TVORBA TECHNOLOGICKÉHO MAKRA V SYSTÉMU KOVOPROG SVOČ – FST 2010 Karel Zeman, V Zátiší 159, 330 22 Zbůch, Česká republika ABSTRAKT Většina CAM systémů je schopna vytvořit technologii obrábění pro základní a běžně používané prvky strojních součástí. Pokud je třeba vytvořit technologicky nebo geometricky komplikovaný prvek je zapotřebí rozšířených možností daného softwaru. V případě Kovoprogu k tomuto slouží tvorba maker. Pro vhodnou demonstraci možností maker byla zvolena tvorba technologie drážek řemenic pro klínové řemeny a dále drážek s uživatelsky definovanými rozměry. Práce tedy řeší tvorbu dvou programů, které generují dráhy nástroje pro obrobení dané strojní součásti. Program je napsán v jazyku partprogramu, který vykonává jeden příkaz za druhým při dodržování logiky dle zvyklostí programovacích jazyků. Hotový program se pouze převede za pomoci postprocesoru do kódu čitelného daným strojem. KLÍČOVÁ SLOVA Makro, KOVOPROG, editor maker, technologická makra, řemenice pro klínové řemeny, zápichy – vnější, vnitřní. ÚVOD Hlavním účelem práce je vytvořit technologické makro generující dráhy nástroje pro drážky řemenic klínových řemenů a uživatelsky definované drážky včetně zápichů pro pojistné kroužky. VLASTNÍ TEXT PŘÍSPĚVKU O Kovoprogu Systém kovoprog je český software, jak i vyplívá z názvu společnosti. Dá se zařadit do skupiny nižších CAM systémů a to hlavně z důvodu, že v něm nelze generovat 3D technologie obrábění resp. ve velmi omezené míře a používá se převážně pro tvorbu technologie soustružení nebo frézování ve 2,5D. To že patří do nižších CAM systémů, ale neznamená, že by snad byl uživatelsky špatně řešený, ba naopak má prostředí pro práci velmi příjemné. Navíc cena, která se pohubuje v řádech desetitisíců za licenci a nepřeberné nabídce postprocesorů ne nadarmo patří k velmi oblíbeným softwarům v našich krajích. Režim maker Obecné funkce plně pokryjí technologii běžného obrábění. Pokud ale nastane problém např. s geometrickou nebo technologickou složitostí výrobku nebo podnik vyrábí produkty v určitých výrobkových řadách, má kovoprog velice dobře zpracovanou tvorbu maker. Makro zde, je tedy podprogram napsaný jazykem Kovoprogu, který po zadání požadovaných parametrů vykoná operaci, pro kterou byl vytvořen. Máme zde tedy makra geometrická a obecná, která nejsou náplní mé práce a makra technologická, těmito se už dle názvu budu v práci zabývat. Na obr.1 vidíme režim maker, ve kterém jsou jednotlivé sekce, v sekcích se nachází knihovny maker, které rozhodují o tom, zda jsou makra v nich technologická, geometrická či obecná. Pro vysvětlení, k čemu jednotlivé sekce slouží, zde není prostor, ale pro běžné používání je postačující znát, na co se používá sekce systém a vyhledávání. Pokud se knihovna nachází Obrázek 1 Režim maker v sekci systém, dá se vyvolat a použít jak v geometrii, tak
v technologii. Sekce vyhledávač nám otevře okno prohlížeče windows, nechá nám najít danou knihovnu maker na pevném disku či flash disku v pc a poté ji vložit do sekce systém. Editor maker Na obr.2 vidíme okno editoru maker, ve kterém je napsáno několik základních příkazů. Zeleně vyznačená místa nám rozdělují prostor do 3 oblastí a to: Do hlavičky makra, kde se nachází název makra a hlavně globální proměnné, které zde zastupují vstupní parametry makra. Dále vidíme tělo makra, kde na začátku se definují lokální proměnné, což jsou proměnné používající se pro různé mezi výpočty a vztahy potřebné pro chod makra a používající se čistě pro vnitřní pochody makra, dále zde vidíme právě nějaký mezi výpočet s použitím lokální proměnné a rutinu makra, což jsou příkazy popisující technologii obrábění. Nakonec je zakončení makra příkaze „endmac“ Okno se nechová jen jako prázdný list, ale obsahuje určitou nápovědu. Je to informační řádek, ve kterém se vypisují hlášení o stavu makra, dále informace o aktuálním umístění kurzoru a nakonec bublinková nápověda, která právě při použití rutin nebo jiných příkazů a funkcí zobrazuje, co daný příkaz požaduje, aby bylo zadáno. Právě tato nápověda je velice důležitá. Pokud tato nápověda nestačí, může programátor spustit ještě hlavní nápovědu kovoprogu, ve které je kompletně vše vysvětleno.
