Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
NC alapismeretek
Dr. Zsiga Zoltán főiskolai docens
Miskolci Egyetem, Szerszámgépek Tanszéke
Miskolc, 2006-2007
1
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
Tartalom
NC/CNC technika alapjai CNC gépek jellegzetes építőelemei Tipikus CNC gépek CNC gépek kézi programozásának alapjai Kézi programozási mintapélda
Miskolc, 2006-2007
2
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
A diszkrét gyártási folyamatok jellemzői: » A munkadarabok és gyártási részfolyamataik időben és térben elhatárolhatóak » A folyamatok ciklikusak, s ehhez jellemzően alkalmasak a programvezérelt gyártóeszközök » Irányításuk összetett, sok funkcióra irányuló tevékenység, melyben a számítógép alkalmazásának különös jelentősége van A technikai fejlődés ma már lehetővé teszi és megköveteli a számítógép alkalmazását a termelő rendszerek, a termelési és gyártási folyamatok – irányítása – tervezése terén egyaránt.
A számítógépet integrált rendszerben használó rendszerek a CIM rendszerek (Computer Integrated Manufacturing)
Miskolc, 2006-2007
3
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
A CIM modellje
Vállalat irányitás Igazgatás, ügyvitel MIS Konstrukciós terv. CAD
Központi adatbázis
Technológiai terv. CAPP
Termelés tervezés PPS
Anyaggazdálk., raktározás CAST
Anyag, Energia
Miskolc, 2006-2007
Gyártásirányitás CAM
Minõségbiztositás CAQA
Technológiai folyamatok CNC, ROC, PLC, FMS, FMC, AGV
4
Termék
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
A diszkrét gyártási folyamatok jellegzetes automatizált gyártóeszközei Merev programú, kötött ütemű gépek
Tömegszerűség
Gépsorok Célgépek Átállitható gépek
M echanikus autom ata Ütközős programvez.
Rugalmasan programozható rendszerek
FMS FM C MC CNC
Rugalm asság, termék sokféleség
Miskolc, 2006-2007
5
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
Mi az NC? Az NC vezérlés bonyolult (technológiai) berendezés irányítására szolgáló módszer és eszköz, amely: – Számítógép alapú (CNC) – Digitális – Rugalmasan programozható – A program utasítások számjegyes formában megadott adatok vagy kódok – A programot számjegyes formában tárolja – A vezérlés valósidejű, a mozgáspályákat valós időben generálja A technológiai folyamatok elemeikre bonthatóak, melyek számadatokkal vagy kódokkal megadhatóak, az elemek a gépi funkciók
Miskolc, 2006-2007
6
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
Az NC vezérlés alapelve A z N C alapelve Z F
S
z3 z1 z2
Y
xk
Miskolc, 2006-2007
yk
7
Gépi funkciók és az N C utasítások kapcsolata
X
N 5G00X(x k )Y(y k )Z(z 3 )S500F0.2M4 N 10Z(z 1 )M8 N 15G1Z(z 2 )F0.2 N 20G00Z(z 1 ) N 25Z(z 3 )M5M9 ............. X
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
NC/CNC vezérlések jellemzői Az NC (KNC) vezérlés fő jellemzői
A CNC vezérlések fő jellemzői • Szabadon programozható logika (nem a felhasználó!) • Számítógépes programbevitel • Tárolt alkatrészprogram • Programszerkesztés, javítás, helyszíni programírás • On, Off szimuláció • Rendszerbe kapcsolhatóság FMS, FMC, DNC • Nagy számú NC funkció
• Rögzített logika • Lyukszalagos, mágnesszalagos programbevitel • Nincs programtárolás • Nincs program javítási, szerkesztési lehetőség • NC funkciók száma korlátozott
A mai gyakorlatban már kizárólag CNC gépeket építenek!
Miskolc, 2006-2007
8
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
Az NC, CNC technika alkalmazási területei (a teljesség igénye nélkül)
• Forgácsoló szerszámgépek » Marógépek, Fúró-maró megmunkáló központok » Esztergák, Eszterga megmunkáló központok » Fogazógépek » Köszörűgépek • Forgács nélküli alakítógépek » Lemezalakító gépek, élhajlítók, ollók, kivágók, megmunkáló központok » Csőhajlítók • Különleges technológiák gépei » Lézeres kivágók » Vízsugaras kivágók » Fröccsöntő gépek » Szikraforgácsolók • Faipari megmunkálógépek • Mérőgépek • Robotok
Miskolc, 2006-2007
9
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC alkalmazási példa
Homlokoldali megmunkálás eszterga megmunkálóközponton 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Radiális horony Kiemelés Íves felület Egyenes oldal marás bekezdés Egyenes oldal marás Egyenes oldal marás
Pozícionálható főorsó (C) Forgószerszám (maró)
Miskolc, 2006-2007
10
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC alkalmazási példa Lézeres lemezmegmunkáló gép
Miskolc, 2006-2007
11
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC alkalmazási példa Vizsugaras megmunkálógép
Miskolc, 2006-2007
12
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC alkalmazási példa
Huzalos szikraforgácsoló gép 5D CNC vezérlés
Miskolc, 2006-2007
13
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC alkalmazási példa Kétgépes rugalmas gyártócella (FMC)
Miskolc, 2006-2007
14
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
A CNC technika alkalmazásának hatásai Közvetlen előnyök – Bonyolult felületek gyárthatóak viszonylag egyszerűen és gazdaságosan (kúp, gömb, menet, szabad felület, stb.) – Egyenletes az egyes gyártmányok minősége, egyszerűbb szerelési feladatok – Nagyobb termelékenység, rövidebb mellékidők (szerszámcserélők, mérőrendszerek, pozicionáló rendszerek) – Univerzális befogó és felfogó készülékek alkalmazhatóak – Egy felfogásban komplexebb készremunkálás – A technológia racionalizálási lehetősége (megmunkáló ciklusok, forgácsolási stratégiák) – Egyszerű, szabványos szerszámok alkalmazási lehetősége (pályagenerálás) Miskolc, 2006-2007
15
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
A CNC technika alkalmazásának hatásai Közvetett előnyök – Nagyobb technológiai fegyelmet kíván, növeli a technikai, technológiai kultúra színvonalát – A gyártmánytervezés nagyobb szabadsága – Magasabban kvalifikált kezelő személyzet – Csökkennek a szubjektív hibák – Rendszerbe szervezhetőek – Biztosabb gyártástervezés, pontosabb gyártásütemezés – Raktározási költségek csökkennek
Miskolc, 2006-2007
16
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
A CNC technika alkalmazásának hatásai
Hátrányok – Viszonylag nagy beszerzési költség, magas gépköltség – Szigorúbb, költségesebb előgyártmány – Fegyelmezettebb környezet, pontos szerszám, program és munkadarab ellátás (ez természetesen egyben előny is!) Az előnyök biztosításához természetesen az NC gépek építése is fokozott igényeket támaszt a gyártókkal szemben: korszerű eszközök, technikák, elvek alkalmazását.
