Curs MLCN Masini Comanda Numerica [PDF]

Zitiervorschau

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Modulul II Repartizarea procentelor pentru nota finala examen: Modul I + Modul II – reprezinta 50% din nota finala; Proiect - reprezinta 50% din nota finala;

Sef lucr.dr.ing. Ion BARBU

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA CUPRINS

I. II. III. IV. V. VI.

Conceptul de maşină de lucru – Clasificare maşini unelte; Scula aşchietoare; Procesul tehnologic - structură - elementele lui componente; Mişcările maşinilor unelte; Productivitatea maşinilor unelte; Comanda numerică a maşinilor unelte;

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA MAŞINA – este construcţia care transformă energia mecanică în altă formă de energie sau, în sens invers, din alta formă de energie în energie mecanică.

Maşinile se clasifică în : - maşini de forţă (energetice) - maşini de lucru MAŞINA DE FORŢĂ furnizează energie sub diferite forme, inclusiv mecanică. MAŞINA DE LUCRU primeşte energie sub diferite forme, o transformă şi execută anumite obiecte sau produse. Maşina de lucru este construcţia ce efectuează lucrări de execuţie parţiala sau produse, prin mişcări cu diferiţi parametri şi transformări de energie.

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA I. DEFINIREA MAŞINILOR UNELTE

MAŞINA UNEALTĂ se defineşte ca fiind o maşină de lucru având ca scop formarea pieselor, pe procese bazate pe îndepărtarea adaosului de prelucrare sub formă de aşchii sau particule în anumite condiţii economice, precizie dimensională şi de formă şi calitate a suprafeţei. MAŞINA UNEALTA este o maşina de lucru având rolul de a modifica forma şi dimensiunile unor corpuri, în general metalice, prin procesul de aşchiere, cu o anumită capacitate de producţie, precizie dimensională şi calitatea suprafeţei. Maşinile unelte se pot utiliza independent sau în grupuri de maşini-unelte cu funcţionare corelata succesiv prin o parte a procesului de producţie rezultând liniile tehnologice.

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Carusel CLASIFICAREA MAŞINILOR UNELTE Criteriile de clasificare ale maşinilor unelte sunt:

• • • • •

după procesul de prelucrare; după gradul de specializare; după precizie după mărime după greutate

Frontale

Normale

1. STRUNJIRE

Strunguri

Normale Frontale Carusel Automate Specializate

Automate

Parti componente

Specializate

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA 2. Găurire Alezare

Maşini de găurit Maşini de alezat Maşini orizontale de alezat şi frezat

Verticale şi universale Maşini de găurit radiale Maşini de găurit in coordonate Alte maşini de găurit Maşini de alezat Maşini de alezat şi frezat

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA 3. Frezare

Maşini de frezat Maşini de debitat Maşini de retezat

Maşină de frezat universală şi orizontală Maşini de frezat verticale Maşini de frezat longitudinale Maşini de frezat specializate Maşini de debitat Maşini de retezat

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Maşini de rectificat 4. Rectificare Maşini de ascuţit Maşini de suprafinisare Polizoare

Maşini de rectificat rotund Maşini de rectificat plan Maşini de rectificat specializate Maşini de ascuţit Maşini de suprafinisat Maşini de suprafinisat specializate Polizoare

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA

5. Danturare Filetare

Maşini de frezat danturi Maşini de mortezat, rabotat şi broşat danturi Maşini de Maşini de rectificat şi superfinisat danturi danturat Alte maşini de prelucrat danturi Maşini de filetat Maşini de filetat externe Maşini de filetat universale Maşini de rectificat filete

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Masinile unelte de rabotat au o cursa activa, in care are loc aschierea, urmata de o cursa in gol, de intoarcere a sculei in pozitia initiala.

6. Rabotare Mortezare Broşare

Maşini de rabotat Maşini de mortezat Maşini de broşat Maşini specializate Maşini de echilibrat

Maşini de rabotat Maşini de mortezat Maşini de broşat Maşini specializate Maşini de echilibrat

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA II. SCULE AŞCHIETOARE

Fγ Fα

A = corpul cuţitului – faţete, muchii care alcătuiesc geometria cuţitului B = coada cuţitului – partea de prindere în port sculă Fγ = faţă degajare (aşchii) Fα = faţă de aşezare

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA III. Procesul tehnologic - structură - elementele lui componente Ca parte integrantă a proceselor de producţie, procesele tehnologice pot fi: - procese tehnologice de prelucrare mecanică; - procese tehnologice de asamblare.

