehetőleg a kézikerék üzemmód megfelelően megválasztott sebességével vagy a léptetés üzemmódban kis lépésnagyságokkal végezzük a tapintást. A korszerű tapintók ún. három szabadságfokú tapintók melyeknek tapintócsúcsa ütközés esetén mindhárom tengely mentén ki tud térni (lásd 2.5. ábra) .
2.5. ábra. Tapintáshoz használható eszközök
A tapintáshoz használható eszközök közül mindig az adott szerszámgéphez, megmunkáláshoz, technológiához megfelelőt kell kiválasztani. Nem helyettesíthető a legkorszerűbb eszközzel a többi, bár a kialakult szokások és költség lehetőségek behatárolhatják a széleskörű használatot.
155
A tapintóeszközök jellemzőit az alábbiakban foglaljuk össze: 1= Vezérléshez beköthető Heiden-Hain tapintó: Megfelelő makro programokkal kontúrok letapogatásához is használható de egyszerű elektromos tapintóként is funkcionál (amint a rubint fej tapint, a beépített led világít). Három szabadságfokú. Műanyag alkatrészekhez is használható. 2 = Három szabadságfokú egyszerű elektromos tapintó (amint a fej tapint, a beépített led világít). Hátránya, hogy a munkadarabon keresztül záródik az áramköre ezért műanyag alkatrészekhez nem használható. 3= Órás tapintó. Három szabadságfokú, cserélhető porcellán tapintószárral mely további biztonságnövelő tényező (ütközéskor eltörik).Ha esetleg maga a műszerház ütközne a munkadarabbal, tapintóstól leesik a tartócsonkjáról mely egy rövid kúpos csonk. Ekkor újra ki kell centírozni. Előnye, hogy amint a tapintógömb kitér és a mutató nulla értékre áll, a főorsó tengelye pontosan a tapintott élen áll. Rendkívül kedvelt és ideális eszköz többcélú használatra. 4=Golyós, elektromos tapintó. Két szabadságfokú (a beépített, rugóval behúzott golyó 1-2 millimétert kilenghet ütközéskor). Az igen kis mértékű biztonság miatt könnyen törik. 5=Két félből álló forgó tapintó. (két szabadságfokú). Az alsó és felső hengeres részek palásfelületei pontos tapintás esetén egy vonalba esnek mely szemmel követhető. Előnye az olcsóság és a biztonságos jelleg. A beállás pontossága szubjektív. 6= Tapintócsap: nagy kubatúrájú gépeken (vízszintes megmunkáló központok) nagyobb fontosságú eszköz mint a kis gépeknél. Amikor a főorsó a nagy munkatartomány miatt nem tudja megközelíteni a kiválasztott nullpontot, a köszörült tapintó véglapjával és palástfelületével tudunk tapintani. Akár 500 mm-es vagy ennél hosszabb köszörült, befogó kúppal egybe épített tapintók is beszerezhetők a kereskedelemben. Kisebb gépekhez házilag is elkészíthetők a patronba fogott változatok. 7=Tapintótű: Gravírozási munkáknál gyakori, hogy magával a gravírozó tűvel vesszük fel az X-Y irányú nullponteltolást.
156
Ha az X-Y nullpont felvétel tized mm pontossággal is elvégezhető (pl. lap előgyártmányból „kiejtett” darabok) akár tapintótűvel is felvehetjük a munkadarab nullpontot. 8= Központ kereső centrikátor óra (lásd a 75. ábrán). Pontos eszköz, de költséges és viszonylag jelentős gyakorlatot igényel a használata. A lassú (kb. 20 fordulat/perc) fordulatszámmal forgó centrikátor órával addig kell mozogni X-Y irányban amíg a furatban vagy a hengerpaláston tapintást végző óra nem mutat kilengést. Ekkor a körprofil középpontjában állunk és a munkadarab nullpont felvehető. A centrikátor óra átlátszó burkolatba szerelt számlap része egy külső vonszoló mágnesnek köszönhetően mindig a kezelő felé néz. Az egyéb eszközök és módszerek a gépkezelő találékonyságán múlnak. Néhány példa: -Nem túl nagy méretű furatközéppontokban lévő X-Y nullpont esetén ha csupán tized mm nagyságrendű pontossággal végzett nullpontfelvételre van szükség, egy szerszámtartó kúpos részével érintésig beleállhatunk a furatba (közben a darabot szükség szerint csúsztatjuk az asztalon) és a nullpont azonnal felvehető. A darabot csak ezt követően szorítjuk le a gépasztalra. -Gépasztalra szerelt tokmányok (mint munkadarab befogók) középpontjában az X-Y nullpontot úgy vehetjük fel leggyorsabban, hogy a főorsóba helyezett hengeres szárú központfúróval (vagy más pontos csappal) beállunk a még le nem szorított tokmány pofái közé –miközben a tokmányt szükség szerint csúsztatjuk- majd rászorítjuk a pofákat a szerszám hengeres szárára. Ezután rögzítjük a tokmányt az asztalon, kinyitjuk a pofákat és Z+ irányban felállunk a szerszámmal. Mivel az X-Y irányú munkadarab nullponton állunk, a nullponteltolás ebben a pozícióban felvehető. - Nagyméretű furatok vagy tárcsák középpontjában lévő X-Y nullpont felvétele tapintóval (2.6. ábra):
157
2.6. ábra. Központ keresés nullpont felvételhez
A központ keresése és a munkadarab nullpont felvétele a furat (vagy henger) középpontban a következőképpen történik: -A tapintást hozzávetőlegesen az átlók mentén végezzük úgy, hogy amikor az X tengely mentén tapintunk, a pozícióként választott Y tengelyből nem mozdulunk ki. Ez biztosítja azt, hogy a leolvasott X gépi koordináták számtani középértéke a nullpont helyzetét adja. Analóg módon az Y tengely mentén történő tapintást is azonos X koordináták mentén kell elvégezni. -
A tapintott X1gépi, X2 gépi valamint Y1 gépi és Y2 gépi koordinátákat leolvassuk a kijelzőről és feljegyezzük.
- Kiszámítjuk az X irányú nullponteltolási értéket a következő képlettel:
158
(X1 gépi)+(X2gépi) Xnullpont eltolási érték = 2 Ügyelni kell az előjelhelyes összevonásra. Ha pl. X1 gépi=-320,400 ; X2 gépi=-620,400 akkor a számított (-320,400)+(-620,400) X nullponteltolási érték=
= -940,8/2= -470,4 2
A továbbiakban az X-Y mentén történő nullpontfelvételhez csak az X tengely mentén történő nullpontfelvételt vizsgáljuk (Y analóg módon történik). Végezzük el a fenti értékek szerinti nullpont felvételt az NCT vezérlőnél kétféle módszerrel azaz a klasszikus (leolvasott érték beírása) módszerrel valamint a gépen kiépített „Eltolások”/ ”munkadarab nullpont bemérés” funkció használatával is: -„Klasszikus” módszer: Nullponteltolás (pl. X-470.400) kiszámítása vagy leolvasása a gépi koordináta kijelzőről (…amikor már ott állunk a főorsó forgástengelyével), majd beírása a G54-es tárba, végül az abszolút pozíció (X0) ellenőrzése (2.7. ábra). A módszer előnye központ keresésnél, hogy nem kell feltétlenül a kereset központra pozicionálni G53 paranccsal, hanem csak be kell adni a számított értéket a nullpont korrekciós tárba :
159
2.7. ábra. Nullpont felvétele és a művelet ellenőrzése a monitoron
- NCT vezérlőknél kiépített egyszerűsített nullpontfelvételi módszer: Központkeresés után G53 paranccsal a munkadarab nullpontra (pl. Xgépi –470.400) pozicionálva felvesszük az X irányú munkadarab nullpontot úgy, hogy X=0 értéket írunk be az „Eltolások”/ „munkadarab nullpont bemér” funkciónál majd a gép által bevitt X nullponteltolási értéket (X470.400) ellenőrizzük a nullpont korrekciós tárban (lásd 2.8. ábra):
2.8. ábra. X-Y irányú nullpont felvétel a „Nullpont bemérés” funkcióval
A „Z” irányú munkadarab nullponteltolás felvétele: Amennyiben lehetséges (pl. hasáb vagy henger jellegű munkadarab felső síkján felvett „Z” irányú nullpont) a főorsó köszörült homloksíkjával megérintjük a leendő nullpont síkját ügyelve arra, hogy ne terheljük túl a
160
mellékhajtást. Ezután leolvassuk a „Z” gépi kijelző értékét és ezt az értéket bevisszük az egyik nullpont korrekciós tárba (pl.G54-hez) „Z” értékként. Ellenőrzésként egymondatos program bevitellel (manual) lehívjuk G54-et és ellenőrizzük, hogy az abszolút kijelző Z0 értéket jelez-e.