Miskolc, 2006-2007
17
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
Tipikus CNC gépek Az EPA-320-01 Sinumerik 810T CNC eszterga 1. Felépitési vázlat
Miskolc, 2006-2007
18
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
Tipikus CNC gépek 2. Főhajtás és fordulatszám ábra
Miskolc, 2006-2007
19
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
Tipikus CNC gépek 3. Teljesitmény-nyomaték karakterisztika
Miskolc, 2006-2007
20
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
Tipikus CNC gépek 4. A jellegzetes lábazati hajtómű
Miskolc, 2006-2007
21
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
Tipikus CNC gépek 5. Az X-Z szánrendszer kinematikai vázlata
Miskolc, 2006-2007
22
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
Tipikus CNC gépek TC-3 5D-s fúró-maró megmunkáló központ
Szerszámtár
Szerszámcserélõ
Körasztal
Y-szán
X-szán Fõhajtómû
Y X
Z
Z-szán
Miskolc, 2006-2007
23
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
Tipikus CNC gépek
TC3 szánrendszerek kinematikai vázlatai
Miskolc, 2006-2007
24
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
Tipikus CNC gépek
A TC-3 szerszámcserélő rendszere 1. Szerszám előkészítés 2. Szerszámcsere
Miskolc, 2006-2007
25
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
Tipikus CNC gépek
TC-3 főhajtás, Körasztal kinematika
Miskolc, 2006-2007
26
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
A CNC-vel történő gyártás információ feldolgozási folyamata Feladat leírás
Alapjel képzés
Információ leképzés
Munkadarab Rajz / Grafikus modell
Külsõ adatfeldolgozás
Programozás
Program hordozó Lyukszalag Mágnesszalag Mágneslemez Memória kártya
Kézi programozás
Belsõ adatfeldolgozás CNC
P L C D A
MST Pozicionálás
Fõbb feladatok Kommunikácíó Program ellenõrzés Program tárolás Vezérlési feladatok Pozicionálás irányítás Felügyelet
Számítógéppel segített programozás
Miskolc, 2006-2007
27
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC-k kézi programozásának folyamata Rajz
Felfogási terv
CNC utasitásrendszer Programozói tudás ISO NCL ASCII kód
NC műveletterv
Szerszámterv
Mozgásciklus terv
Programkézirat
Szövegszerkesztő
Programhordozó
Próbaforgácsolás Dokumentálás
Miskolc, 2006-2007
28
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
Számítógéppel segített CNC programozás folyamata (CAM, CAPP, WOP)
Posztprocesszor: az adott géphez a CLDATA-t illesztő program
Miskolc, 2006-2007
CLDATA File : technológiától függő, általános programform átum
29
NCL File
Próbaforgácsolás Dokumentálás
CLDATA File
Posztprocesszorok
Posztprocesszálás
Szerszámpálya generálás
CAD File
Technológiai feldolgozás
NCművelet terv
Geometriai feldolgozás
Rajz
Tecnológiai és Szerszám adatok
Interaktiv bevitel CAD
APT program
Szim uláció Editálás ISO NCL
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC vezérlés funkciói és hardver struktúrája LAN Kezelőpult
Display Kijelzők
Program I/O
Memória CPU
RAM ROM
DNC Kommunikáció
BUS ill.
Hálózati modul
B ELSŐ B U S
PLC Vezérlési funkciók
Vezérelt mechanizmusok, jeladók
Miskolc, 2006-2007
T engelyek Pozicionálás, Útmérés
Alpjelképző Interpolátor
Pozicionáló rendszerek GÉP
30
Felügyelet
Szenzorok
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
Tipikus CNC üzemmódok (1)
(Az általánosan használatosakat említjük, természetesen vezérlésenként adódnak eltérések, sajátos elnevezések)
• JOG v. BEÁLLÍTÓ üzemmód – Bekapcsolás után szánmozgatások Kézikerékkel folyamatosan, ill. diszkrét lépésekkel – Különféle funkciók működtetése nyomógombokkal • REF referencia pont felvétel – A gép geometriai rendszerének bekapcsolás utáni aktualizálása növekményes útmérés esetén • DATA IN-OUT – Program és egyéb adatok (PLC , szerszám, gépi stb.) betöltése ill. kimentése • MDI kézi adatbevitel – a gép működtetése komplett mondatokkal • SIMU szimuláció – Program megjelenítése, "üres" futtatása
Miskolc, 2006-2007
31
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
Tipikus CNC üzemmódok (2) • TOOL szerszám kezelés – szerszám adatok beírása – szerszámkorrekció bemérése • ZERO offset – nullponteltolások beírása – nullponteltolások bemérése • EDIT programírás, javítás – a megmunkáló programok szerkesztése • AUT programfuttatás – Szakaszos, mondatonként – Folyamatos, egy illetve több darab • SERVICE – Beállítások, gépjavítások • Egyéb, az adott vezérlésre jellemző
Miskolc, 2006-2007
32
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
A Sinumerik 810T vezérlés kezelőpultja 1. Képernyő 2. Soft-Key vagy lágybillentyűzet 3. Program I/O, RS232 interface 4. Üzemmód választó többállású kapcsoló 5. Vezérlés bekapcsoló nyomógomb 6. Reset nyomógomb 7. NC Start/Stop nyomógombok 8. Főorsó Start/Stop nyomógombok 9. Előtolás Start/Stop nyomógombok 10. Előtolás OVERRIDE kapcsoló, mellette a főorsó OVERRIDE 11. Szánmozgató JOG nyomógomb mező 12. Program szerkesztő nyomógomb mező 13. Adatbeviteli szűkített tasztatúra: számok, betűk, egyéb karakterek 14. Kijelző mező Miskolc, 2006-2007
33
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
Az információ leképzés jellegzetes eszközei
N yugtázó jel
HA
HV
Mozgatott elem
I P L C
I
-Munkadarab és szerszám cserélők -Burkolatok -Tolótömbök -stb.