Procesul tehnologic de prelucrare mecanică prin aşchiere cuprinde acea parte a procesului de producţie legată nemijlocit de schimbarea formei geometrice a semifabricatelor, referindu-se la totalitatea procedeelor aşchietoare utilizate precum şi a activităţilor prestate de personalul de deservire directă a maşinilor-unelte în vederea obţinerii piesei finite. Procesul tehnologic se realizează la diferite locuri de muncă.

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA LOCUL DE MUNCĂ reprezintă acea parte din suprafaţa de producţie echipată cu utilajul corespunzător efectuării lucrării realizate pe el. În cadrul procesului tehnologic, la un loc de muncă asupra unui semifabricat se efectuează mai multe operaţii. OPERAŢIA reprezintă partea din procesul tehnologic care se execută la una sau mai multe aşezări ale piesei (legată de instalarea semifabricatului) la un anumit loc de muncă. La schimbarea locului de muncă şi executarea procesului tehnologic de alt lucrător, prelucrarea va conţine o altă operaţie. La rândul ei operaţia poate fi constituită din mai multe faze. FAZA este acea parte a operaţiei caracterizată prin prelucrarea uneia sau mai multor suprafeţe dintr-o singură aşezare şi poziţie cu una sau mai multe scule şi cu acelaşi regim de aşchiere. De exemplu prelucrarea a două diametre ale unui arbore în trepte la strung din două aşezări, constituie câte o fază (respectiv două faze). Fazele sunt compuse din mai multe treceri.

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA TRECEREA se desfăşoară în timpul procesului de îndepărtare a unui adaus de prelucrare la aceeaşi aşezare şi poziţie a semifabricatului, inclusiv cu acelaşi regim de aşchiere fiind de regulă caracterizat printr-o singură valoare a adâncimii de aşchiere. Fazele şi trecerile se compun din mânuiri, care reprezintă de fapt mişcările executate de operatorul uman în timpul prelucrării sau în vederea pregătirii lucrării. MIŞCAREA se consideră elementul ultim în care se poate descompune un proces tehnologic.

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Etapele proiectării proceselor tehnologice Proiectarea proceselor tehnologice, în general, trebuie să parcurgă următoarele etape:  Studiul documentaţiei tehnice, al piesei finite şi a semifabricatului.  Alegerea justificativă a semifabricatului.  Stabilirea succesiuni şi conţinutului operaţiilor şi a fazelor.  Calculul erorilor de prelucrare în baza schemelor de aşezare şi fixare, dând posibilitatea alegerii judicioase a variantei (sau variantelor).  Indicarea echipamentului tehnologic adecvat variantei alese (inclusiv S.D.V.-urile).  Calculul adaosurilor de prelucrare şi a dimensiunilor intermediare.

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Etapele proiectării proceselor tehnologice  Determinarea regimurilor de prelucrare (inclusiv al regimului optim de aşchiere).Calculul preciziei de prelucrare;  Normarea tehnică;  Sincronizarea operaţiilor şi ridicarea diagramei de încărcare a utilajelor;  Întocmirea planului de asamblare al echipamentelor tehnologice, a schemelor de transport operaţional – traseul semifabricatelor;  Alegerea justificativă a celor mai bune soluţii, definirea variantei tehnico-economice optime;  Întocmirea documentaţiei tehnologice (planul de operaţii, fişa tehnologică, purtătorul de program – banda perforată, memoriul justificativ de calcul etc.) pentru varianta adoptată în final.

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Model fişă tehnologica

1. Numărul operaţiei; 2. Denumirea operaţiei; 3. Atelierul de fabricare; 4. Maşina unealtă; 5. SDV - urile necesare; 6. Indicaţii tehnologice; 7. Numărul de piese fabricate simultan; 8. Echipa care realizează operaţiile; 9. Timpul normat: timpul de pregătire – încheiere şi timpul unitar; 10. Categoria de calificare a operatorului; 11. Valoarea manoperei pe operaţie. 12. Numărul fişei tehnologice; 13. Data întocmirii fişei tehnologice; 14. Desenul piesei sau o schiţă a acesteia; 15. Denumirea produsului, a piesei / reperului 16. Numărul desenului, poziţia, nr. bucăţi pe produs; 17. Seria - programa de fabricare; 18. Numele tehnologului; 19. Numele normatorului. 20. Materialul piesei, respectiv − Standard; − Calitate - stare; − Dimensiuni – secţiune, lungime, lăţime, profil etc.; − Cantitatea necesară pentru o piesă; − Valoarea materialului.

