MATURSKI RAD

MATURSKI RAD

SREDNJOKOLSKI CENTAR NEDAD IBRIIMOVI ILIJA

MATURSKI RADPREDMET: OBRADA NA CNC MAINAMA

Uenik: KENAN VELI Mentor: ALIJA GOSTO

Mart 2014. IlijaSADRAJ1. UVOD6 1.1. HISTORISKI RAZVOJ CNC-MAINA6 1.2 PROGRAMIRANJE9 1.3 RAZLIKE IZMEU NC I CNC MAINA11 1.4 MJERNI SISTEM KOD NC MAINA12 1.5 TEHNIKI PODACI MAINE EMCO TURN 55132. ZADACI142.1ZADATAK 1.14 2.1.1.OPERACIJSKI LIST14 2.1.2. PLAN ALATA15 2.1.3 PROGRAM18 2.1.4 SIMULACIJA U 3D192.2 ZADATAK 220 2.2.1 HISTORISKI RAZVOJ CNC-MAINA20 2.2.2 PROGRAMIRANJE21 2.2.3 PROGRAM24 2.2.4. PROGRAM253. ZAKLJUAK26

1. UVOD

1.1. HISTORISKI RAZVOJ CNC-MAINA

Mainska obrada metala postaje aktuelna u vrijeme industrijske revolucije.U Engleskoj se 1775. godine pojavljuje prva maina koja se koristila za obradu cilindara parnih maina. lnovator je bio John Wlikinson. Neto kasnije godine 1818. Eli Whitney izrauje glodalicu u Americi. inovacija je koritena za izradu puaka za potrebe drave.

Naknadno je osovina Whitney-ove maine od horizontalne postala vertikalna i tako je bilo mogue pomjerati i obraivati materijal u X, Y i Z osama. Zatim je John Parsons upotrebom buene trake upravljao pozicijom alata pri izradi lopatica helikopterskog propelera i on je tako postavio osnove numerikog upravljanja. Tro-osna glodalica Cincinati Hydrotel predstavljena je 1952. Godine, a imala je elektromehaniko upravljanje i koristila je buenu traku. lste godine poinje se koristiti naziv numeriko upravljanje odnosno NC upravljanje.

CNC maine su se razvile od NC maina (numeriki upravljanih maina) gdje se informacije nisu uvale kao cjelokupni programi u kontroli maine, ve djelimino uitavale sa buenih traka. Vrijeme razvitka CNC tehnologije poinje oko sredine 1970-ih. To je omoguavalo racionalizaciju u masovnoj i pojedinanoj proizvodnji kroz znaajno bre i vrlo preciznije kretanje osi i alata. U dananje vrijeme mainska industrija je skoro nezamisliva bez savremenih CNC maina.Svaka CNC maina ita program, napisan u G-kodu, koji kreira korisnik. Personalni kompjuteri se koriste za dizajn dijelova i pisanje programa. Programi se piu Runim kucanjem G-koda putem tastature ili koritenjem CAM soltvera (Computer Aided Manufacturing). CNC maine imaju manje-vie iste dijelove kao i stare NC maine. Bitna razlika je dodatak kontrolne (CNC) jedinice i servo motora na sve osovine. CNC rauna koordinate gdje koja osovina treba da bude i kontrolie servo motore koji kroz kugleni araf (Ball screw) pomjeraju alat ili obraivani dio. Generalno, veina proizvoaa kupuju kontrolne jedinicekoje stavljaju u svoje maine.

Slika 2. CNC Glodalica

CNC je ustvari proces proizvodnje mainskih dijelova na mainama kod kojih raunar upravlja kretanjem radnih organa maine. Upravija se pravcem, smjerom, veliinom i brzinom pomjeranja. Zatim pomou nekog odgovarajueg CNC programa, model koji elimo da izradimo se prevodi u mainski jezik razumljiv maini.

Taj kod generie koordinate svake take preko koje no alata treba da prijede tako da po zavrenom kretanju alata dobivamo eljeni 3D oblik koji smo ranije kreirali. Prije odreenog vremena ideja automatizacije proizvodnje je bila razvijena od strane industrijske revolucije, ali tada je runi rad bio dosta isplativiji od razvoja i upotrebe novih maina. Osim toga da bi se ostvarila ideja raunarskih numerikih upravljanih maina bio je potreban odreeni tehnoloki nivo. Tek za vrijeme Drugog svjetskog rata stiu se uslovi koji su bili potrebni. Bilo je potrebno postii superioran kvalitet, ali i koliinu. Ameriko ratno zrakoplovstvo trazilo je nain da se rijei ovaj problem. Za to su bili postavljeni odreeni ciljevi:

Poveanje proizvodnje;

Poboljanje kvaliteta i tanosti proizvodnih dijelova;

Stabilizacija cijena;

Mogunost izrade komplikovanijih dijelova.

Daljim razvojem, a prije svega u oblasti kompjuterske tehnologije postignut je napredak i ubrzo je predstavljena nova generacija maina, a to su CNC maine.CNC maine se dijele na vie naina, obino ta podjela zavisi od njihovih proizvoaa, ali generalno CNC masine obino dijelimo prema vrsti obrade koje obavljaju:

Struganje

Glodanje

Buenje

Rendisanje i dr. Slika 3. CNC Strug

1.2 PROGRAMIRANJE

Programiranje je postupak pisanja programa prema unaprijed definisanoj tehnologiji, a moe se raditi runo ili raunarskim putem.

RUNO PROGRAMIRANJE:Podrazumijeva ispisivanje programa od strane tehnologa runo, to jest pie sesvaki red programa prema definisanoj tehnologiji.

