Výroba sou ástí složitých výrobk pomocí NC stroje
Martin íhal
Bakalá ská práce 2007
ABSTRAKT Tato bakalá ská práce je zam ena na oblast íslicov
ízených stroj , zejména na
volbu vhodného nástroje pro obráb ní sou ástí z balsového d eva využívaného v leteckém modelá ství. Dále je srovnávána výroba tvarov složitých profil pomocí NC frézky a laseru. Tato práce také obsahuje základní informace o íslicov
ízených strojích, jejich vývoji,
ovládání a také základní informace o programování CNC stroj .
ABSTRACT This bachelor thesis is focused on numerical controlled machines, especially on choosing an appropriate tool for cutting parts from balsa wood, that is usually used in aeromodelling. Then, there are compared technologies of making difficult shapes by NC milling and by laser. This work contents basic information about the computer-aided manufacturing and CNC machines, about their control and also basic information about programs for their control.
D kuji vedoucímu své bakalá ské práce Ing. Ond eji Bílkovi za odborné vedení práce, poskytování rad a materiálových podklad k práci.
OBSAH ÚVOD....................................................................................................................................8 I
TEORETICKÁ ÁST ...............................................................................................9
1
CHARAKTERISTIKA NC STOJE........................................................................10 1.1 HISTORICKÝ VÝVOJ NC STROJ ...........................................................................10 1.1.1 Vývojové stupn NC stroj ..........................................................................10 1.1.2 ídící média .................................................................................................11 1.2 VYSV TLENÍ N KTERÝCH POJM A ZKRATEK .......................................................12
2
3
PROGRAMOVÁNÍ CNC STROJ .......................................................................14 2.1
SOU
2.2
PRACOVNÍ PROSTOR CNC STROJE ........................................................................15
2.3
STAVBA CNC KÓDU .............................................................................................16
2.4
PROGRAMOVÁNÍ CNC KÓDU ................................................................................18
ADNÝ SYSTÉM..............................................................................................14
CAM SYSTÉMY .....................................................................................................19 3.1
VÝZNAM CAM SYSTÉM .....................................................................................19
3.2 P EHLED CAM SYSTÉM NA ESKÉM TRHU ........................................................19 3.2.1 AlphaCAM ...................................................................................................19 3.2.2 ArtCAM .......................................................................................................20 3.2.3 Catia V5 .......................................................................................................20 3.2.4 EdgeCAM ....................................................................................................20 3.2.5 