Az NCT vezérlőnél is elvégezhető a „Z” irányú nullpontfelvétel a fent ismertetett klasszikus módon, de kényelmesebb végezni a vezérlésnél kiépített „Eltolások”/”munkadarab nullpont bemérés” funkció használatával. Először egyedi mondattal lehívunk egy nulla hosszúságú szerszám hosszkorrekciót annak érdekében, hogy az esetlegesen öröklődő szerszámhosszt ne vegye figyelembe a vezérlő. Fontos, hogy ilyenkor a beadandó érték mindig a főorsó homloksíkjának az új nullpont szerinti abszolút koordinátája –pl. nulla, ha a főorsóval megérintjük a munkadarab nullpont síkját. További előnye ennek a funkciónak, hogy lehetővé teszi a főorsó homloksíkja és a kiválasztott „Z” nullpont sík közé helyezett tárgy (pl. mérőhasáb vagy ismert hosszúságú tapintó stb.) hosszméretének beszámítását is a nullponteltolási értékhez. A beadandó érték ilyen esetben is a főorsó homloksíkjának az új nullpont szerinti abszolút koordinátája (pl. 50.000 mm ha a behelyezett rugós kaliber magassága 50.000 mm)
Figyelem! „Z” irányú nullpontfelvétel esetén hangsúlyozottan ügyelni kell arra, hogy ne terheljük túl a „Z” irányú mellékhajtást mivel merev tapintóval történő ütközés esetén jelentősebb lehet a hajtás túlterhelése mint X-Y irányban ! Javasolt a három szabadságfokú tapintók vagy a kereskedelemben kapható rugós „Z” nullpontfelvételi kaliber használata. Több üzemben előírás, hogy a „Z” irányú nullpont
161
felvételt csak a darabtól távolodó Z+ mozgásirány mellett szabad felvenni úgy, hogy a kis lépésekkel mozgatott főorsó és a nullpont sík közé becsúsztatjuk a hasábot vagy más nullpont felvételi eszközt. Rugós magasság kaliber esetén a hajtás úgymond „leültetésének” veszélye lényegesen kisebb (lásd a példaként bemutatott esetnél: 2.9. ábra)
Fõorsó
50,000
Rugós magasságkaliber
MUNKADARAB 2.9. ábra. „Z” irányú nullpont bemérés
A fenti ábrán a beméréshez használt eszköz kalibrált magassága 50 mm ezért ha a klasszikus nullponteltolási módszert választjuk és leolvassuk a gépi koordináta kijelzőről azt az értéket mely a vezérelt pont referencia ponton elfoglalt pozíciója és a jelenlegi pont között van (pl.-320,400 mm) akkor a beadandó értéket úgy kapjuk meg, hogy beszámítjuk az 50 mm távolságot mellyel még mozognia kell a főorsónak a munkadarab nullpont síkjának érintéséig. A beadandó nullponteltolási érték tehát a példa esetében = -370.400 lenne. Ugyanezt a módszert az NCT vezérlőnél is követhetjük, de amint a fentiekben említettük, lényegesen egyszerűbb, ha belépünk az „Eltolások”/ ”Munkadarab nullpont bemérés” funkcióhoz és ott Z=50.000 értéket beadunk pl. G54-hez (a vezérlő helyezi be a Z-370,400 mm-es
162
nullponteltolási értéket mely ellenőrizhető a nullpont korrekciós tárban lásd 2.10. ábra)
2.10. ábra. Z irányú nullpont felvétel a „Nullpont bemérés” funkcióval
- X nullponteltolás (G54) felvétele vízszintes megmunkáló központnál szekrényes jellegű vagy hegesztett vasszerkezet munkadarabon úgy, hogy 180 fokos átfordítást követően a szemközti falon fúrandó furathoz felvett újabb X nullponteltolás (G55) legfeljebb század mm nagyságrendű hibával a már elkészült furat tengelyével egy tengelybe eső furat fúrását teszi lehetővé (hajtóműházak gyártása, hosszú tengelyekhez csapágyfészkek kialakítása stb.): A vízszintes megmunkáló központok elődjének tekintett fúró-maró műveken a főorsóval szemközti oszlop biztosította, hogy egy hosszú fúrórúddal egytengelyű furatokat munkálhassunk ki pl. csapágyfészkeknek stb. A vízszintes megmunkáló központokon az oszlop mint gépegység nincs kiépítve. Körasztal (vagy egyszerű osztóasztal) minden vízszintes megmunkáló központon ki van építve (a továbbiakban csak körasztalt említünk). Ha az első furat kifúrását követően a beépített körasztalra helyezett munkadarabot 180 fokkal átfordítjuk a szemközti furatnak az első furattal való egytengelyűsége egy egyszerű nullpontfelvételi módszerrel legfeljebb század mm-es nagyságrendű eltéréssel biztosítható.
163
A kivitelezés alapfeltétele az a művelet melyet minden „horizontos” gépkezelő elvégez vagy egy a gépen dolgozó munkatársa már elvégzett: a lehető legpontosabban ki kell mérni a körasztal középpontjának (forgástengelyének) a gépi nullponttól való távolságát. Ez technikailag pl. egy átfordítással végzett kétoldali próbamarás segítségével végezhető el. Másik módszer, hogy egy pontosan illeszkedő köszörült mérőcsapot illesztünk a körasztal központi furatába majd a gép főorsójába helyezett tapintóval kétoldalról tapintást végezve a tapintott „X” gépi koordináta értékek számtani középértéke adja a körasztal „nullponteltolását”. Ezt az értéket általában bejegyzik a gépkönyvbe vagy más mindig elérhető helyre. Ennek az értéknek a birtokában a körasztalra helyezett munkadarabok szemközti furatai átfordítás után egytengelyűre furatolhatók. A munkadarabot lehetőleg központos helyzetben szereljük fel a körasztalra. Mivel tökéletesen központos helyzetben nem fúrható az első furat, az „E” értékkel (lásd 2.11. ábra ) mindig számolni kell.
Figyelem: az ábrán megfigyelhetők a gépi és a munkadarab koordináta rendszerek tengelyirányai is: amelyik tengely mentén a szerszám végzi az előtolást (az ábrázolt gépnél „Z”) a gépi és a munkadarab koordináta tengely iránya megegyező. Amelyik tengely mentén a munkadarab végzi az előtolást (az ábrázolt gépnél „X”) a gépi és a munkadarab koordináta tengelyek iránya ellentétes.
164
Második furat:X nullp.elt.számított értéke= Xgépi(köraszt.)+E Xgépi(körasztal közép) E
E
X nullp.eltolás (Elsõ furat)
X mdb.
Z mdb.
2.11. ábra. Egytengelyű furatok készítése vízszintes megmunkáló központon
A könnyebb megértéshez vegyünk egy egyszerű példát: - A körasztal középpontja :
Xgépi
= 640.800 mm
- Az első furat nullponteltolási értéke: G54 X= 610.400 mm - „E” abszolút értéke = 30.400 mm - A szemközti furat nullponteltolási értéke: G55 X= 640.800+30.400= 671.200 mm A két furat „Y” irányú nullponteltolási értéke azonos, míg „Z” különböző.
165
2.2.3 Szerszámbemérés
Szerszámbemérési módszerek: A szerszámbemérés helyenként kialakult módszerei általában gazdasági szempontok alapján jöttek létre, de nem ritkán a pontossági szempontok vezérlik a beszerzendő mérőeszközöket vagy mérőberendezéseket sőt néha a megszokott, jól bevált módszerekhez való ragaszkodás is fontos motívum lehet pl. vannak szakemberek akik még akkor is ragaszkodnak a ma már csak ritkán használt ún. mesterszerszámos szerszámbemérési módszerhez (bázisnak tekintett szerszámhosszhoz képest plusz vagy mínusz korrekciós értékek használata), ha semmi sem indokolja azt. Ahogyan az eszterga szerszámok bemérésénél, úgy a marószerszámoknál is sokféle bemérési lehetőség létezik. A bemérés áttekintésénél is az általános CNC-s képletből induljunk ki: Zeredmény(gépi koord.)= (Zprogr.)+(Zszersz.)+(Znullp.elt.) (Analóg módon érvényes az X és Y tengelyekre is) Ha a gépkezelő átlátja azt, hogy az általános CNC-s képletből bármelyik két tagot előre előjelhelyesen összevonva a végeredmény változatlan vagyis akkor is helyes méretet állít elő a szerszámgép, ha pl. a nullponteltolást és a szerszámkorrekciót előre összevonva egyetlen tárban (a G54 vagy a G55 stb. tárban) tároljuk a két értéket, akkor változatos szerszámbemérési módszerek használhatók, mindig az adott helyzetnek megfelelően. Egyetlen szerszámmal dolgozva (pl. egy síkmaróval) kézenfekvő, hogy teljesen felesleges lenne külön szerszámbemérést végezni, helyette behelyezzük a szerszámot a főorsóba és nem a főorsó köszörült homloksíkjával, hanem a szerszám forgácsoló élével vesszük fel a G54-es nullponteltolást . Ezt az egyszerű bemérési módszert a legtöbb gépkezelő gyorsan felismeri és biztonságosan alkalmazza.
