Osnove programiranja NC i CNC strugova III godina Tehniar za kompjutersko upravljanje Programiranje CNC maina

Vukain Brati dipl.ma.in.Aleksandar Jovanovi dipl.ma.in.Vladan Bugarinovi dipl.ma.in.

Nivoi upravljanjaNC 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 - ilustracijaxzxPozitivan smer X ose ako je nosa alata ispred vretena Front ToolpostPozitivan smer X ose ako je nosa alata iza vretena Rear Toolpost

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 programer-tehnolog. 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).Karakteristine take NC/CNC strugova - objanjenje

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 dokumentacijaPlan operacija i zahvataPlan stezanja predmeta obradePlan alataPlan rezanjaProgramska 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 KOMENTARAN-REDNI BROJ REENICE (BLOKA)F-BRZINA POMONOG KRETANJA (KORAK)S-BROJ OBRTAJAD-POZIV KOREKCIJE PRENIKA ALATAT-POZIV ALATAG-GLAVNE FUNCIJE (USLOVI PUTA)M-POMONE FUNKCIJE (TEHNOLOKE NAREDBE)

Adrese DIN 66025 / ISO 6983

G i M funkcijeG 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, G80Izbor 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 pozicijaRadni 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 alataG90 unos apsolutnih vrednosti koordinata vornih taaka u obradnom prostoru

G91 unos relativnih (inkrementalnih) koordinata vornih taaka u obradnom prostoru

G17, G18, G19 - Izbor radne ravniG17 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 UJU 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 hodomG0 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 hodomG0 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, KG2 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 XpoetneK (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 prenik-apsolutnom unosu koordinata vornih taakaI 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 milisekundamaG04 P (vrednost zastoja u sekundama ili milisekundama)

Definisanje vornih taaka konture kretanja alataDefinisanje 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 G40X = R = 1mmZ = 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 G76Format 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-G76G76 X18.56 Z-16 Q1 P1 H0.4 I0 R20 K2 L45 C2 B0.1 G76 X20 Z-19 Q1 P1 H0.4 I0 R18.56 K2 L45 C2 B0.1 Za spoljanji navoj M20x1Za unutranji navoj M20x1

Priprema maine i alata za radPRIPREMA 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: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.Izgled popunjene tabele alata

POSTAVLJANJE 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).Priprema maine i alata za rad

*