Pro/Engineer.................................................................................................21 3.2.6 SolidCAM ....................................................................................................21 3.2.7 SurfCAM......................................................................................................22 3.2.8 Kovoprog......................................................................................................22 4 FRÉZOVACÍ NÁSTROJE......................................................................................23 .........................................................................23
4.1
D
4.2
KOREKCE .............................................................................................................27
LENÍ FRÉZOVACÍCH NÁSTROJ
II
PRAKTICKÁ ÁST................................................................................................28
5
P ÍPRAVA VZORKU.............................................................................................29 5.1 KONSTRUK NÍ MATERIÁLY ..................................................................................29 5.1.1 Balsa.............................................................................................................29 Druhy prkének .....................................................................................................30 P ehled balsy........................................................................................................32 5.1.2 P ekližka.......................................................................................................32 5.2 FRÉZKA HWT C-442 CNC PROFI ........................................................................33 5.3 UPÍNACÍ P ÍPRAVEK .............................................................................................34 5.3.1 Výroba p ípravku .........................................................................................34 5.4 POSTUP VÝROBY A POPIS VZORKU ........................................................................35 5.4.1 M ení drsnosti obrobené plochy.................................................................36
5.4.2 Charakteristiky drsnosti povrchu a tvaru profilu ( SN EN ISO 4287) .......36 5.4.3 Nam ené hodnoty drsnosti povrchu získané frézováním ...........................37 5.5 LASER LS700 30W ..............................................................................................46 5.6 POSTUP VÝROBY VZORKU ZA POMOCÍ LASERU .....................................................47 5.6.1 Nam ené hodnoty drsnosti povrchu získané laserovým ezáním...............48 5.7 OPTICKÉ HODNOCENÍ VZORK .............................................................................52 6
RC MODEL LETADLA FÉNIX ...........................................................................55 6.1
STAVBA MODELU .................................................................................................56