O O O
CNC Vezérlés
Vezérelt mechanizmus Miskolc, 2006-2007
34
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
Az információ leképzés jellegzetes eszközei
Hajtás erősitő CNC Vezérlés
Sebesség szabályzó
D A -1
Alapjel
Főhajtómű
képző
Sebesség visszacsatolás IN PU T: közvetlen S2520 1/min közvetett v=120 m/min
ni Szabályozható Főmotor
Szabályozott főorsó fordulat
Sebességszabályzó rendszer, főorsó hajtás
Miskolc, 2006-2007
35
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
Az információ leképzés jellegzetes eszközei H ajtás erősitő
X
H elyzetszabályzó
D
Alapjel
A
IN TER PO LÁTOR
C N C vezérlés
képző
-1
Y
Sebesség szabályzó -1 Sebesség TG visszacsatolás
........
H elyzet visszacsatolás
Z
Szán, X,
H elyzetszabályzó
D A
........
-1
U
Szabályozható előtolómotor D C , AC , H idr.
Ú tmérő
Sebesség szabályzó -1
Szán, Z U
TG
Helyzetszabályzó pozícionáló rendszerek
Miskolc, 2006-2007
36
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC pozícionáló rendszerek
Miskolc, 2006-2007
37
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
Az információ leképzés jellegzetes eszközei H ajtás erősitő
S Alapjel
A
képző
C N C vezérlés
Sebesség szabályzó
D -1
Y
Sebesség TG visszacsatolás
........
EKL
Főhajtómű ni
Főmotor
Master tengely Főorsó
"O" imp. U
Z
H elyzetszabályzó
D A
Ú tmérő
Sebesség szabályzó
Slave tengely
-1
-1
Elfordulás mérés
Szán, Z U
TG Szabályozható előtolómotor
Egy EKL felépítése, menetesztergáló kinematikai lánc
Miskolc, 2006-2007
38
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
Jellegzetes CNC pozícionálási módok
• Pontvezérlés – Gyorsmeneti mozgás egyidejűleg akár több koordináta mentén – Nincs szigorú mozgáskapcsolat – Közelítő és eltávolító mozgások, kezdőpontra állás – Jellegzetes mondat: N5 G00 X és/vagy Y és/vagy Z
X
vx v x=v y=v g
X2
P1 Z1
39
vz
45 0
X1
Miskolc, 2006-2007
t
P2 Z Z2
t
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
Jellegzetes CNC pozícionálási módok • Szakaszvezérlés – Egyszerre csak egy tengely mentén van mozgás programozott előtolással – Jellegzetes mondat: N5 G72 X vagy Y vagy Z F S M3 – Van a mozgás során forgácsolás, a feltételeit biztosítani kell Ma ez a pozicionálási mód önállóan már nem használatos
Miskolc, 2006-2007
40
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
Jellegzetes CNC pozícionálási módok • Pályavezérlés – Egyidejűleg több tengelyű mozgás lehet a programozott pályamenti előtolással – Szigorú mozgáskapcsolat van a mozgások között, melyet az INTERPOLÁTOR biztosit Jellegzetes típusai – Lineáris interpoláció 2D, 3D – Körinterpoláció 2D – Spline interpoláció 3D – Parabola interpoláció 2D A mai CNC gépeken gyakorlatilag minden forgácsoló mozgást interpolációként programoznak
Miskolc, 2006-2007
41
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
Jellegzetes CNC pozícionálási módok • Lineáris interpoláció – Jellegzetes mondat: N5 G01 X(X2) Z(Z2) F …. X
v ex2 + v ez2 = v e2
vx P2
X2
• Körinterpoláció – Jellegzetes mondat: N5 G03 X(X2) Z(Z2) I K ahol I és K a kör középpontjának adatai vex
X
t
X1
vz
P1 Z1
X2
vez
Z Z2
t
v e2 (t ) = v ex2 (t ) + v ez2 (t ) P2 K
X1 Z2
Miskolc, 2006-2007
42
I P1
Z
Z1 Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC gépek útmérő berendezései
Az útmérő rendszerek fő építő elemei a következők: • Elmozdulásérzékelő egy olyan mérőátalakító, amely a lineáris elmozdulásról vagy szögelfordulásról annak nagyságával esetleg sebességével arányos villamos jelet ad. • Jelátalakító, amely az érzékelő villamos jelét formálja, feldolgozza vagy dekódolja. • Számláló, tároló egység, amely az elmozdulással arányos digitális jelet számlálja, nyilvántartja. Az útmérő rendszereknek biztosítaniuk kell a mért elmozdulásról a teljes mérési tartományban, a megfelelő felbontóképességgel és előírt pontossággal a kívánt adatokat.
Miskolc, 2006-2007
43
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC gépek útmérő berendezései Az útmérők, vagyis az elmozdulás-érzékelők csoportosítása: 1. a kimenő jel jellege szerint lehetnek • ANALÓG (a jel a mérési tartományon belül folyamatosan és folytonosan arányos a mért jellemzővel) és • DIGITÁLIS (a mért jellemző a kimenő jelben diszkrét egységekben számjegyes kód formájában képződik le) érzékelők. 2. az adott jel vonatkoztatása szerint lehetnek • ABSZULUT (van saját nullája) • NÖVEKMÉNYES (relatív helyzet) érzékelők. 3. Az érzékelőket a mérendő részegységekhez különböző beépítési móddal csatlakoztatják, így az érzékelő és az elmozdulás közötti kinematikai kapcsolat alapján vannak • KÖZVETLEN (nincs mozgásátalakító) • KÖZVETETT (van mozgásátalakító) útmérők illetve útmérési eljárások.
