Osnove programiranja NC i CNC strugovaIII godina Tehniar za
kompjutersko upravljanje Programiranje CNC maina
Vukain Brati dipl.ma.in. Aleksandar Jovanovi dipl.ma.in. Vladan
Bugarinovi dipl.ma.in.
Nivoi upravljanja NC numeriko upravljanje (upravljanje sa UJ u
vidu buaa/itaa trake (sa potrebnom elektronikom) i informacijama u
vidu redova izbuenih nizova otvora na pokretnoj traci nosau
informacija), CNC raunarsko numeriko upravljanje (upravljanje sa UJ
u vidu raunara i upravljakim informacijama u vidu digitalnih
(analognih) vrednosti napona (logike nule 0V i jedinice najee 3V
ili 5V) i nosioca informacija u vidu magnetnog diska ili drugog
oblika trajne memorije), DNC direktno numeriko upravljanje
(upravljanje sa UJ koja kontrolie i regulie rad vie NC/CNC maina,
kod koje zadatak UJ nije samo sprovoenje upravljakih informacija ve
i njihova sinhronizacija na vie pojedinanih obradnih sistema), AC
adaptivno upravljanje (upravljanje sa korekcijom registrovanih
vrednosti poremeaja npr. prekoraenjem temperature rezanja u zoni
rezanja UJ koriguje reime obrade, ili puta drugi oblik SHP-a u zonu
rezanja sve dok se temperatura ne zadri u zadatim granicama
optimalnosti i sl.).
Struktura NC/CNC maine
Koordinatni sistemi
Karakteristine take NC/CNC strugova - ilustracija
x
Pozitivan smer X ose ako je nosa alata iza vretena Rear
Toolpost
z
x
Pozitivan smer X ose ako je nosa alata ispred vretena Front
Toolpost
Karakteristine take NC/CNC strugova - objanjenje Nulta taka
maine fiksna taka definisana konstrukcijom maine,
Referentna taka Ishodite uspostavljanja relacije tipa predmet
obrade alat mainska nula. Referentna taka je najee definisana
krajnjim poloajem klizaa po upravljanim osama (u tom poloaju maina
nam na DRO-u daje koordinate R take u svom koordinatnom prostoru).
Ukoliko maina ne poseduje mikroprekidae (senzore dodira) programer
mora predvideti proizvoljnu taku u koordinatnom prostoru maine kao
osnovnu ishodinu taku za dalju obradu HOME poziciju. Ona u tom
sluaju predstavlja zamenu za taku M (taka M i R se tako
poklapaju),Nulta taka predmeta obrade Taka na predmetu obrade iji
poloaj definie programertehnolog. Ova taka je najbitnija za
matematiko opisivanje kretanja alata u odnosu na predmet obrade.
Njen poloaj se UJ zadaje merenjem pripremka i njegovim lociranjem u
odnosu na odabranu taku steznog pribora i naknadnim premetanjem
koordinatnog sistema iz referentne take R u taku na steznom
priboru, pa zatim u taku W. Jednostavniji nain je da se direktnim
tangiranjem predmeta obrade sa alatom uspostavi lokacija ove take i
vana relacijska veza neophodna za tanu obradu (poloaj alata u
odnosu na W se obavezno mora uneti u UJ), Kontrolna taka alata Taka
u podnoju steznog pribora alata. Predstavlja osnovu za definisanje
startne take alata (teorijskog vrha alata) unosom izmerenih
dimenzija duina (visina) i prenika (irina) alata. U praktinim
primerima u kojima se tangiranjem PO sa prvim alatom uspostavi
relacijska veza, vrh prvog alata se uzima za kontrolnu taku
(poklapa se sa startnom takom alata), a korekcije drugih alata su
samo razlike duina u odnosu na prvi alat (korekcije 2, 3 i ostalih
alata se unose u tablicu alata UJ, a utvruju se neposrednim
tangiranjem radnog predmeta).