ZÁV R................................................................................................................................58 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY..............................................................................60 SEZNAM POUŽITÝCH SYMBOL A ZKRATEK .....................................................61 SEZNAM OBRÁZK .......................................................................................................62 SEZNAM TABULEK........................................................................................................64 SEZNAM P ÍLOH............................................................................................................65
UTB ve Zlín , Fakulta technologická
8
ÚVOD Na po átku padesátých let byly v Americe vyvinuty první NC stroje. NC je zkratka Numerical Control ( íslicové ízení). To znamená, že všechny pot ebné informace jsou systému zadávány ve form
ísel a písmen. První programovatelné automaty ozna ované
jako NC stroje vykovávaly p íkazy programu, který byl na pam ovém médiu odpovídajícím úrovni vývoje, tj. na d rném štítku, d rné pásce, pozd ji na magnetické pásce. V této podob se prosadily ve výrob složit jších sou ástí p i odpovídající opakovatelnosti. Vypl ovaly tak prostor mezi jednoú elovými mechanicky ízenými automaty, které se uplatnily pro výrobu jednodušších sou ástí v hromadné a velkosériové výrob , a klasickými stroji s ru ním ovládáním, které jsou vhodné pro kusovou a malosériovou výrobu. V dnešní dob NC stroje p edstavují nosný prvek pružné automatizace obráb cích proces v oblasti st edn sériových, malosériových a v ad p ípad také kusových výrob. P i opakované výrob je snadno aplikovatelný ídící program, který byl již d íve zpracován a využit. íslicové ízení daleko p ekra uje funkce jednoho stroje, ale umož uje návaznost na ostatní prvky celých obráb cích systém . S velkou výhodou využívá všech p edností a možností výpo etní techniky a zasahuje do struktury a organizace výroby v nejširším slova smyslu. Vlastní ezný proces probíhá analogicky, jako p i práci na standardním obráb cím stroji, avšak technologické postupy p i aplikaci íslicov zují adu specifických složek.
ízených obráb cích stroj vyka-
You are reading a preview. Would you like to access the full-text?
Access full-text
VZOREK 7 - M vzorek Aa Ba Ca Ac Bc Cc pr m r odchylka
VZOREK 8 - M vzorek Aa Ba Ca Ac Bc Cc pr m r odchylka
VZOREK 9 - M vzorek Aa Ba Ca Ac Bc Cc pr m r odchylka
VZOREK 10 - M vzorek Aa Ba Ca Ac Bc Cc pr m r odchylka
ENO PODÉL VLÁKEN Ra Rz 1,46 8,46 2,67 14,54 6,00 31,88 1,15 6,40 1,37 8,64 1,00 6,24 2,28 1,75
12,69 9,01
ENO PODÉL VLÁKEN Ra Rz 4,37 24,73 4,08 24,31 3,19 19,41 1,79 11,94 1,47 8,45 0,96 7,07 2,64 1,31
15,99 7,19
ENO PODÉL VLÁKEN Ra Rz 2,21 6,43 1,18 6,71 0,95 5,47 1,14 7,31 1,23 6,50 3,81 21,06 1,75 1,01
8,91 5,46
ENO PODÉL VLÁKEN Ra Rz 3,15 18,70 6,63 28,96 2,62 13,12 4,14 23,44 6,22 49,64 3,16 22,07 4,32 1,56
25,99 11,61
VZOREK 7 - M vzorek Ab Bb Cb Ad Bd Cd pr m r odchylka
VZOREK 8 - M vzorek Ab Bb Cb Ad Bd Cd pr m r odchylka
VZOREK 9 - M vzorek Ab Bb Cb Ad Bd Cd pr m r odchylka
VZOREK 10 - M VLÁKNA vzorek Ab Bb Cb Ad Bd Cd pr m r odchylka
ENO KOLMO NA VLÁKNA Ra Rz 5,22 31,96 4,83 27,14 6,53 38,96 7,29 45,73 4,98 28,87 6,96 45,54 5,97 0,99
36,37 7,52
ENO KOLMO NA VLÁKNA Ra Rz 7,20 38,63 7,10 34,97 6,10 28,16 5,41 28,22 9,34 50,54 8,51 13,71 7,28 1,33
32,37 11,25
ENO KOLMO NA VLÁKNA Ra Rz 5,88 45,36 6,45 38,30 10,53 52,11 5,69 30,33 4,59 21,83 5,94 26,86 6,51 1,88