Miskolc, 2006-2007
44
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC gépek útmérő berendezései Útmérők beépítési lehetőségei
Rácsosztás ∆
G olyósorsó
M érő csatorna
Szán
U1 M otor
U2
leolvasó U3
Illesztő hajtómű
rácsléc
0-pont jel Jelátalakító + 0 Reverzibilis számláló
Körasztal U1 U2
Motor
Növekményes, digitális útmérők elve
U3
Miskolc, 2006-2007
45
Szerszámgépek, 4. félév BSC
ϕ= x⋅
2π ⋅ k Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke h
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC gépek útmérő berendezései Forgó impulzusadó felépítési vázlata
Mérés forgó impulzusadóval X
G olyósorsó Kondenzor lencse
Leolvasó rácsok Fényérzékelő diódák
Fényforrás
A,B 0
Szán
Φ
δ
M otor
A
h
B
Mérő csatorna
Illesztő hajtómű
Leolvasó rácsok
Osztásszám: ν
Forgó impulzusadó
A φ szögelfordulás és a szán x lineáris elmozdulása közötti kapcsolatot leíró egyenlet:
ϕ=x Rácstárcsa Alaprács
ν
Z2
0 Nullpont csatorna
2π k h
A sebességillesztés:
f v max Miskolc, 2006-2007
Z1
46
v max = ; és f v max ≤ f max δ Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC gépek geometriai információs rendszerei
Minden CNC gép esetében alapvető, hogy értelmezni tudjuk: • a gép szánjainak helyzetét, mozgását • a programban megadandó geometriai adatokat, a munkadarab méreteit • a megmunkáló szerszámok méreteit, fő geometriai jellemzőit Ezt biztosítja a CNC gép geometriai információs rendszere, melynek részei: • a koordináta rendszerek • a vezérlésben az adatokat tároló elemek, az ún. tároló regiszterek
Miskolc, 2006-2007
47
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC gépek geometriai információs rendszerei
Megnevezés Jel GÉPI KOORDINÁTA RENDSZER GKR
Nevezetes pontok
Regiszterek és tartalmuk
M a GKR origója F a szánrendszer vezérelt pontja
Gépi helyzet regiszter
=MF
PROGRAMOZÓI KOORDINÁTA RENDSZER PKR
W a PKR origója P a programozott pont
Szerszámpálya regiszter =WP
SZERSZÁM KOORDINÁTA RENDSZER SKR
N=F az SKR origója P a szerszám programozott pontja
Szerszámadat regiszter =FP
Miskolc, 2006-2007
48
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC gépek geometriai információs rendszerei • r0 nullponteltolás vektor • rWK a programozott kontúr vektor, • rKP a szerszámsugár vagy geometriai korrekciós vektor • rWP a szerszámpálya vektor • rFP a szerszám hosszkorrekció vektor • rMF a vezérelt pont vektor
F=N Z
rFP Z
rMF P
rKP Y
rWP
rWK
A koordinátarendszerek közötti kapcsolatot
Y
K
az alábbi egyenlet írja le: rMW= r0+rWP-rFP, ahol rWP=rWK+rKP tehát rMW=r0+ rWK+rKP -rFP
g(x,y,z)
M
r0 W X X
CNC geometriai rendszer Miskolc, 2006-2007
49
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC gépek geometriai információs rendszerei • • • • • • • • • •
A koordinátarendszerekkel kapcsolatos általános előírások Az alaprendszerek Descartes-i, jobbsodrású koordinátarendszerek A tengelyek jelei: X Y Z elsődleges tengelyek U V W másodlagos tengelyek A B C szögelfordulások A Z tengely a főorsóval párhuzamos Esztergáknál az X-Z a munkasík Pozitív a tengelyirány, ha a szerszám és a munkadarab távolodásakor a koordinátaérték növekvő. Amennyiben a szerszám végzi a mozgást, akkor a mozgásirányok és a tengely irányítások egyezőek, ellenkező esetben szembemutatóak. Esztergáknál a pozitív Z tengely a szegnyereg felé, a főorsóból kifelé, maró és fúrógépek esetében a főorsóba befelé mutat. A koordinátarendszerek tengelyei természetesen a szánvezetékekkel párhuzamosak A gépi GKR és a programozói PKR koordinátarendszerek egymáshoz képest eltoltak lehetnek (nullponteltolás!), elforgatás nem lehetséges.
Miskolc, 2006-2007
50
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC gépek geometriai információs rendszerei
XM
X' P W
M
Z0
Miskolc, 2006-2007
51
X szán
F=N Z'
X0
XMF X
Xk
XW
Zk Z ZMF
2X
CNC eszterga koordinátarendszere, és azok kapcsolatai
Z szán Z M ZW XMF=X0+X+Xk ZMF=Z0+Z+Zk
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC gépek geometriai információs rendszerei 3D-s m egmunkáló központ geom etriai rendszere
r
r
r
r
rM F = rMW + rWP − rF P YW
YM
Szerszám
r
rMF
r
P
rF P F=N
X W rr WP Főorsó Főhajtómű
r
W
Y
Főmotor
XM
rM W X
ZW
Z M ZM
Miskolc, 2006-2007
52
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC gépek geometriai információs rendszerei YM
3D-s megmunkálóközpont koordinátarendszere
YM
YW
YW
P,F=N XMW
P
YWP
ZMW XW
W YMW
M
XM
M ZMP
XMF
ZMW
XMW W XWP
XW
Z
ZFP ZW
W
ZM
M ZMF
XM
a koordinátarendszerek kapcsolatait leíró egyenletek:
F=N
A geometriai korrekció Xg, Yg X
P
g
XMF=XMW+XWK+Xg YMF=YMW+YMK+Yg ZMF=ZMW+ZWK+ZFP
Miskolc, 2006-2007
ZFP ZM
53
ZW
Y F=N
P
K
g
YWK XWK
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC gépek geometriai információs rendszerei
XM
F=R
XMR
X szán
φ
ZM
Ua
ν
Jelátalakító
Ub U0
XMR=
Miskolc, 2006-2007
Helyzettel arányos digitális kimenet
Z szán
M
ZMR
Referenciapont felvétel CNC esztergán
ZMR=
54
f0
érvényesítõ helyzetkapcsoló
A;A
Iránydiszkriminátor
B;B
fE fH
Reverzibilis számláló '0' impulzus
&
& 1 a számláló nullázása
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC gépek kézi programozásának alapjai CNC programozási nyelvek típusai
Miskolc, 2006-2007
55
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC gépek kézi programozásának alapjai Az NC vezérlések jellegzetes programállományai: – Főprogram MPFxxx (Main Program File) – Alprogram SPFxxx (Subroutine Program File) » Könyvtári szubrutinok • Esztergálás • Mélyfúrás • Menetesztergálás • Beszúrás esztergálás » Felhasználói szubrutinok • Kontúrleírások • Komplett megmunkálások – Szerszám adatok TOAxxx (Tool Offset Active) – Nullponteltolások POAxxx (Part Offset Active) – Egyéb File-ok (PLC, Gépi adatok, stb.)
