Click here to load reader
Upload
truongthu
View
298
Download
28
Embed Size (px)
Citation preview
OSNOVE CNC TEHNIKE U PROIZVODNOM PROCESU OBRADE DRVA
1. UVOD ............................................................................................................ 3
2. CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU ............................................ 6
2.1 Izgled CNC stroja .............................................................................. 6
2.2 Prednosti CNC tehnike ..................................................................... 8
2.3 Upravljanje CNC stroja ..................................................................... 9
2.3.1 Dizajn .................................................................................. 10
2.3.2 CAD .................................................................................... 10
2.3.3 CAM .................................................................................... 11
2.3.4 Programski jezik CNC strojeva............................................ 13
2.3.5 Izbor alata kod CNC strojeva .............................................. 26
2.4 CNC obradni centri u zanatskoj preradi drva .................................... 29
2.5 Osoblje kod CNC obradnih centara .................................................. 30
3. PODJELA CNC OBRADNIH CENTARA ....................................................... 31
3.1 Podjela prema namjeni ..................................................................... 31
3.1.1 Univerzalni CNC strojevi...................................................... 31
3.1.2 Specijalizirani CNC strojevi.................................................. 32
3.2 Podjela prema mogućnostima obrade .............................................. 36
3.2.1 Stupnjevi slobode pokreta alata .......................................... 36
3.2.2 Agregati kod CNC strojeva ................................................. 39
3.2.4 Područje djelovanja ............................................................ 40
3.2.4.1 Konvencionalna obrada ........................................ 40
3.2.4.2 Nesting obrada...................................................... 41
3.2.4.3 Roboti (poslužitelji) ............................................... 42
3.3 Podjela prema konstrukcijskim odrednicama stroja ........................ 44
3.3.1 Broj radnih jedinica ............................................................ 44
3.3.2 Radni stolovi ...................................................................... 44
3.3.3 Nosači obradne jedinice .................................................... 49
3.3.4 Način izvoñenja obrade ..................................................... 51
3.3.5 Zaštita operatera ............................................................... 53
LITERATURA ............................................................................................................. 55
UVOD 3
1. UVOD
Razvojem tehnologije, napredovala je i proizvodnja u drvnoj industriji. Zasebna
uporaba tradicionalnih stolarskih strojeva poput kružnih pila, glodalica, bušilica,
tokarilica postaju "zastarjeli" način obrade. Takvi strojevi se i dalje upotrebljavaju, no
tržišno konkurentna proizvodnja proizvoda od drva zahtjeva veću i efikasniju
uporabljivost takvih strojeva odnosno alata koji se na takvim strojevima nalaze.
Preciznost, brzina obrade, kvaliteta obrade, obrada složenih oblika samo su neke od
odlika CNC strojeva.
Ovisno o tipu proizvodnje možemo izabrati i adekvatan CNC stroj. Takav izbor rijetko
je jednostavan, a njegovoj složenosti pridonosi i složenost naših proizvoda, veličina
radnog prostora, kombinacija s drugim strojevima i još mnogo drugih faktora.
Prvi CNC stroj dizajnirao je John T. Parsons tijekom kasnih 1940-ih god.
Nakon Drugog svjetskog rata Parsons je sudjelovao u izradi lopatica rotora
helikoptera što zahtjeva preciznu obradu složenih oblika. Ubrzo je utvrdio da se
pomoću tadašnjeg IBM računala može napraviti mnogo više preciznih kontura, nego
što se može postići ručnim proračunima i shemama. Temeljem tih saznanja Air Force
mu je ponudio ugovor da razvije "automatski stroj za rezanje kontura" koji će
proizvoditi velike dijelove komada krila za zrakoplove. Koristeći računalni čitač kartica
i precizne kontrole servomotora, nastali stroj je bio ogroman, kompliciran i skup.
Do 1960-ih godina cijena i složenost automatiziranih strojeva se smanjila do te
mjere da su se mogli koristiti i u drugim industrijskim granama. Ti su strojevi koristili
direktan pogon preko elektromotora za upravljanje alatom i drugim funkcijama. Motor
je bio električno navoñen pomoću čitača trake koji je očitavao papirnatu traku širine
oko 2.5 cm izbušenu s odabranim nizom rupa. Položaj i slijed rupe čitaču omogućava
da proizvodi potrebne električne impulse za uključivanje motora u točno odreñenom
trenutku što je u suštini isto kao da i čovjek upravlja strojem. Impulsi su upravljani
jednostavnim računalom koji nisu imali u tom trenutku sposobnost memorije. Takvi
strojevi se često nazivaju "NC" ili numerički upravljani strojevi.
UVOD 4
Napretkom integrirane elektronike uslijedio je ubrzan razvoj, trake se više nisu
koristile na isti način tj. koristile su se samo za učitavanje programa u magnetske
memorije.
Suvremeni CNC stroj radi na principu očitavanja na tisuće bitova informacija
spremljenih u programu memorije računala. Da bi se informacije memorirale
programer stvara niz uputa koje računalo može razumjeti. Kodirane naredbe su
najčešći način programiranja alata CNC stroja.
Razvoj računala omogućio je proizvoñačima strojnih alata razvoj tzv. "jezičnog
programiranja" gdje su upute u obliku običnih riječi. Ovaj tip programiranja
omogućuje brži početak rada i manje rada od strane programera.
Upravljački ureñaj takoñer olakšava programeru da ubrza rad stroja. Na nekim
strojevima, programer može jednostavno upisati mjesto, promjer i dubinu obrade i
računalo će izabrati najbolju metodu za proizvodnju odreñenog elementa.
NC i CNC tehnologija
(Numerical Control Techology and Computerized Numeri cal Techology )
NC predstavlja stariji i originalni naziv za numerički upravljanu tehnologiju, dok
CNC označava računalom upravljanu tehnologiju.
Oba sustava obavljaju iste zadatke, odnosno obradu podataka. U oba slučaja
sustav upravljanja sadrži logične upute za obradu podataka, meñutim, NC sustav (za
razliku od CNC) koristi fiksne logičke funkcije tj.one koje su trajno ugrañene u
kontrolnu jedinicu. Te funkcije ne mogu biti promijenjene od strane programera ili
računalnog operatera tj. sve potrebne promjene rade se u kontroliranom okruženju.
Sustav može interpretirati dio programa, ali ne dopušta nikakve promjene u
programu koristeći kontrolne funkcije.
Moderni CNC sustavi (za razliku od NC sustava) koriste interni mikro procesor
(npr. računala). Ova računala sadrže memorijske registre za pohranjivanje različitih
načina upravljanja logičkih funkcija. To znači da programer ili računalni operater
može promjeniti dio programa na kontrolnoj jedinici koji daju trenutne rezultate.
UVOD 5
Upravo ta fleksibilnost je najveća prednost CNC sustava i vjerojatno ključni element
koji su pridonjeli širenju ovog sustava u modernoj proizvodnji.
CNC sustavi koriste logičke operacije npr. ukoliko imamo operaciju bušenja na
drvenom elementu, radno svrdlo sporije prilazi površini dok ne započne operaciju,
zatim ubrza i na kraju operacije opet uspori. Isto tako se dešava i kod okrajćivanja
ploče, gdje glodalo polako prilazi rubu pa ubrza i na kraju opet uspori. To nam govori
da CNC sustavi rade logično u smislu da zadana operacija nije doslovno shvaćena
kao kod NC sustava, već je dovoñena predefiniranom logički odabranom operacijom.
Tako bi kod NC sustava npr. kod operacije bušenja, brzina prilaska svrdla elementu i
brzina same operacije bila jednaka.
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 6
2. CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU Pod pojmom CNC tehnika podrazumijeva se način na koji CNC stroj radi tj. što je sve
potebno da bi stroj u potpunosti zadovoljavao svoju ulogu u proizvodnom procesu.
Za razumijevanje rada CNC stroja potrebno je znati i neke njegove glavne
karakteristike, neophodne kako bi se shvatio jedan CNC obradni centar.
2.1 Izgled CNC stroja
Primjer stroja: TECH 80 – CNC obradni centar (sl. 1).
Struktura se sastoji od:
a) Osnovno postolje
b) Monoblok koji se pomiče po osi X
c) Radna grupa koja je izvedena od glave za bušenje na koju se mogu postavljati
razne druge opcijske grupe glodanja
d) Nosači radne grupe se pomiču po osi Y i omogućavaju pomicanje po osi Z. (svi
pomaci su izvedeni na prizmatičnim vodilicama pomoću kugličnih navojnih
vretena)
e) Radni stol sastavljen od aluminijskih greda koje su postavljene na bazu stroja
pomoću kugličnih ležaja s pneumatskim sistemom blokiranja (pomak se vrši po
osi X)
f) Usisne papuče postavljene na radni stol koje služe za učvršćivanje obradka
pomoću vakuuma (pozicioniraju se guranjem po radnom stolu po osi Y)
g) Kontrolna jedinica stroja (sl.2)
Sa strane stroja se obično nalazi skladište raznih alata. Kod nekih strojeva
pokretna ruka ponekad zvana alatna poluga premješta alat sa stroja u skladište,
odabire drugi alat i stavlja ga natrag u radnu glavu stroja. Vrijeme ciklusa potrebnog
za taj postupak je od 2 do 8 sekundi. Taj je način izmjene alata u današnje vrijeme
rijeñi. Obično radna glava sama dolazi do spremnika te uzima odgovarajući alat.
Neki strojevi mogu sadržavati i do 400 alata u velikim skladištima (spremnicima).
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 7
Slika 1. TECH 80 – CNC obradni centar
Slika 2. Kontrolna jedinica CNC stroja (s HMI – Human Machine Interface za taj stroj)
Materijali
Mehaničke komponente stroja moraju biti krute i čvrste da podrže brze
pomične dijelove te da podnesu djelovanje momenta inercije pri promjeni putanje kao
i pri djelovanju alata. Lijevano željezo ili Mehanit su materijali koji se koriste za izradu
radnih strojeva. Danas se kod većine strojeva koristi toplo-valjani čelik i kovani
a)
b)
c)
d)
e) f)
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 8
materijali poput nehrñajućeg čelika da bi se smanjili troškovi i omogućilo
konstruiranje okvira kompliciranijeg dizajna.
