Read Microsoft Word - Comanda_Numerica_Prelucrare_Rulmenti.doc text version

COMANDA NUMERIC ASISTAT DE CALCULATOR

Se poate spune c un echipament este cu comand numeric dac instruciunile care permit punerea în funciune a mainii sunt transmise a aceasta în form codificat. Admiând aceast definiie atunci prima main-unealt cu comand numeric a fost maina de esut a lui Jacquard (1800) care avea ca port-program o band perforat. Comanda numeric a mainilor-unelte este un procedeu de comand aprut în anii 1950. ea a fost dezvoltat în USA începând cu 1942 pentru a satisface nevoile industriei aeronautice: realizarea suprafeelor complexe cum ar fi paletele elicei elicopterelor sau buzunarele de diverse forme în panouri mari de aluminiu.

Comanda avansului dupa axa Z M Brosa Piesa Masa M Comanda avansului dupa axa Y Panou de comanda

Comanda avansului dupa axa X Figura 1. Frez cu comand numeric. M

Iniial aceste echipamente dispuneau de organe de comand acionate prin cablu iar introducerea datelor se fcea prin cartele perforate. Cu apariia microprocesoarelor i progresul electronicii, costul acestor echipamente a sczut pân prin anul 1970, toate ofereau capaciti pentru tratamentul informaiilor importante. Suporturile i transmiterea de date au putut fi asigurate cu ajutorul disketelor, benzilor magnetice etc. Aceast evoluie care a autorizat tratamentul de date în timp real, a permis creterea posibilitilor oferite de acest tip de comand i a favorizat integrarea acestor acestora în construcia de echipamente automatizate.

Ecran Vizualizarea datelor pentru controlul sistemului

Interfata retea sau calculator pentru incarcare/ descarcare programe

Director de comanda a procesorului

Automat programabil Cititor de axe

Tastatura Introducerea manuala sau automata a programelor

MASINA - UNEALTA

1

Figura 2. Reprezentarea schematic a unui echipament clasic cu comand numeric. Utilizarea comenzii numerice (CN) nu se limiteaz numai la maini-unelte cu care se îndeprteaz material cu ajutorul unor scule cu ti, ea este prezent la toate instalaiile de decupat cu fascicol laser, la prelucrarea prin electroeroziune, la mainile cu fir, la operaiile de asamblare etc. ea se întâlnete de asemenea astzi la comanda meselor mainilor de msurat tridimensionale, roboi i alte echipamente.

Capitolul 2. Avantajele tehnice i economice ale comenzii numerice

În anii '70 ­ 80', era frecvent tentaia s se spun c comanda numeric nu era rentabil decât la realizarea seriilor mari de piese sau la generarea suprafeelor complexe cu profil evolventic. Aceast judecat era în parte justificat dac se ine cont de greutatea cu care se realiza pregtirea fabricaiei i programarea (numeroase calcule geometrice fcute de mân, timpi de schimbare a tehnologiilor mari, iar dispozitivele de înregistrare i citire a informaiilor dificile i laborioase). La vremea respectiv capacitile slabe de calcul ale echipamentelor electronice de comand nu permiteau s se efectueze în timp real corecii legate de geometria sculelor i restriciona programatorul s defineasc traiectoriile axelor pentru fiecare scul sau punct generator de pe fiecare scul. Astfel spus, el trebuia s scrie programul pentru o scul dat iar iar ascuirea oblig la corecia programului. În paralel cu aceasta, costul ridicat al echipamentelor nu poate fi autorizat decât la seriile mare i consecutive de fabricaie. Astzi, comanda numeric poate fi utilizat într-o manier economic în cazul seriei mici sau pentru fabricaii individuale de piese, fr ca acestea din urm s aib forme complicate. În exemplul din figura 3, relativ la o plac pe care se efectueaz guriri simple i filetare, se observ c la realizarea unei piese aveam un câtig de 1h 15' fa de prelucrarea pe maini-unelte convenionale, în timp ce la prelucrarea a 2 piese câtigul este de 4h i 15' iar la o serie de 10 piese deja se ajunge la un câtig aproximativ de 40h. Acest câtig de timpi în execuie provin din cheltuielile mai reduse de punere în fabricaie i tratament de date pentru un reper.

196

Material prelucrat: - oel; Viteza de achiere: 8 ­ 15 m/min.; Seria de fabricaie 3 ­ 12 piese;

196

20

Figura 3. Piesa de realizat.