Miskolc, 2006-2007
56
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC gépek kézi programozásának alapjai Az NC programban megadandó gyártási információk: » NC specifikus adatok (pozicionálási, méretmegadási mód stb.) » Geometriai adatok » Technológiai adatok » Programtecnikai adatok » Végrehajtási sorrend Az UTASÍTÁSOK TIPUSAI a fentiek alapján: » Előkészítő vagy G-utasítások » Geometriai és interpolációs utasítások (X, I stb.) » Technológiai és segédutasítások (M, S, T, F ) » Programtechnikai utasítások és vezérlő karakterek A végrehajtási sorrendet a leírás sorrendje adja! Fenti tagozódás az utasításrendszer struktúráját is meghatározza
Miskolc, 2006-2007
57
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC gépek kézi programozásának alapjai Az ISO/DIN NCL címbetűi és egyéb karakterei
Miskolc, 2006-2007
58
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
A Sinumerik 810T vezérlés utasításrendszerének legfontosabb általános szabályai: • • • • • • • • • • •
A program legkisebb egysége a SZÓ ill. a KARAKTER A szavak lehetnek: - öröklődőek, újig érvényesek (többség) - öntörlőek, egy mondatra érvényesek A szavakban az értéktelen nullák elhagyhatóak A mondatszám elhagyható, címke jellegű A mondatokban a szósorrend kötetlen, de vannak célszerű és kötelező megállapodások A szavak címbetűi mindig nagybetűk Szóköz megadása nem szükséges A tizedesjel a tizedespont A mondatokat LF vagy EOB karakterrel kell lezárni A program mindig % karakterrel kezdődik, M02 vagy M30 utasítással zárul
Miskolc, 2006-2007
59
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC gépek kézi programozásának alapjai
A CNC programok felépítési struktúrája
A főrogramok felépítése
A szegmens felépítése
%MPFazonosító szám
Szerszámváltás/csere
Bevezető mondat 1. Szegmens
Főmondat Egyéb mondatok .
Cím
. . .
2. Szegmens . . .
Az alprogramok felépítése
n-ik Szegmens
%SPFazonosító szám
Záró mondat M02
Alprogram mondatok . . .
Záró mondat M17
A B C D F G X Y Z I J K stb
Adat vagy kód Real: X12.325 F0.21 stb. Integer: T12 S2560 stb.
A mondatok felépítése / Vez. ut.
Miskolc, 2006-2007
N999 G00 G90 G40
X12.5 Z3.2 K1.25
Mondatszám
Geometriai és interpolációs utasítások
60
Előkészítő utasítások
F0.2 S1250 M04
EOB
Technológiai és Mondat kapcsolási utasítások vége
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC gépek kézi programozásának alapjai Az ISO/DIN NCL utasításai
• Technológiai utasítások fajtái
(Sinumerik 810T vezérlés alapján) • Az előkészítő G utasítások fajtái » » » » » » » »
Pozicionálás módja Méretmegadás módja Pályakorrekciózás módja Koordináta transzformációk módja Célpontra állás módja Gépi ciklusok Mértékegység- és funkcióváltás Egyéb előkészítő utasítások
• Geometriai utasítások » Célpont koordináták: X4.3, Z4.3 » Szögértékek: A4.3 » Lekerekítés és élletörés értéke: B+-4.3 » Interpolációs adatok: I4.3, K4.3
Miskolc, 2006-2007
61
» » » »
Főorsó forgás S4 Előtolás F2.3, F4 Szerszám azonosító T2 Szerszám adattár címe D2
• Kapcsolási utasítások » Főorsó forgás jobb, bal, állj M03, M04, M05 » Szerszámváltás M06 » Hűtőfolyadék be, ki M08, M09
• Programtechnikai utasítások és vezérlő karakterek » » » » » » »
Program vége M02, M30 Szubrutin vége M17 Program stop M00 Feltételes program stop M01 Ciklusismétlés száma P01-P99 Mondatszám Nxxx Program kezdet %
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC gépek kézi programozásának alapjai Pontvezérléssel történő mozgás gyorsmenettel: Programozandó adatok: • Mozgáspálya végpontjai egyidejűleg minden irányban • Kezdőpontra állás esetén a megfelelő pályakorrekció G41, G42 • Eltávolításkor a pályakorrekció törlése G40 • Jellegzetes mondat: • N5 G00 G40 X(X2)Z(Z2)
X vx=vy=vg X2
P2 450
X1
P1 Z1
Miskolc, 2006-2007
62
Z Z2
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC gépek kézi programozásának alapjai Lineáris mozgás programozása előírt sebességgel: • • • • • • •
2D, 3D, lineáris és forgómozgások kombinációi Programozandó adatok: Mozgáspálya végpontjai Technológiai feltételek: Előtolás, főorsó forgás Térgörbék közelítése lineáris pályaszakaszokkal történik Jellegzetes mondat: N5 G01 X(X2) Z(Z2) F S
Miskolc, 2006-2007
X P2
X2 X1
P1 Z1
63
Z Z2
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC gépek kézi programozásának alapjai Körpályán mozgás a fősíkokkal párhuzamos síkban: • Programozandó adatok: • Körpálya végpontjai • Kezdőponttól a kör középpontjának relativ helyzete: I, K • Körbejárás iránya: • G02: órajárás irányába CW, • G03: órajárással ellentett CCW • Technológiai feltételek: • Előtolás, főorsó forgás • Jellegzetes mondat: • N5 G03 X(X2) Z(Z2) I K F S
Miskolc, 2006-2007
64
X X2
P2
Pk I K
X1 Z2
P1
Z
Z1
A programozott előtolás a pályamenti előtolás Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC gépek kézi programozásának alapjai
Menetesztergálás, hengeres, kúpos, síkmenet G33 • • • • • • •
Várakozás programozása G04
Programozandó adatok: Célpont koordináták, Menetemelkedés: I, J, K Főorsó forgás: M03/M04 Jellegzetes mondat: N5 G33 X Z K S M03/M04 Ma már ritkán használják, helyette a menetesztergáló szubrutint alkalmazzák.
• Elsősorban fúrási, beszúrási műveleteknél használják a forgácstörés miatt. • Jellegzetes mondat: • N5 G04 X(t), ahol t a várakozási idő sec-ban. • A G04 utasítás öntörlő.