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Model plan de operaţii tehnologice 1. Date pentru identificarea locului de muncă; 2. Date pentru identificarea produsului / piesei; 3. Date pentru identificarea operaţiei tehnologice şi paginii planului de operaţie; 4. Date privind materialul piesei; 5. Date privind maşina unealtă pe care se realizează operaţia; 6. Date privind dispozitivele de lucru; 7. Date privind mediul de lucru; 8. Date privind norma de timp pe operaţie; 9. Date privind proiectantul operaţiei; 10. Instrucţiuni suplimentare.

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA

Exemplu de plan de operaţii tehnologice

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Sisteme de masurare neconventionala a timpilor de munca Ca metode de măsurare şi de analiză a timpului de muncă întâlnim:  Metode de înregistrare directă a timpului – cronometrarea – fotografierea  Metode de înregistrare indirectă a timpului – observări instantanee – măsurarea timpului pe microelemente  Filmarea  Utilizarea magnetofonului  Oscilografierea

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA III. MIŞCĂRILE MAŞINILOR UNELTE

Mişcările necesare sunt:

- mişcări de generare - mişcări auxiliare

MIŞCĂRILE DE GENERARE sunt executate de MU şi se execută în timpul procesului de prelucrare. MIŞCĂRILE AUXILIARE sunt executate în afara procesului de prelucrare şi sunt executate la MU neautomate de către operatorul uman. Ele se mai numesc şi mişcări ajutătoare, sau în gol. Ele sunt: alimentarea cu piese, alimentarea cu scule, transportul semifabricatelor, reglarea lanţurilor cinematice, poziţionarea reciprocă piesă-sculă, comutări (comenzi) şi protecţia MU şi a operatorului uman. Ele se pot repeta o singură dată în ciclu sau de mai multe ori.

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Piesele îşi primesc forma finală prin prelucrare pe maşini unelte, funcţie de informaţiile pe care omul le furnizează. Acest lucru este valabil atât in cazul maşinilor conduse manual de către operatorul uman după datele unui desen, cât şi in cazul maşinilor automate care lucrează după un program dat. Geometria reperelor supuse prelucrării se obţine prin mişcări combinate între sculă şi piesă, după trasee şi regimuri de lucru impuse, realizate de lanţurile cinematice generatoare. Aceste mişcări sunt însoţite de operaţii auxiliare realizate de lanţurile cinematice auxiliare (prinderea semifabricatului şi eliberarea piesei, reglaje ale poziţiei relative sculă/piesă, pornire/oprire, inversarea sensului de mişcare, schimbarea turaţiilor şi avansurilor etc.).

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA

PRODUCTIVITATEA maşinii unelte este dată de timpul consumat pentru realizarea unei piese, ca sumă a timpilor necesari desfăşurării procesului de prelucrare şi a celor auxiliari.

Dezideratul general de creştere a productivităţii maşinii unelte a impus soluţia automatizării mişcărilor de prelucrare şi a celor auxiliare. Aceasta se realizează prin intermediul unor sisteme de automatizare cu comandă “programată” pe un suport extern numit port-program, acţionat mecanic, hidraulic, pneumatic sau electric.

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA  Masini unelte cu comandă numerică;  Linii flexibile de fabricaţie

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Exemplu de BLOC DE COMANDA I-O(Intrare-Iesire)

Plaje de valori : 4÷20 mA, 0÷20mA, 0÷5 V, -5÷5 V, 0÷10 V, -10÷10 V

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA

Blocurile analogice I/O - conectează la automatul programabil senzori al căror semnal de ieşire este proporţional cu valoarea mărimii măsurate, respectiv, actuatoare a căror ieşire variază proporţional cu semnalul primit de la automat. Blocurile digitale I/O - se conectează la senzori şi actuatoare care funcţionează pe principiul ON/OFF, semnalele de intrare/ieşire fiind semnale digitale. Modulele inteligente I/O au în structură propriul microprocesor şi propria memorie. Aceste blocuri au fost proiectate şi realizate pentru scopuri speciale, cum ar fi numărătoare de frecvenţă înaltă, sau module de servocontrol pentru motoare electrice.

Blocuri de intrare/ieşire

Module externe de conectare pentru intrări şi ieşiri aflate la distanţe considerabile de automatul programabil

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA COMANDA NUMERICĂ A MAŞINILOR UNELTE Prescurtarea NC vine din limba engleză prin abrevierea cuvintelor numerically controller, ceea ce înseamnă o numărare continuă respectiv de a comanda prin cifre. Comanda numerică (Numerical Control) este un procedeu de comandă automată ce permite poziţionarea sau ghidarea unui organ mobil în orice moment al mişcării, funcţie de coordonatele lui. Comanda numerică permite realizarea unei mişcări precise după o traiectorie impusă, cu obţinerea unui profil special ce nu poate rezulta prin alt procedeu de prelucrare.