2

Prelucrarea pe maini convenionale

1h10

Prelucrarea pe MUCN

1h10 3h Programare 1h30 1h15 Prelucrare Castig

Prelucrarea unei piese

prelucrare 5h 45

Prelucrarea a dou piese

prelucrare 5h 45

Castig 4h 15

1h30

Prelucrare

Prelucrarea a 10 piese

Prelucrare: - prima pies: 6h 55 - 2 ­ 10 piese: 9x5h45 TOTAL: 58 h 40

Castig 39h 30

Prelucrare - prima pies: 5h 40 - 2 ­ 10 piese: 9x1h30 TOTAL: 19h 10

Figura 4. Timpi de realizare a piesei din figura 3 pentru prelucrarea pe maini-unelte convenionale i cu comand numeric Informaiile iniiale, c prelucrrile pe maini-unelte cu comand numeric sunt nerentabile trebuie actualizate. Asistena informatic permite definirea mai rapid a modelului geometric al piesei, a proiectrii rapide a tehnologiei de prelucrare, calcule rapide i în timp real pentru stabilirea condiiilor de operare. În acest context, timpii necesari pentru asigurarea programrii pot fi redui la jumtate i timpii de execuie a celor 10 piese de asemenea pot fi redui la jumtate. Aceste avantaje sunt datorate în general aportului tehnic adus de comanda numeric, dar sunt mult mai vizibile în cazul programrii asistate de calculator care elimin i restriciile legate de timpii i costurile de programare. Ea permite: scoaterea în exteriorul postului de lucru a sarcinilor legate de modelarea geometric, cinematic i tehnologic a procesului de prelucrare; reducerea timpilor pentru mersul în gol prin realizarea în regim automat a secvenelor procesului de prelucrare: prin punerea în poziie de lucru a sculelor cu viteze de avans rapide, prin schimbarea automat a sculelor, prin schimbarea automat a vitezelor cu ajutorul variatoarelor; reducerea numrului de operaii care erau necesare pentru efectuarea de lucrri precise: trasare, utilizare de lunete, eliminarea dispozitivelor de copiat; realizarea de suprafee complexe ­ prin deplasarea dup mai multe axe simultan i posibilitatea realizrii de piese cu suprafee mult mai apropiate de necesitile funcionale; definirea condiiilor optimale de lucru, pentru c aceste maini ofer posibilitatea de a face s varieze continuu viteza de lucru i astfel crete dura de via a sculelor; diminuarea gradului de implicare a factorului uman, prin creterea gradului de automatizare a echipamentelor i diminuarea sarcinilor de control, care sunt efectuate în timpul derulrii operaiilor de prelucrare, de echipamente speciale; posibilitatea de a asigura flexibilitatea în raport cu evoluiile tehnice actuale în materie de moduri de schimbare a sculelor, de proiectare geometric i tehnologic sau utilizarea unor sisteme de tratament de date CFAC (Concepia Fabricaiei Asistat de Calculator). 3

integrarea echipamentelor periferice (dispozitive pentru msurarea sculelor, manipulatoare, roboi etc.) sau integrarea MUCN în ansamble automatizate (celule flexibile, linii de fabricaie), figura 5.

Figura 5. Comanda direct a mainilor-unelte. O alt percepie a interesului economic pentru comanda numeric este de a evalua timpii unde o main unealt efectueaz lucrri din domeniul de prelucrare optim pentru care a fost proiectat. În paginile urmtoare, sunt prezentai timpii efectivi de productivitate pentru diverse maini în funcie de gradul lor de automatizare i numrul de ore de disponibilitate dintru-un an calendaristic, figura 6.

An calendaristic (8766 ore)

1763 1615 1536 15% 18% 32% 35% Masini-unelte clasice

230h

35%

10% 25%

30% Masini-unelte cu comanda numerica

538h

67%

8% 13% 12%

1029h

timp real de aschiere

Centr de prelucrare cu schimbare automata a sculelor si paletizare

schimbare piesa

timp de reglare pozitionare

schimbare scula

Figura 6. Productivitatea comparat pentru diverse categorii de maini-unelte i gradul de automatizare. Se observ din figura 6 c o main unealt prelucreaz propriu-zis doar 10-15% din timpul efectiv de producie, diferena pân la 100% fiind timpi pentru reglat, poziionat, schimbat scul sau pies. Automatizarea i comanda numeric a permis dublarea de la 230h la 258h a timpului cât maina produce achii. Schimbarea automat a sculelor, reglajul automat i schimbare piesei la sfâritul procesului de prelucrare a condus la un timp real de prelucrare propriu-zis de aproximativ

4

65%. Evident aceast analiz a ignorat durabilitatea sculei i opririle din motive de pan sau organizare. Relativ la aportul tehnic i economic al comenzii numerice, se pot concluziona urmtoarele: - comanda numeric permite progresul spre excelen în fabricaie pentru c ea asigur: precizie ridicat, repetitivitatea ei, fiabilitate - flexibilitate i calitate, indispensabile într-o economie de pia. - comanda numeric asigur fabricaie de piese cu eforturi materiale i financiare minime. În consecin, sistemul de fabricaie actuale trebui s-i regândeasc activitatea în termeni de productivitate, fiabilitate si flexibilitate, comanda numeric contribuie la realizarea acestor obiective.