65
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolc, 2006-2007
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC gépek kézi programozásának alapjai X
Méretmegadási módok programozása
X2
A geometriai méretek programozhatóak • Abszolút értékként G90 • Növekményként G91 Az abszolút méretmegadás alkalmazása a gyakoribb, A növekményes programozást elsősorban 3-5D-s megmunkálásoknál alkalmazzák (Kisebb programméret miatt)
Miskolc, 2006-2007
66
P2 450
X1
P1 Z1
Z Z2
Jellegzetes mondatok: Abszolút programozás N5 G90 G00 X(X2) Z(Z2) Növekményes programozás N5 G91 G00 X(∆X) Z(∆Z) ahol ∆X=X2-X1, ∆Z=Z2-Z1
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC gépek kézi programozásának alapjai Szerszámpálya korrekciózás programozása A pálya- vagy szerszámsugár korrekció akkor szükséges, ha a P programozott pont és a K kontúrpont nem esik egybe. Ez a geometriai korrekció: A programozási utasítások: • G40 korrekció törlés • G41 sugárkorrekció bal • G42 sugárkorrekció jobb • G43 sugárkorrekció + • G44 sugárkorrekció Jellegzetes alkalmazás: • N5 G3 G42 X Y I J • N5 G2 G41 X Y I J
Miskolc, 2006-2007
67
Y
G42 V
G41
Ve
P
e
P K
K
Szerszám
Munka-darab
X
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC gépek kézi programozásának alapjai Koordináta transzformációk programozása
Tárolt nullponteltolás
Programozott nullponteltolás
•
• Az utasítások a G58 és a G59. Egy jellegzetes alkalmazási példa • N5 G54 L25 P1 az L25 alprogram végrehajtása a G54 által kijelölt PKR-ben
G53: tárolt nullponteltolás felfüggesztése, átmeneti törlése • G54, G55, G56, G57 :különböző tárolt nullponteltolások Jellegzetes alkalmazás: • N5 G54 X.. Z.. nullponteltolás bekapcsolása, pozicionálás az általa kijelölt PKR-ben •
•
•
N55 G56 X.. Z.. nullponteltolás cseréje, pozícionálás az újabb nullpont eltolás által kijelölt PKR-ben N85 G53 X.. Z.. nullponteltolás felfüggesztése egy mondatra, pozícionálás a GKR-ben N86 X.. Z.. felfüggesztés megszűnt, pozícionálás a legutolsó érvényes nullponteltolás szerint (N55 G56)
Miskolc, 2006-2007
68
•
N10G58 X16 Z48 a PKR átmeneti eltolása X és Z értékekkel
•
N20 L25 P1 az L25 alprogram végrehajtás az eltolt PKR-ben
•
N25 G58 X45 Z100 a PKR eltolása az eredetihez képest X és Z-vel
•
N30 L25 P1 az L25 alprogram végrehajtása az újabb PKR-ben
•
N35 G58 X0 Z0 az eredeti állapot visszaállítása, az átmeneti koordinátarendszer eltolás törlése
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC gépek kézi programozásának alapjai Célpontra állás módjának programozása
• G09 pontos pozícionálás sebességcsökkentéssel, egy mondatra érvényes, öntörlő • G60 pontos pozícionálás sebességcsökkentéssel, öröklődő • G62 pályavezérlés, szakaszváltás sebességcsökkentéssel, öröklődő • G64 pályavezérlés, szakaszváltás sebességcsökkentés nélkül, öröklődő • Ezen utasítások használatával a munkadarabok alak és méretpontosságát tudjuk befolyásolni.
Miskolc, 2006-2007
69
Gépi ciklusok programozása
A programmondatok: a. N10 G81 X40 Y.. Z-30 R3 Fanuc, NCT szintaktika b. N10 L81 X40 Y.. R2=3 R3=-30 szintaktika
Siemens
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC gépek kézi programozásának alapjai L95 esztergáló szubrutin paraméterei:
R29=xx Forgácsleválasztás módja
X R25
1 1 B
C
R26
R27=40;41;42 R20
A R21
R24
Z
W R22
L95 esztergáló szubrutin
Miskolc, 2006-2007
70
R20=a kontúrleíró alprogram azonosítója R21=a kontúr X kezdőpontja R22=a kontúr Z kezdőpontja R24=simítási ráhagyás X R25=simítási ráhagyás Z R26=fogásvétel értéke X vagy Z irányban R27=a pályakorrekciózás módja R29=a megmunkálási mód kódja
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC gépek kézi programozásának alapjai
B
L95 esztergáló szubrutin forgácsleválasztási módjai
Fogásvétel iránya: -X
R29=11
Külső felület nagyolása, eredménye: lépcsős felület
X
Külső felület nagyolása, eredménye: lépcsős felület
X
Fogásvétel iránya: - / +Z B
B
R29=11
R29=12
Z
Belső felület nagyolása, eredménye: lépcsős felület
X
B
Belső felület nagyolása, eredménye: lépcsős felület
X
Fogásvétel iránya: - / +Z
R29=13
R29=14
B
B
Z
Miskolc, 2006-2007
71
R29=12
Z
Fogásvétel iránya: +X
R29=13
B
R29=14
B
Z
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC gépek kézi programozásának alapjai X
X Nagyolt kontúr
R29=21;23
Z
Nagyolás kontúr-párhuzamosan simítási ráhagyásig egy fogásban
A f o r g á c s le v á la s z t á s m ó d ja
X
Nagyolt kontúr
R29=31;32;33;34
Z
A m e g m u n k á lt f e lü le t B e ls õ
H osszir á n y ú
R 29=11
R 29=13
K e re s z tir á n y ú
R 29=12
R 29=14
N a g y o lá s k o n t ú r p á r h u z a m o s a n e g y f o g á s b a n s im í t á s i r á h . - ig
R 29=21
R 29=23
N a g y o lá s k o o r d in á t a p á rh u z a m o s a n tö b b fo g á s b a n
N a g y o lá s k o o r d in á t a - é s k o n tú rp á rh . tö b b f o g á s b a n s im í t á s i r á h a g y á s ig
H osszir á n y ú
R 29=31
R 29=33
K e re s z tir á n y ú
R 29=32
R 29=34
K o m p le tt m e g m u n k á lá s
H osszir á n y ú
R 29=41
R 29=43
( N a g y o lá s k o o r d in á t a - é s k o n tú rp á rh . tö b b f o g á s b a n , m a jd s im í t á s )
K e re s z tir á n y ú
R 29=42
R 29=44
Miskolc, 2006-2007
72
Nagyolt kontúr
R29=41;42;43;44
Z
Komplett megmunkálás
Nagyolás koordináta- majd kontúrpárhuzamosan simítási ráhagyásig több fogásban
K ü ls õ
Simított kontúr
E re d m é n y Lépcsõs n a g y o lt f e lü le t K o n tú rp á rh u z a m o s f e lü le t s im í t á s i r á h . - s a l K o n tú rp á rh u z a m o s f e lü le t s im í t á s i r á h a g y á s s a ls a l
K ész n a g y o lt, s im íto tt k o n tú r
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC gépek kézi programozásának alapjai A ciklus paraméterei X
R22 R25
R26
W R28
Z
R28 1
R28 1 L3
L2
Gyorsmenet Előtolás
Miskolc, 2006-2007
Alkalmazási példa
R28 1
R22 furat kezdőpont (Z) R24 fúrási mélység csökkentés R25 első fúrási mélység R26 furat végpont (Z) R27, R28 várakozási idők
L1
R27
a degresszió R24 = L1-L2
73
N5G00X0Z100S600F0.2M4 N10R22=80R24=5R25=30R26=10R27=2 R28=1 N15G98P1 N20G00X Z stb.