166
Bármilyen módszerrel is végezzük a szerszámbemérést, fontos, hogy a bemérés pontossága biztosítsa az előírt gyártási tűréseket lehetőleg minél kevesebb utólagos korrekciózási igény nélkül. Addig amíg a CNC esztergáknál viszonylag gyorsan, ennélfogva gazdaságosan elvégezhető a gépen belüli szerszámbemérés, egy CNC marógépnél előfordulhat, hogy több tucatnyi szerszámmal kell a programban dolgozni ezért egy gépen belüli szerszámbemérés sok gépi időt kötne le. A CNC marógépek igen magas gépóra költsége miatt gazdaságtalan lenne ez a bemérési módszer. Helyette gazdaságosabb egy szerszámbemérő munkahelyet kialakítva gépen kívül bemérni a szerszámokat. Tekintsük át a szerszámbemérési módszereket: -Gépen kívüli szerszámbemérés bemérő készülékben (2.12. ábra) : A bemérő készülékeknél a szerszámtartó meredek kúpos (ISO 30, ISO40 vagy ISO50) befogó része ugyanúgy kerül be a befogó kúpba mint a szerszámgép főorsójába. Ezért a főorsó homloksíkjától (szerszám koordináta rendszer kezdőpontja) mért szerszámhossz a bemérő készülékben is ugyanolyan értékű mintha a főorsóba befogott szerszám kinyúlását mérnénk. Az átmérő korrekciót (…ha az nem nulla értékű pl. fúró jellegű szerszámoknál) a bemérő készülékekben akkor is meg tudjuk mérni, ha a szerszám páratlan élű mivel a készülékek a szerszámsugarat mérik a forgástengelytől. A legmodernebb szerszámbemérő készülékek PC-s támogatás mellett dolgoznak így a mért adatok a PC-n archiválhatók sőt helyi hálózaton akár be is tölthetők a szerszámgépek korrekciós tárjaiba. Egyszerűbb bemérő készülékek adatait kézzel kell a szerszám korrekciós tárba betölteni.
167
2.12. ábra. Bemérő készülékben mért szerszámhossz
- Gépen kívüli szerszámbemérés mérőasztalon: Ha csupán a szerszámok hosszkorrekciójának bemérését kívánjuk megoldani, egy a főorsót modellező kúpos hüvellyel és digitális talpas tolómérővel viszonylag egyszerűen létrehozhatunk egy mérőhelyet (lásd 2.13. ábra). A bemért hosszkorrekciókat kézzel kell a szerszám korrekciós tárba betölteni. Ha a szerszámok átmérő korrekciójához nem felel meg a névleges átmérő értékük, próba fogással vagy egy gépen belüli beméréssel lehet azt beadni, ily módon a két bemérési módszert vegyesen is alkalmazhatjuk.
168
2.13. ábra. Hosszkorrekció bemérés mérőasztalon
Gépen belüli szerszámbemérés nullpont felvételt követően a főorsóba helyezett szerszámokkal( 2.14. ábra): Ha a munkadarab nullponteltolást illetve nulla tartalmú szerszám hosszkorrekció lehívását követően egymás után behelyezzük a bemérendő szerszámokat a főorsóba és a „Z” nullponti síkon érintőfogást veszünk azokkal, az abszolút kijelzőn leolvasható a szerszámok hossza mely bevihető a szerszámkorrekciós tárba. Ennél a bemérésnél is az átmérő korrekciókkal lehetnek problémák, ha nem felel meg az adott szerszám névleges mérete (pl. utánköszörült szármarók). Ilyenkor az átmérő korrekció értékét is gépen belüli beméréssel kell megállapítani (pl. próba fogással).
169
TL(gépen mért)
G54 (G55...)
2.14. ábra. Gépen belüli szerszámbemérés elve
Több gépkezelő a gépen belüli „Z” irányú szerszámbeméréshez egy megfelelően sík fémtárgyon a főorsó homloksíkjával érintőt véve még nullponteltolást sem végez, hanem a relatív koordináta kijelzőt nullázza majd a szerszámokat behelyezve és a síkon érintőt véve a relatív kijelzőről olvassa le a szerszámok hosszait. Ez a lépés már a szerszámgépnek mérőgépként való használatára világít rá. Gépen belüli szerszámbemérés a nullpont felvétellel együtt (lásd 2.15. ábra) : Ha csupán egy vagy néhány fúró jellegű szerszámmal kívánunk a CNC marógépen dolgozni, felesleges lenne külön munkadarab nullpont felvételt és szerszámbemérést is végezni, helyette a főorsóba behelyezett szerszámmal együtt –annak forgácsoló élpontjával a nullponton érintőt véve- vesszük fel a munkadarab G54 vagy G55 stb. „Z” irányú nullponteltolását. A fúró jellegű szerszámoknál az „X” korrekciós értékhez 0 (nulla) értéket viszünk be. Kézenfekvő a további esetleges (egy vagy két) szerszám „Z” irányú bemérése is, hiszen ezek behelyezhetők a G55 és G56 nullpont
170
korrekciós tárakba. Természetesen a G54, G55, G56 nullpont korrekciós tárakban a „Z” korrekciós értékek különbözőek lesznek (mivel a szerszámok hosszai különböznek) de az X és Y értékek azonosak (mivel a
G54 (G55...)
munkadarab X és Y nullponteltolása minden hívásnál azonos).
2.15. ábra. Szerszámhossz bemérése nullponteltolással együtt
Az ilyen bemérési ill. programozási módszerhez egy példát is közlünk: N5 G54 (1.sz.NULLP.+KÖZP.F.HOSSZKORR.) N10 S1500 M3 M8 N15 G81 X50 Y50 R3 Z-3 F100 N20 M98 P100 (FURATKÉP) N25 G80 G90 G0 Z100 M5 N30 M0 (KÉZI CSERE) N35 G55 (2 sz. NULLP. + D10 CS.F. HOSSZKORR.) N40 S700 M3 N45 G81 X50 Y50 R3 Z-24 F60 N50 M98 P100 (FURATKÉP) N55 G80 G90 G0 Z100 M5 N60 M0 (KÉZI CSERE KÖZP.F.VISSZA) N65 G0 Y200 N70 M30
171
A korrekciós tárban G54 és G55 „X” illetve „Y” értékei azonosak.
Bármely fenti módszer követhető az NCT 104M vezérlésű CNC marógépeken is, de használhatjuk a vezérlő szerszámbemérési funkcióját is melyet a „Hosszkorrekció bemér”/ ”Szerszámbemérés” funkcióval választhatunk ki. Itt is számolni kell azzal a ténnyel, hogy a gépen belüli bemérés több szerszámnál a magas gépóra díj miatt igen gazdaságtalan lehet ezért a szerszámgépek üzemeltetői törekszenek arra, hogy valamilyen szinten megoldják a gépen kívüli szerszám bemérést.
Figyelem: A szerszámbemérés bármilyen módszerrel történik nagy gondossággal kell azt végezni mivel a rosszul bemért szerszám súlyos károkat okozhat, ha a programbelövésnél nem észleljük a hibát!
Főleg a külső szerszámbemérésnél fontos a bemérést végző munkatárs iránti bizalom, mindazonáltal a sokéves tapasztalatok azt bizonyítják, hogy célszerű a beméréstől átadott szerszámok hosszkorrekcióinál még a betárazás alkalmával legalább egy mérőszalag segítségével egy gyors, hozzávetőleges mérést végezni. A szerszámtartó „V” perem része és a mérési módszer ugyan megakadályozza a pontos hosszmérést, de az ellenőrzésnél kiderülhet pl. két különböző szerszám hosszkorrekciós értékeinek felcserélése vagy egy durva elírási hiba stb. Az átmérő korrekciók ellenőrzése általában egyszerűbben megoldható. A programbelövés előtt javasolt egy áttekintő ellenőrzést végezni a
172
szerszámkorrekciós tárnál (T1=központfúró, T2= D16 csigafúró, T3=D20 szármaró –lásd 2.16. ábra) :
2.16. ábra. Szerszámadatok ellenőrzése a korrekciós tárban
- Ügyelni kell arra a tényre is, hogy számos vezérlő (FANUC stb.) a marószerszámoknak a sugárkorrekcióját kezeli míg az NCT vezérlőknél a szerszámok átmérő értékét kell a korrekciós tárba betölteni. Ez a tény nem jelent zavaró tényezőt, ha arra gondolunk, hogy pl. 1 mm szerszámsugár növelés 1 mm-el távolítja az ún. „ekvidisztáns” pályát azaz a szerszám középpontjának pályáját a programozott kontúrtól (feltéve, hogy ugyanazon szerszám dolgozik), 1 mm-es szerszámsugár csökkentés pedig 1 mm-el közelebb helyezi a szerszám középpont pályáját a programozott kontúrhoz. A sugárkorrekció vezérlés általi kezeléséhez a kontúrmarás programszakaszában be kell kapcsolni az automatikus marósugár korrekciót (G41 vagy G42)
A helyes méret ill. a tűrések beállítása érdekében alkalmazható az az általános szabály, hogy amennyiben egy szerszámmal az X-Y síkban külső megmunkálásnál pluszosabb méretet kívánunk elérni, pluszosabb szerszám átmérő értéket kell a szerszámkorrekciós tárban beállítani. Természetesen csak akkor van értelme a szerszám átmérő változtatásnak, ha a kontúrmarás bekapcsolt automatikus pályakövetés mellett történik.