Sherline CNC strug didaktiko sredstvo
Struktura NC/CNC strugova sa vie nosaa alata i obradnih centara
sa vie nosaa alata i vie vretena obradni centri su CNC maine sa
osnovom kinematske strukture konvencionalnih maina i kinematskom
nadgradnjom dodatnim upravljanim osama rotacije i translacije
Konvencionalni strug prepravljen u CNC strug u radionicama
Tehnike kole iz Smedereva za upravljanje kretanjem radnih delova
ovog struga se koristi upravljaki program Mach3 Turn i PC raunar sa
paralelnim port-om u ulozi UJ
Tehnoloka dokumentacija Plan operacija i zahvata Plan stezanja
predmeta obrade Plan alata Plan rezanja Programska lista
Plan operacija i zahvata
Plan stezanja predmeta obrade
Plan alata
Plan rezanja hodograf alata
Plan rezanja koordinate vornih taaka ekvidistantne konture, ili
konture u sluaju upotrebe G42 (G41)
Programska lista programski list
Struktura NC koda (programa)
Znaci i vanije adrese %-POETAK I KRAJ PROGRAMA ()-OZNAAVANJE
KOMENTARA N-REDNI BROJ REENICE (BLOKA) F-BRZINA POMONOG KRETANJA
(KORAK) S-BROJ OBRTAJA D-POZIV KOREKCIJE PRENIKA ALATA T-POZIV
ALATA G-GLAVNE FUNCIJE (USLOVI PUTA) M-POMONE FUNKCIJE (TEHNOLOKE
NAREDBE)
Adrese DIN 66025 / ISO 6983
G i M funkcije G funkcije glavne funkcije koje opredeljuju
kinematiku i geometriju obrade (linearna i kruna kretanja,
Offset-i, izbor sistema mera, apsolutni ili relativni unos
koordinata...) M funkcije pomone funkcije koje opredeljuju
tehnoloku i upravljako-izvrnu stranu programiranja CNC obrade
(ukljuivanje obrtanja glavnog vretena, programska pauza, stop,
premotavanje programa, ukljuivanje SHP-a, poziv izmene
alata...).
Tablica G funkcija
Tabela M funkcija
Hijerarhija G i M funkcija % Komentar () - npr. (Program uradio
... Vrednosti Offset-a UJ su x30 z2 ...) Brojevi blokova (redova
programa NC koda) N1, N2, N3... Inni (colovni) ili metriki sistem
G20 (inch ), G21 (mm) Apsolutni ili relativni unos koordinata G90
(apsolutni), G91 (relativni) Iskljuivanje korekcija po polupreniku
i gaenje svih cikllusa - G40, G80 Izbor radne ravni (za glodanje
startna ravan G17 XY ravan, za struganje G18 XZ ravan) Selekcija
alata i definisanje korekcije M06 T01 (za struganje T0101 01 broj
alata i 01 adresa korekcije) Ukljuivanje obrtanja vretena (M3, M4,
S) i SHP-a (M7, M8) Offset-i (G54... Ili G92) startna taka i HOME
pozicija Radni deo programa G00, G01, G02, G03, F...(Napomena:
ukoliko su vorne take hodografa na obratku prethodno predvideti
unos radijusa vrha alata u tablicu alata, funkcije G41 ili G42 i
startnu taku sa veom X koordinatom od prve take konture
obratka)
G28 Funkcija vraanja alata (startne take alata) u HOME poziciju
Izmena alata i definisanje korekcije - M06 T02 (za struganje T0202
02 broj alata i 02 adresa korekcije ili T02 03 02 broj alata i 03
broj korekcije)(Napomena: Ukoliko nismo odabrali opciju Stop
Spindle Wait For Cycle Start moramo uneti blok sa programskom
pauzom M1 da bi smo mogli da izmenimo alat)
Radni deo programa G00, G01, G02, G03, F... Gaenje korekcija po
visini G49 i po polupreniku (radijusu) G40 Gaenje obrtanja vretena
i SHP-a (M5 i M9) G28 - Vraanje u HOME poziciju nakon zavrene
obrade (R taku)(Napomena: ukoliko je u prvim redovima Offset W take
zadat sa G92 programira se vraanje brzim hodom u R taku direktnim
unosom dva bloka G00 Xr i G00 Zr prvo po X, a zatim po Z osi. Isti
postupak se moe uraditi ponitavanjem trenutnog offseta G92.1 i
unosom funkcije G28)
Premotavanje ili kraj programa M30, M2 (M3) %