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC gépek kézi programozásának alapjai Az L97 szubrutin paraméterei R29 X R20
R32
Z
R21
R31
W
R26 R24
R27
R22 Gyorsmenet Menetvágás
A szubrutin alkalmas hengeres, kúpos és síkmenetek megmunkálására
Miskolc, 2006-2007
74
R20 menetemelkedés R21 menet kezdőpont X R22 menet kezdőpont Z R23 üres futások száma R24 menetmélység +/R25 simítási ráhagyás R26 bekezdési hossz R27 kilépési hossz R28 nagyoló fogások száma R29 ráállási szög R31 menet végpontja X R32 menet végpontja Z
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC gépek kézi programozásának alapjai Beszúró ciklus paraméterezése R21 R23=1
R29
R25 R34
R23=-1 Z
R24 X
R23=1
R23=-1
R29 R30
R34
Z R2 1
R22
R30
R32
Z
R23=1
R29
R35
R27 R33
R29
R32
R23=-1 R35
R31
Z
R23=-1
R33
X
R35 R33
R22 R27
R23=1
R23=1
R30
R26 R31 R2 8
R27
X
R24 R31
R23=1 R25
R23=1
R26
R28
R26
X
R23=-1
Keresztirányú horony, R10=1
R24
Hosszanti horony, R10=0
R22
R28
R21
R32
R30
R25
R26
R23=-1 R32
R27
L93 beszúró ciklus alapváltozatok
R34
R24
R28 R35
R23=-1 X
R23=-1 R21 Z
Miskolc, 2006-2007
75
R25
X
R34
R23=1
R31
R33 R22
Z
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC gépek kézi programozásának alapjai L93 paraméter lista
Mintapélda az L93 alprogram alkalmazására
R10 típus paraméter 0,1 R21 horony belépő méret R22 horonyfenék helye R23 kezdőpont kijelölés 1,-1 R24, R25 simítási ráhagyás R26 beszúrás lépés R27 fenék szélesség R28 várakozási idő sec R29, R35 oldalszögek R30, R33 fenék lekerekítés, letörés +,R31 horonyfenék méret R32, R34 belépés lekerekítés, élletörés +,-
Miskolc, 2006-2007
76
N55 T08 D08 (szerszám definíció) N60 R10=..R21=..(stb. paraméterlista feltöltés) N65 L93 P1 (beszúró alprogram hívás) A szerszám kezdő sarokpontjának a szerszámadattár címe Dn , a második szerszámcsúcsé Dn+1
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC gépek kézi programozásának alapjai A geometriai utasításoknak négy fő csoportja van. Ezek a következők:
Mértékegység- és funkcióváltás programozása • geometriai adatoknak inch (G70) és metrikus (G71) rendszerben • Az előtolás programozható sebességként mm/min dimenzióval (G94), vagy főorsó fordulatra vonatkoztatva mm/ford dimenzióval (G95). • A főorsó fordulatszáma programozható állandó értékűnek, közvetlenül (G96), vagy közvetetten, az állandó vágósebesség megadásával, abból számíttatva (G97)
Miskolc, 2006-2007
77
• • • •
Célpont koordináták, X,Y,Z, U,V,W, Szögértékek A Lekerekítés és élletörés mértéke, B+, BInterpolációs adatok I, J,K
Legkisebb útegység 0.001mm és 0.001o Formátum 4.3 Tizedespont nélkül a jobboldali első szám egyes helyiértékű
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC gépek kézi programozásának alapjai A technológiai utasítások fajtái az alábbiak: • Főorsó forgási sebessége, S4 • Előtolás értéke F2.3 mm/ford, és F4 mm/min • Szerszám azonosító T2, T01-T12-ig, helykódos • Szerszám adatokat tároló regiszter címe D2, D00-D99
A Dxx adattárak tartalma a következő: • Szerszám azonosítója • Szerszám típuskódja (1-9) • X irányú hosszkorrekció • Z irányú hosszkorrekció • Forgácsoló lapka csúcssugara
Miskolc, 2006-2007
78
A kapcsolási utasítások a szerszámgép pozícionáló rendszerein kívüli mechanizmusainak működtetésére szolgálnak. Ilyenek pl.: • • • • •
Főorsó forgás bekapcsolása, főorsó leállítása, M03, M04, M05 Szerszámváltás M06 N5 T8 D8 M06 valós szerszámváltás N15 D9 szerszámkorrekció váltás Hűtés be-és kikapcsolás, M08, M09
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC gépek kézi programozásának alapjai Programtechnikai utasítások és karakterek • • • • • •
Program vége, M02, M30 a programok lezárására szolgál, az utolsó mondatban megadása kötelező. Szubrutin vége, M17 az alprogramok záró utasítás. Program stop M00 a programfutás felfüggesztése, a start megnyomására a futás folytatódik. Feltételes program stop M01, lásd M00, de az érvényességének feltétele a kezelőpulton beállítandó. Ciklusismétlési szám P01-P99, a ciklusok hívásánál megadása kötelező. Mondatszám Nxxx a mondatok megjelölésére szolgál, megadása csak hivatkozási címkeként kötelező.
Miskolc, 2006-2007
79
• Feltételes mondatkihagyás /, olyan mondatok megjelölésére, amelyek a kezelő döntésétől függően kihagyhatóak, vagy végrehajtandóak. • Program kezdet %, a programok kezdetének jelölésére szolgáló karakter, megadása kötelező. • Megjegyzés kezdete ( és vége ), kommentek megadására szolgál. • Előjelek, egyenlőség, műveleti jelek +,,=,+,• Mondatvége, blokk vége, return, a mondatok lezárására szolgál, kötelező programozni.
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC gépek kézi programozásának alapjai Speciális kontúrleíráss, Sinumerik 810T Egyenes megadása hajlásszögével
X X2;Z2
Körív megadása sugarával
X
X2;Z2
A1
P2
X
P2
Metsző egyenesek programozása X3;Z3
B
P3
X2;Z2
P1 Xk;Zk
X1;Z1
Z N5 G03 X
N5 G01 A X2 vagy Z2
P3
X3;Z3 X2;Z2=?;?
X3;Z3
I2
?;?
X1;Z1
I1
X2;Z2 K2
K1
Miskolc, 2006-2007
2. ábra
3. ábra
Lekerekítés programozása
X X3;Z3
P2
P3
B?;?
>0 ?;? B+
>0 P1
Z
X1;Z1
X2;Z2 P2 ?;?