173
Figyelem: Belső körmarásnál a korrekciózási szabály úgy alakul, hogy nagyobb mart átmérő elérése érdekében a szerszámsugár értéket csökkenteni kell.
Figyelem: Azokhoz a fúró jellegű szerszámokhoz (központ fúró, csigafúró, menetfúró, menetformázó, dörzsár stb.) melyeknél értelmetlen lenne az automatikus marósugár korrekció (G41 vagy G42) alkalmazása mindig 0 (nulla) szerszám átmérő értéket viszünk be a korrekciós tárba. Így elkerülhető, hogy egy esetleges véletlenül bekapcsolt automatikus pályakövetés problémát okozzon a fúrási pozíciónál.
2.3 Az alkatrészprogram szerkesztése, kezelése A CNC esztergagépek kezelésének 1.3 fejezetében leírtak (Az alkatrész program szerkesztése, kezelése) érvényesek a CNC maró programok szerkesztési módjára illetve kezelésükre nézve is azzal az eltéréssel, hogy CNC marógépeknél ritkábban fordul elő a közvetlen rajzról történő gép melletti programozás. Ennek oka, hogy a megmunkálás jellege (3 vagy több tengely) eleve bonyolultabb mozgásokat és hosszabb idő alatt átgondolható feladatokat képvisel másrészt marógépeknél egyre jellemzőbb programozási módszer a CAD-CAM programozás (lásd 2.17. ábra ) melynél a PC-n készülő programot betöltjük a vezérlő memóriájába vagy esetleg DNC módban futtatjuk.
174
2.17. ábra. CAD CAM programozás letapogatás segítségével
2.4 Az automatikus működés üzemmódjai és az alkatrészprogram belövését segítő funkciók A fejezet tartalma megegyező az 1.4 fejezetben leírtakkal. 2.5 A program végrehajtása, indítása és leállítása A fejezet tartalma megegyező az 1.5 fejezetben leírtakkal. Az 1.5 fejezetben bemutatott esztergált munkadarab ráhagyásos méretekkel történő belövése (első darab gyártása) helyett itt értelemszerűen mart munkadarabnál kell elvégezni a ráhagyás biztosításához szükséges korrekciózást a szerszámok „D” (átmérő) illetve „H” (hossz) méreteinél. 2.6 Beavatkozási lehetőségek programfutás közben A fejezet tartalma megegyező az 1.6 fejezetben leírtakkal. Az 1.6 fejezetben bemutatott esztergált munkadarab programfuttatása közben
175
végzett kézikerék művelet analóg módon mart munkadarabnál is elvégezhető - pl. profilmarásnál, síkmarásnál stb. 2.7 Ellenőrző mérések a megmunkált felületeken, korrekciózás.
A CNC marógépeken gyártott munkadarabok bonyolultsági szintje általában magasabb mint a CNC esztergáknál, az alkalmazott szerszámrendszer nagyságrenddel költségesebb és összetettebb, emellett a megmunkáló programok hossza, bonyolultsága is általában nagyobb, mint a CNC esztergáknál. Ennélfogva a CNC marással készülő munkadarabok ellenőrzésekor is általában nagyobb felkészültségre, költségesebb mérőeszköz készletre, illetve mérőberendezésekre van szükség. A jól felkészült gépkezelő a legváltozatosabb ellenőrzési módszereket alkalmazza a jó minőségű munkadarabok előállítása érdekében. A CNC marással készülő munkadarabok ellenőrzése nem az első elkészült munkadarabnál kezdődik, hanem az ellenőrzési folyamat már a program belövésnél kezdetét veszi és folyamatosan végezni kell azt a munkadarab gyártásának befejezéséig. Tekintsük át az ellenőrzési, mérési folyamat jelentősebb lépéseit:
-
Már a tengelymozgások nélküli grafikai futtatásnál is kideríthetők a durva kontúrhibák, illetve durva aránytalanságok a megmunkált hosszak tekintetében. Ezeket azonnal korrigáljuk a CNC programban és újabb grafikai tesztelést végzünk.
-
Ha a munkadarab alapanyaga költséges, akkor olcsó modellező habokkal vagy a végleges alapanyagnál kevésbé költséges, lehetőleg jól ill. termelékenyen forgácsolható anyagból elkészíthetjük a munkadarab mását melyen hozzávetőleges méréseket végezhetünk.
176
-
Lapos jellegű munkadaraboknál (vezértárcsák, lánckerekek stb.) a marandó kontúrt kirajzoltathatjuk a szerszámgéppel úgy, hogy ceruzát fogunk egy mágneses mérőóra tartóba és azt a főorsó házra helyezzük. A kartonpapírra rajzoltatott összetett kontúrokat egy első szintű mérésnek vethetjük alá. Itt azonnal kiderülnek a durva számítási hibák, az érintőívek hibái, az esetleges szakadások a pályában stb.
-
A mondatonkénti forgácsolással végzett első darab belövésnél a gépkezelő folyamatosan figyeli a kijelzett koordináta értékeket. A maradék út kijelzőről pl. sok olyan információ leolvasható mely a helyes kontúrra jellemző. Belövésnél az elsődleges szempont a biztonságos jellegű forgácsolás, de másodlagos szempontként szerepelhet a jó minőség érdekében végzett ellenőrzés. Például 45 fokos élek marásánál vagy körmarásoknál a kontúr helyes jellege jól követhető a maradék út kijelzőről (FANUC vezérlőknél a „DIST.TO GO” míg NCT vezérlőknél a „MARADÉK” koordináta kijelző) amit a gépkezelő folyamatosan figyel.
-
A munkadarabok gyártása közben feltétlen és/vagy feltételes program stopokat alkalmazva gyártásközi méréseket végezhetünk a gépasztalon melyeknek alapján akár azonnali szerszám vagy munkadarab nullpont korrekciózást vagy a következő munkadarab gyártása előtti korrekciózást végezhetünk.
-
A kész munkadarabok ellenőrzését önellenőrzési rendszerben általában akkor is megoldják a szerszámgép közelében (lásd 2.18. ábra ) ha fejlett minőség biztosítási szervezet működik a termelőegységnél.
177
2.18. ábra. Ellenőrző mérések a szerszámgép közelében
-Ha a mérés az egyszerű, a szerszámgéphez telepített mérőeszközökkel nem végezhető el (pl. roncsolással járó méréseket kell végezni) a CNC marósnak is figyelemmel kell kísérnie a gyártásközi mérések eredményeit és meg kell tennie az esetleg szükséges intézkedéseket (főként korrekciózást). -Ha a méréshez mérőgépet kellene használni (pl. nagy számú, 0,01 0,02 mm-es helyzetpontossági tűréssel fúrt furatok koordinátáinak ellenőrzése) de mérőgép nem áll rendelkezésre, maga a CNC marógép vagy egy másik CNC gép mely éppen nincs leterhelve mérőgépként is használható. A CNC marógépnek mérőgépként történő használatánál a lépcsőméretek ellenőrzése egy a főorsóra felszerelt mérőórával viszonylag egyszerű feladat. Nagy pontosságú furatok helyzet tűréseinek és a furatok párhuzamosságának ellenőrzéséhez általában a furatokba pontosan illeszkedő mérőcsapokat használunk. -Fejlett gyártási kultúra esetén mérőlaborba telepített vagy a szerszámgép mellé telepíthető mérőgépekkel is lehetséges a CNC
178
marással készült nagy bonyolultságú munkadarabok mérése. A CNC gépkezelő ilyen esetben is részt vehet a mérési tevékenységben és az eredmények kiértékelésénél. Hosszú időn át várta a CNC-s szakma a mérőgépek új generációs berendezéseit melyek különleges betanítás nélkül, akár a gépkezelő által is könnyen kezelhető módon nagy pontosságú méréseket (helyzet és méret pontosság, szögek, alakhűség stb.) képesek végezni számítógépes támogatás mellett (lásd 2.19. ábra). Bővebb ismeretek a témában a közölt képekhez tartozó honlapról (www.sidex.hu) nyerhetők.
2.19. ábra. Ellenőrző mérések mérőgéppel
A mérések alapján történő szerszám korrekciózásnál
követjük azt az
általános elvet, hogy külső profilok marásánál amennyivel pluszosabb darabot kívánunk gyártani, annyival pluszosabb értékre korrekciózzuk a kontúrt kialakító szerszám sugár vagy hossz korrekcióját.
179
Belső körmarásoknál a korrekciózási szabály megfordul vagyis ha bekapcsolt automatikus pályakövetés (G41 vagy G42) mellett nagyobb átmérőjű furatot kívánunk körmarni, csökkenteni kell az adott szerszám sugárkorrekciós értékét (NCT vezérlőknél átmérő korrekciós értéket).