Capitolul 3. Principiul mainilor cu Comand Numeric

Ca i n cazul mainilor tradiionale este necesar de a avea un birou de proiectare constructiv care s furnizeze modelul geometric al piesei de executat pe suport magnetic sau electronic i un birou de proiectare tehnologic.

3.1 Pregtirea programului

În funcie de mijloacele puse la dispoziie tehnologului realizeaz programul de execuie pe MUCN, figura 7: - fie prin programarea manual prin analiza i calculul traiectoriei sculelor i redactarea unui program pe hârtie in limbaj CN. Acest program poate fi scris direct pe tastatur sau poate fi editat în funcie de maina utilizat pe benzi, diferii supori magnetici sau memorie RAM etc. - fie utilizând un calculator ajutat de un postprocesor (program de traducere sintax) i un program pentru editarea programului ce va fi adoptat, transformat prin postprocesor la nevoile mainii.

Desen piesa Gama de prelucrare Modelarea geometrica a piesei

Programarea manuala Calcule Etape manuale

Limbajul evoluat ajutat de sistemul de clcul si alegerea conditiilor optime Programare asistata a CN Pre-procesor Redactarea program Editare program Program Tratament Conventional

Programare asistata centralizata cu ajutorul calculatorului Etape automate executate in exteriorulMUCN

Alegerea MUCN si a procesorului Program

Program operational

5

Figura 7. Modaliti de programare a MUCN. Trebuie subliniat c în situaia programrii asistate, utilizând limbaje evoluate conversaionale aceste adoptri decurg automat.

3.2 Programul în C.N.

Programul în comand numeric a mainii este realizat în raport cu triedrul triortogonal drept de referin, ales de programator, denumit ,,originea programului OP" cu originea într-un punct singular în raport cu care se definesc cotele punctelor caracteristice ale traiectoriilor sculelor. Acest sistem de referin indic în mod egal i orientarea semifabricatului pa masa mainii. Programul descrie tipul operaiei ce urmeaz a se efectua, traiectoriile de asigurat pentru scule sau localizarea operaiilor de prelucrare, numrul sculei i condiiile de operare. Programul este deci o succesiune de instruciuni bine definite sau astfel supus nimic nu este lsat la întâmplare.

Punct de reglaj Z Cala de dimensiuni cunoscute OP Piesa Masa a) frezare. Lungimea sculei

Scula etalon Piesa OP Punct de reglaj b) strunjire. Z

Scula etalon Lungimea sculei dupa Z

Figura 8. Exemplu de reglaj a originii programului pentru frezare i strunjire. Pentru a realiza un program corect, operatorul pe maina-unealt cu comand numeric (MUCN) trebuie: - s poziioneze corect semifabricatul în sistemul referenial de axe al mainii, respectând orientarea stabilit de programator i urmrind ca traiectoriile programate s nu ias în afara suprafeelor de lucru ale mainii; - stabilirea în comand mainii a poziiei originii OP în raport cu reperul legat de masa mainii, care este de obicei originea dispozitivului de msur. Este bine de reinut diferena care exist între ele:

6

-

originea programului OP i originea piesei Op - originea piesei este punctul unei piese brute, modelul sau începutul prelucrrii. El va trebui s in cont eventual de decalajul între OP i Op; originea mainii Om i originea sistemului de msurare OM: primul fiind materializat de originile traiectoriilor pe fiecare ax. Ea este câteodat decala de originea echipamentului de msur i acest decalaj este luat în seam în cadrul procedurii automate de deplasare.

Z X Piesa bruta OM Cursa dupa Z

Y

Op Masa

Cu rs a dup a

p du sa r Cu aX

Piesa finita

Y

OM - originea masinii Op - originea piesei

Figura9. Sistemele de coordonate ale mainii i piesei.

3.3. Luarea în considerare a geometriei scule

În afara acestor reglaje, unitatea de comand va trebui s fie informat, pentru fiecare scul, despre poziia spaial a prii active a sculei cci maina piloteaz numai un punct perfect definit (acela care a servit pentru reglajul originii OP), fie pe vârful sculei (freze, burghie) sau pe partea activ a sculei etalon. Pentru aceasta este necesar s se introduc dimensiunile caracteristici ale sculelor, definite în raport cu acest punct caracteristic. Aceste dimensiuni depind de tipul sculei i sunt msurate: - manual pe main, echipat uneori cu palpatoare sferice; - pe un banc de prereglaj mecanic sau optic cu (fr) schimbare direct prin legtur cu memoria mainii. Scopul legturii este reducerea timpilor mori.