>0 P1
Z N5 G01 X2 Z2 BN6 X3 Z3
N5 G02 X3 Z3 I1K1 I2 K2 A körök ellentett irányításúak
N5 G01 A1 A2 X3 Z3
B>0
Z
Z IKB
Élletörés programozása
X P3
G02
vagy
2 2 P1 és P2 azonos síknegyedben legyen
1. ábra
Érintő körök programozása
P1 X1;Z1
K
Z
X
A1
X1;Z1
I P1
P2=?;?
A2
4. ábra
80
5. ábra
X1;Z1
Z N5 G01 X2 Z2 B+ N6 X3 Z3
6. ábra
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
CNC gépek kézi programozásának alapjai Speciális kontúrleíráss, Sinumerik 810T
Egyenest érintő kör programozása
X
X
P2=??
P3
X
P2=?;?
A
Élletörés programozása B-
X3;Z3
X3;Z3
A
P3
Kört érintő egyenes programozása
P3
B
>0 ?;?
P2
X2;Z2
X3;Z3 X1;Z1
P1
B?;? A >0
B
Z
Z
N5 G03 A B X3 Z3
X3;Z3 P3
>0 ?;? B+
Körívszög kisebb mint 180 0
7, ábra
Lekerekítés programozása
X
A2
P2
P3 X3;Z3 A
B-
>0
?;?
P2
P1 X1;Z1
A2
P2=?;?
B+
A1
P2 A1
?;? >0
X1;Z1
Z
P1
X1;Z1
Z N5 G01 A1 A2 X3 Z3 B-
81
Z N5 G01 A1 A2 X3 Z3 B+
11. ábra
10. ábra
9. ábra
Lekerekítés programozása hajlásszögekkel
P3 >0 X3;Z3 ?;?
B-
P1
N5 G01 A X2 vagy Z2 B+ N6 X3 Z3
X
P2=?;?
?;? >0
>0
Miskolc, 2006-2007
N5 G01 A X2 vagy Z2 BN6 X3 Z3
8. ábra
Élletörés programozása hajlásszögekkel
X
X2;Z2
?;?
Z
N5 G03 B A X3 Z3
Körívszög kisebb mint 180 0
X1;Z1
P1
X1;Z1
12. ábra
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
Mintapélda CNC eszterga kézi programozására A munkadarab rajza: egyszerű kontúr, a nyersdarab 96 mm átmérőjű, 30 mm-es átmenő furattal, megmunkálandó a homlokfelület és a külső kontúr. A felfogási terv elkésztése a gépen alkalmazható befogási megválasztása, a programozói koordinátarendszer kijelölése, a CNC programozáshoz illeszkedő méretláncok megtervezése
Miskolc, 2006-2007
mód
82
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
Mintapélda CNC eszterga kézi programozására A szerszámozási terv elkésztése a gép szerszámozási lehetőségei és a feladat alapján az alkalmazandó szerszámok és szerszámtartók kiválasztása, a szerszámok pontos definiálása, megnevezése (Txx Dxx), a programozott pontok (P) kijelölése, a szerszámtípus és a korrekciók meghatározása. A mozgásciklusok tervezése a szerszámpályák kvalitatív és kvantitatív meghatározása
Miskolc, 2006-2007
83
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
Mintapélda CNC eszterga kézi programozására 1. Homlokfelület nagyolása: fogásmélység 1,5 mm, simítási ráhagyás 0,5 mm, előtolás 0,25 mm/ford. → F0.25 vágósebesség 80 m/min, → G96 S80 szerszám → T02 D2
Miskolc, 2006-2007
84
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
Mintapélda CNC eszterga kézi programozására 2. Külső kontúr nagyolása fogásmélység 3 mm, simítási ráhagyás 1 mm X és Z irányban, előtolás 0,25 mm/ford. → F0.25 vágósebesség 80 m/min, → G96 S80 szerszám → T02 D2 alkalmazott alprogram száma: L95
Miskolc, 2006-2007
85
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
Mintapélda CNC eszterga kézi programozására 3. Homlok majd külső felület simítása fogásmélység a simítási ráhagyások szerint, előtolás 0,1 mm/ford. → F0.1 vágósebesség 100 m/min, → G96 S100 szerszám → T08 D8 kontúrleíró alprogram száma: SPF110 → L110
Miskolc, 2006-2007
86
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
Mintapélda CNC eszterga kézi programozására A kontúrleíró alprogram %SPF110 (alprogram azonosító) N5 G00 G42 X56 Z58 (kezdőpontra állás) N10 G01 X72 A135 (45°-os élletörés) N15 X72 Z30 B22 (∅72 felület és R22 lekerekítés) N20 X100 A150 (30°-os kúpfelület) N25 M17 (alprogram vége)
Miskolc, 2006-2007
87
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
Mintapélda CNC eszterga kézi programozására %MPF100 (Főprogram azonosító) N5 G00 G90 G40 G53 D00 X200 Z300 (Szerszámváltási pozícióba mozgás) N10 T02 D02 M06 (Nagyoló szerszám beváltása) N15 G00 G54 G90 G40 G97 X99 Z58.5 S1000 M04 M08 (Főmondat) N20 G01 G96 X27 F0.25 S80 (Homlokfelület nagyolása) N25 G00X100 Z65 (Szerszám kiemelés) N30 R20=110 R21=56 R22=58 R24=1 R25=1 R26=3 R27=42 R29=31 (Regiszter értékadás) N35 L95 P1 (Esztergáló alprogram hívás, külső felület nagyolás)
Miskolc, 2006-2007
88
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
Mintapélda CNC eszterga kézi programozására N40 G00 G40 G97 X100 Z100 S1000 (Szerszám kiemelés) N45 G53 D00 X200 Z300 (Szerszámváltási pozícióba mozgás) N50 T08 D08 M06 (Símító szerszám beváltása) N55 G00 G54 G90 G40 G97 X62 Z58 S1000 M04 M08 (Főmondat) N60 G01 G96 X27 S100 F0.1 (Homlokfelület simítása) N65 G00 X62 Z61 (Szerszám kiemelés) N70 L110 P1 (Kontúrleíró alprogram hívás, külső felület simítás)
Miskolc, 2006-2007
89
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
Mintapélda CNC eszterga kézi programozására N75 G00 G40 X110 Z58 (Szerszám kiemelés) N80 G53 D00 X200 Z200 M05 M09 (Hátrafutás munkadarab cserehelyzetbe) N85 M02 (Program vége)
Miskolc, 2006-2007
90
Szerszámgépek, 4. félév BSC
Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke
Dr. Zsiga Zoltán:NC alapismeretek
EPA 320 Sinumerik 810T CNC eszterga utasításrendszere
Miskolc, 2006-2007
91
Szerszámgépek, 4. félév BSC