Előfordulhat, hogy egy mart kontúrnál nem alkalmazunk automatikus pályakövetést. Pl. 100 m-es belső körmarást 20 mm-es szármaróval úgy végezhetünk automatikus pályakövetés nélkül, hogy 80mm-es kört programozunk G40-es állapotban . Ilyenkor ha módosítani kívánjuk a mart kontúr méretét, magát a programozott értéket kell módosítani. Amennyiben a CNC programban használt összes szerszám által készülő méretek plusz vagy mínusz irányba egységesen térnek el, a munkadarab nullponteltolási értékét kell korrekciózni.
Az NCT vezérlők „Eltolások” / „Munkadarab nullpont bemérés” funkciója nem csak a munkadarab nullpont felvételénél, hanem a nullpont (G54 vagy G55 stb.) korrekciózásánál is jelentős segítséget nyújt a kezelőnek. Tételezzük fel pl. hogy az első munkadarab mérése után a G54-es nullponteltolás szerinti munkadarab nullpontot az X és Y tengely mentén egyaránt –1,5 mm-el át kell helyezni. Miután kiválasztottuk a G54-es (vagy G55-ös stb.) nullponteltolást, a régi (javítandó) koordináta rendszerben kézikerékkel vagy más mozgással az X-1.5 Y-1.5 pozícióra állunk (ez az új nullpontunk helye – lásd 2.20. ábra) a főorsó forgástengelyével és belépve az „Eltolások” / „Munkadarab nullpont bemérés” funkcióhoz, X0 Y0 értékeket beviszünk. Ezzel elvégeztük a nullpont korrekciózását úgy, hogy nem kellett közvetlenül a nullpont korrekciós tárat használni. Több gépkezelő szerint ez az egyszerűsített nullpont korrekciózási mód csökkenti a tévesztés lehetőségét.
180
2.20. ábra Nullpont módosítása
2.8 A vezérlés hibaüzeneteinek értelmezése A fejezet tartalma megegyező az 1.8 fejezetben leírtakkal. 2.9 Biztonságtechnikai követelmények A fejezet tartalma megegyező az 1.9 fejezetben leírtakkal a CNC esztergák és marógépek (megmunkáló központok) közötti konstrukciós különbségek figyelembe vételével. Az átlagos méretű CNC esztergákhoz képest egy CNC megmunkáló központ nem ritkán többszörös munkatartományú is lehet. Előfordul 10 méteres munkatartományú megmunkálóközpont is (erőművi berendezések, nehéz vasszerkezetek megmunkálása) melynél a munkadarab csere és a beállítások érdekében a dolgozónak nem ritkán a gépasztalra fel kell mennie. A nagy tömegek és nem ritkán nagy magasságok miatt az ilyen tevékenységet csak megfelelő gyakorlattal és tapasztalattal rendelkező dolgozó végezheti a biztonsági előírások szem előtt tartásával.
2.10 Karbantartás A fejezet tartalma megegyező az 1.10 fejezetben leírtakkal de a CNC esztergákhoz bemutatott ellenőrző mérések a CNC marógépeknél a következő mérésekre koncentráljanak:
181
-
Vízszintes megmunkáló központnál a körasztal-középpont „X” irányú helyzetének bemérése a gépi nullponthoz képest (lásd 2.11. ábra)
-
Vízszintes megmunkáló központnál a beépített körasztal síkbeli futásának ellenőrzése mérőórával (lásd 2.21. ábra). Kopott állapotban lévő megmunkáló központoknál úgymond „bukik” az asztal ami a kétoldalról fúrt furatok egytengelyűségi hibáját eredményezi.
Beépített osztóasztal esetén az ún. “leültetett” állapotokban elvégezni a mérõórás ellenõrzést.
KÖRASZTAL VAGY OSZTÓASZTAL
2.21. ábra. Körasztal vagy osztóasztal síkfutásának ellenőrzése
-
Visszaállási pontosság ellenőrzése főleg azoknál a tengelyeknél (X-Y) melyek a munkadarabot ill. a terhet mozgatják (lásd 1.57. ábra)
-
Szerszámváltási pozíció gépi koordináta értékének ellenőrzése (lásd 2.22. ábra) . Általában csak a „Z” gépi pozícióhoz van rendelve a szerszámváltás helye (egyes megmunkáló központoknál „Y”gépi-hez is) Ellenőrzéskor megvizsgáljuk, hogy szerszámcserénél a szerszámtárnak (vagy a szerszámcserélő karnak) a főorsóban lévő szerszám „V” pereméhez történő illeszkedése („3” és „7” illetve „2”, és „6” jelű mozgások az ábrán) akadálymentes-e. A szerszámcsere mechanizmusa konstrukciónként változhat, az ábrán egy egyszerű, előválasztó kar nélküli gyorstárat ábrázoltunk mely közvetlenül végzi a cserét a főorsónál.
182
1 5 2
, ,nélVáltókar VALT OKAR küli gyorstár
4
6
3
7 2.22. ábra. A szerszámcsere gépi koordinátájú pozíciójának ellenőrzése
-
A gép vízszintbe állítása
-
Amikor kételyek merülnek fel a szerszámgép pontosságára vonatkozóan, célszerű egy a „NASA test” próbadarabhoz hasonló próbadarabot legyártani és méréseket végezni rajta az esetleges körinterpolációs irányváltási hibák és a megmunkálási pontosságok
ellenőrzése érdekében:
183
2.11. Egy munkadarab CNC marógépen történő legyártásához szükséges ismeretek összefoglalása
2.11.1 A munkadarab és a szerszámgép előkészítése Az ún. beállási folyamat során mutatkoznak meg a jól képzett, szakmájához értő CNC gépkezelő erényei. A beállás az első jó minőségű munkadarab legyártásával zárul. A tapasztalt gépkezelők állítása, hogy a „monitor bármit elvisel” tehát a programozási munkával bárki megpróbálkozhat akár tankönyvből elsajátított ismeretek alapján is de a rutinos gépkezelésről a gyors, szakszerű, ötletes és mindenekelőtt biztonságos beállások megvalósításával tesz tanúbizonyságot a gépkezelő. A bemutatásra kiválasztott munkadarab viszonylag egyszerű geometriájú, melynek CNC marással történő gyártásához tíz db. forgácsoló szerszám szükséges. Az egyes szerszámok esetében bemutatjuk a CNC forgácsolás közben bevált gyakorlati munkamódszereket és több szerszám esetében alternatív lehetőségeket is bemutatunk (pl. menetfúró – menetformázó alternatíva). A gyártandó munkadarab rajza:
184
2.23. ábra. Munkadarab rajz
Az előgyártmány elkészítése: Alapanyagként 20 mm lemezvastagságú, 1000x2000 mm-es durvalemezt választunk melyből plazmavágással alakítjuk ki a
236x128 mm-es
előgyártmányt. Egy tábla 60 db. előgyártmányt ad ki (az ún. kiadósság szerinti anyagszükséglet 250x133,3 mm. Ennek súlyával kell számolni a munkadarab árkalkulációjánál.) Megállapítjuk a műveleti sorrendet: 1. Előgyártmány kialakítása plazmavágással 2. Bázismarás hagyományos marógépen (kontúr + felfekvő sík) 3. CNC marás az I. sz. felfogási terv szerint 4. Sorjázás 5. Mérés, ellenőrzés A munkadarab befogó készülék kiválasztása a CNC maráshoz:
185
Mivel a CNC marásnál a felső síkot is meg kell munkálni, legcélszerűbb a bázismarásnál már méretre munkált oldaléleken szorítani és az alsó – ugyancsak megmunkált- bázisfelületen támasztani. Az oldaléleken történő szorításhoz választhatunk
gépsatut, vagy esetleg a kereskedelemből
beszerezhető csavaros oldalszorító elemeket is. A gyors munkadarab csere érdekében hidraulikus gépsatut választunk.
2.11.2 Gép bekapcsolása, ellenőrzések, referencia pont felvétel, a szánok munkatartományának ellenőrzése Bekapcsolás előtt és azt követően is ellenőrizzük a szerszámgép biztonságos állapotát. Bekapcsolt állapotban először belépünk a referencia pont felvételi üzemmódba
és mindhárom tengely mentén
felvesszük a referencia pontot. A referencia pontról kézikerékkel vagy a mozgatás (FANUC vezérlőknél JOG) üzemmódban
a
szánokat a munkatartomány olyan részére hozzuk, ahol a főorsó és az esetleg benne lévő tapintó nem zavarja a beállást. A gépasztal legyen tiszta, lehetőleg teljesen mentes a korábbi megmunkálásokból származó forgács maradványoktól és különböző szorító elemektől. Meggyőződünk arról, hogy a befogáshoz kiválasztott hidraulikus gépsatu számára megfelelő nagyságú-e a gépasztal mérete. A felfogási tervnek megfelelően felszereljük a gépasztalra a hidraulikus gépsatut és mérőórával 0,02 mm-es tűréssel beállítjuk a szorítópofák „X” tengellyel való párhuzamosságát Felfogási terv:
186
2.24. ábra. Felfogásiterv
2.11.3 Felszerszámozás, szerszámok bemérése, munkadarab nullpont felvétele A szerszámok bemérését külső beméréssel (szerszámbemérő készülékkel) végezzük a példában szereplő munkadarabhoz.