2.2 Prednosti CNC tehnike Moderna proizvodnja u drvnoj industriji danas je teško zamisliva bez CNC obradnih
centara. Oni su daleko učinkovitiji, ali i popularniji (kakve veze popularnost ima s
efikasnošću i isplativošću obradnog procesa) od bušilica i glodalica uglavnom zbog
svoje fleksibilnosti. Njihova glavna prednost je u tome što imaju mogućnost da
nekoliko skupina različitih operacija izvrše u slijednom nizu uz samo jedno
učvršćivanje obratka u stroj bez mukotrpnih izmjena i podešavanja, tako npr. plošno
bušenje, čeono bušenje i glodanje mogu biti uklopljeni u jedan CNC program.
Fleksibilnost je povećana automatskim mijenjanjem alata, minimalnim praznim
hodom, korištenjem rotacijskim pokretima kod dodatnih osi i nizom drugih
mogućnosti. CNC obradni centri mogu biti opremljeni s posebnim programom koji
kontrolira brzinu i količinu odvojene strugotine kao što je slučaj kod obrade drva,
životni vijek reznog alata, automatiku u procesu kalibriranja i druga unapreñenja u
proizvodnji.
CNC strojevi mogu biti sastavljeni s drugim slično opremljenim strojevima u
fleksibilnu obradnu skupinu. Naravno, takva skupina istovremeno može proizvesti
mnogo više nego jedan zaseban stroj. Skupina od 20 ili 30 strojeva naziva se
Fleksibilni obradni sustav. Ovi sustavi mogu proizvesti stotine različitih dijelova u isto
vrijeme, s malo ljudske intervencije. Neki su dizajnirani za korištenje danju i noću bez
ljudskog nadzora. Takvi sustavi vrlo su rijetki i mogu se rentabilno koristiti u iznimno
velikim industrijskim pogonima, meñutim dobro koncipirana rješenja CNC obradih
centara sa pojedinačnom obradnom (obradci se obrañuju jedan po jedan) mogu
proizvoditi više različitih proizvoda sa gotovo neograničenim brojem različitih
elemenata uz automatski prihvat u položaju obrade. Ograničenja svakako postoje u
obliku dimenzijske ograničenosti veličine pojedinih obradaka ili nemogućnost
automatske obrade posebno zahtjevnih elemenata proizvoda koje nije moguće
jednostavno učvrstiti bez npr. korištenja robotske ruke.
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 9
Tablica 1. Usporedba nekih karakteristika konvencionalne i CNC tehnologije
Karakteristika Konvencionalna tehnologija
CNC tehnologija
Izvoñenje više operacija na jednom stroju
Pojedinačno izvoñenje svake operacije s višekratnom pripremom stroja
Objedinjavanje više operacija jednog stroja, te čak objedinjavanje operacija s više strojeva uz samo jednu pripremu CNC stroja
Priprema posla: Za vrijeme pripreme stroj ne može proizvoditi
Priprema se obavlja u uredu tako da stroj može istovremeno proizvoditi druge proizvode
− prva obrada izrada šablona i podešavanje stroja
probno puštanje programa
− ponovljena obrada kompletno podešavanje samo pozivanje programa
Potrebni nacrti Obvezni su dimenzionirani nacrti ili skice
Za CNC stroj često nije potreban nacrt na papiru
Potreban radni prostor Potreban je radni prostor za svaki stroj s pripadajućim manipulativnim prostorom za svakoga od njih
Samo prostor za jedan stroj s pripadajućim manipulativnim prostorom
Broj radnika/trajanje obrade
Veći broj radnika ili dugo trajanje obrade uz manji broj radnika
Najčešće samo 1 radnik uz kratko trajanje obrade
Obučenost radnika Stolarska znanja Stolarska znanja, opća i specijalistička informatička obučenost
Potrebna podrška od proizvoñača stroja
Dovoljna je uglavnom na razini dobave samo specijalnih rezervnih dijelova
Trajna je ovisnost o servisu proizvoñača stroja
Investicijska ulaganja Više jeftinih strojeva, jeftino održavanje i jeftini rezervni dijelovi, skuplji radni prostor
Skup stroj, dodatno treba uredski kompjutor, skupi specijalistički programi, zahtjevna obuka radnika, skuplje održavanje stroja
2.3 Upravljanje CNC stroja Da bi proizvodni proces kod CNC obrade funkcionirao potrebno je pet osnovnih
elemenata:
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 10
1. Dizajn
2. CAD
3. CAM
4. Kontrola (u smislu upravljanjem strojnim pokretima)
5. Obrada
2.3.1 Dizajn
Da bi smo počeli s CNC projektiranjem moramo imati plan izrade.
Neka od važnih pitanja na koja moramo odgovoriti su:
- Kojih dimenzija će biti naš proizvod?
- Od kakvog materijala će biti izrañen?
- Tko je kupac?
- Za što će biti korišten?
Važno je spomenuti ukoliko hoćemo na CNC stroju izraditi neki oblik ili konturu na
temelju fotografije ili dizajnerskog crteža, onda taj crtež moramo promijenit u
vektorsku sliku pomoću raznih programa ili na temelju crteža (skice) pomoću CAD
aplikacija izraditi konstrukciju.
Vektorska slika odreñena je geometrijski kao linija izmeñu 2 točke, a temelj je CAD
aplikacija te se kod nje uvećavanjem ili smanjivanjem slike ne gubi rezolucija.
2.3.2 CAD (Computer Aided Design or Drafting)
CAD je razvijen u ranim 60-im godinama. Ljudi koriste CAD svaki dan za
konstruiranje gotovo svih vrsta proizvoda. Općenito konstruktori koriste CAD za
crtanje proizvoda, iz tih nacrta zatim se izrañuje proizvod.
Nacrt je slika dijela ili sklopa koja uključuje dimenzije i oblike dijelova potrebnih za
izradu nekog proizvoda.
CAD omogućuje grafičko definiranje oblika neovisno o njegovom trenutnom prikazu
tj. pogledu.
CAD paketi mogu se općenito podijeliti u dvije grupe:
- 2D paketi
- 3D paketi.
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 11
Većina programskih paketa se okreću 3D dizajnu. Koristeći 3D dizajn inženjer može
napraviti model proizvoda, tada se taj model može pregledati nebi li se otkrili bilo
kakvi nedostaci prije nego proizvod krene u proizvodnju.
CAD se koristi za inžinjering modela ili prikaza komponenata proizvoda na crtežu.
Omogućuje inžinjering proces od samog koncepta do pripreme proizvodnje.
CAD se koristi i u dizajnu alata i strojeva prije svega što svojim preoblikovanjem
donosi novu vrijednost u obliku novog proizvoda te u izradi svih vrsta objekata od
garaža do trgovačkih centara.
Tipovi CAD-a koje možemo koristiti:
a) 2D CAD
2D CAD se najčešće upotrebljava za crtanje samo na X i Y osi.
Takve konstrukcije su sastavljene od linija, krugova, krivulja itd. Nema "dubine",
samo je vanjska linija vidljiva tj.obrisi proizvoda.
b) 2.5 CAD
Sličan je 2D CAD osim što je crtež (konstrukcija) prizmatičan što znači da postoji
"dubina". Postoje Z razine, ali samo na posebnim plohama.
c) 3D CAD
3D CAD je na vrhu CAD softverskih paketa. Crtanje se provodi na X,Y i Z ravnini.
Konstrukcije su sastavljene od linija, krugova, krivulja itd., ali mogu uključivati stožce,
piramide, kocke itd. Postoji dubina kod konstruiranja te se napravljeni element može
okretati 360 stupnjeva oko osi. Konstrukcija proizvoda je točan opis onoga što bi
nastalo da se uistinu proizvede.
CAD aplikacije temelj su za mnoge današnje vrlo složene aplikacije koje se osim za
konstruiranje mogu koristiti i za dizajniranje. Takvim aplikacijama je omogućeno
konstruiranje pojedinih proizvoda direktno iz dizajnerskog rješenja, ali već utvrñena
konstrukcija može biti podloga za novo dizajnersko rješenje.
2.3.3 CAM (Computer Aided Machining, Computer Aided Manufacturing,
Computing Aided Maneuvers)
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 12
Sljedeći korak u modernoj proizvodnji je korištenje CAM-a.
CAM se može shvatiti kao kontrola pokreta stroja pomoću računala tj. skup
programskih naredbi koji se naziva G-kod. Tako pisana uputa za rad stroja odreñuje
stroju kada, kako i gdje da se izvrši pomak.
Općenito CAM je vrsta samostalne aplikacije kojom se izrañuje program neophodan
za rad CNC stroja.
Kod korištenja CAM potrebno je znati:
- tip CNC stroja na kojem se vrši obrada
- vrstu radnog alata
- dimenzije obradka
- mogućnosti obrade materijala (npr.brzinu obrade)
Da bi stvorili program za kontroliranje kretnji CNC stroja potrebno je unijeti navedene
varijable. Proizvodnja s CAM sistemom kod CNC strojeva se koristi da bi se
pojednostavnio sami proces proizvodnje te da bi se proizvodnom sustavu povećala
efikasnost.
CAM sustav bi trebao biti koncipiran tako da CNC programer može samo na CAD
nacrtu odrediti strojne operacije, a CAM aplikacija nakon toga izradi program za CNC
stroj. Tako izrañeni program ipak ne sadrži sve parametre obrade, već samo
osnovne smjernice putanje alata, dok su važni parametri obrade preddefinirani u PLC
upravljačkim sklopovima. Time je proizvodnja ili upravljanje strojevima olakšano, ali
je pritom stvorena specijalizacija CNC strojeva zbog razlika izmeñu parametara
obrade različitih materijala.