7

Lx

l R

Lz

Ø

Figura 10. Dimensiunile de care trebuie inut seama la stabilirea coreciilor legate de geometria sculei. Când ansamblul acestor operaii este efectuat se procedeaz mai întâi la o simulare i apoi la executarea unei piese de prob. Dac se poate simula programul pe calculator i s-a vizualizat grafic simularea atunci este bine dac nu trebuie validat programul: - fie prin execuia unei piese în gol; - fie utilizând reprezentarea grafic a comenzii; - fie prin realizarea unei piese dintr-un material uor prelucrabile (rin etc.) în scopul evitri riscului de ciocnire; Prima pies este executat în general în modul main ,,bloc cu bloc" utilizând posibilitile de reducere a vitezei de avans prin poteniometre. La comanda numeric calitatea execuiei i precizia mainii depinde de modul cum este realizat programul i efectuat reglajul. Pe sistemele automatizate calitatea fazei de pregtire (sau de definire a unui proces tehnologic) determin i calitatea fabricaiei obinute.

Capitolul 4. Structura unei mainiunelte cu comand numeric

O main cu comand numeric este înainte de toate o main unealt de precizie asociat la o comand automat de calitate tehnologia unei maini MUSC nu este simpl: o atenie particular se acord rigiditii, reducerii frecrilor i controlul adaptiv al forelor de achiere i inerie înainte de a executa micri frecvente cu viteze i acceleraii ridicate. Pentru realizarea deplasrilor marea majoritate a constructorilor de maini-unelte au adoptat ghidajele pe glisiere cu galei i antrenarea prin uruburi cu bile pretensionate.

4.1 Directorul de comand

Toate comenzile numerice sunt astzi cu microprocesor încorporat fie integral în directorul de comand, fie aparinând unui calculator situat în tabloul de comand al mainii în comand direct. Legtura între partea informatic proprie i main este asigurat printr-un automat 8

programabil care asigur gestiunea captorilor i acionrilor prin programe specializate care asigur controlul i deservirea axelor. Automatul joac rol de interfa inteligent între directorul de comand (care are, aprioric, un caracter universal) i particularitile mainii, fiind deci constructorul de MUCN cel care asigur programarea automatului pentru al adapta la gestiunea organelor de execuie ale mainii. Directorul de comand are misiunea principal de a interpreta i a face executabil programul-pies scris într-un format normalizat denumit program manual de programare sau cod ISO. Fiecare linie din program cuprinde mai multe instruciuni relative fie la deplasri, fie la condiiile de operare. Pentru mainile de strunjit, de exemplu, care reprezint majoritate aplicaiilor, deplasare este definit indicând natura deplasrii (rectilinie, circular) i coordonatele punctelor dorite. Directorul de comand cunoscând poziia actual a sculei în raport cu piesa calculeaz punctele intermediare pentru atingerea punctelor definite în blocul de instruciuni. Ordinul de deplasare se execut transmiând la axe succesiunea de schimbri de vitez care genereaz, prin micro-deplasri consecutive, deplasarea global programat (figura 113) aceste valori sunt calculate de interpolatoare de axe. Arhitectura unei comenzi numerice simple este ilustrat în figura 11. Plecând de la microprocesor se gsete o memorie ROM care stocheaz softul sistemului, o memorie RAM care stocheaz programul pies, adesea un interpolator care efectueaz calculele sub controlul microprocesorului plecând de la datele pe care acesta din urm la furnizeaz. Paii diferii de interpolare sunt trimii la sistemele de comand ale axelor. O cale comun de comunicare (figura 12) asigur legturile i primirea informaiilor date de traductorii de vitez.

Punerea in miscare a arborelui principal si a miscarilro de avans

ROM RAM

AUTOMAT PROGRAMABIL

MICROPROCESOR

Pupitru RS 232C Lector Perforator Ecran

Interpolator Interpolator Interpolator Axa X Axa Y Axa Z

Interfata E/S

Axa X

Axa Y Comanda si aservire

Axa Z

Figura 11. Schema de principiu a unui director de comand cu microprocesor CN.

9

MAGISTRALA DE COMUNICARE

Memorie de masa: - program piesa; - scule; - variabile;

PROCESOR CN Programare AXE

Automat interfata

Dispozitiv Numeric de Control DNC

Periferice: - ecran; - tastatura; - lector; - perforator.