A
munkadarab CNC-s gyártásához szükséges szerszámokat a szerszámterv tartalmazza :
187
2.25. ábra. Szerszámterv
A szerszámoknak a szerszámtárba történő betárazásakor egy azonnali egyszerű ellenőrzést végzünk a szerszámtervben szereplő méretekre vonatkozóan (elírás, számértékek véletlenszerű felcserélődése). Ha a bemérést nem a gépen dolgozó szakember végzi, bíznia kell a munkatársának gondos munkavégzésében, mindazonáltal a több szintű ellenőrzés hasznos lehet, mivel a tévesztés törést eredményezhet. Tekintsük át a szerszámtervben szereplő szerszámokat és a hozzájuk tartozó fontosabb CNC technológiai módszereket, lehetőségeket:
Váltólapkás síkmaró: A váltólapkás síkmarók nagy termelékenységű szerszámok. Lapka csere esetén ügyelni kell az összes
188
lapka síkfutására (síkasztalon ellenőrizhető). Gyakori probléma síkmarásnál, hogy az irányváltást végző síkmaró környomokat hagy a megmunkált síkon (ún. kipörgési probléma). Amennyiben a munkadarab és a befogás jellege lehetővé teszi, a síkmarót az egyenesvonalú fogásokat követően járassuk ki a darabból, így jobb minőségű felület érhető el. Síkmarásnál általában a síkmaró középpontját programozzuk a mart pályán mely a munkadarab alakjától függő. Beégetett alprogramok síkmaráshoz nem állnak rendelkezésre a geometriai formák sokfélesége miatt.
Központfúró: Központfúráshoz lehetőleg merev és minél nagyobb átmérőjű központfúrót használunk annak érdekében, hogy a kisebb (max.15-20 mm-es) furatokhoz a központfúrásnál előre elkészíthessük a rajz szerinti süllyesztést is. Ez úgy oldható meg, hogy a központfúró fúrási mélységét a süllyesztés méretének megfelelően tervezzük a programban. Ha a központfúrásnál nem oldható meg a furatok süllyesztése (túl nagy méretű furatok) külön süllyesztő szerszámot kell használni.
Gyakorlati tanács: Amennyiben a központfúró fúrási mélységét egyben a készítendő süllyesztéshez is megfelelővé kívánjuk tenni, legegyszerűbb, ha a programozott fúrási mélységet markánsan a kész méret fölé állítjuk be a programban és a belövésnél pl. kézikerékkel néhány próbát végezve pontosítjuk a helyes méretet (pl. G81 X20 Y20 R3 Z0 programozva majd Z-3.65 mm-re beállítva a fúrási mélység kitöréshez). Főleg az utánköszörült központfúrók esetében nehéz előre kiszámítani a helyes fúrási mélységet.
189
Csigafúró : Pontos központfurat nélkül esetleg több tized mmes helyzethibával is számolni lehet . A teljesen keményfémből készült, aktív hűtésű (hűtővíz vezető furattal ellátott) csigafúrók lényegesen termelékenyebbek mint a gyorsacél csigafúrók. Csigafúróval dolgozva átmenő furatoknál a fúrási célkoordináta a munkadarab alsó síkja alatt van. Jó gyakorlati értéknek felel meg, ha a gépkezelő a 0,3Dfúró képlettel számol. Pl. egy 12 mm-es csigafúró hegyét (…a programozott pontot) 3,6 mm-el kell továbbküldeni a darab alsó síkjánál annak érdekében, hogy az biztonságosan átszakadjon. Figyelem: Mindig a legbiztonságosabb fúróciklust használja a fúrások elvégzéséhez. Ha a fúrásnál az L/D viszony meghaladja a 3-at, mélyfúró ciklussal (G83) dolgozzon akár manual üzemmódban is. Néhány modern vezérlőnél különleges fúróciklusok is rendelkezésre állnak –pl. kérges vagy egyenetlen felületű anyagokhoz előtolás módosítási lehetőség a cikluson belül a felső 1-2 mm-es fúrási szakaszon)
Menetfúró: A kis és közepes méretű menetes furatok klasszikus forgácsolószerszáma. CNC gépeken –még akkor is, ha a fordulatszám és az előtolás pontos összhangját biztosító menetfúró ciklust használunk, célszerű a kétféle kompenzációs lehetőséget (hossz és nyomaték kiegyenlítés) biztosító menetfúró patront használni.
Gyakorlati tanácsok: Ha a CNC marógépen az előtolást menetfúrásnál mm/perc-ben (G94) programozzuk, minden méretnél javasolt egy gyors ellenőrzést végezni a programban: F mm/p = hn ahol F= programozott előtolás, h= menetemelkedés mm , n= fordulatszám f/perc.
190
A menetfúráshoz használt magfurat átmérőjét ill. annak tűrését táblázatból nyerjük de metrikus menetes furatoknál jó gyakorlati érték a magfuratra vonatkozóan, ha a menetes furat névleges átmérőjéből kivonjuk a menetemelkedés értékét. (pl. M10x1 magfurata = 10-1= 9) A menetfúró alternatívájaként használhatunk menetformázót is mely nem forgácsoló, hanem képlékeny alakító szerszám. A menetformázás igen érzékeny a magfurat pontosan beállított méretére mivel helytelen méret esetén az elkészült menet hangsúlyozottan rossz minőségű. A menetfúrással szemben a menetformázás magfurat mérete csak táblázatból nyerhető. Pl. M10 furathoz menetfúró esetén a magfurat mérete 8,5 mm míg menetformázóhoz 9,25-9,35 közötti érték. Jól beállított paraméterek esetén a menetformázás igen termelékeny megmunkálási technológia. Figyelem: a menetformázó megjelenésre azonos a menetfúróhoz ezért téveszthető, ha nem azonosítjuk a szárrészén lévő adatokat. ! A biztonságos használat érdekében a menetformázón feltüntetik az előfurat nagyságát : pl. az M8-as menetformázó szárrészén olvasható : Bohr-7,4 (azonnal látszik, hogy nem M8-as menetfúrót fogunk a kezünkben, mivel annak a magfurata 6.8 mm lenne)
Hagyományos gyorsacél szármarók: A különböző profilmarások általánosan elterjedt olcsó szerszámai. Számos alternatívájuk alakult ki melyeknek esetlegesen magas beszerzési ára, bizonyos munkadarab anyagokhoz való kedvezőtlen használata stb. miatt továbbra is használatban vannak a gyorsacél szármarók. Néhány alternatívájuk: Keményfém alapanyagból gyártott szármarók, kukorica marók (más megnevezésük: sünmaró) telibefúrók oldalirányban használva stb.
191
Gyakorlati tanácsok: Ha egy nagyméretű furat elkészítésénél alternatívaként a szármaróval való körmarás (esetleg spirál ciklussal való körzseb marás) vagy a furatesztergáló szerszámokkal történő lépcsőzetes felbővítés merül fel mint lehetőség, általában a tengelyirányú megmunkálás (furatesztergáló szerszámok sorozata) termelékenyebb még akkor is, ha több szerszámváltást kell beiktatni.
Csavart élű szármaróknál gyakori probléma a belső sarkokban jelentkező ún. „behúzási” jelenség mely méret problémát vagy akár szerszámtörést is okozhat. A probléma abból származik, hogy a szerszám csavart élei miatt az anyag felé irányuló behúzó erő képződik mely által a szerszám rugalmasan meghajolva bevágja magát a sarokprofilba. Megfelelő szerszám-méret és geometria megválasztással a probléma kiküszöbölhető.
Telibefúró: A furatolási technológia modern napszámosai. Rendkívül termelékeny szerszámok ami adódik abból, hogy keményfém váltólapkával dolgoznak aktív hűtés mellett, másrészt a merev szárrész jelentős tengelyirányú erő közvetítését teszi lehetővé a vágóélek felé. Jól kihasználható szerszámok mivel a lapka élhossz kb. 30-40% -ának megfelelő fogásmélységekkel oldalirányú megmunkálás is végezhető a telibefúróval a fúrást követően. Figyelem: a telibefúróval szokatlanul nagy forgácsleválasztási teljesítmény érhető el ami az anyag átszakításának pillanatában azzal jár, hogy egy érmeszerű maradékanyag (ún. „pucni”) az alapanyagból
192
kiszakadva lövedékszerűen kirepülhet a gépből. Nagyobb (F=200-250 mm/perc) előtolások esetén ez főleg CNC esztergagépen lehet veszélyes, de CNC marógépen is számolni kell a jelenséggel.