35,80 10,56
ENO KOLMO NA Ra 8,27 7,01 5,08 7,61 5,72 6,66
Rz 50,31 38,13 25,71 35,36 36,67 39,39
6,73 1,08
37,60 7,21
VZOREK 11 - M vzorek Aa Ba Ca Ac Bc Cc pr m r odchylka
VZOREK 12 - M vzorek Aa Ba Ca Ac Bc Cc pr m r odchylka
VZOREK 13 - M vzorek Aa Ba Ca Ac Bc Cc pr m r odchylka
VZOREK 14 - M vzorek Aa Ba Ca Ac Bc Cc pr m r odchylka
ENO PODÉL VLÁKEN Ra Rz 2,39 18,09 4,14 27,50 1,38 8,79 1,57 9,28 1,17 7,79 1,67 8,78 2,05 1,01
13,37 7,21
ENO PODÉL VLÁKEN Ra Rz 2,20 13,44 2,64 18,70 5,65 29,08 7,71 36,38 7,07 41,20 1,42 10,80 4,45 2,46
24,93 11,43
ENO PODÉL VLÁKEN Ra Rz 2,41 15,35 3,79 26,43 1,43 8,65 1,83 10,56 2,19 13,51 1,73 13,70 2,23 0,77
14,70 5,69
ENO PODÉL VLÁKEN Ra Rz 1,26 7,75 5,01 28,43 4,07 22,51 2,86 18,13 7,72 52,93 3,10 19,87 4,00 2,02
24,94 13,96
VZOREK 11 - M VLÁKNA vzorek Ab Bb Cb Ad Bd Cd pr m r odchylka
VZOREK 12 - M VLÁKNA vzorek Ab Bb Cb Ad Bd Cd pr m r odchylka
VZOREK 13 - M VLÁKNA vzorek Ab Bb Cb Ad Bd Cd pr m r odchylka VZOREK 14 - M VLÁKNA vzorek Ab Bb Cb Ad Bd Cd pr m r odchylka
ENO KOLMO NA Ra 11,79 5,58 4,28 4,24 6,46 6,87
Rz 68,90 32,21 21,54 24,42 31,86 32,62
6,54 2,55
35,26 15,63
ENO KOLMO NA Ra 3,94 10,29 7,83 3,88 13,15 7,04
Rz 29,15 54,47 38,03 25,22 74,12 42,81
7,69 3,31
43,97 16,47
ENO KOLMO NA Ra 3,41 3,95 2,56 4,69 3,58 6,84
Rz 20,58 20,45 17,56 22,59 16,89 36,96
4,17 1,35
22,51 6,74
ENO KOLMO NA Ra 6,53 3,89 5,65 3,70 3,72 4,25
Rz 39,71 22,84 46,49 19,56 23,97 24,89
4,62 1,08
29,58 9,90
P ÍLOHA P II: HODNOTY DRSNOSTÍ ZÍSKANÉ LASEROVÝM EZÁNÍM
Všechny uvedené hodnoty jsou v m Použité m idlo: Mitutoyo Surftest SJ-301 VZOREK 1 - M (90/12) vzorek Aa Ba Ca Ac Bc Cc pr m r odchylka
VZOREK 2 - M (100/9) vzorek Aa Ba Ca Ac Bc Cc pr m r odchylka
ENO PODÉL VLÁKEN Ra 3,21 2,81 2,03 2,45 3,77 3,46
Rz 19,68 15,11 12,38 12,50 21,21 17,83
VZOREK 1 - M ENO KOLMO NA VLÁKNA (90/12) vzorek Ra Rz Ab 6,61 34,70 Bb 10,33 57,60 Cb 6,74 35,10 Ad 9,72 16,33 Bd 13,65 74,62 Cd 6,62 33,02
2,96 0,59
16,45 3,39
pr m r odchylka
ENO PODÉL VLÁKEN
8,95 41,90 2,59 18,92
Ra 2,51 3,90 3,47 5,26 2,33 3,43
Rz 13,48 10,54 18,36 29,88 12,00 19,42
VZOREK 2 - M ENO KOLMO NA VLÁKNA (100/9) vzorek Ra Rz Ab 5,76 34,84 Bb 5,27 36,82 Cb 4,85 24,28 Ad 4,81 25,81 Bd 5,64 34,20 Cd 7,90 47,79
3,48 0,97
17,28 6,48
pr m r odchylka
5,71 33,96 1,04 7,75
VZOREK 3 - M (100/15) vzorek Aa Ba Ca Ac Bc Cc pr m r odchylka
VZOREK 4 - M (100/12) vzorek Aa Ba Ca Ac Bc Cc pr m r odchylka
ENO PODÉL VLÁKEN Ra 4,07 3,91 4,68 2,48 4,08 3,01
Rz 19,08 22,06 23,20 13,68 20,03 15,63
VZOREK 3 - M ENO KOLMO NA VLÁKNA (100/15) vzorek Ra Rz Ab 9,77 51,20 Bb 8,41 45,26 Cb 9,44 13,58 Ad 11,90 81,56 Bd 9,81 62,18 Cd 10,18 66,15
3,71 0,74
18,95 3,36
pr m r odchylka
ENO PODÉL VLÁKEN
9,92 53,32 1,04 21,17
Ra 3,39 3,07 2,89 2,74 2,92 2,68
Rz 18,97 18,32 17,06 16,79 15,43 16,11
VZOREK 4 - M ENO KOLMO NA VLÁKNA (100/12) vzorek Ra Rz Ab 8,84 48,45 Bb 11,46 76,80 Cb 12,92 97,29 Ad 7,57 40,56 Bd 8,14 45,29 Cd 8,79 42,83
2,95 0,23
17,11 1,21
pr m r odchylka
9,62 58,54 1,91 21,14
P ÍLOHA P III: TECHNICKÁ DOKUMENTACE MODELU
P ÍLOHA P IV: APT KÓD