Kako izabrati CAM program:
Postoji više CAM programa dostupnih za strojne operacije. Općenito oni donose
različit pristup unošenja naredbi za operacije pa se ljudi upoznaju s jednim i najčešće
zbog navike koriste isključivo taj. Većina softverskih tvrtki kupcu nudi besplatni probni
rok za korištenje odreñenog CAM programa. Probni rok je obično 30 dana i u
literaturi se preporuča da se isproba barem 3 različita paketa.
Osnovna razlika izmeñu različitih CAM aplikacija može se uočiti u razini složenosti
operacija koje CAM može upisati u izrañeni program za neki stroj. Rangiranje je
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 13
moguće provesti prema broju osi koje program podržava. Što je više osi to program
mora biti sofisticiraniji te pri tome i više omogućava svojim korisnicima.
Tipovi CAM programa
Postoji mnogo različitih tipova CAM programa. Najčešće se prema tipu CNC stroja
odabire CAM program.
Najčešći CAM programi su:
- 2D CAM
- 2.5D CAM
- 3D CAM
- 4 Osni CAM
- 5 Osni CAM
Korištenje CAM programa najčešće se provodi točno odreñenim slijedom operacija ili
procesnim koracima:
- Definirati materijal (ukoliko softver omogućuje)
- Definirati veličinu materijala (obratka)
- Definirati koordinate ili putanje obrade
- Definirati alat
- Definirati brzinu i dubinu obrade
- Simulirati obradu.
Nakon što su provedeni svi ispisani koraci slijedi učitavanje programa u CNC stroj.
Neki od poznatijih (rašitenijih) CAM programi su:
• SheetCAM
• RhinoCAM
• MasterCAM
• Alphacam
• Edgecam
• SurfCam.
2.3.4 Programski jezik CNC strojeva
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 14
Iako se danas programiranje CNC obradnih centara uglavnom izvodi CAD/CAM
sustavom, za dobro poznavanje rada i jednostavno prepoznavanje programskih
operacija i njihova slijeda izvoñenja zadanih u jeziku koji razumiju CNC strojevi
(strojni jezik ) potrebno je poznavati pojedinačne programske naredbe i strukturu
programskog koda.
Slijedi prikaz pojedinačnih programskih riječi i kodova pisan kao upute za ručno
pisanje CNC programa. Takav prikaz trebao bi omogućiti razumijevanje programa i
načina njegove izrade.
Prvo čime se treba pozabaviti u procesu programiranja su alati.
Naredbe alata (T-oznake / T-Word_tool functions)
Naredbe alata kreirane su za pripremu i odabir adekvatnog alata iz spremišta. Kako
bi se opisao pojedini alat njegova oznaka sastoji se od oznake T uz koju slijede
brojčane oznake povezane sa oznakama pozicija u spremištu alata.
Primjer:
T08 = alat broj 8
Mnogim modernim upravljačima (controllers) nije potrebno upisivati nulu kada se
oznaka odnosi na alate sa jednoznamenkastim brojem te je dovoljno upisati T8 jer
ima jednako značenje kao oznaka T08.
Izmjena alata
Proces izmjene alata odreñen je mješovitim naredbama (miscellaneous function) ili M
kodom kojima se izvršavaju izmjene.
Primjer:
N01...T01 (alat u pripremnoj poziciji)
N02...M06 T02 (izmjena alata) (slijedeći alat u pripremnoj poziciji)
N03...
N04...M06 T03
M05...
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 15
Redak N01 traženi alat je postavljen u spremištu alata na poziciji čekanja za
izmjenu. Redak N02 alat T01 se priključuje u glavno vreteno, a u
meñuvremenu se alat T02 pozicionira na pripremni položaj za slijedeću
izmjenu
Redak N03 alat T01 vrši obradu
Redak N04 vrši se izmjena alata. Alat T02 se instalira na vreteno a T01 se
vraća u spremište, nakon čeda se alat T03 pozicionira na pripremni položaj za
slijedeću izmjenu
Redak N05 alat T02 vrši obradu
Naredbe brzine pomaka (F-oznake / F-Word_feed funct ions)
Naredbe brzine pomaka kreirane su za odreñivanje brzina pomaka prilikom obrade.
Ovom se programskom naredbom utvrñuju vrijednosti brzina pomaka i predefiniraju
brojčani ulazi za iznose pomaka u milimetrima/inčima po minuti (mm/min) ili
milimetrima/inčima po okretaju (mm/rev). Vrijednosti postavljene ovom naredbom
ostaju aktivne dok se ne promjeni njihova vrijednost unosom nove F-oznake.
Primjer:
F20 = brzina pomaka od 20 milimetara u minuti (mm/min)
F.006 = brzina pomaka od 0,006 milimetara po okretaju (mm/okr. – eng.
mm/rev)
Ako je funkcija G20 aktivna tada su gore navedene vrijednosti iznosi u inčima, a ako
je aktivna naredba G21 tada su navedeni iznosi u milimetrima.
Kod brzog slobodnog pomaka G00, mašina putuje maksimalmo mogućom brzinom
odreñenom u kontrolnoj memoriji (njen stvarni iznos razlikuje se izmeñu pojedinih
mašina a ovisi o njenoj konstrukciji). U slučaju pomaka u obradi, G01, iznos brzine
pomaka mora biti točno definiran. Iznos brzine pomaka utvrñuje se na jedan od dva
gore navedena načina u milimetrima po minuti ili u milimetrima po okretaju.
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 16
Primjer:
F20.0 = 20 milimetara/inča u minuti (mm/min, in/min)
F500. = 500 mm pomaka u minuti ili inča u minuti
F50 = 50 mm pomaka u minuti ili inča u minuti
F.006 = brzina pomaka od 6 tisućinki milimetara po okretaju (mm/okr. – eng.
mm/rev)
F0.06 = milimetara po milimetru
F.02 = 20 tisućinki milimetara po okretaju (mm/okr. – eng. mm/rev)
Naredbe brzine okretanja (S-oznake / S-Word_spindle speed functions)
Upisuje se tako što upišemo slovo S uz koje stoji vrijednost broja okretaja u minuti.
Primjer:
S2100 (odreñuje 2100 okr/min)
Ako se unese naredba S0, tada ona isključuje okretanje vretena i postavlja ju u
neutralnu poziciju kako bi se vreteno moglo okretati ručno.
Pripremne naredbe (G-oznake / G-codes)
Pripremne naredbe su G-kod naredbe kojima se odreñuje tip aktivnosti koju će
mašina provesti.
Slovo G sa odreñenim brojčanim iznosom omogućuje komunikaciju izmeñu
kontrolera i alata. I takva je kombinacija u praksi poznata kao G-kod. G-kod je
sinonim za jezično programiranje CNC strojeva. Općenito G-kodovi govore stroju
poziciju, smjer i iznos kretanja alata npr. pomak na neku udaljenost u smjeru X osi ili
brzo kretanje na drugo mjesto.
Postoje dva tipa G-kodova, modalni i ne-modalni. Modalne naredbe ostaju aktivne u
slijedu operacija dok ih ne promijenimo nekom drugom naredbom. Ne-modalne
naredbe su one koje djeluju samo u bloku naredbi u kojem su upisane.
Primjer:
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 17
Grupa 00 je ne-modalna (kratka) grupa naredbi
Grupa 01 je modalna grupa naredbi
Postoji nekoliko različitih grupa G-kodova kako je prikazano u drugom stupcu tablice
1. Jedan kod iz svake grupe može se upotrijebiti u pojedinom bloku naredbi. Ako se
u jednom bloku pojave dvije naredbe iz iste grupe ona prva biti će zanemarena od
kontrolera koji će izvršiti samo drugu naredbu. Postoje G-kodovi koji su aktivni od
startanja mašine i ti su u tablici 1 označeni zvjezdicom (*). Sigurnosni se blok naredbi
uvijek smješta na početak programa kako bi poništio naredbe takvih kodova ili onih
naredbi modalne grupe koji su ostali aktivni od prije izvoñenih programa. Uobičajeno
se to odnosi na slijedeće naredbe: (G40) isključivanje kompenzacije reznog promjera
alata, (G49) isključivanje kompenzacije duljine alata, (G80) isključivanje zatvorenog
ciklusa, te (G17) odabir XY ravnine obrade. Njih je moguće isključiti (poništiti) ili
zamijeniti isključivo naredbama iz iste grupe. Sigurnosni blok je dobro postaviti i iza
svake izmjene alata tako da je uslijed potrebe da se neka operacija obrade ponavlja
sigurno da neki od modalnih naredbi neće ostati neplanirano aktivan.
Ako za primjer promijenimo mjerni sistem iz G21 metrički u G20 inčni, tada će G20
ostati aktivan kada slijedeći puta startamo stroj. Modalne naredbe su aktivne ili
aktivirane i kada se izvrši RESET-iranje stroja (pritiskom RESET tipke) čime se
pozivaju sve tvornički predefinirane postavke.