Nagyoló furatesztergáló szerszám: 3-4 mm-es lépcsőkkel a kész furatméret felé haladva a nagyoló furatesztergáló szerszámokkal termelékenyebben lehet a furatnagyolást elvégezni mint pl. szármaróval végzett körmarással mivel a megmunkálás tengely jellegű. A nagyoló furatesztergáló szerszámok lehetnek kétélűek vagy egyélűek (túl kis méretek esetén technikailag nehéz két élt kialakítani). Mindenképpen fontos, hogy merev, robosztus kivitelű szerszámokat szerezzünk be furatnagyolás céljára melyekhez tartozékok (lapka befogók, csavarok) is rendelkezésre állnak.
Simító furatesztergáló szerszám: mindig egyélű mivel nem csupán méret, hanem helyzetpontosság javító is, ugyanakkor technikailag csak egy él pontos beállítása végezhető el a beépített méretbeállító mechanizmussal. A modern furatesztergáló szerszámoknál nem ritka a 0,005 mm-es felbontású állíthatóság. A beállítás előtt ki kell oldani a rögzítő csavart majd a beállítást követően ismét zárni kell azt. A simító furatesztergáló szerszámmal való pontos furatméret készítés jelentős gyakorlatot kíván. A korrekciózásnál nem csupán a ráhagyást, hanem az ún. késnyomást is figyelembe kell venni. Pl. ha a háromponton mérő furatmikrométerrel a mérést egy 0,8 mm-es fogást követően végeztük és már csak egy 0,2 mm-es fogásmélységű befejező lépést végzünk, kisebb késnyomással számolva kell a kész méretet beállítani. Ugyanakkor a következő munkadarabnál melynél a teljes (1 mm-es)
193
simítási ráhagyást egyetlen lépésben távolítja el a szerszám, a furat mínuszos lehet (újabb korrekciózás szükséges) annak ellenére, hogy az előző munkadarabnál már elvégeztük a korrekciózást. Mindez rávilágít arra, hogy a 0,01-0,02 mm-es tűrésű furatok készítése furatesztergáló szerszámokkal jelentős gyakorlatot kíván.
Kúpsüllyesztők: Ha a furatkitörés nem végezhető el a központfúróval, kúpsüllyesztőt használhatunk. Süllyesztéshez késleltetéses fúróciklust javasolt használni (…vagy G1-es G4-es mondatokat) a szabályos geometria elérése érdekében. A pontos „Z” irányú süllyesztési méret beállításához -főleg nem 45 fokos szögek esetén- ugyanaz mondható el a kúpsüllyesztőnél is mint a központfúrónál (kézikerékkel a program belövésnél beállítani a mélységet).
2.11.4 Ellenőrzések a biztonságos megmunkálás érdekében Miután a szerszámokat betáraztuk a szerszámtárba és beírtuk a korrekciós értékeket, egy végső ellenőrzést végzünk a megmunkálási helyzetbe beállított munkadarabnál a befogás helyes illetve biztonságos jellegére vonatkozóan. Előfordulhat, hogy a munkadarabot, vagy a gépsatut szorítóvasakkal fogjuk fel a gépasztalra. Be kell tartani a szorítóvasakra vonatkozó előírásokat:
A szorítóvas enyhén a munkadarab felé lejt ( a támasz néhány mm-el magasabb mint a munkadarab.
A szorítócsavar a munkadarabhoz közelebb van mint a támaszhoz (lásd 2.26. ábra)
A szorítóvas mindig a munkadarab azon pontját szorítja mely szilárdan alátámasztott mivel még nagy vastagságú daraboknál is előfordulhat behajlás (lásd 2.27. ábra) .
194
HELYTELEN:
Munkadarab
HELYES:
Munkadarab
2.26. ábra. Szorítócsavar helyes elhelyezése
Helytelen:
Munkadarab
Helyes:
Munkadarab 2.27. ábra. Szorítóvas helyes elhelyezése
Ha a munkadarab közvetlenül a gépasztalra van felfogva, támasztás nélkül a forgácsoló erő következtében elfordulhat ezért megfelelő támasztó elemről (vagy elemekről) kell gondoskodni ( lásd 2.28. ábra)
195
Gépsatuban történő munkadarab befogásnál egy kisebb szorítóerő gyakorlását követően műanyag kalapáccsal a darabot az alatta lévő támasztósíkra kell kalapálni mivel a gépsatuk mozgó pofája szorításnál általában kissé megemeli a munkadarab vele érintkező részét (lásd 2.29. ábra). Munkadarab
Támasztó, helyzetmeghatározó elemek
2.28. ábra. A munkadarab elfordulásának megakadályozása
Mozgó pofa Munkadarab
2.29. ábra. Helyes felfekvés biztosítása gépsatuban történő befogásnál
A munkadarab befogásához használt szorítócsavarokat olyan feszesre kell húzni, hogy a darab ne tudjon megmunkálás közben kimozdulni. Nagy munkatartományú megmunkáló központoknál (pl. horizontok) a kezdő gépkezelők számára szokatlannak tűnően nagy fizikai erőt kívánó csavarfeszítő nyomatékot kell kifejteni, máskülönben a darab megmunkálás közben kimozdulhat ! Főleg ilyen munkadaraboknál kell gondosan kialakítani a stabil támasztóelemek rendszerét a munkadarab megmunkálás közbeni elmozdulásának megakadályozása érdekében úgy a készülékben mint a közvetlenül gépasztalon történő befogás esetén.
196
A munkadarab befogás ellenőrzése után elvégezzük a munkadarab nullpont felvételét (lásd 2.2.2 fejezet).
2.11.5 A program bevitele, tesztelése, első munkadarab legyártása, korrekciózás A munkadarab CNC programja –mivel a példánknál közepes hosszúságúkézzel is bevihető a programlapról a vezérlőbe, vagy a kiépített USB csatlakozón keresztül betölthető. Ha helyi hálózat van kiépítve, a központi PC-ről is betölthetők illetve oda archiválhatók a programok. A program tesztelésénél a lehető legrészletesebb belövési lépéseket (lásd 1.4 fejezet) kell elvégezni még akkor is, ha a gyártás visszatérő jellegű. Az első elkészült munkadarabot a CNC gép mellett mérésnek vetjük alá a szerszámkorrekciók végleges beállítása érdekében (lásd 2.30. ábra).
2.30. ábra. Mérések a szerszámok korrekciózása ill. beállítása érdekében
Az elkészült munkadarab gépkezelő általi mérésének elvégzéséhez fejlettebb gyártási rendszerek esetén önellenőrzési utasítás készül. A
197
példaként választott munkadarabhoz az alábbi önellenőrzési utasítást mutatjuk be (lásd 2.31. ábra):
H+H KFT Hungary
CAT:MP 11-51
ÖNELLENŐRZÉSI UTASÍTÁS CNC marási munkához
Műhely: fogácsoló Művelet: Önellenőrzés a megjelölt méretek esetében Átdolgozás száma:1 Berendezés: Felszerelt munkaasztal (P90061)
Megnevezés és rajzszám: FEDÉL KT2311-F Kiadva:06.10.29. Megj: -
Ábra:
Az önellenőrzés felelősének az előírt gyakorisággal kell ellenőriznie az ismertetett műszaki jellemzőket. A selejteket -megjelölve rajtuk a hiba jellegét- az erre a célra szolgáló piros konténerben kell gyűjteni javításra !
1
Műszaki jellemző Általános felületi érdesség: Ra 1.25
2.
36 +0,03/ 0
3 4
6.
12 +0,1/-0,1 L=52 + 0.2/-0.2 oválmarás hosszmérete H=16 + 0.1/-0.1 oválmarás szélességmérete M12x1 menetes furat
7
Egyéb méretek
8
Sorjátlanítás
Sorsz.
5.
Az ellenőrzés típusa
Mérőeszk./előírás Az előírt felületi érdesség műszeres mérése Mitutoyo gyémánt a felső mart síkon. fejes elektronikus érdességmérő Átmérőméret mérése Háromponton mérő mikrométer M006-01 szerint Átmérőméret mérése Digitális tolómérő Hosszméret mérés Digitális tolómérő
Gyakoriság % 10%
100%
10% 10%
Szélesség méret mérés
Digitális tolómérő
10%
Menet ellenőrzése
M12x1 menetes kaliber Digitális tolómérő; mélységmérő;
10%
Mélységméretek, osztókör átmérő mérete; előgyártmány marásnál készült befoglaló méretek ellenőrzése Szemrevételezéses ell.
2.31. ábra. Önellenőrzési utasítás
198
-
10%
100%
2.11.6 A program véglegesítése, archiválás A programbelövésnél elvégzett módosításokat követően a végleges CNC programot archiváljuk a szériára történő későbbi beálláshoz. Az archiválás általában PC-n vagy CD-n történik. Az előrelátó gépkezelő minden fontos részletet mely a beállásra vonatkozik feljegyez az erre a célra rendszeresített jegyzetfüzetébe. A beálláskor született megjegyzések ugyanis jelentősen rövidíthetik egy következő beállás időszükségletét. A beállási idő egy adott szériához jár, de az egy darabra eső része az alkatrész gyártási költségének egyik kiinduló adatát képzi ezért van jelentősége a csökkentési lehetőségeknek. Néhány termelőegységnél a program archiválása mellett ugyancsak a gépkezelő feladata a beállás illetve végleges munkadarab befogási mód digitális fénykép formájában történő rögzítése is (főleg EÖK alkalmazása esetén). A digitális fénykép részét képzi a munkadarabhoz tartozó archivált dokumentációnak és szintén a fentiekben ismertetett gazdaságossági célokat szolgálja.