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Derularea in scris a proceselor de comandă şi de lucru in maşinile unelte şi in liniile de fabricaţie presupune ca datele necesare desfăşurării procesului, exprimate in cifre pe un formular de programare (coduri), să fie stocate pe un purtător de informaţie care se introduce in aparatura de comandă a maşinii unelte.

Înregistrarea informaţiei de prelucrare pe port program se face: analogic, sub forma geometriei şi dimensiunilor port-programului (camă, şablon, model, opritori reglabili); numeric (digital), sub forma unei înşiruiri de numere pe un purtător adecvat (bandă perforată, bandă magnetică sau cartele magnetice).

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Astfel comanda după program apare ca o comandă de copiere in care, locul şablonului (analog din punct de vedere geometric cu suprafaţa care se prelucrează) este preluat de banda perforată conţinând informaţii despre geometria piesei, date tehnologice şi mişcări auxiliare, toate sub forma codurilor numerice. In continuare vom dezvolta structura de bază a automatizării cu profil larg.

Aceste date sunt citite continuu de către maşină, dacă este cazul se restochează până la prelucrare şi se transformă apoi în impulsuri electrice pentru comenzile de mişcare şi (sau) comutare ale componentelor de poziţionare. Supravegherea simultană a acestor comenzi se efectuează prin măsurare nominală în timp real a traiectoriei rezultante

Maşină unealtă; Robot industrial; Celulă flexibilă

Program sursă

Acţionare

Prelucrare date

Procesare

Soluţie integrată

Amplificator de putere

Calculator pentru interpolare

Post-procesare

On-line Off-line

Poziţie programată

Comparator de poziţie

Traductor de poziţie

Comanda maşinii

Desen piesă (Traiectorii)

Poziţie efectivă

Elaborare program

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA

Structura unui sistem de comandă numerică CN

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA ECHIPAMENTE DE CONTROL NUMERIC Impulsurile electrice de comandă a mişcărilor au o anumită frecvenţă în timp, ceea ce duce la obţinerea unor viteze axiale şi de rotaţie uniforme. Fiecare rotaţie cu un anumit unghi a axului motorului electric pas cu pas, determină o rotaţie cu un anumit unghi sau o deplasare axială pentru subansamblul mobil al maşinii unelte, rezultând astfel acţionarea. 1 sistem de antrenare a saniei; 2 sania maşinii unelte; 3 dispozitiv de măsurare a traiectoriei; 4 comparator de valori Nominal/Real; a impuls pentru motorul de antrenare; w valoarea nominală introdusă; x valoarea reală determinată; y valoarea de reglare, ajustată. Schema de bază a comenzii numerice pentru acţionarea unei axe

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Comenzile numerice sunt circuite deschise de acţionare, astfel citirea benzilor perforate sau transmiterea de impulsuri motoarelor pas cu pas conduc la deplasări rapide ale saniei maşinii unelte, pas cu pas, in poziţia dorită. Deviaţiile de la poziţia nominală ce apar sunt dependente de precizia de lucru a motorului. Regulatoarele sunt circuite închise de acţionare astfel ca în timpul execuţiei comenzii de deplasare a saniei maşinii unelte după traiectoria programată, un sistem suplimentar de măsurare semnalizează poziţia reală a acesteia, timp în care se face şi compararea cu poziţia nominală. Funcţie de valoarea rezultată în comparator se realizează o corecţie a poziţiei cu ajutorul unui motor de antrenare, pe baza unui semnal de compensare.

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA IDENTIFICAREA TIPURILOR DE MISCARI FOLOSITE DE M.U.C.N Mişcările executate de scule (sănii) şi piese (suporţi) în timpul prelucrărilor sunt mişcări principale, mişcări de avans sau mişcări de poziţionare (reglare). In funcţie de natura prelucrării realizate cât şi de maşina unealtă folosită aceste mişcări sunt executate de scule, de piese sau de ambele. MIŞCĂRILE PRINCIPALE sunt specifice prelucrărilor de deformare, tăiere, asamblare etc. MIŞCĂRILE DE AVANS permit împreună cu cele principale derularea continuă a prelucrării şi pot fi mişcări de avans propriu-zise, de avans rapid sau de deplasare lentă, pentru apropierea sau părăsirea locului de prelucrare. MIŞCĂRILE DE POZIŢIONARE permit modificarea dimensională a piesei sau servesc procesului de măsurare

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Tipuri de miscari folosite in CN