E/S RS 232C Roata de mana Traductoare de pozitie Variatoare Ecran Retea

Figura 12. Schema magistralei de comunicare. Automatul programabil asigur gestiunea funciilor auxiliare, adesea de tip totul sau nimic, astfel ca: punerea în rotaie a AP, comanda adaptiv în funcie de vibraii, schimbare sau indexarea turelei, schimbarea paletei. Poate de asemenea s asigure i funcii mult mai complexe ca: controlul unei jumti de axe, un motor de bro etc.

4.2 Interpolarea

Pentru a prelucra un profil de pies care nu este paralel cu nici una dintre axe este necesar s se realizeze deplasri simultane i sincronizate pe mai multe axe. În scopul de a nu fi obligat s codificm în program, toate punctele unei curbe în vederea realizri punct cu punct, directorii de comand au fost dotai cu interpolatoare, adic cu instrumente de calcul, care plecând de la coordonatele a dou puncte (de plecare i de sosire) calculeaz un numr mare de puncte intermediare într-o manier în care traiectoria sculei s fie efectuat cu o precizie fix depinzând de performanele calculatorului utilizat i de calitatea prii operative (variatoare, traductoare etc.). Toate mainile ofer astzi posibiliti de interpolare liniar i circular (figura 13) care sunt materializate prin funciile G1, G2 sau G3 fr mainile ,,punct cu punct" utilizate la gurire, sudare punct cu punct etc. Liniar Circular

a) principiul de punere în poziie prin interpolare.

10

b) strunjire.

c) frezare. Figura 13. Interpolarea liniar sau circular.

4.3 Natura instruciunilor

Vom avea 2 tipuri de instruciuni: - cele care privesc natura aciunilor de efectuat i care vor preveni directorul de comand s utilizeze un algoritm particular (adic un modul de program) de exemplu pentru a pilota o scul la dreapta sau la stânga dup conturul programat: ele fiind toate apelate printr-o adres G. funciile G sunt denumite i funcii preparatorii. - cele care trateaz condiiile operatorii i care privesc automatizarea: numrul i caracteristicile sculelor, gama de viteze i sensul de rotaie al AP etc. i care sunt cunoscute sub denumirea de funcii auxiliare (funcii M). Adresa de apelare este M În sfârit microprocesorul genereaz intrrile i ieirile cu perifericele de comunicare: pupitru, tastatur, ecran afiare, interfa de introducere programe etc.

4.4 Introducerea programelor

Benzile perforate au constituit primele moduri de schimbare a programelor de lucru pe MUCN. Limea lor era de ol i datele erau înregistrate caracter cu caracter pe 8 piste paralele 11

(coloane) în cod ISO (figura 14), o a noua pist (serie continu de guri) servete la asigurarea antrenrii în micare a benzii. Informaiile sunt codificate binar i prezena unei guri semnaleaz un bit pe pista corespondent.

1 2

3

Piste 8 7 6

4 5

2 34 5 67 8 9% ± Spatiu Inceput de program

Sfarsit comentariu Inceput cometariu

Nul Tabulatie Retur in spate

Sterge Retur sanie Sfarsit de bloc

Figura 14. Codificarea ISO pe band. Spaiul între guri este de 0,1 oli: cea ce asigura o distan de înregistrare destul de slab (aproximativ 10 octei pentru o band de 25 m). Viteza de lectur a benzilor este asigurat printr-un lector cu celule fotoelectrice cu o vitez de 200 pân la 1000 caractere pe secund. Benzile aveau o durat de via destul de redus: 15 lecturi pentru benzile de hârtie i 50 pentru benzile din plastic. Din acest motiv benzile au fost abandonate progresiv pentru a fi înlocuite prin portprograme cu citire direct cu lectori magnetici pentru diskete.Avantajele suporilor magnetici nu const numai în viteza de lectur ci i în mare densitate de înregistrri i o punere în practic mai uoar. Transmiterea informaiilor între diverse echipamente este realizat prin magistrale de comunicare constând din fibre optice care permit circulaia informaiilor în ambele sensuri simultan cu debite care pot ajunge la 20Mb/s. ,,0" logic i ,,1" logic este transmis printr-un semnal de tensiune respectiv pozitiv sau negativ cu un nivel maxim de 3v. un protocol de comunicare trebuie s coordoneze accesul pe magistrala de comunicare i secvenele de emisie i recepie i s permit corecia erorilor de transmitere. Integrarea MUCN în ansamble importante, carere grupeaz mai multe maini i sisteme automatizate, necesit punerea în oper a unor resurse locale industriale pentru generarea ansamblurilor de activiti i interconexiuni de echipamente eterogene, pentru asigurarea calitii transmisiilor în medii ostile (parazite) i respectarea vitezelor de transmisie adaptate la natura aciunilor pilotate.