G90 (G91) - Izbor naina unosa koordinata vornih taaka hodografa
alata
G90 unos apsolutnih vrednosti koordinata vornih taaka u obradnom
prostoru G91 unos relativnih (inkrementalnih) koordinata vornih
taaka u obradnom prostoru
G17, G18, G19 - Izbor radne ravni
G17 izbor XY radne ravni G18 izbor XZ radne ravni (radna ravan
za struganje) G19 izbor YZ radne ravni
G20, G21 (G70, G71) - Izbor sistema mera (metriki ili
inni-colovni)
G20 izbor innog (colovnog) sistema mera (1 = 25,4mm) G21 izbor
metrikog (milimetarskog) sistema mera
Kod nekih upravljakih jedinica (ne vai za UJ i upravljaki
program Mach3) izbor sistema mera se vri funkcijama: G70 izbor
innog (colovnog) sistema mera (1 = 25,4mm)
G71 izbor metrikog (milimetarskog) sistema mera
G54, G55... G59 (G53) Offset-i zadati u NC kodu i Fixtures
tablici UJ
U blok programa se upisuje samo G54 (alternativno G55, G56... do
G59), a u tablicu Fixtures vrednost Offset-a (pomeranje rastojanje
take W u odnosu na startnu taku prvog alata B). Gaenje ove grupe
Offset-a se vri sa upotrebom funkcije G53.
G92 (G92.1, G92.2, G92.3) Offseti zadati u NC kodu (G50) U blok
programa se upisuje G92 Xr Zr (pomeranje rastojanje startne take
prvog alata B u odnosu na nulu predmeta obrade, taku W). Ova
funkcija se u blokovima ponitava sa funkcijama G92.1 (UJ ponitava
Offset-e u potpunosti bez mogunosti ponovnog poziva u istom
programu) ili sa G92.2 (UJ trenutno ponitava Offset-e zadate sa G92
i moe ih ponovo vratiti sa upotrebom funkcije G92.3 bez novog
navoenja Xr i Zr).
% G40 (iskljuivanje korekcije po polupreniku - radijusu
zaobljenja strugarskog noa) G90 (Apsolutni unos koordinata) G21
(izbor metrikog sistema mera - koordinate su u mm) G80 (gaenje svih
ciklusa obrade) G18 (ukljuivanje X-Z radne ravni) G92 x30 z4
(zadavanje poloaja startne take prvog alata u odnosu na taku "W")
M06 T01 02 (poziv alata 1 sa korekcijom u redu 2 tablice alata UJ
Tool Table) ... G92.2 (trenutno iskljuivanje Offset-a sa
zadravanjem rastojanja taaka "B" i "W" u memoriji UJ) G92.3
(ponovni poziv Offset-a take "B" u odnosu na taku "W" x30 z4 bez
potrebe unosa istih koordinata) ... G92.1 (brisanje Offset-a bez
mogunosti njihovog ponovnog poziva u istom programu sa funkcijom
G92.3) ... G28 (povratak u HOME poziciju - referentnu taku) M30
(premotavanje programa) %
G00 Linearna interpolacija brzim hodom
G0 Xkr Zkr (G0 Xrel Zrel u odnosu na prethodnu taku ili G0 Xaps
Zaps u odnosu na taku W) bez navoenja rei F i numerikog podatka o
brzini pomonog kretanja, jer UJ podrazumeva da se kretanje izvodi
po liniji sa maksimalnom brzinom.N10 G90 (unoenje apsolutnih
koordinata) N20 G00 X60 Z85 (pozicioniranje u brzom hodu u taku P2
koordinate X i Z su koordinate take pozicioniranja u koordinatnom
sistemu predmeta obrade) N10 G91 (unoenje inkrementalnih vrednosti
koordinata) N20 G00 X35 Z70 (pozicioniranje u brzom hodu u taku P2
- koordinate X i Z su koordinate take pozicioniranja u odnosu na
prethodnu taku P1)
G01 Linearna interpolacija radnim hodom
G0 Xkr Zkr (G0 Xrel Zrel u odnosu na prethodnu taku ili G0 Xaps
Zaps u odnosu na taku W) F (numeriki podatak o brzini pomonog
kretanja u mm/min) G1 Xkr Zkr F (numeriki podatak o brzini pomonog
kretanja) Ako u uvodnom delu programa iskoristimo naredbu G94,
brzina e u narednom delu programa biti definisana u mm/min. Ukoliko
u uvodnom delu programa iskoristimo naredbu G95, brzina e u
narednom delu programa biti definisana u mm/obrtaju.