PROGRAMIRANJE RAUNARSKIM PUTEM:Podrazumijeva automatsko programiranje samog raunala na osnovu izabranih parametara programera kao to su dimenzije sirovca, put alata, izbor alata, rezima rada itd. U posebnim softwerima kao to su CATIA, MASTERCAM, SOLIDCAM i dr. Takoer je mogua simulacija programa i ispis samog programa u izabianlm upravljakim jedinicama. Ovime se skrauje vrijeme i smanjuju tr0SK0Vl 'Nade programa, te je bra izrada prvog komada na maini.

Programiranje podrazumijeva izradu sljedee dokumentacije: OPERACIJSKI LIST- sadri redoslijed operacija radnog predmeta sa potrebnim reimima rada i vremenima izrade

PLAN ALATA ZA RADNI PREDMET - sadri popis svih koritenih alata za obradu prema redoslijedu koritenja, potrebne mjere, standarde reime i korekcije.

PLAN STEZANJA- obuhvaa osnovne gabarite radnog prostora, poloaj radnog predmeta na maini, take oslanjanja predmeta i mjesto stezanja te poloaj nulte take

PLAN REZANJA- je glavni dokument za ispis programa na kojem su vidljive putanje kretanja alata za svaku operaciju. Prati se put kretanja vrha alata za od poetka do kraja obrade.

ISPIS PROGRAMA- ili krae PROGRAM je zadnji i najvaniji dokument po kojem se unose naredbe za upravljanje mainom. Razraeni program unosi se u programski list.

Slika 4. ematski prikaz programiranja

Iz slike vidimo da samom programiranju prethodi odgovarajua priprema koja se sastoji od izrade tehnoloke dokumentacije u tehnikoj pripremi. Pri tome moramo prikupiti podatke o steznim i reznim alatima, stroju i reimima rada. Programiranje i sam ispis programa slijedi nakon to se izradi plan rezanja, koji je najvanija tehnoloka dokumentacija. Prije same izrade prvog komada na stroju vri se simulacija programa. Nakon to se izradi prvi komad na stroju i nakon eventualnih korekcija programa pristupa se serijskoj proizvodnji. Veoma vanu ulogu ima sluba pripreme alata koja prema tehnologiji postavlja odgovarajuce alate u revolversku glavu i vri izmjere I podeavanje alata.

1.3 RAZLIKE IZMEU NC I CNC MAINA

Kao to se moe vidjeti na slici osnovne razlike izmeu CNC i NC maina su:

POGON MAINE NC maine rade na osnovu da jedan motor pogoni i glavno vreteno i ostala pomjeranja radnog stola, dok CNC maine imaju jedan (glavni) motor za pogon glavnog vretena, a pomjeranje po osama ostvaruju posebni istosmjerni motori; UPRAVLJANJE MAINEKod NC maina se uvodi runo ili mainski preko ruica za upravljanje, dok CNC nmaine imaju upravljaku jedinicu (tastatura i ekran) i rade automatski preko programa koji smo zadali na raunaru; MJERNI SISTEM MAINEKod NC maina se sastoji od skale sa nonijusom, a kod CNC maina sastoji se odlinearnog sistema mjerenja; POMAK RADNOG STOLAKod CNC maina se ostvaruje veoma lako i to trapeznim navojem ili kuglinim navojnim vretenom.Takoer savremenije CNC maine danas imaju obradne centre koji slue zakompletnu obradu radnog predmeta uz automatsku izmjenu alata. O ovome nismomogli razmiljati kada su bile u upotrebi klasine NC maine.

Slika 5. Razlika izmeu klasinih i CNC maina

1.4 MJERNI SISTEM KOD NC MAINA

Podjela mjernih sistema kod NC strojeva:

Prema principu rada:- Digitalni- Analogni

Prema nainu mjerenja (kodiranja):- Apsolutni- lnkrementalni

Prema mjestu ugradnje- Izravni (direktni)- Posredni (indirektni)

Prema izvedbi:- Pravocrtni (linearni)- Rotacijski

Slika 6. Numeriki pokazivai pozicije

1.5 TEHNIKI PODACI MAINE EMCO TURN 55

2. ZADACI

2.1 ZADATAK 1.

2.1.1. OPERACIJSKI LIST

SCNedad Ibriimovi Ilija

OPERACIJSKI LISTNaziv:Zadatak 1Pozicija:1Dimenzije:22x100Materijal:AlCu5MgSi

Pregledalo:Datum:Napomena:

Redni BrojOperacija/ zahvatAlatBroj okretajaN(o/min)Posmak s(mm/okr)Dub. RezS(mm)Broj prolaza

1StrganjeEMCO Turn 55

1.10eono struganjeGrubi desni no13000.0711

1.20Aksijalno struganjeGrubi desni no13000.0717

1.30Aksijalno struganjeGrubi lijevi no13000.0711

1.60Izrada navoja M16No za lijevi navoj5001.51.2995

3. ZAKLJUAK

Dananji svijet nije mogue zamisliti bez modernih isavremenih CNC maina. CNC maine su nam uveliko olakali proces proizvodnje, izradu i oblikovanje komplikovanih predmeta.Odstupanja od dimenzija (tolerancija) svela su se na minimum, a ekonominost je porasla. Proizvodnja alatnim mainama ima zadatak proizvodi tanije, preciznije, ekonominije od rune obrade, ali je vaan zadatak alatnih maina izamjena ljudskog rada. Kako ovjek stalno tei poboljanjima, tako su i klasine alatne maine usavravane. Dodavanjem jedinica za programiranje koje upravljaju alatnim mainama, one su postale jo ekonominije i preciznije uz jednostavniji ljudski rad.5