Kod Grupa Funkcija
*G00 01 Brzo poprečno pozicioniranje
*G01 01 Linearna interpolacija
G02 01 Kružna interpolacija u smjeru kazaljke sata (CW-clockwise)
G03 01 Kružna interpolacija u smjeru kazaljke sata (CW-clockwise)
G04 00 Zaustavljanje (pauza)
G09 00 Zaustavljanje (Stop)
*G15 17 Poništavanje polarnog koordinatknog sustava
G16 17 Polarni koordinatni sustav
*G17 02 Odabir XY ravnine obrade
G18 02 Odabir ZX ravnine obrade
G19 02 Odabir YZ ravnine obrade
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 18
G20 06 Unos u inčima
G21 06 Unos u milimetrima
*G22 04 Granica kretanja alata ON
G23 04 Granica kretanja alata OFF
G27 00 Provjera točnosti pozicioniranja
G28 00 Povratak u početnu točku
G29 00 Povratak iz početne točke
G30 00 Povratak u drugu, treću i četvrtu početnu točku
G33 01 Izrada navoja
G37 00 Automatsko mjerenje duljine alata
*G40 07 Poništavanje kompenzacije rezne oštrice
G41 07 Kompenzacija rezne oštrice na lijevoj strani
G42 07 Kompenzacija rezne oštrice na desnoj strani
G43 08 Kompenzacija odmaka duljine alata u pozitivnom smjeru (+)
G44 08 Kompenzacija odmaka duljine alata u negativnom smjeru (-)
G45 00 Povećanje odmaka alata
G46 00 Smanjenje odmaka alata
G47 00 Dvostruko povećanje odmaka alata
G48 00 Dvostruko smanjenje odmaka alata
*G49 08 Poništavanje kompenzacije odmaka alata
*G50 11 Poništavanje skaliranja
G51 11 Skaliranje
G52 00 Lokalni koordinatni sustav
G53 00 Koordinatni sustav stroja
*G54 14 1 radni koordinatni sistem
G55 14 2 radni koordinatni sistem
G56 14 3 radni koordinatni sistem
G57 14 4 radni koordinatni sistem
G58 14 5 radni koordinatni sistem
G59 14 6 radni koordinatni sistem
G60 00 Pozicioniranje u jednom smjeru
G68 16 Rotacija koordinatnog sustava
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 19
*G69 16 Poništavanje rotacije koordinatnog sustava
G73 09 Ciklus brzog grupnog bušenja
G76 09 Ciklus finog bušenja
*G80 09 Poništavanje zatvorenog ciklusa
G82 09 Ciklus bušenja sa odbrojavanjem
G83 09 Bušenje dubokih rupa
G86 - G89 09 Različiti oblici bušenja
*G90 03 Naredba za apsolutno programiranje
*G91 03 Naredba za slijedno programiranje
G92 00 Podešavanje radnog koordinatnog sustava
*G94 05 Pomak u minuti
G95 05 Pomak po okretaju
Naredbe u popisu označene sa * aktivne su kod startanja stroja ili nakon aktiviranja
reset sklopke.
Treba naglasiti da iako je G-kod standardiziran, odreñeni kodovi imaju različito
definirano značenje ovisno o CAM programskim paketima i o proizvoñačima CNC
strojeva. Kako svi CNC strojevi nisu napravljeni na jednaki način tako i G-kodovi nisu
isti odnosno jedan dio naredbi razlikuje se od proizvoñača do proizvoñača.
Meñutim, kad jednom naučimo čitati G-kod možemo u velikoj mjeri razumjeti bilo koji
drugi promijenjeni G-kod, no to ne mora biti pravilo.
Činjenica je da svaki proizvoñač CNC strojeva misli da je njihova verzija najbolja,
tako da imamo veliki broj vrsta G-kodova. Osim toga mnogi proizvoñači strojeva
izmjenom koda pokušavaju "prisiliti" kupca da koriste samo njihov programski paket.
M-kod
M-kodovi su sastavni dio programakog jezika CNC strojeva pa tako i svakog
programa pojedinačno. To su raznovrsne naredbe koje upravljaju radnim
sastavnicama odnosno operacijama stroja. One aktiviraju i deaktiviraju protok
tekućine za hlañenje, rotaciju vretena, smjer te rotacije i druge slične operacije.
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 20
Kod Funkcija
M00 Zaustavljanje programa
M01 Opcijsko zaustavljanje
M02 Završetak programa bez premotavanja na početak
M03 Uključivanje vrtnje vretena u smjeru kazaljke sata
M04 Uključivanje vrtnje vretena u smjeru suprotnom od kazaljke sata
M05 Zaustavljanje rotacije vretena
M06 Izmjena alata
M10 Zaključavanje rotacije radnog stola
M11 Otključavanje rotacije radnog stola
M13 Dvostruka naredba uključivanja vrtnje vretena CW i hlañenja
M14 Dvostruka naredba uključivanja vrtnje vretena CCW i hlañenja
M16 Izmjena masivnih alata
M19 Orijentacija vretena
M21 Zrcalna slika u smjeru osi x
M22 Zrcalna slika u smjeru osi y
M23 Poništavanje naredbe zrcaljenja
M30 Završetak programa s pozicioniranjem na početak (premotavanje)
M98 Pozivanje podprograma
M99 Povratak u glavni program iz podprograma
Kao i G-kodovi, M-kodovi variraju od proizvoñača do proizvoñača te od stroja do
stroja.
Programiranje u apsolutnom i slijednom sustavu
Postoje dva mjerna koordinatna sustava koja se koriste za utvrñivanje vrijednosti
koje se unose u programski kod za X, Y i/ili Z oznaku. Takoñer se mogu koristiti u
istom značenju za rotirajuće osi A, B i/ili C.
Apsolutno programiranje (G90)
Prilikom apsolutnog programiranja sve vrijednosti kordinata vezane su za ishodište
koordinatnog sustava.
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 21
Slijedno programiranje (G90)
Kod slijednog programiranja svaka se mjera odnosi na prethodno odreñenu
dimenziju pozicije (točka do točke). Slijedne dimenzije su udaljenosti izmeñu dvije
točke u obradi.
Razlika izmeñu ova dva načina prikazana je u tablici 3 koja opisuje obradu prikazanu
na slici 2a.
Slika2a. Dijagram obrade (putanja alata)
Tablica 3
Za G90 Za G91
P1 G90 X0 Y0 P1 G91 X0 Y0
P2 G90 X0 Y4 P2 G91 X0 Y4
P3 G90 X2 Y4 P3 G91 X2 Y0
P4 G90 X2 Y5 P4 G91 X0 Y1
P5 G90 X4 Y6 P5 G91 X2 Y1
P6 G90 X4 Y7 P6 G91 X0 Y1
P7 G90 X6 Y6 P7 G91 X2 Y-1
P8 G90 X8 Y8 P8 G91 X2 Y2
P9 G90 X8 Y4 P9 G91 X0 Y-4
P10 G90 X5 Y4 P10 G91 X-3 Y0
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 22
P11 G90 X5 Y3 P11 G91 X0 Y-1
P12 G90 X7 Y3 P12 G91 X2 Y0
P13 G90 X7 Y2 P13 G91 X0 Y-1
P14 G90 X3 Y0 P14 G91 X4 Y-2
P1 G90 X0 Y0 P1 G91 X-3 Y0
Programiranje apsolutne nulte to čke (G92)
Nulta točka obratka je dodatno odabrana pozicija ishodišta koordinatnog sisteme na
crtežu a odreñuje ju programer. Nulta točka obratka, u većini slučajeva, se odabire
kao najpogodnija točka obrade na obratku, a ona može biti u centru obratka Slika 2 ili
na sjecištu stranica obratka Slika 3. Najpogodnjija je jer se programiranje kretanje
alata izvodi u odnosu na nultu točku obratka.
Postupak programiranja se svodi na utvrñivanje pozicije nulte točke obratka u
odnosu na nultu točku stroja te se u obliku retka:
G92 X... Y... Z...
Upisuje ispred ostalih programskih redaka. Pri tome vrijednosti unesene iza oznaka
X, Y i Z moraju odgovarati vrijednostima udaljenosti ishodišta obratka od ishodišta
stroja po svakoj od navedenih osi.
Utvrñivanje pozicije G92
Kada je obradak postavljen na radnu površinu stroja na nepoznatoj poziciji potrebno
je utvrditi udaljenosti izmeñu nulte točke stroja i nulte točke obratka.
Prvo je potrebno glavno vreteno stroja (sve osi stroja) pozicionirati na početnu
poziciju. Tada bi očitanja na ekranu (npr. aktivacijom naredbe PAGE) trebala
odgovarati vrijednostima 0. Ako to nije slučaj tada se svaka od vrijednosti pozicije
ispisane na ekranu upravljačkog računala označi i naredbom/tipkom „ORIGIN (ili
slično)“ dovede u stanje vrijednosti0.
Sljedeći korak je ručno pozicioniranje osi glavnog vretena iz nulte pozicije u nultu
poziciju obratka učvršćenog na radnoj površini stroja. Nakon toga se vrijednosti
očitane na ekranu upisuju kao elementi naredbe G92 za svaku os u obliku
navedenom ranije u tekstu.
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 23
Napomena: Točnost očitanja ove vrste podložna su spretnosti operatera koji izvodi
mjerenje te je stoga potrebno imati to u vidu kada se odreñuju nadmjere ili ulazne
veličine postavljenog obratka.
Naredbu G92 potrebno je postaviti na početak programa kako bi se definirao
koordinatni sistem slijeda obrade te nakon svake izmjene alata pa ako se program
restarta nakon izmjene ponovno ima postavljenu odmaknutu ishodišnu nultu točku
(pozicioniran Koordinatni sistem).
Naredbu G92 najbolje je koristiti kod manje složenih programa sa samo jednom
posebnom nultom točkom. Ako je kontura obratka složena i zahtjeva kreiranje više
nultih točaka tada se koriste naredbe G54 do G59 za utvrñivanje pojedinih (6
različitih) nultih točaka. Ako se koriste naredbe G54 do G59 preporučljivo je
izbjegavanje korištenja naredbe G92 zbog mogućnosti konflikta.
Programiranje – Izrada programa
Oznaka programa
Svakom se programu dodjeljuje broj. Veliko slovo O je rezervirano za identifikaciju
programa odnosno oznaku programa nakon kojeg se obično upisuju četiri brojčane
oznake.
Primjer:
O0005 = program 5
O1234 = program 1234
Česta pogreška koja se može pojaviti je unošenje broja 0 umjesto slova O što
rezultira aktiviranjem alarma kod izvoñenja.
Komentari
U program se mogu unositi komentari koji će pomoći operateru na stroju da lakše i
brže obavlja svoj dio posla. Unošenje komentara na pravilan način ne utječe ni u kom
smislu na proces obrade ili izvršenje naredbi. Najčešće se postavljaju nakon broja
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 24
(oznake) programa kako bi se naveo naziv ili oznaka obratka ili unutar programa
kada se želi instruirati/uputiti operater npr. na izvršenje nekog zadatka.