G02 Kruna interpolacija u smeru kretanja kazaljke na satu
gledana iz vrha 3. ose (za struganje iz vrha Y ose) I, K
G2 Xkr Zkr I (numeriki podatak) K (numeriki podatak) Odreivanje
I i K (I - relativno udaljenje centra u odnosu na poetnu taku
krunog kretanja po X osi, a K - relativno udaljenje centra u odnosu
na poetnu taku krunog kretanja po Z osi) I (numeriki podatak) =
Xcentra Xpoetne K (numeriki podatak) = Zcentra Zpoetne
G02 Kruna interpolacija u smeru kretanja kazaljke na satu
gledana iz vrha 3. ose (za struganje iz vrha Y ose) R +, R -
G2 Xkr Zkr R (+ ako je kretanje po krunom luku manjem od 180),
G2 Xkr Zkr R (- ako je kretanje po krunom luku veem od 180).
G03 Kruna interpolacija u smeru suprotnom od smera kretanja
kazaljke na satu gledana iz vrha 3. ose (za struganje iz vrha Y
ose) I, K, R +, R -
Napomena za definisanje vrednosti parametara krune interpolacije
I i K u sluaju programiranja u prenik-relativnom i prenikapsolutnom
unosu koordinata vornih taaka I i K se uvek unose sa stvarnim
vrednostima matematiki definisanim u vektorskom prostoru obrade. Za
struganje se unos I i K parametara uvek vri u radijus (poluprenik)
modu definisanja rastojanja po X osi. Parametar K ne zavisi od
naina unosa koordinata, a ni od izbora naina unosa rastojanja
vornih taaka (poluprenik ili prenik mod) po X osi koordinatnog
sistema relevantnog za vektorsko definisanje obrade. Offset-i
koordinatnih sistema i lokacija startne take u sluaju korienja
funkcije G54 se takoe uvek zadaju u matematiki definisanom obliku,
odnosno u radijus modu. U sluaju korienja funkcije G92 za
definisanje Offset-a, Xoffset i Zoffset se zadaju u skladu sa
izabranim nainom unosa rastojanja i zadavanja koordinata vornih
taaka konture (ili ekvidistante konture) obratka (mogu se zadati u
sve 4 kombinacije modova poluprenik/prenik/apsolutno/relativno
uvaavajui prethodno pravilo)
G04 - Programiranje zastoja u sekundama ili milisekundama
G04 P (vrednost zastoja u sekundama ili milisekundama)
Definisanje vornih taaka konture kretanja alata Definisanje
vornih taaka konture kretanja alata u planu rezanja i NC kodu se
moe vriti na 2 naina: Odreivanjem vornih taaka ekvidistante konture
koja predstavlja geometrijski pomerenu (Offset-ovanu) konturu
predmeta obrade za vrednost radijusa zaobljenja vrha strugarskog
noa direktnim raunanjem korekcija hodografa kretanja alata i
predvianjem iskljuivanja Offseta poluprenika zaobljenja u NC kodu
koji se zadaje sa funkcijom G40, ili
Unosom vornih taaka konture obratka u hodograf alata u NC kodu
uz definisanje radijusa vrha strugarskog noa u tablici alata (D
adresa) i odreivanje strane kretanja teorijskog vrha alata u odnosu
na konturu obratka programiranjem funkcija G41 (programiranje
kretanja alata sa leve strane konture obratka) ili G42
(programiranje kretanja alata sa desne strane konture obratka) sa
definicijom startne take obrade koja ima veu X koordinatu od prve
take konture obratka u sluaju upotrebe funkcije G41. Ako se
kretanje programira sa desne strane konture obratka sa upotrebom
funkcije G42, X koordinata startne take obrade mora da ima manju
vrednost od X koordinate prve take konture obratka.