$$ SURFCAM INC to APT Translator $Revision: 156 $ PARTNO/0 UNITS/MM MCS/$ 1.0000000000,0.0000000000,0.0000000000,$ 0.0000000000,1.0000000000,0.0000000000,$ 0.0000000000,0.0000000000,1.0000000000,$ 0.000,0.000,0.000 MULTAX/OFF CUTTER/2.000,0.000 LOADTL/71,LENGTH,0.000,OSETNO,71 SPINDL/RPM,11937,CLW COOLNT/FLOOD SELECT/0 RAPID GOTO/202.430,12.278,25.000 RAPID GOTO/202.430,12.278,2.000 FEDRAT/MMPM,537.148 GOTO/202.430,12.278,-2.000 FEDRAT/MMPM,1074.296 CIRCLE/78.365,1608.464,-2.000,0.0000000000,0.0000000000,-1.0000000000,$ 1601.000 GOTO/72.361,7.475,-2.000 CIRCLE/72.365,8.475,-2.000,0.0000000000,0.0000000000,-1.0000000000,1.000 GOTO/71.365,8.475,-2.000 GOTO/71.365,10.475,-2.000 GOTO/65.365,10.475,-2.000 GOTO/65.365,8.475,-2.000 CIRCLE/64.365,8.475,-2.000,0.0000000000,0.0000000000,-1.0000000000,1.000 GOTO/64.378,7.475,-2.000 CIRCLE/57.930,508.434,-2.000,0.0000000000,0.0000000000,-1.0000000000,$ 501.000 GOTO/2.755,10.481,-2.000 CIRCLE/2.865,11.475,-2.000,0.0000000000,0.0000000000,-1.0000000000,1.000 GOTO/1.865,11.475,-2.000 GOTO/1.865,19.475,-2.000 CIRCLE/2.865,19.475,-2.000,0.0000000000,0.0000000000,-1.0000000000,1.000 GOTO/2.537,20.420,-2.000 CIRCLE/68.396,-169.484,-2.000,0.0000000000,0.0000000000,-1.0000000000,$ 201.000 GOTO/64.345,31.475,-2.000 CIRCLE/64.365,30.475,-2.000,0.0000000000,0.0000000000,-1.0000000000,$ 1.000 GOTO/65.365,30.475,-2.000 GOTO/65.365,28.475,-2.000 GOTO/71.365,28.475,-2.000 GOTO/71.365,30.475,-2.000 CIRCLE/72.365,30.475,-2.000,0.0000000000,0.0000000000,-1.0000000000,$ 1.000 GOTO/72.374,31.475,-2.000 CIRCLE/65.467,-741.748,-2.000,0.0000000000,0.0000000000,-1.0000000000,$ 773.254 GOTO/202.542,19.260,-2.000 CIRCLE/202.365,18.275,-2.000,0.0000000000,0.0000000000,-1.0000000000,$ 1.000 GOTO/203.365,18.273,-2.000 GOTO/203.352,13.273,-2.000 CIRCLE/202.352,13.275,-2.000,0.0000000000,0.0000000000,-1.0000000000,$ 1.000
GOTO/202.430,12.278,-2.000 CIRCLE/78.365,1608.464,-2.000,0.0000000000,0.0000000000,-1.0000000000,$ 1601.000 GOTO/72.361,7.475,-2.000 CIRCLE/72.365,8.475,-2.000,0.0000000000,0.0000000000,-1.0000000000,1.000 GOTO/71.365,8.475,-2.000 GOTO/71.365,10.475,-2.000 GOTO/65.365,10.475,-2.000 GOTO/65.365,8.475,-2.000 CIRCLE/64.365,8.475,-2.000,0.0000000000,0.0000000000,-1.0000000000,1.000 GOTO/64.378,7.475,-2.000 CIRCLE/57.930,508.434,-2.000,0.0000000000,0.0000000000,-1.0000000000,$ 501.000 GOTO/2.755,10.481,-2.000 CIRCLE/2.865,11.475,-2.000,0.0000000000,0.0000000000,-1.0000000000,1.000 GOTO/1.865,11.475,-2.000 GOTO/1.865,19.475,-2.000 CIRCLE/2.865,19.475,-2.000,0.0000000000,0.0000000000,-1.0000000000,1.000 GOTO/2.537,20.420,-2.000 CIRCLE/68.396,-169.484,-2.000,0.0000000000,0.0000000000,-1.0000000000,$ 201.000 GOTO/64.345,31.475,-2.000 CIRCLE/64.365,30.475,-2.000,0.0000000000,0.0000000000,-1.0000000000,$ 1.000 GOTO/65.365,30.475,-2.000 GOTO/65.365,28.475,-2.000 GOTO/71.365,28.475,-2.000 GOTO/71.365,30.475,-2.000 CIRCLE/72.365,30.475,-2.000,0.0000000000,0.0000000000,-1.0000000000,$ 1.000 GOTO/72.374,31.475,-2.000 CIRCLE/65.467,-741.748,-2.000,0.0000000000,0.0000000000,-1.0000000000,$ 773.254 GOTO/202.542,19.260,-2.000 CIRCLE/202.365,18.275,-2.000,0.0000000000,0.0000000000,-1.0000000000,$ 1.000 GOTO/203.365,18.273,-2.000 GOTO/203.352,13.273,-2.000 CIRCLE/202.352,13.275,-2.000,0.0000000000,0.0000000000,-1.0000000000,$ 1.000 GOTO/202.430,12.278,-2.000 RAPID GOTO/202.430,12.278,25.000 END FINI