Primjer:
O0001
(RN587932-B)
N9M00
(Promijeni poziciju stezaljki obratka)
Oznaka bloka
Slovo „N“ je rezervirano za označavanje i numeriranje programskih sekvenci ili
redova. Tako svaka programska linija ima svoj sekvencijalno rastući broj. Tipično taj
sekvencijalno rastući slijed je različit od jedan, npr. redak oznake N5 slijedi redak
N10 pa N15 itd. Namjera takvog slijeda je da se omogući naknadno unošenje redaka
unutar programa. I treba napomenuti da takvo numeriranje u blokovima nije nužno da
bi se program izvršio. Programski blokovi biti će izvršeni sekvencijalno za vrijeme
automatskog ciklusa stroja čak i ako nije numerirano. Uklanjanje numeracije blokova
često je i korisno kada su programi pre veliki da stanu u memoriju kontrolera.
Takoñer je vrijedno spomenuti da je numeriranje u blokovima posebno korisno kod
naredbi izmjene alata. To omogućuje operateru da restarta izvršavanje kod odreñene
izmjena alata. Numeriranje u blokovima takoñer omogućava lakše kretanje unutar
programa i njegovo editiranje poput dodavanja odmaka (offseta) traženja grešaka ili
blokova.
Potprogram (subprogram)
Ako se odreñeni dio programa može koristiti više puta unutar programa tada mu
možemo dodijeliti broj (brojčanu oznaku) čime se on vodi u listi kao zaseban program
koji se može pozvati na izvršavanje kada je to potrebno. Takav dio programa se u
praksi naziva „subprogram“. Subprogrami uvelike pojednostavljuju programiranje i
smanjuju količinu podataka koje treba staviti u memoriju kontrolera. Subprogram se
poziva iz memorije kontrolera naredbom M98 i slovom P u glavnom programu.
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 25
Obično subprogrami ne sadrže dodatni koordinatni sustav jer ovise o glavnom
programu.
Primjer:
M98P0012
Naredba M99 odnosi se na kraj subprograma i povratak u glavni blok programa koji
slijedi nakon izvršenja subprograma.
Primjer:
O0012
N0001
...
...
N0126M99
Osim ovakvog primjera programiranja subprogramima moguće je i unutar
subprograma pozvati drugi subprogram pa tako sve do četvrtog nivoa unutar
subprograma.
Isti je subprogram moguće ponoviti dvaput za redom dodajući slovo L i broj
ponavljanja nakon poziva subprograma.
Primjer:
M98P0012L2
Postoje i drugi načini zapisa naredbe ponavljanja subprograma pa je preporučljivo da
programer prouči upute proizvoñača za točan način korištenja subprograma.
Završetak programa
Razlika izmeñu M02 i M30 je ta što se M02 odnosi završetak programa dok M30
osim završetka programa istovremeno vraća program na početak. Obje se naredbe
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 26
nalaze u posljednjem redu glavnog programa. Kod nekih se kontrola naredba M02
ponaša kao M30 zbog prilagodbe sa starim programima.
Objašnjenje sigurnosnog bloka
Blok N10 naziva se sigurnosni blok a to se ime odnosi na njegovu ulogu u programu.
Taj sigurnosni blok sadrži G-naredbu kojom se utvrñuje tip koordinatnog sustava
kojeg sistem koristi (G90 apsolutni ili G91 slijedni), sadrži korišteni sistem mjerenja
(G20 inčni ili G21 metrički), isključivanje svih zatvorenih ciklusa (G80), isključivanje
kompenzacije promjera oštrice alata (G40), isključivanje kompenzacije duljine alata
(G49).
Glavna ideja sigurnosnog bloka kreirana je zbog naredbi koje kada se aktiviraju
ostaju aktivne do trenutka kada se zamijene drugom naredbom ili isključe. U slučaju
kada sa se zbog pojave neke greške u toku obrade rad stroja mora zaustaviti i
ponovno startati cijeli ili dio programa može se desiti da je neka naredba ostala
aktivna.
Za primjer uzmimo da se zbog smanjenog tlaka zraka za vrijeme obrade element
pomaknuo zbog sile rezanja i potrebno je zaustaviti proces i ponovno učvrstiti
obradak.
Ako je prije zaustavljanja procesa bila aktivirana naredba G41 kompenzacija alata
lijevom stranom te ista ostane aktivna stroj bi mogao tim alatom zbog ne poznavanja
točne pozicije oštetiti novi obradak ili neki dio stroja i dovesti do još veće greške sa
štetnim dogañajem.
Kako bi izbjegli ove i slične greške potrebno je korištenje sigurnosnog bloka koji
sadrži naredbe za isključuje svih potencijalno nepoželjnih naredbi na početku (u
prvom bloku) programa i nakon svake izmjene alata.
2.3.5 Izbor alata kod CNC strojeva
Kod planiranja proizvodnje na CNC strojevima važan korak čini pravilan odabir
reznog alata koji će se koristiti za obradu.
Za obradu drva nije odlučujuća samo geometrija obratka i alata, već se uvažavaju još
neki faktori koji utječu na uspješnost obrade. Manji broj prilagodljivih i
visokokvalitetnih alata je uvijek bolji izbor od specijalnih alata prilagoñenih samo za
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 27
pojedine faze obrade ukoliko to omogućuje stroj. Ukoliko ne, spremnici alata mogu
se povećati do te mjere da vrijednost alata nerijetko premašuje vrijednost stroja.
Optimizacijom automaskog izbora alata kod CNC obradnih centara smanjuje se
vrijeme izmjene alata, a time se skraćuje ukupno vrijeme obrade. Izbor
najučinkovitijeg alata ili kombinacije alata za obradu je prilično složen jer se stalno
povećava broj dostupnih alata i materijala na tržištu. Za adekvatan izbor potrebno je
slijediti dijagram toka izbora alata koji je definiran prema pojedinim sastavnicama
obrade (sl. 3).
Slika 3. Dijagram toka izbora alata Kod automatskog izbora alata za jednu operaciju najjednostavniji način je da se
izabere prvi alat koji geometrijski zadovoljava obradu. U slučaju kada ima više
operacija upotreba samo jednog alata nije ekonomski isplativa za obradu cijelog
komada iako bi se u nekim slučajevima sva obrada mogla obaviti korištenjem samo
jednog alata. Glavni problem je što alati manjeg promjera kojima su dostupna sva
mjesta na obratku, imaju malu brzinu odstranjivanja materijala u jedinici vremena.
Nasuprot tome većim alatima nisu dostupna sva mjesta na konturi obratka, pa za
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 28
njima ostaje odreñena količina neodrezanog ili neadekvatno obrañenog materijala
što se može uočiti kod jednostavnih operacija glodanja (sl.4) gdje postoji potreba
izrade različitih radijusa prilikom izrade neke konture.
Slika 4. Glodanje utora
Osnovna uloga racionalizacije broja alata je:
a) Smanjenje broja alata – broj univerzalnih alata ne smije biti prevelik jer obradni
centri imaju ograničeni broj mjesta za alate u spremniku alata
b) Smanjivanje zaliha alata – time se smanjuju i troškovi držača alata i ukupni
troškovi alata
c) Podešavanje trošenja alata – ako je vijek trajanja alata mali, tada se u magazin
alata stavi isti ili slični alat da ne doñe do prekidanja obrade zbog brušenja i
podešavanja alata.
Zbog povećanja kompleksnosti proizvoda, širokog izbora alata i režima obrade te
složenosti proizvodnje, optimizacija i izbor alata se u potpunosti provode na za to
namijenjenim računalnim programima. Korisnik može u većoj ili manjoj mjeri vršiti
korekcije u izračunatim parametrima ili mijenjati prioritete optimizacije.
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 29
2.4 CNC obradni centri u zanatskoj preradi drva CNC obradni centri danas su postali opće prihvaćeni alat u proizvodnji kako u veliko
serijskoj tako i u malo serijskoj pa čak i u zanatskoj preradi drva. Dijagram na slici 5
prikazuje što je dovelo do takvog sveobuhvatnog korištenja CNC načina proizvodnje.
Slika 5. Razlozi uvoñenja CNC obradnih centara u zanatsku proizvodnju
ŠIRENJE I LIBERIZACIJA TRŽIŠTA
KONKURENCIJU MEðU PROIZVOðAČIMA PROIZVODA OD DRVA
• PRITISKOM NA PERMANENTNO SNIŽAVANJE PROIZVOðAČKIH CIJENA
• SKRAĆENJEM ROKOVA ISPORUKE • POTREBOM ZA STALNIM UVOðENJEM NOVIH
MATERIJALA I POSTUPAKA
CNC OBRADNI CENTRI
SPECIJALISTIČKI PROGRAMI – npr. MegaTISCHLER
POVEĆAVA
ŠTO REZULTIRA
ODGOVOR PROIZVOðAČA
STROJEVA
ODGOVOR PROIZVOðAČA
PROGRAMA
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 30
Uporaba CNC obradnih centara u zanatskoj preradi drva nije jamstvo brzog i
pouzdanog povrata uloženog novca. Uz sam CNC stroj potrebno je nabaviti i
odgovarajući program za brzo konstruiranje proizvoda s direktnom vezom prema
CNC stroju.
2.5 Osoblje kod CNC obradnih centara
Računala i strojevi nemaju inteligenciju, ne mogu razmišljati i ne mogu ocijeniti
situaciju na racionalan način. To mogu samo ljudi s odreñenim vještinama i znanjem.
U području numeričke kontrole vještine su obično u rukama dviju ključnih osoba,
jedan koji radi programiranje i drugi koji vrši obradu (često to može biti ista osoba,
pogotovo u manjim postrojenjima).
CNC programer
CNC programer je obično najodgovornija osoba kada se u pitanje stavlja uspjeh
numeričko upravljane tehnologije u postrojenjima jer uspjeh ovisi o kvalitetnoj
provedbi CNC operacija. Uspješnost provoñenja očitovat će se na proizvodnju kroz
kvalitetu izrañenog proizvoda i brzinu njegove izrade.