Obrázek 2 - Editor maker
Volba představitele 1. úkolem pro mě bylo vybrat představitele pro tvorbu makra. Po rozmyšlení a schválení vedoucím práce jsem zvolil výrobu drážek řemenic pro klínové řemeny. Dle mého dostatečně splňuje rozsah zadání práce, protože řemenice je strojní součást, která lze dobře a komplexně parametrizovat. Uživatel tedy pouze rozhodne, který typ drážek chce vyrobit a makro se postará o zbytek. Samo zvolí jednotlivé rozměry drážky pro daný typ, včetně výběru sklonu boku drážky. Právě sklon boku drážky se řídí dle typu řemenice a výpočtového průměru. Co uživatel musí zadat, si ukážeme dále. Kdyby makro zvládalo pouze těchto 6 typů drážek, byly by jeho možnosti dosti omezené, proto jsem se rozhodl, rozšířit makro o uživatelsky definované drážky. Protože ale možnosti tvorby maker jsou určitým způsobem omezeny, bylo výhodnější vytvořit ještě jedno makro, které řeší právě otázku uživatelsky definovaných řemenic nebo jejich mutaci – zápichy pro pojistné kroužky. Popis dialogových oken obou maker a jejich vývojové diagramy Dialogové okno prvního makra a popis. Viz.obr.4 Vývojový diagram prvního makra s popisem jednotlivých funkcí. Viz.obr.7 Dialogové okno druhého makra a popis. Viz.obr.5 Vývojový diagram druhého makra s popisem jednotlivých funkcí. Viz.obr.8 Vývojový diagram operace dokončování Vývojový diagram operace hrubování Obrázek držáky řemenice s obecnými kótami. (legenda k dialogovým oknům)
Chybová hlášení Samozřejmě se při vkládání vstupních parametrů uživatel může dopustit chyby, pokud to nastane, makro vždy vypíše hlášení s tím, co musí provést, aby chybu napravil. Dále při tvorbě makra musí dojít k určitým omezením, buď z důvodu technologických, geometrických nebo omezených dovedností kovoprogu. Dále je výčet nejdůležitějších z nich: Ošetření chyb na vstupu: - vložení chybné vstupní hodnoty (chybný typ proměnné nebo chybný výraz) - zadání příliš velkého úhlu sklonu boku drážky (např. 180° nebo 90° u drážky se sražením 45°) Omezení technologická: - šířka nože (musí se vejít do nejužšího místa s přídavkem pro dokončování) - poloměr špičky nože (pokud je vůči šířce nože příliš velký => neefektivní hrubování) - příliš velký přídavek pro dokončování vůči velikosti nože (při dokončování by mohlo dojít ke zlomení břitu) Omezení kovoprogem: - použití pouze dvou seřizovacích bodů zapichovacího nože (vnější obrábění.: seřizovací bod 2 vnitřní obrábění: seřizovací bod 8) Náhled vygenerovaných drah Krátké video s obráběním drážky viz. obr.3 Obrázky:
Obrázek 3 Vygenerované dráhy nástroje
Obrázek 4 Dialogové okno prvního makra
Obrázek 5 - Dialogové okno druhého makra
Obrázek 6 Obrázková nápověda k dialogovým oknům
Klínové Řemenice
Typ řemenic eZ
Ne
Typ řemen. A
Ne
Ne
Typ řemen. E
Ne Chybný parametr
An o
An o
An o
Přiřazení parametrů
Úhel sklonu boku Malý průměr řemenice
Kontrola chyb
Přiřazení úhlu
N e
Výpis parametrů
A no
N e
Chy ba
Výpis parametrů
Výpis chyby i=1 to počet řemenic
Způsob Bez soustružen hrubování í Výpočty ii=1 to počet hloubek zap. iii=1 to počet šířek zap.
Dráhy pro hrubování
iiii=1 počet ttřísek
to
Dráhy pro hrubování Rádiusu
Způsob soustružen í Bez dokonč. Dokončení zápichu
Klínové Řemenice Obrázek 7 Vývojový diagram drážek řemenic pro klínové řemeny
Obecné Řemenice
Chy ba
Kontrola chyb
Výpis
chyby
N e Vnější, vnitřní
Vně jší
i=1 to počet drážek
i=1 to počet drážek
Způsob bez hrubov soustružení ání
Způsob bez hrubov soustružení ání
Výpočty
Výpočty
ii=1 to počet hloubek zap.
ii=1 to počet hloubek zap.
iii=1 to počet šířek zap.
iii=1 to počet šířek zap.
Dráhy pro hrubování
Dráhy pro hrubování
Rádius nebo zkosení
Zkos ení
Rádi us
bez hrubová Způsob ní
Zkos ení
bez Způsob hrubová ní soustružení
soustružení
iiii=1 počet třísek
to
Dráhy pro hrubová ní
Vnit řní
bez
Způsob dokon soustruženíč.
Dokončení zápichu
Rádius nebo zkosení
bez hrubová Způsob ní soustružení
bez Způsob hrubová ní soustružení
iiii=1 to počet bez třísek Způsob dokon Dráhy č. soustružení pro hrubován í Dokončení zápichu
iiii=1 počet třísek
Rádi us
to bez
Způsob dokon Dráhy soustruženíč. pro hrubová ní Dokončení zápichu
Obecné Řemenice
Obrázek 8 – vývojový diagram uživatelsky definovaných drážek
iiii=1 to počet bez třísek Způsobdokon č. Dráhy soustružení pro hrubován í Dokončení zápichu
ZÁVĚR A DOPORUČENÍ Práce má dva hlavní cíle. Prvním je upevnění mých znalostí programování CNC strojů včetně volby vhodných technologií a druhým je funkční program, který je dále možno používat, jak pro výukové účely, tak pro tvorbu technologie při reálných situacích tvorby CNC programů za pomoci CAM systému KOVOPROG. PODĚKOVÁNÍ Hlavní poděkování patří vedoucímu mé práce panu Doc. Ing. Jiřímu Česánkovi, Ph.D. za předání potřebných zkušeností a poskytnutí cenných rad v oblasti tvorby makra a programování CNC strojů. LITERATURA Knižní publikace: [I] Nápověda systému KOVOPROG [II] LEINVEBER J., VÁVRA P., Strojnické tabulky druhé doplněné vydání [III] STANĚK,J.-NĚMEJC,J. Metodika zpracování a úprava diplomových prací. Plzeň: ZČU, 2005 [IV] MLEZIVA J., Možnosti převoditelnosti maker mezi jednotlivými verzemi systému KOVOPROG Software [A] Microsoft Office 2007 (MS Word, MS Excel, MS PowerPoint) [B] KOVOPROG [C] Catia V5R19