4.5. Traductoare de poziie i vitez

Precizia susceptibil a fi atins pe MUCN este dependent de precizia de msurare a poziiei sau altfel spus de controlul deplasrilor. Pe mainile de calitate directorul de comand cunoate poziia de atins i poziia real a elementului mobil. Aceste valori sunt comparate pentru a deduce deplasarea de efectuat. Natura acestui program (abaterea între poziia proiectat i cea real) depind de natura traductorilor de poziie utilizai: care pot fi de natur analogic cu traductori inductivi (rigle INDUCTOSIN) sau de tip numeric (variaia prin increment) cu traductori optice (discuri sau rigle gradate) figura 15, 16.

12

a) Msurarea direct a poziiei. 1 ­ cititor; 2 ­ rigl gradat.

b) Msurarea indirect a poziiei. 1 ­ mas; 2 ­ disc gradat; 3 ­ urub ; 4 ­ generator de semnal

c) msurarea direct a poziiei 1 ­ motor; 2 ­ mas; 3 ­ sistem de msurare; 4 urub cu bile; 5 ­ piuli special. Figura 15. Captor incremental de deplasare liniar.

M ­ originea mainii; 1 ­ scar de msurare binar; 2 ­ poziia actual a mesei;

a) Msurarea poziiei absolute.

1 ­ rigla gradat; 2 ­ poziia anterioara a mesei; 3 ­ poziia curent a mesei; 4 ­ masa în poziia de referin;

b) Msurarea poziiei relative.

13

Condesator Lampa

Reticula Retea de tratat Rigla de sticla Celula fotosensibila

Figura 16. Modaliti de citire incremental i relativ. Precizia de msurare depinde de rezoluia captorului (sub un micron) i de localizarea lui în lanul cinematic al deplasrilor, cea mai bun msurare obinându-se când unul din elementele captorului este fixat pe elementele mobile de controlat, se evit astfel erorile datorate deformaiilor elastice ale diferitelor organe de maini supuse eforturilor de comand. Precizia este atunci de ordinul a 1 micron. Pentru a îmbunti poziionarea i traiectoria este convenabil de asemenea se a controla viteza de deplasare: captorul de viteze putând fi de 2 tipuri: analogic dac se utilizeaz un dinamometru, sau incremental prin descompunerea impulsurilor luminoase plecând de la un disc perforat sau cu dini periferici. Se va gsi deci pe MUCN diverse nivel de deservire: - comenzile poziiilor simple fr bucle i retur: se întâlnesc pe mainile de slab capacitate. Ele utilizeaz în general motoare pas cu pas comandate de un numr de impulsuri proporional cu deplasarea de asigurat. Sub aciunea cuplului rezistent se poate întâmpla ca rotaia s nu corespund exact în ordine i de aceea aceast tehnic este rezervat echipamentelor uoare. - deservirea cu bucle ­ retur în poziie sunt capabile s compare instantaneu poziiile elementelor mobile cu valorile stabilite, figura 17.

Surub micrometric + Pozitia stabilita Viteza stabilita + Generator tahometric

Colisou

Bucla de feedback pentru viteza Bucla de feedback pentru pozitie

Traductor de pozitie

Figura 17. schema de principi a deservirii axelor. Se utilizeaz motoare de curent continuu cu colector la care cuplul motor proporional cu curentul indus. Acest tip de comand nu asigur o proporionalitate foarte precis când vitezele sunt 14

ridicate. Din când în când se utilizeaz motoare sincrone autopilotate care ofer o montare i întreinere uoar. - deservirea cu bucle auxiliare de vitez (figura 16) în scopul regularizrii vitezei motorului la viteze uoare, pentru a putea realiza comanda de decelerare în vederea asigurrii unei opriri la valoarea stabilit pentru viteza redus i fiind posibil astfel poziionarea cu precizie, figura 17. Deservirea analogic tinde tot mai mult s fie înlocuit cu deservirea numeric care permite utilizarea microprocesoarelor pentru un control mai bun, viteza motorului broei asigur în acest caz o bun precizie a vitezei de rotaie cu o abatere de 1% la un interval de variaie de 1 la 100 i timpi de rspuns inferior la 1 secund.

4.6 Eroarea de urmrire sau de avans

Pentru deplasarea în lungul unei axe, întârzierea dinamic antreneaz un uor decalaj în timpul dintre ordinul de execuie i execuia propriu-zis, ceea ce nu are nici un efect asupra poziiei ateptat de respectiva aciune. Pentru toate deplasrile care nu au loc parale cu axele, aceste întârzieri dinamice antreneaz o deformare a traiectoriei reale, în raport cu traiectoria programat, funcie de viteza de deplasare, figura 18.