Od CNC programera zahtjeva se dobro poznavanje radnih alata i njihove
mogućnosti, ali i iskustvo u njihovoj efikasnoj primjeni. Oni moraju posjedovati znanja
čitanja tehničkih crteža iz kojih je potrebno shvatiti namjeru inženjera koji stoji iza
crteža.
Dobar CNC programer može biti onaj koji je sposoban predočiti si sve pokrete alata.
Operator CNC stroja
Operator CNC stroja i CNC programer može biti jedna osoba. Meñutim, ukoliko je
način poslovanja takav da se radi o dvije osobe tada operator ima jedinstvene
odgovornosti. U većini slučajeva operator je odgovoran za provoñenje procesa
obrade, ali i za održavanje stroja što podrazumijeva kontrolu alata, podešavanje
stroja te podmazivanja i kontrolu zamjenskih dijelova stroja.
Jedna od najvažnijih odgovornosti CNC operatora u ureñenoj poslovnoj (proizvodnoj)
sredini je predaja izvještaja CNC programeru za svaki izvršeni program. Taj izvještaj
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 31
služi kao povratna veza o rezultatima pojedinog programa, jer čak i sa najboljim
znanjem, vještinama, stavovima i namjerama postojeći program se uvijek može
poboljšati. CNC operator je upravo ona osoba koja je najbliža stvarnom stanju strojne
obrade te on može najpreciznije odrediti kakva se poboljšanja mogu napraviti.
3 PODJELA CNC OBRADNIH CENTARA Na tržištu se nude razni tipovi strojeva i svaki proizvoñač nastoji unaprijedit i
proizvesti konkurentni CNC obradni centar. Rezultat je veliki broj sličnih strojeva koji
se razlikuju po namjeni, konstrukcijskim detaljima i dizajnerskim rješenjima pojedinog
proizvoñača.
3.1 Podjela prema namjeni
CNC obradni centri imaju značajnu ulogu u današnjoj drvnoj industriji i prema
namjeni u drvno industrijskoj proizvodnji generalno ih možemo podijeli na one za
proizvodnju proizvoda i/ili dijelova proizvoda od ploča i na one za proizvodnju
proizvoda i/ili dijelova proizvoda od masivnog (cjelovitog) drva. S obzirom da je takva
generalna podjela u osnovi ne provediva zbog stalno promjenjivih trendova u dizajnu
i konstrukciji namještaja koji se može sastojati od oba navedena materijala pravilnije
bi podjelu bilo izvršiti s obzirom na opredjeljenje u proizvodnji.
Tada bi ih mogli podijeliti na univerzalne i specijalizirane CNC strojeve.
3.1.1 Univerzalni CNC strojevi
Kao što sama riječ kaže, univerzalni CNC strojevi u kontekstu proizvodnje namještaja
se koriste kod proizvodnje gdje imamo više vrsta proizvoda. Takvi strojevi trebaju
osigurati da prebacivanje s jedne vrste obrade na drugu bude jednostavno i brzo. Pri
tome trebaju osigurati univerzalan način prihvaćanja ili učvršćivanja obradaka te brzu
i efikasnu izmjenu više ili manje univerzalnih alata za obradu.
Alati na takvim strojevima se obično mogu koristiti kod više vrsta obrade, primjerice
odreñeno glodalo se može koristiti kod obrade noge stola kao i kod obrade naslona
stolice. Općenito, univerzalni CNC strojevi se mogu lako prilagoditi željenoj obradi.
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 32
3.1.2 Specijalizirani CNC strojevi
Specijalizirani CNC strojevi su okrenuti proizvodnji obično s jednom vrstom proizvoda
unutar koje može proizvoditi različite tipove proizvoda.
Takvi strojevi imaju specifične karakteristike, da li u prihvatu obratka ili u vrsti alata
kojeg koriste. Općenito treba napomenuti da se kod specijaliziranih CNC strojeva
koristi ograničeni broj različitih vrsta obrade.
Kao primjer specijaliziranih CNC obradnih centara mogu se navesti oni za
proizvodnju prozora, roleta i okvira za vrata (sl. 6), strojevi za oblaganje rubova i
drugi.
Proizvodnja vrata i prozora
Slika 6. CNC stroj za proizvodnju okvirnica prozora i vrata
Kod takvih strojeva radna glava s spremnikom i do 24 alata može izvesti horizotalno
(sl. 7) i vertikalno bušenje te glodanje s obje strane (sl. 8) na elementu kojeg
obrañujemo.
Slika 7. Prikaz horizotalnog bušenja Slika 8. Obrañeni element
s obje strane
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 33
Mogu se obrañivat dva obratka u isto vrijeme zahvaljujući automatskom rotacijskom
ureñaju (sl. 9).
Slika 9. Automatski ureñaj za rotaciju obratka
Osim operacija bušenja i glodanja obradni centri mogu vršiti i operaciju uvijanja
okova kod prozora i vrata (sl. 10)
Slika 10. Obradni centar za bušenje rupa i uvijanje okova kod proizvodnje prozora i vrata
Obradni centri za obradu rubova
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 34
Slika 11. Obradni centar za obradu rubova
Struktura ovih obradnih centara napravljena je od zavarenih čeličnih blokova s
pojačanim rebrima koji omogućavaju vrlo visoku krutost i čvrstoću. Kretanje jedinica
za bušenje i glodanje izvedeno je pomoću prizmatičnih vodilica i zupčaste letve.
Na slici 12 su prikazani mogući dobiveni oblici kod obrade ovih obradnih centara, a
na slici 13 moguće izvedbe obrade.
Slika 12. Mogući dobiveni oblici Slika 13. Moguće obrade
CNC obradni centri velikih konstrukcija
Ovi tipovi CNC obradnih centara namijenjeni su isključivo za obradu drvenih greda
(sl.14). Obrada uključuje kombinaciju konvencionalnih i naprednijih metoda za
transport elemenata. Raznovrsna i fleksibilna rješenja nadmašuju prijašnje standarde
u području obrade greda te otvaraju nove horizonte za budućnost.
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 35
Slika 14. CNC stroj za obradu greda
Glavne karakteristike ovih CNC obradnih centara:
Namjenske obradne glave za svaku odreñenu strojnu operaciju (glodanje, piljenje
itd.)
5-osna obradna glava obrañuje grede sa svih strana te može obraditi dodatne
zadane profile
Automatsko mijenjanje alata tijekom radnog ciklusa
Kompletna obrada grede s svih šest strana u jednoj zadanoj operaciji bez potrebe za
ponavljanjem
Novi softveri za brzo i jednostavno programiranje.
Obrada 5-osnom radnom glavom s kružnom pilom kao alatom (sl.15), pogodne su za
sve vrste rezanja, čak i na gredama većih dimenzija i većih gustoća. Alate koje
koristimo za obradu moguće je koristiti horizotalno i vertikalno. Obrada zaobljenih
rubova ili profiliranje mogu se izvesti s jednim alatom pod bilo kojim kutem i
položajem.
Slika 15. Radna glava s kružnom pilom kao alat
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 36
3.2 Podjela prema mogu ćnostima obrade
Opsežniju podjelu CNC strojeva moguće je provesti prema mogućnostima obrade
koje su odreñene konstrukcijom i nekim bitnim dijelovima CNC stroja. Pod bitnim
dijelovima podrazumijevaju se oni koji proširuju ili ograničavaju njegove mogućnosti.
3.2.1 Stupnjevi slobode pokreta alata
Stupnjevi slobode pokreta alata kod CNC strojeva mogu se poistovjetiti s
desnim kordinatnim sustavom (sl.16). CNC obradni centri koriste najmanje 3 osi kod
pokreta alata, X, Y i Z os. X os je paralelna s najdužom stranom radnog stola dok je
Y os paralelna s najkraćom. Vertikalno kretanje alata je u smjeru Z osi. CNC strojevi
postaju mnogo fleksibilniji ako imaju i 4 os. Obično to bude rotirajuća os A kod
vertikalnih tipova CNC strojeva ili os B kod horizotalnih. Još veća fleksibilnost je kod
CNC strojeva s 5 ili više osi.
Slika 16. Oznake stupnjeva slobode pokreta
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 37
S obzirom na broj osi CNC strojevi se mogu podijeliti na:
a) 3-osni CNC strojevi – kretanje alata je u smjeru 3 osnovne osi, X,Y i Z.
b) 3.5-osni CNC strojevi – osim osnovnih osi, alat koristi dodatnu rotirajuću os
A, no alat se ne može istovremeno rotirati i kretati
po osnovnim osima.
c) 4-osni CNC strojevi – alat koristi osnovne osi i dodatnu rotirajuću os A te se
alat može istovremeno rotirati i kretati po osnovnim osima.
d) 5-osni CNC strojevi – alat koristi osnovne osi te dodatne rotirajuće osi A i B
5-osni CNC obradni centri (Roboti)
Slika 17. 5-osni CNC obradni centar Slika 18. Radna glava
Kontinuirana rotacija okomite osi i mogućnost 270º nagiba horizotalne osi daju
izvanrednu osobinu svestranosti kod glave robota (sl. 18). 5-osna robotska glava je
najvažniji dio ovog tipa CNC stroja, barem što se tiče preciznosti obrade. Obično je
robotska glava tj. alat sa postoljem spojena s dva ili više zglobna mjesta te se preko
njih mogu desiti sitna odstupanja u prijenosu pokreta što na koncu rezultira
netočnošću obrade alata. No da bi ta odstupanja bila minimalna potrebna je izvedba
visoke redukcije za prijenos gibanja.
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 38
Izvedba s jednim zglobnim mjestom bi povećala točnost obrade tj. bila bi manja
mogućnost greške kod prijenosa gibanja, no tada bi smanjili mogućnosti kretanja
radne glave. Preciznost obrade se može povećati i samim dimenzijama radne glave.
Velike ( robusne ) radne glave imaju veću točnost obrade, no upravo zbog veličine
hendikepirane su kod obrade manjih obradaka ili kod nekih složenijih zahvata obrade
npr. ukoliko unutar rupe želimo raditi utor.