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Desfăşurarea proceselor de prelucrare pe maşini unelte cu comandă numerică impune deplasări ale săniilor pe cele trei direcţii ale sistemului de coordonate. Traiectoriile de deplasare ale elementelor executoare se realizează prin comandă punct cu punct, comandă in linie sau prin comandă de conturare. Acest tip de comandă este cel mai simplu, el nu necesită aflarea şi programarea de relaţii matematice pentru traiectoriile de deplasare. Este utilizat la maşini unelte cu comandă numerică pentru executarea operaţiilor de găurire, de frezare, de sudură in puncte etc. Comanda de prelucrare punct cu punct

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA La comanda in linie (segmentul prelucrat este 1-2-3-4-5), prelucrarea se realizează între capetele unui segment Deci deplasarea sculei cu o anumită viteză de avans se face de-a lungul distanţei dintre două puncte. De obicei mişcările au loc in ghidajele săniilor dispozitivelor comandate prin coordonate. Fiind stabilit raportul intre viteze, mişcarea se poate desfăşura simultan in ambele direcţii ale coordonatelor. Comenzile în linie se întâlnesc la maşinile pentru strunjit şi la cele pentru operaţii de frezare. Comanda în linie

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA La comanda prin conturare, săniile maşinilor unelte se pot deplasa in toate direcţiile sistemului de coordonate. Piesa este prelucrată in timpul avansului generându-se segmente plane, spaţiale sau chiar arii spaţiale. Informaţiile privind traiectoria sunt introduse continuu in aparatura de comandă a maşinii unelte. Pentru avansuri cu viteză constantă de lucru pe curbe, sunt necesare şi date privind viteza de deplasare a săniilor. Astfel se nasc relaţii matematice funcţionale între mişcările corespunzătoare axelor sistemului de referinţă Comanda prin conturare Dacă primele două tipuri de comenzi nu implică existenţa unor relaţii funcţionale cea prin conturare implică existenţa unor relaţii de tip funcţie.

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA SISTEME DE MĂSURARE A TRAIECTORIILOR Sistemele de măsurare a traiectoriilor sunt foarte complexe, de mare precizie, ele făcând parte din componentele cele mai sensibile ale maşinilor echipate cu comandă numerică Măsurarea tip analogic a traiectoriei, este o măsurare continuă a mişcării saniei, cu modificarea continuă şi uniformă a valorilor. Modificarea valorilor este asemănătoare variaţiei mărimii fizice cu care este comparată deplasarea saniei. Măsurarea tip digital a traiectoriei, la care valoarea măsurată se modifică continuu cu un număr finit de unităţi, de exemplu cu paşi digitali sau impulsuri de tensiune.

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Măsurarea absolută se realizează dintr-un punct de referinţă constant care este poziţia de 0 in cuplarea săniilor maşinilor unelte şi corespunde punctului de referinţă al maşinii unelte şi al sistemului de coordonate al piesei.

Măsurarea incrementală se efectuează plecând de la un punct de măsurare anterior şi este deci o măsurare relativă. Suma incrementelor de traiectorie pe care le parcurge sania port sculă este reprezentată pe desene printr-un lanţ de cote.

Reprezentare digitală (1 absolut; 2 incremental)

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Tipul procedeului de măsurare utilizat pentru o anumită prelucrare se stabileşte încă de la alegerea maşinii unelte cu comandă numerică.

1 cursor; 2 cablu de rezistenţă (a tensiune maximă de lucru, b tensiune intermediară); 3 instrument de măsură (comparator); 4 rezistenţă (prin divizare în segmente mici şi egale se poate utiliza sistemul de măsură analog/incremental) Schema de măsurare a traiectoriei în sistem analogic/absolut

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA

Măsurarea traiectoriei în sistem digital/absolut 1- sania maşinii; 2 - foto-celule; 3 - scala de măsurare digital /binar; 4 - comparator real/nominal

Măsurare digital/incrementală

1- sania maşinii; 2 - fotocelule; 3 - etalon gradat; 4 - numărător electronic

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Banda Perforata

In sistemul binar se utilizează doar cifrele 0 si 1 având semnificaţia: la cifra 1 semnalul poate trece prin perforaţia benzii, închizându-se circuitul electric la citire (palpare); la cifra 0 nu există o perforaţie a benzii şi circuitul se întrerupe.