Y Y Traiectoria reala X

X

Figura 18. Abaterea traiectorie reale executat de scul fa de traiectoria programat. Pentru a remedia acest decalaj (abaterea) se utilizeaz o bucl de feed-back pentru a face s varieze câtigul de acceleraie dintr-un lan de deservire a unei axe.

4.7 Pupitrul de comand

Tastatura de comand constituie interfaa care autorizeaz interveniile operatorului: introducerea manual de date, programe bloc cu bloc (nefiind permis nici o schimbare în procedurile automate); introducerea coreciilor de scul dac nu exist legtur între bacul de msurare i directorul de comand; modificarea coreciilor pe parcursul derulrii procesului de prelucrare în funcie de uzura sculelor; generarea unui diagnostic de erori în programul-pies sau corecii; 15

-

localizare semifabricatului în sistemul de coordonate ale mainii, definind originea piesei; localizarea punctului de origine a programului; alegerea unei condiii de funcionare a mainii: automat, manual, semiautomat; în funcie de CNC existente pe main introducerea programelor de învare.

Operatorul dispune de un ecran de vizualizare care afieaz: programul curent, blocul curent, funciile curent, starea variabilelor i parametri tehnologici; greeli de sintax; momentele de pan ale maini; valorile introduse pentru corecia traiectoriilor; coordonatele punctului curent; erorile care apar; meniuri; piesa de prelucrat, scula, semifabricatul pentru controalele dotate cu ecran grafic. În ultimul timp ecranele sunt de tip grafic i permit vizualizarea traiectoriilor programului. Tastatura permite introducerea de date alfanumerice, de a efectua manual deplasri, de a dispune de funcii de comand pentru definirea modului de lucru, reprezentate prin simboluri normalizate, figura 20. Pe tastatur se disting mai multe zone: a) zona de gestiune pentru modelare geometric; b) zona alfanumeric pentru editarea de programe, a unor blocuri de comand sau orice alte informaii numerice sau alfanumerice; c) zona de alegere a modului de lucru: automat, bloc cu bloc, manual, semiautomat; d) zona de pilotaj manual i intervenie (poteniometru oprire avansuri, corecie uzuri scule etc.); e) zona de alegere a modurilor care d acces la diferite moduri de lucru: modul editare program; mod editare suprafa de lucru a mesei; mod executare a programului automat; mod executare a programului ,,bloc cu bloc"; mod introducere manual de date; mod manual care deblocheaz comanda: 1. comenzile axelor; 2. poteniometre de reglare a vitezei; 3. oprire deplasri;

16

a)

b)

c)

17

d)

e)

Figura 19. Exemple de pupitre de comand. a) elemente componente; b) ­ e) diferite configuraii; f) modul de pilotaj manual.

f)

?

Suport de informaii Derulare rapid înainte Derulare rapid înapoi Incidente pe band

%

Început program

%

Sfârit program Retur la începutul programului

%

Rebobinare la sfâritul programului

?

Eroare de programare Simbol de program

18

N

Citire continu Avans cu cercetare Retur la cercetare

N

Avans cu cercetare Retur cu cercetare a nr. de bloc nr. de bloc

Program cu funcionarea mainii

Lectur continu cu funcionarea mainii

Avans bloc cu bloc

Sfârit de program

Oprire opional a programului

Simbol origine

Poziie iniial de referin

Originea mainii

Decalaj de origine

Decalaj de corecie

?

Programare absolut

Programare relativ

Poziia real

Eroare de poziie

Poziionare de precizie

Simbol memorie

Introducere de date în memorie

Citire date din memorie

Revenire la zero

?

Deplasare date în memorie

?

Eroare de memorie Corecia lungimii sculei Corecia lungimii sculei Corecie de raz

Corecie de diametru

Corecie de raz de scul Figura 20. Principalele simboluri întâlnite pe panourile de comand a mainilor-unele cu comand numeric.

19

Capitolul 5. Reperarea poziiei unei scule în spaiul de lucru

5.1. Desemnarea sistemului de axe legat de scul

Indiferent de tipul mainii, este necesar s putem defini în fiecare moment poziia sculei în spaiu în raport cu piesa. Pentru aceasta, scula se raporteaz la un sistem de axe legat de mainaunealt, figura 21. Direcia axei OY este orientat la 900 fa de axa X în sens trigonometric. Prin definiie (norme, STAS-uri) axa Z este totdeauna axa arborelui principal, adic: axa sculei la frezare; axa piesei la strunjire; axa broei în care se fixeaz electrodul-scul la eletroeroziune; axa fascicolului laser, la mainile de prelucrat cu laser. Rezult c planul XY, la frezare, este planul mesei mainii. Sensul pozitiv al axei Z este astfel stabilit ca atunci când cota Z crete scula se îndeprteaz de pies. Axa X este axa micrii principale perpendicular pe Z, iar axa Y completeaz triedrul triortogonal drept (figura 21). La redactarea unui program, se consider totdeauna micrile sculei în raport cu piesa.

a) triedrul drept.

a) denumire axe.