Struktura stroja je sastavljena od elektro-zavarenih čeličnih ploča te od guste
metalne narebrene ploče. Ovi CNC strojevi mogu biti u kombinaciji s fiksnim i
pokretno-uspravnim radnim stolom što rezultira veliki stupanj fleksibilnosti.
Praktična uporaba je prije svega plod slijedećih osobina:
Mogućnost obrade teških elemenata bez pojave vibracija za vrijeme pomicanja
Mogućnost nadgledanja svih strojnih operacija zbog fiksnog položaja elementa kojeg
obrañujemo
Jednostavan pristup radnom stolu za vrijeme punjenja ili pražnjenja te lako rukovanje
opremom.
Mogu se obrañivati:
Elementi od masivnog drva kod stilskog namještaja
3D komponente kao što su modeli i kalupi (sl. 19)
Zakrivljeni dijelovi za interijerni namještaj kod brodova i zrakoplova itd.
Slika 19. Obrada elementa nepravilnog Slika 20. Obrada elementa pod kutem
oblika
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 39
3.2.2 Agregati kod CNC strojeva
Kod 4-osnih CNC strojeva agregati daju dodatnu 5-os pa se većinom kod takvih
strojeva i koriste. CNC obradni centri mogu sadržavati više od jednog agregata.
Kad imamo dva agregata oni su obično u kombinaciji s dva stola primjerice sa stolom
s kliještima. U takvom slučaju dok jedan agragat radi, u drugom se zamjenjuje alat.
Vrijeme predaje obradka sa prvog stola s kliještima na drugi stol se koristi za
zamjenu alata. Oba agregata za obradu omogućavaju korištenje kutnih glava (sl. 23).
Slika 23. Radna glava
Agregati za obradu rubova
Ovi tipovi agregata se koriste kod izravnavanja rubova kod drvenih ploča u
post-forming izvedbi. Krajevi alata tj.oštrica alata su izvedeni tako da savršeno
obrade zadani profil na ploči čime se dobije veoma precizna obrada ruba.
Slika 24. Tipovi agregata za obradu rubova
Multi funkcionalni agregati
Ovi tipovi agregata mogu biti opremljeni s više radnih jedinica.
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 40
Na slici 25 je agregat s dvije radne jedinice:
a) Radna jedinica za poravnavanje ruba
b) Radna jednica za finu završnu obradu ruba.
Radne jedinice su pokretne u smjeru Z osi da bi se mogle obrañivat ploče razne
debljine od 16 do 60mm.
Slika 25. Agregat s dvije radne jedinice
Agregati s kružnom pilom
Ovaj tip agregata prikazan na slici 26 je opremljen je s listom kružne pile promjera
180 mm. Osim kao agregat može biti izveden i kao fiksna samostalna radna jedinica
na prednjoj strani stroja koja obavlja funkciju predrezača.
Slika 26. Agregat s kružnom pilom kao alatom 3.2.4 Podru čje djelovanja
3.2.4.1 Konvencionalna obrada
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 41
Općenito u našim drvno prerañivačkim pogonima preferira se konvencionalna obrada
na CNC obradnim centrima kad su u pitanju ploče. Kod tog načina obrade, ploča
prije nego što doñe do CNC stroja na obradu kroji se na drugom adekvatnom stroju.
Dakle, operacije krojenja i obrada ploče (bušenje, glodanje) su odvojene.
3.2.4.2 Nesting obrada
Ovaj tip obrade pretežno se koristi u Americi, no polako postaje zastupljen i u našim
prostorima. Karakterizira ga obrada elemenata većih dimenzija te cjelovita obrada u
smislu da se element obrañuje odjednom u prolazu. To znači da se kod obrade ploče
krojenje i bušenje vertikalnih rupa radi u jednoj operaciji, dok se bočne rupe buše
zasebno (sl. 27).
Slika 27. Shema korištenja nesting obrade u proizvodnji
Slika 28. Tip CNC stroja za nesting obradu
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 42
Ovi tipovi CNC obradnih centara se temelje na dugotrajnim iskustvima u području
nesting obrade i usvajanja visoko tehnoloških rješenja. Najvažniji aspekt nesting
obrade je fiksiranje i samo držanje elementa kojeg obrañujemo.
Držanje elemenata je moguće izvesti na sljedeće načine:
a) Vakumskim kanalom unutar strukture radnog stola
b) Visoko kapacitetnim vakumom koncentriranim u području radnog stola tj. u
području strojne obrade
c) Pritisnim kliještima
d) Pritisnim valjcima.
Integriranjem ovih CNC obradnih centara u automatizirane obradne linije dobije se:
a) veća produktivnost
b) smanjuje se broj radne snage
c) bolja organizacija proizvodnog toka.
Mogu se upotrijebit za:
a) Pločaste okvire koji se kasnije tapeciraju
b) MDF kancelarijska vrata (sl. 29)
c) Namještaj od šperploče kod manjih brodova.
Slika 29. Obrada MDF ploče
3.2.4.3 Roboti (poslužitelji)
U proizvodnim linijama gdje se traži automatska obrada te velika produktivnost, uz
CNC strojeve roboti poslužitelji imaju zapaženu ulogu. Oni obično vrše operaciju
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 43
punjenja i/ili pražnjenja CNC stroja (sl. 30), no isto tako u nekim situacijama mogu
vršiti i operaciju okretanja elemenata koji se obrañuju. Roboti su izuzetno efikasni i
kod učvrščenja zahtjevnih elemenata proizvoda na radni stol.
U slučaju kad se gotovi elementi ispuštaju na transporter tada se proizvodni ciklus
sastoji od tri slijedne operacije (sl. 31):
1. Punjenje robotskom rukom
2. Strojna obrada
3. Pražnjenje i čišćenje radnog stola.
Slika 30. Robotska ruka u operaciji punjenja Slika 31. Proizvodni ciklus
CNC stroja
Da bi ovaj tip proizvodne linije funkcionirao neophodno je i transportno sredstvo koje
dovodi ili odvodi elemente do robota. Obično to budu pokretne trake ili valjčani
transporteri. Iznad transportera mogu biti utovarivači ili istovarivači s usisnim
papučama (sl. 32)
Slika 32. Portalni utovarivač/istovarivač s usisnim papučama
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 44
3.3 Podjela prema konstrukcijskim odrednicama stroj a
Konstrukcijske odrednice stroja prije svega ovise o složenosti obrade u nekom
proizvodnom procesu. Isto tako, radna okolina tj. veličina radnog prostora može
ograničiti prednosti nekog konstrukcijskog rješenja na CNC stroju.
Neka od obilježja konstrukcije CNC stroja su:
- broj radnih jedinica
- konstrukcija radnog stola
- tip nosača obradne jedinice
- načini izvoñenja obrade.
3.3.1 Broj radnih jedinica
Jedno od konstrukcijskih rješenja na CNC stroju je broj radnih jedinica odnosno
glavnih vretena.
Obzirom na broj glavnih vretena CNC obradne centre možemo podijeliti na:
a) CNC obradni centri s 1 glavnim vretenom
b) CNC obradni centri s 2 glavna vretena
c) CNC obradni centri s 3 ili više glavnih vretena.
U slučaju kad imamo stroj s dva glavna vretena obrada može biti istovremena ili
zasebna. Kod istovremene obrade oba vretena obrañuju obradak u isto vrijeme,
naravno s odgovarajućim alatom te se nadovezuju u operacijama obrade nekog
proizvoda ili elementa.
Kod zasebne obrade oba vretena obrañuju dva različita ili ista obratka u zasebnim
operacijama. Ukoliko jedno od vretena završi obradu, možemo mu zadati novu
operaciju obrade, dok drugo vreteno i dalje obrañuje svoj obradak. Uglavnom, oba
vretena su nezavisna jedno od drugog u operacijama obrade.
3.3.2 Radni stolovi Kod odabira CNC stroja veliku važnost ima njegov radni stol tj. sami radni postor oko
stroja. Ovisno o tipu proizvodnje koju preferiramo tako odabiremo i CNC stroj s
odgovarajućim radnim stolom.
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 45
Višenamjenski radni stolovi
Višenamjenski radni stol osigurava solidnu osnovu za sve vrste drvenih elemenata te
je idealan za držanje panela zahvaljujući velikom vakumskom kapacitetu.
Na slici 33 prikazan je jedan takav CNC stroj s više namjenskim radnim stolom i
fiksnim postoljem. Obrada se može izvoditi i na dva takva stola prikazano na slici 34.
Slika 33. CNC obradni centar s fiksnim postoljem
i 2 više namjenska radna stola
Slika 34. Obrada na dva više namjenska radna stola
Odvojeni radni stolovi
Verzija s dva odvojena stola (sl. 35) osigurava potpuni pristup stroju s tri strane te je
sigurnost operateru zajamčena i za vrijeme rada stroja.
Slika 35. CNC stroj s dva odvojena radna stola
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 46
Aluminijski višenamjenski stolovi
Aluminijski višenamjenski stol (sl.36) može biti opremljen s velikim rasponom
dodatne opreme da se zadovolje zahtjevi na neke odreñene oblike drvenih
elemenata koje obrañujemo. Dakle, da se element čvrsto učvrsti na radni stol.
Slika 36. Aluminjski više namjenski radni stol Slika 37. Prikaz učvrščenja elementa
manjih dimenzija
TVN radni stolovi
TVN radni stolovi mogu biti izvedeni s letvama i usisnim papučama. Zajedno
predstavljaju praktičan i fleksibilan sustav te se dobije brzo i jako stezanje svih vrsta
elemenata. Na letve mogu biti montirane usisne papuče ili pneumatske stezaljke.
Kod ovih radnih stolova usisne papuče se mogu pomicati po potrebi te se mogu
skinut ili dodat ako je potrebno (sl. 39). Upravo te odlike omogućavaju brzu promjenu
obrade.