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Exemplu de program CNC % O0111 (conturare) N10 G20 G40 G80 G90 G94 G96 N20 M06 T01 N30 G43 H01 N40 M03 S200 N50 G00 X0.0 Y0.0 N60 G00 Z.2 N70 G01 Z-.25 F10. N80 G01 X0.0 Y-.35 N90 G01 X.40 Y-.35 N100 G02 X.55 Y-.20 I.15 J.0 N110 G01 X.75 Y-.20 N120 G02 X.65 Y-.10 I.0 J.10 N130 G01 X.65 Y0.0 N140 G01 X0.0 Y0.0 N150 G01 Z.2 N160 G00 Z5. N170 G00 X2. Y2. N180 M05 N190 M30 %G00 X0.0 Y0.0

Simularea traseului sculei

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Coordonate carteziene 3D

2D

Pozitia P1 P2 P3 P4

Coordonatele carteziene X100 Y50 X-50 Y100 X-105 Y-115 X70 Y-75

Pozitia P1 P2 P3

Coordonatele carteziene X10 Y45 Z-5 X30 Y60 Z-20 X45 Y20 Z-15

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Coordonatele absolute

Pozitia P1 P2 P3

Pozitiile in dimensiuni absolute X20 Y35 X50 Y60 X70 Y20

Pozitia P1 P2 P3 P4

Coordonatele absolute X25 Z-7.5 X40 Z-15 X40 Y-25 X60 Z-35

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Coordonatele relative(incrementale)

Pozitia P2 P3 P4

Dimensiuni incrementale X20 Y35 X30 Y20 X20 Y-35

Calculate fata de:

Pozitia

Punctual zero P1 P2

P2 P3 P4

Dimensiuni incrementale X15 Z-7.5 Z-10 X20 Z-10

Calculate fata de: P1 P2 P3

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Coordonatele polare

Pozitia Coordonatele polare P1 RP=100 AP=30 P2 RP=60 AP=75 RP: Polar radius AP: Polar angle

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA % O0111 (conturare) N10 G20 G40 G80 G90 G94 G96 N20 M06 T01 N30 G43 H01 N40 M03 S200 N50 G00 X0.0 Y0.0 N60 G00 Z.2 N70 G01 Z-.25 F10. N80 G01 X0.0 Y-.35 N90 G01 X.40 Y-.35 N100 G02 X.55 Y-.20 I.15 J.0 N110 G01 X.75 Y-.20 N120 G02 X.65 Y-.10 I.0 J.10 N130 G01 X.65 Y0.0 N140 G01 X0.0 Y0.0 N150 G01 Z.2 N160 G00 Z5. N170 G00 X2. Y2. N180 M05 N190 M30 N 200 G00 X0.0 Y0.0

%

Elementele obligatorii conţinute de program sunt:

• simbol de început de program - % • pregătire program (comentariu); • program principal; • sfârşit de program de prelucrare; • subprogram dependent de programul principal (turaţii limită şi constante ale sculei); • simbol sfârşit de program - %

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA

N - numărul secvenţei

(identificatorul N), în ordine crescătoare;

G - funcţii pregătitoare

(identificatorul G), cu rol de pregătire a maşinii unelte pentru o operaţie dată ce implică deplasarea sculei aşchietoare;

G00, G01, G02 si G03

Funcţi a % N L G00 G01 G02 G03 G04 G26 G27 G28 G29 G32 G33 G36 G38 G39 G40 G41 G42 G44 G45 G54 G60 G63 G64 G90

Adrese pentru funcţiunile maşinii - început de program; - număr fază; - număr subprogram; - mers rapid; - interpolare liniară; - interpolare circulară în sens orar; - interpolare circulară în sens antiorar; - temporizare în număr de rotaţii ale arborelui principal (AP); - programare rază după axa X; - programare diametru după X; - autoprogramare pentru strunjire plană (frontală); - autoprogramare pentru strunjire longitudinală; - deplasare la poziţia de schimbare a sculei; - filetare cu pas constant; - deplasare la punctul de început al programului; - autoprogramare START; - autoprogramare STOP; - sfârşit de echidistanţă; - echidistanţă stânga în sensul de prelucrare; - echidistanţă dreapta în sensul de prelucrare; - completare prin unghi; - completare prin cerc; - deplasare punct nul; - oprire exactă (poziţionare precisă); - tarodare cu mandrină de compensare; - regim de conturare fără compensare erori de poziţie; - introducerea dimensiunilor absolute;

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA X, Y si Z - date dimensionale (identificatorii X,Y,Z,A sau B), de localizare şi orientare a sculei aşchietoare;

X Z C: 0...360 I

F - funcţia de avans (identificatorul

F), folosită pentru specificarea mărimii vitezei de avans pentru scula aşchietoare;

S - funcţia turaţie (identificatorul S),

folosită pentru specificarea turaţiei arborelui principal al maşinii unelte;

T - scula aşchietoare (identificatorul T),

folosită pentru specificarea sculei şi a traseului acesteia în operaţia curentă;

M - funcţii multiple (identificatorul M), folosite pentru a desemna modul particular de operare ON/OFF;