Odreivanje vornih taaka hodografa alata odreivanjem poloaja
ekvidistante konture obratka direktnim raunanjem korekcije radijusa
vrha zaobljenja strugarskog noa i gaenjem programske korekcije
G40
X = R = 1mm Z = R tg150= 1 0,269 = 0,269mm
Programiranje kretanja alata po konturi obratka korienjem
funkcija G41 (alat sa leve strane konture obratka) i G42 (alat sa
desne strane konture obratka) definisanjem radijusa zaobljenja vrha
alata u tablici alata i adrese offset-a D (broj offset-a)
Ciklus rezanja navoja iz vie prolaza G76
Format naredbe: N G76 X Z Q P H I R K L C B T J
Primeri primene ciklusnih funkcija za izradu navoja iz vie
prolaza-G76Za spoljanji navoj M20x1 G76 X18.56 Z-16 Q1 P1 H0.4 I0
R20 K2 L45 C2 B0.1
Za unutranji navoj M20x1
G76 X20 Z-19 Q1 P1 H0.4 I0 R18.56 K2 L45 C2 B0.1
Priprema maine i alata za rad
PRIPREMA ALATA: Alate potrebne za obradu postaviti u
brzoizmenjljive drae, i po visini dovesti u osu obratka, zatim im
dodeliti brojeve po redosledu obrade. POSTAVLJANJE PRIPREMKA:
Pripremak postaviti u stezni pribor tako da u toku obrade ne moe
doi do kolizije alata i steznog pribora. ODREIVANJE KOREKCIJA
ALATA:1. U MANUAL modu upravljake jedinice JOG-iranjem alata br.1
(T01) tangirati pripremak po izvodnici (pravac X ose) . Vrednost za
X osu u DRO nulirati pritiskom na komandni taster ZERO X.Radnju
ponoviti u pravcu Z ose. Na nosa alata postaviti sledei alat sa
draem. Tangirati pripremak po X osi. Iz DRO (Digital Readout-a) se
oitava duplirana vrednost korekcija pripadajueg alata po X osi u
prenik modu (u tablicu alata - Tool Table unosimo polovinu
vrednosti X koordinate iz DRO za X Offset). Tangiranjem pripremka
po Z osi u DRO se oitava vrednost korekcija pripadajueg alata po Z
osi (Z Offset). Oitane vrednosti se za pripadajue alate unose u
tablicu alata - Tool Table upravljake jedinice.
2. 3.
W
Z
4.
5. 6.
X
Izgled popunjene tabele alata
Priprema maine i alata za radPOSTAVLJANJE NULTE TAKE PREDMETA
OBRADE:
Vri se prvim alatom T01 u MDI modu (MDI - MANUAL DATA INPUT).
Posle tangiranja pripremka po izvodnici (u pravcu X ose) i po elu
(u pravcu Z ose) u MDI modu upravljake jedinice se unese programski
blok za odmicanje alata od pripremka u eljeni poloaj koji
predstavlja proizvoljno izabranu referentnu taku - R. U ovom
primeru to emo izvesti unosom programskog bloka G0 X16 Z10. U polja
Part Zero X i Part Zero Z se unesu koordinate take R (vrha alata
T01) u odnosu na taku W (u prenik modu). U ovom primeru to e biti
X=50, Z=10. Pritiskom redom na tastere Zero World X, Zero World Z,
Part Zero X, Part Zero Z , Set Home X i Set Home X automatski se u
Work Offset tabelu uitavaju vrednosti za funkciju G54 (postavlja se
nulta taka predmeta obrade tj. koordinatni sistem se premeta iz
take R u taku W).
W
Z
8
R 10