199
Ábrajegyzék: 1.1. ábra CNC gép bekapcsolási sorrendje ...................................................... 7 1.2. ábra. Gépi kezelőegységgel kiegészített kezelőpanel .......................... 9 1.3. ábra. Referenciapontra futást akadályozó szegnyereg ........................ 17 1.4. ábra. Referencia pont felvétele ................................................................ 19 1.5. ábra. Golyós orsó kulccsal történő forgatása ......................................... 21 1.6. ábra. Referencia pont ütközőjének rögzítése ........................................ 22 1.7. ábra. A mozgatás üzemmód kijelzése .................................................... 25 1.8. ábra. A léptetés üzemmód kijelzése ........................................................ 27 1.9. ábra. A kézikerék üzemmód kijelzése ..................................................... 30 1.10. ábra. Az egyedi mondat funkció kiválasztása ..................................... 31 1.11. ábra. Egyedi mondat bevitele ................................................................. 32 1.12. ábra. Letörés készítése ........................................................................... 33 1.13. ábra. Menetárokba való visszaállás ...................................................... 35 1.14. ábra. Szerszámbemérési módszerek .................................................... 40 1.15. ábra. „Z” irányú szerszámbemérés gépen belül ................................. 42 1.16. ábra. „Z” hosszkorrekció bemérés nullpont felvétel nélkül ................ 44 1.17. ábra. A gépen belüli beméréssel keletkezett (vezérlő által beírt) hosszkorrekció ellenőrzése ...................................................................... 44 1.18. ábra. Munkadarab nullponteltolás és szerszám hosszkorrekciók .... 46 1.19. ábra. Eszterga szerszámtartó ............................................................... 47 1.20. ábra. „Z” nullponteltolási érték leolvasása ........................................... 50 1.21. ábra. „Z” nullponteltolási érték bevitele ................................................ 51 1.22. ábra. A munkadarab nullpont bemérés funkció használata ............. 51 1.23. ábra. Munkadarab nullpontfelvétel ellenőrzése .................................. 52 1.24. ábra. X irányú nullponteltolás bemérése ............................................. 53 1.25. ábra. Szerszámadatok kitöltése külső bemérés esetén ..................... 54 1.26. ábra. „Z” nullponteltolás és szerszám hosszkorrekció ....................... 55 1.27. ábra. Koordináták nullponteltolás felvételét követő szerszámbemérésnél ................................................................................. 56 1.28. ábra. Hosszkorrekció bemérés nullponteltolás felvétele után ........... 56 1.29. ábra. A gép által számított hosszkorrekció ellenőrzése ..................... 57 1.30. ábra. Szerszám korrekciózással beállítandó méret ............................ 58 1.31. ábra. Szerszám pozíció hosszesztergálást követően ........................ 58 1.32. ábra. Korrekciózott szerszámkinyúlási érték ........................................ 59 1.33. ábra. Szerszám pozíció a korrekció érvényesítését követően .......... 60 1.34. ábra. Fanuc rendszerű CNC program formai jegyei .......................... 66 1.35. ábra. Felfogási terv ................................................................................. 69 1.36. ábra. Szerszámok és technológiai adatok............................................ 70 1.37. ábra. CNC program .................................................................................. 70 1.38. ábra. NCTC.exe kommunikációs program kezelői felülete................ 74 1.39. ábra. Az adás szabályai .......................................................................... 75 1.40. ábra. A biztonságos programbelövés lépései ..................................... 83 1.41. ábra. A kontúr grafikai ellenőrzése ........................................................ 87 1.42. ábra „X” korrekciós érték módosítása ................................................... 88 1.43. ábra. Megmunkálás keménypofás tokmányban .................................. 89
200
1.44. ábra. Program megszakítása és kézikerékkel történő megmunkálás ....................................................................................................................... 92 1.45. ábra. Adott mondattól történő program indítás .................................... 95 1.46. ábra. Munkadarab mérés a szerszámgép közelében ...................... 100 1.47. ábra. Érdesség mérés etalonnal és elektronikus mérőműszerrel .. 100 1.48. ábra. Szerszámkopási érték a korrekciós adatoknál ........................ 102 1.49. ábra. Átmérő méret mérése és korrekciózás ..................................... 103 1.50. ábra. Hosszméret mérése és korrekciózás ........................................ 104 1.51. ábra. Átmérő korrekció módosítása..................................................... 106 1.52. ábra. Új szerszám pozíció korrekciózást ill. annak lehívását követően ..................................................................................................................... 107 1.53. ábra. Szerszám korrekciózás - tűrések beállítása ............................ 108 1.54. ábra. Lokális hibaüzenet új program létrehozásakor ....................... 113 1.55. ábra. CNC gép értéke gépkocsikban kifejezve .................................. 127 1.56. ábra. Kúpolás ellenőrzése hosszesztergálásnál ............................... 128 1.57. ábra. A visszaállási pontosság ellenőrzése ....................................... 129 1.58. ábra. Munkadarab rajz ........................................................................... 131 1.59. ábra. I.sz. felfogás .................................................................................. 134 1.60. ábra. II. sz. felfogás ................................................................................ 134 1.61. ábra. Tárcsák bázis esztergálása ........................................................ 136 1.62. ábra. Hidraulikus tokmány jellemzői .................................................... 137 1.63. ábra. Mechanikus tokmány felszerelése ............................................ 137 1.64. ábra. Rúdvezetés ................................................................................... 138 1.65. ábra. I.sz. felfogás szerszámterve ....................................................... 139 1.66. ábra. II. sz. felfogás szerszámterve ..................................................... 139 1.67. ábra. USB és RS232 port .................................................................... 140 1.68. ábra. Munkadarab ütköztetése ............................................................. 141 1.69. ábra. Lágypofás befogás ....................................................................... 142 2.1. ábra. Szerszám előválasztás lehetősége............................................... 146 2.2. ábra. A szerszámtartó biztonságos megfogása kézi váltáshoz ........ 148 2.3. ábra. Megmunkálás egyedi mondatok végrehajtásával ..................... 149 2.4. ábra. Célpozíciók számítása CNC marógépnél ................................... 153 2.5. ábra. Tapintáshoz használható eszközök ............................................ 155 2.6. ábra. Központ keresés nullpont felvételhez.......................................... 158 2.7. ábra. Nullpont felvétele és a művelet ellenőrzése a monitoron ........ 160 2.8. ábra. X-Y irányú nullpont felvétel a „Nullpont bemérés” funkcióval .. 160 2.9. ábra. „Z” irányú nullpont bemérés .......................................................... 162 2.10. ábra. Z irányú nullpont felvétel a „Nullpont bemérés” funkcióval .... 163 2.11. ábra. Egytengelyű furatok készítése vízszintes megmunkáló központon .................................................................................................. 165 2.12. ábra. Bemérő készülékben mért szerszámhossz ............................. 168 2.13. ábra. Hosszkorrekció bemérés mérőasztalon ................................... 169 2.14. ábra. Gépen belüli szerszámbemérés elve ........................................ 170 2.15. ábra. Szerszámhossz bemérése nullponteltolással együtt .............. 171 2.16. ábra. Szerszámadatok ellenőrzése a korrekciós tárban .................. 173 2.17. ábra. CAD CAM programozás letapogatás segítségével ................ 175 2.18. ábra. Ellenőrző mérések a szerszámgép közelében ........................ 178
201
2.19. ábra. Ellenőrző mérések mérőgéppel ................................................. 179 2.20. ábra Nullpont módosítása ..................................................................... 181 2.21. ábra. Körasztal vagy osztóasztal síkfutásának ellenőrzése ............ 182 2.22. ábra. A szerszámcsere gépi koordinátájú pozíciójának ellenőrzése ..................................................................................................................... 183 2.23. ábra. Munkadarab rajz ........................................................................... 185 2.24. ábra. Felfogásiterv .................................................................................. 187 2.25. ábra. Szerszámterv ................................................................................ 188 2.26. ábra. Szorítócsavar helyes elhelyezése ............................................. 195 2.27. ábra. Szorítóvas helyes elhelyezése ................................................... 195 2.28. ábra. A munkadarab elfordulásának megakadályozása .................. 196 2.29. ábra. Helyes felfekvés biztosítása gépsatuban történő befogásnál 196 2.30. ábra. Mérések a szerszámok korrekciózása ill. beállítása érdekében ..................................................................................................................... 197 2.31. ábra. Önellenőrzési utasítás ................................................................. 198
202