K

- informaţie de traiectorie după axa X [mm]; - informaţie de traiectorie după axa Z [mm]; - unghiul de rotaţie al arborelui principal în multiplii de1; - parametru de interpolare pentru axa X în [mm] pasul filetului paralel cu axa X în [mm/rot]; - temporizarea în secunde, respectiv rotaţii ale arborelui principal;

F S T R P M00 M02 M3 M4 M5 M8 M9 M10

- parametrul de interpolare pentru axa Z în [mm] (G90/G91) - pasul filetului paralel cu axa Z în [mm/rot]; - avansul în [mm/rot]; - turaţia arborelui principal [rot/min]; - număr sculă; - valoarea adâncimii de aşchiere, [mm]; - parametru (în număr de 49); - oprire programată necondiţionată; - sfârşit de program cu revenire la prima fază; - sens de rotaţie a arborelui principal spre dreapta; - sens de rotaţie a arborelui principal spre stânga; - oprire arbore principal; - pornire răcire; - oprire agent de răcire; - oprirea arborelui principal ;

M11 M12 M22 M60

- pornire transportor şpan; - oprire transportor şpan; - revenire din subprogram. - schimbare sculă;

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA În programarea maşinilor unelte cu comandă numerică se deosebesc 4 etape : • Se strâng informaţii de desen şi tehnologie in planul de operaţii (prinderea piesei şi posibilităţile de măsurare); • Informaţiile centralizate în planul de operaţii se trec ca propoziţii (transcrierea programată a unei etape din procesul de prelucrare) in formularul de programare. Tot aici se calculează şi se transformă informaţiile de poziţie, coordonate ale maşinii unelte, în informaţii codificate; • Scrierea programului sursa; • Efectuarea probei programului pe un simulator sau pe maşina unealtă, înaintea începerii procesului de producţie. Proba are drept scop depistarea eventualelor greşeli din program, respectiv optimizarea programului conceput.

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA % - Simbol de inceput de program; O0001 - (date despre program in format text)

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA G21 G17 … - functii pregatitoare

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA M06 T01 … - functii de schimbare scula

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA M03 S800 … - functii de punere in miscare de rotatie a sculei, [rot/min]

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA G00 - deplasare rapida(scula nu se afla in contact cu semifabricatul; Z1 - pozitionare rapida la Z = 1mm; M08 – pornire lichid de racire.

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA N30 G01 Z-0.3 F15

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA N35 G01 X60 Y0

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA N40 G01 X60 Y40

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA N50 G02 X50 Y50 I0 J-10

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA N55 G03 X70 Y50 I10 J0

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA N60 G02 X80 Y60 I10 J0

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA N65 G01 X120 Y60

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA N70 G01 X120 Y0

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA AXE si MISCARI În domeniul comenzii numerice s-a adoptat noţiunea de axă, pentru a defini fiecare direcţie fixă de deplasare rectilinie sau circulară, deplasare care poate fi executată de organele mobile comandate ale maşinii-unelte. Axelor maşinii-unelte li se atribuie o anumită simbolizare şi sensuri de deplasare, puse de acord la nivel internaţional prin recomandarea ISO R-841, iar la nivel naţional prin STAS 8902-83. Rolul normativelor este de a crea, din acest punct de vedere, un limbaj comun între diferitele centre de programare, şi respectiv fabricanţii şi utilizatorii de maşini unelte comandate numeric.

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA MIŞCAREA RECTILINIE Axa Z este identică sau paralelă cu axa arborelui principal al maşinii. este identică cu axa sculei la maşinile de găurit (MG), maşinile de frezat (MF), maşinile de alezat şi frezat (MAF), unde arborele principal antrenează scula, în timp ce la maşinile prelucrătoare de corpuri de revoluţie cum ar fi strungurile normale (SN) sau maşinile de rectificat (MR) axa Z este identică cu axa semifabricatului. Axa X este în majoritatea cazurilor orizontală şi paralelă cu suprafaţa de aşezare a piesei, reprezentând axa principală de deplasare în planul în care se realizează poziţionarea piesei faţa de sculă. Axa Y întregeşte triedrul şi este deci perpendiculară pe planul XOZ, sensul pozitiv (+) corespunde triedrului de sens direct sau este dat de regula mâinii drepte.

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA MIŞCAREA DE ROTAŢIE În acest scop se porneşte de la triedrul de sens direct care determină axele de deplasare rectilinie şi se asociază literele A, B, C pentru mişcările de rotaţie în jurul acestor axe, sau a unora paralele cu ele. Astfel axa A reprezintă mişcarea în jurul unei axe paralele cu axa X, iar axele B şi C reprezintă mişcări în jurul unor axe paralele cu axele Y respectiv Z. Sensul pozitiv (+) al axelor de rotaţie se determină din sensul pozitiv al axelor respective de deplasare rectilinie, aplicând regula şurubului dreapta sau regula tirbuşonului.