Slika 38. CNC obradni centar s TVN radnim stolom i usisnim papučama
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 47
Slika 39. Pomicanje usisne papuče
TVN radni stolovi su idealno rješenje za proizvoñače vrata, prozora, stepenica i
namještaja od masivnog drva.
Slika 40. Prikaz učvršćenja elementa na TVN radnom stolu
Radni stolovi prizmati čnog oblika
CNC strojevi s ovim tipom radnog stola (sl. 41) mogu proizvesti više od 100% , nego
konvencionalni strojevi. Produktivnost, visoka fleksibilnost, sigurnost te potpuni
odnos s okolinom su glavne odlike koje su svedene u ovakav tip CNC stroja.
Takav rezultat je plod razdvojenih operacijskih faza na tri lica rotirajuće prizme koja
se rotira za 120º u manje od 7 sekundi u svakom ciklusu. Tri lica prizme sačinjavaju
tri stola i omogućuju istovremeno punjenje i pražnjenje, uklanjanje otpada, čišćenje
stola i obradu. Na stroju mogu biti pohranjeni brojni alati koji omogućuju obradu
velikog broja različitih drvenih elemenata.
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 48
Slika 41. CNC stroj s prizmatičnim oblikom radnog stola
Osobine koje omogućuju gotovo savršene radne uvjete za operatera su:
- Zatvoreni tip konstrukcije sprječava propuštanje buke i prašine u okolinu te potpuno
štiti operatera tijekom mogućeg pregledavanja strojne obrade
- Za vrijeme punjenja ili pražnjenja, operator je u sigurnom položaju, na suprotnoj
strani od radnog područja gdje fotoelektrična barijera sprječava pristup stroju tijekom
rotacije
- Jednostavan pristup stolovima
- Ergonomski nagnuti položaj stola omogućuje lako punjenje i pražnjenje
- Nema pokretnih dijelova izvan stroja koji bi mogli biti opasni za operatera
- Strugotine i otpad se automatski uklanjaju.
Slika 42. Shematski prikaz rada CNC stroja s prizmatičnim oblikom radnog stola
Da bi se automatiziralo punjenje i pražnjenje koriste se roboti za izvoñenje takvih
operacija. To je moguće prije svega zbog automatskog čišćenja radnog stola dok je
to kod drugih konvencionalnih strojeva jako teško.
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 49
PowerGrip radni stolovi s kliještima
Ovakve tipove radnih stolova susrećemo kod CNC centara za obradu masivnog
drveta. Koriste se kod obrade manjih elemenata tj. elemenata manje širine i debljine,
a veće dužine kao npr .elementi za sklapanje stolova, stolica, kreveta itd. Sustav
zatezanja kopira funkciju ljudske ruke. Obično su dva stola u kombinacji s dva
agregata.
Dva stola s kliještima omogućavaju da se svaka kontura može glodati na svakoj
stranici. Tako se može obraditi do šest strana jednog obradka. Kod predaje obradka
PowerGrip osigurava preciznost točnim, opreznim stezanjem obradka na pravom
mjestu.
Prednosti pri izradi:
rad bez pripremnog ureñaja
sigurnost pri radu na dva stola i pomoću dvaju agragata za obradu
potpuna točnost pozicioniranja
obrada sitnijih dijelova.
3.3.3 Nosači obradne jedinice
Nosači obradne jedinice mogu se podijeliti u dvije skupine:
- portalni nosači
- konzolni nosači
Općenito, portalni nosači su fiksirani u dvije točke (poput mosta) dok su konzolni
fiksirani u jednoj točci. Portalni nosači su voñeni dvjema vodilicama s prednje i
stražnje strane i njihova glavna odlika u odnosu na konzolne koji su voñeni na jednoj
vodilici je stabilnost. U slučaju naglog mijenjanja smjera putanje glavnog vretena
stabilnost je od velike važnosti te može utjecati na točnost obrade. Same vodilice su
skupe pa su tako CNC strojevi s konzolnim nosačima jeftiniji od CNC strojeva s
portalnim nosačima.
O oba područja djelovanja (konvencionalne i nesting obrade) moguće su izvedbe
portalnog (sl. 43 i 44) i konzolnog (sl. 45 i 46) nosača glavne obradne jedinice.
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 50
Slika 43. Primjer portalne izvedbe kod konvencionalne obrade
Slika 44. Primjer portalne izvedbe kod nesting obrade
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 51
Slika 45. Primjer konzolne izvedbe kod konvencionalne obrade
Slika 46. Primjer konzolne izvedbe kod nesting obrade
3.3.4 Način izvo ñenja obrade
Kod načina izvoñenja obrade podrazumijeva se kako je obradak učvršćen na radni
stol te na koji način se izvodi sami pristup obrade. Obradak je mjerilo za način
izvoñenja obrade prije svega zbog svojih dimenzijskih parametra.
Prema načinu izvoñenja obrade CNC strojeve možemo podijeliti na:
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 52
• CNC strojevi s mirujućim obratkom
• CNC strojevi s pomičnim obratkom.
CNC strojevi s miruju ćim obratkom
Učvršćeni obradak na radnom stolu miruje za vrijeme obrade tj. radni alat obavlja sve
potrebne kretnje kako bi obradio pojedina mjesta na obradku (sl. 47). Ovaj način
obrade je prikladan za obradke manjih dimenzija, no ne mora biti pravilo. Potrebno je
napomenuti da se izrada veznih elemenata ili spojnih mjesta za okov izrazito velikih
obradaka poput lijepljenih nosača ili greda obrañuje isključivo ovakvim načinom.
Slika 47. Primjer mirujućeg obradka
CNC strojevi s pomi čnim obratkom
Možemo ih podijeliti na:
- potpuno pomični
- djelomično pomični.
Kada obradak prilazi radnom alatu CNC stroja na nekom transportnom sredstvu tada
govorimo o putpuno pomičnom obradku. Kod tog načina obrade cijeli proizvodni
proces je obično automatiziran tj. ima vrlo malo ljudske intervencije. Ovaj način
obrade prikladan je za obradu gredica, elemenata prozora (doprozornici, okvirnice) i
drugih sličnih elemenata. Obrada ploča vrlo je efikasna na vertikalnim CNC
strojevima gdje ploča prilazi stroju u uspravnom položaju (sl. 48).
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 53
Kada obradak zajedno s radnim stolom prilazi radnom alatu tada govorimo o
djelomično pomičnom obradku. Naravno, obradak je učvršćen na radni stol kako nebi
došlo do pomicanja obradka dok prilazi alatu.
Slika 48. Vertikalni CNC stroj
3.3.5 Zaštita operatera
Rukovanje bilo kojim strojem pa tako i CNC strojem može biti opasno za osobu koja
nadgleda odreñeni obradni proces odnosno operatera. Proizvoñači CNC strojeva
nastoje minimizirat rizike opasnosti raznim konstrukcijskim rješenjima samog stroja ili
dodatnim nadogradnjama u blizini stroja (razne pregrade, laserske zrake, kabine...).
Obzirom na položaj operatera CNC obradu možemo podijeliti na:
a) CNC obrada u otvorenom prostoru
b) CNC obrada u zatvorenom prostoru.
Slika 49. CNC obrada u otvorenom prostoru Slika 50. CNC obrada u zatvorenom prostoru
CNC TEHNIKA U PROIZVODNOM PROCESU 54
Kao što se vidi na slici 49 kod CNC obrade na otvorenom prostoru operater može biti
fizički u doticaju sa samim obratkom, no za vrijeme rada stroja mora se udaljiti na
odreñenu udaljenost, ovisno o sigurnosnim specifikacijama stroja. Najčešće se
ispred radnog stola nalazi sigurnosn tepih osjetljiv na dodir koji onemogućava
približavanje stroju ili dijelu stroja za vrijeme obrade. Neki strojevi kao takvu vrstu
zaštite ne prilaženja stroju koriste lasersku zraku te ukoliko se ona za vrijeme rada
stroja prekine, privremeno se zaustavlja rad stroja. Prednost korištenja tepiha je u
više zonskoj obradi pri čemu je do jednog dijela stroja za vrijeme obrade omogućen
pristup kako bi se mogli učvrstiti obradci.
Kod CNC obrade u zatvorenom prostoru (sl. 50), operater je fizički odvojen za
vrijeme rada stroja, obično kliznim vratima s velikim prozorom. Time je operateru
zajamčena potpuna sigurnost. Zatvoreni prostor bitno smanjuje količinu prašine oko
stroja što je plod boljeg odsisa drvne prašine i strugotine te se smanjuje razina buke.
Općenito CNC strojevi su sigurniji nego primjerice blanjalice, glodalice, stolarske
tračne pile, kružne pile prije svega jer radnik odnosno operater nije toliko u doticaju s
samom obradom. Nije fizički u kontaktu sa samim mjestom obrade, već nadgleda
obradu odreñenog proizvoda ili elementa.
LITERATURA 55
LITERATURA
1. Ivan Irons 2007: Learn CNC Secrets; Quickly Learn the Basic Concepts of CNC,
FistFire Publishing Hobart, WA FistFire LLC, str.1-142
2. Peter Smid 2003: CNC Programming Handbook, Second Edition; A
Comprehensive Guide to Practical CNC Programming, Industrial Press INC.200
Madison Avenue New York, NY 10016-4078, str.1-20
3. Franjo Na ñ dipl.ing.: Priručnik za programiranje, upotrebu i održavanje obradnog
centra TECH 80, str.1-25
4. http://www.CNCInformation.com 5. http://www.scmgroup.com/fr/ 6. http://www.homag-group.com/cms/ 7. http://www.cncroutersource.com/cnc-router-system s.html
8. http://www.masterwood.com
9. http://www.weinig.com
10. http//www.holzher.com
11. http//www.insidewoodworking.com/cnc
12. http//www.woodweb.com/
13. http// www.stilesmachinery.com/
14. katalozi: Masterwood: Teknomat 1000, 2000, 2800, 5000; Project 5, 300, 400,
500; MW 18.36; Speedy 2007; OM BI CN; Weining Grupa: Conturex