+B y Rotaţii A, B şi C în jurul axelor X,Y şi Z

x z +C

+A

RELATIILE DINTRE AXELE PRIMARE SI SECUNDARE ALE MASINILOR CNC

X

Y

Z

AXE PRINCIPALE

U

V

W

AXE SECUNDARE

I

J

K

CENTRU ARCULUI

A

B

C

ROTATIILE AXELOR

AXA X

AXA Y

AXA Z

G02 X1.0 Y1.0 R0.5 F10.

G02 X1.75 Y1.25 I1.25 J0.75 F10.

CARACTER

CUVÂNT

N 10 G 0 X E 10

.

1 X

-

BLOC 8

.

7

6 F 2

7

8

.

5

VALOAREA ZECIMALĂ A NUMARULUI DESPARTE VALOAREA ÎNTREAGĂ DE CEA ZECIMALĂ VALOAREA ÎNTREAGA A NUMARULUI VALOARE POZITIVĂ/NEGATIVĂ

DESCRIE ADRESA

0

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA TABELUL PROGRAM PIESĂ conţine numărul şi denumirea piesei, numărul benzii perforate, simbolul maşinii unelte, data elaborării, adresele ISO prin care se codifică informaţiile cu caracter geometric şi tehnologic necesare prelucrării piesei pe maşina cu comandă numerică. Tabel program piesă

Intreprinderea

Maşina unealtă

Piesa N

G

X Y Z

I

J

Data

Numărul benzii perforate F

R

S

T

W M

Programator Obs.

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Scopul final al programarii manuale il reprezinta intocmirea tabelului program piesa. Tabelul program piesa se intocmeste de catre tehnologul programator pe un format normalizat.

G01 X -50.2 S2500

Cuvintele utilizate intr-un program sunt formate dintr-o litera urmata de un grup de cifre(digiti)

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Axele coordonatelor şi direcţiile de mişcare sunt standardizate prin norma ISO TC97 SC8 asta ducand la o clasificare a masinilor NC dupa cum urmeaza: • după 2 axe, de obicei două direcţii ortogonale, caracteristic prelucrărilor pe maşini pentru strunjit, prese de ştanţat, maşini pentru tăiere cu arc de plasmă sau flacără oxiacetilenică, maşini de croit, maşini pentru lipirea componentelor electronice etc.; • după 3 axe, de obicei de-a lungul celor trei direcţii principale (x,y,z) ale sistemului de coordonate carteziene, caracteristic prelucrărilor de pe maşinile de frezare, alezare, găurire şi la maşinile de măsurare a coordonatelor; • după 4 axe, ce implică trei axe liniare şi una de rotaţie, cazul strungurilor speciale prevăzute cu corpuri suplimentare de găurire; • după 5 axe, ce implică trei axe liniare (x,y,z) cu rotaţie pe două dintre acestea - cazul maşinilor de frezat speciale.

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA

Sistemul de coordonate pentru maşinile unelte conform ISO/TC97 SC8 (1 strunjire şi rectificare exterioară a suprafeţei de rotaţie; 2 găurire şi frezare; 3 rabotare; 4 rectificare plană ; 5 în axa de rotaţie a piesei; 6 lângă piesă; 7 regula mâinii drepte)

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Astfel realizarea unui program pentru un reper dat impune introducerea unui compiler (traducător de program) care are două componente: • procesarea - programul de prelucrare; • postprocesarea - programul de adaptare . In secvenţa de procesare instrucţiunile scrise în limbaj simbolic sunt transformate în coduri specifice, se efectuează calcule geometrice necesare obţinerii punctelor aparţinând traiectoriei sculei sau cea a organului mobil şi sunt semnalate eventualele erori ale dimensiunilor. In secvenţa de post-procesare datele generale rezultate din prelucrarea internă sunt adaptate la specificul şi caracteristicile unei anumite maşini unelte sau robot industrial. Acest program cuprinde indicaţii de codificare şi poartă numele de programe sursă.

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA

Programul sursă reprezintă o înşiruire de fraze conţinând coduri cu informaţiile necesare desfăşurării procesului de prelucrare a unui reper. Pregătirea programului sursă pentru un reper dat presupune translatarea reprezentării geometrice a acestuia (de regulă desene de execuţie) în corelaţie cu succesiunea operaţiilor tehnologice, într-un program cuprinzând instrucţiuni de lucru pentru sistemul central de comandă.