Figura 21. Definiia axelor de coordonate. Câteva exemple sunt date în figura 22, relativ la un strunguri i freze cu comand numeric.

20

a) freze;

b) strung; Figura 22. Axele de coordonate la diferite maini cu comand numeric. Pe fiecare ax constructorii de maini-unelte aleg un punct ,,origine de msur" plecând de la care deplasarea este controlat. 21

5.2 Sisteme de cotare

Directorul de comand trateaz totdeauna cotele reperat în raport cu punctul ,,origine de msur" indiferent de modul de msurare.

5.2.1 Originile sistemelor de axe de coordonate de pe o mainunealt

Originea mainii este, pentru fiecare ax un punct definit de constructor, acela unde el a plasat reperul care servete la cunoaterea poziiei elementelor mobile. La punerea sub tensiune este necesar s fie aduse toate organele mobile în aceast origine (poart denumirea de iniializare a sistemului de msur) în afar de cazurile când avem rigle sau discuri codificate. Pentru uurina materializrii acestei originii ­ maina, ea poate fi diferit de aceea care este pus la dispoziia utilizatorului pe de o parte pentru localizarea piesei în raport cu maina, iar pe de alt parte pentru situarea punctelor de referin a programului în raport cu piesa. Punctul ,,origine-main" este introdus cu funcie de restricie tehnologic, în timp ce punctul ,,origine-msur" este definit în raport de restriciile funcionale (de exemplu suprafaa frontal a broei). ,,Originea-msur" este definit de constructorul mainii pe fiecare ax în raport cu care se efectueaz deplasrile programate. Acest punct definete poziia triedrului de referin al mainii. Originea-msur este punctul de coordonate absolut (0, 0, 0) i corespunde adesea cu poziia extrem a elementului mobil pe diferite axe. Originea piesei Op ­ este un punct al piesei care permite poziionarea ei în sistemul referenial al mainii: fie direct, utilizând un montaj (dispozitiv) bine cunoscut. Diferite piese, poziionate succesiv pe maina-unealt vor avea aceeai poziie spaial; sau manual cu ajutorul calelor i comparatoarelor. Originea piesei este stabilit de operator. Punctul origine-pies Op (,,p" este utilizat pentru pies iar ,,P" pentru program) este definit de operator. Origine program OP ­ este punctul piesei pe care programul l-a memorat pentru a defini cotele introduse în program. Este o origine independent de sistemul de msur al mainii, ea este adesea aleas în funcie de uurina pe care o ofer pentru definirea cotelor. De remarcat c atunci când semifabricatul este fixat pe main axele reperului-program trebuie s fie paralele cu acela ale mainii. Originea programului este comunicat de programator operatorului.

22

Y OP Z OM Y X

yp

xp

Op

Punct palpare pe cele trei suprafete

zp

X

OM - Origine masura OP - Origine Program Op - Origine Piesa

a) principiu de obinere a coordonatelor;

b) exemplu. Figura 23. Coordonatele originii piesei în sistemul de referin al mainii.

Capitolul 6. Organizarea unui program în comand numeric

23

6.1 Structura general a limbajului

Programul este constituit dintr-o suit de aciuni total definite, linie cu linie, fiecare linei constituind un bloc de informaii denumit ,,fraz". Fiecare bloc cuprinde cuvinte care constituie o informaie, fiecare cuvânt începe printr-o adres care d un sens fizic datelor numerice care urmeaz. De exemplu X 25,30 ­ semnific o deplasare dup axa X la cota 25,3 mm, iar S 100 înseamn c turaia pentru arborele principal este de 1000 [rot./min]. adresa asigur fr ambiguitate identificarea informaiei i separarea cuvintelor. Începutul de program este menionat prin utilizarea simbolului ,,%". Comentariile ca definiiile explicite de nume de piese, pot, în cazul anumitor directoare de comand, s fie menionate utilizând un simbol distinctiv, de exemplu punându-le între paranteze. Fiecare fraz poate începe printr-un cuvânt-numr (litera ,,N" urmat de un numr, ex. N55). Noi vom utiliza în continuare numr de fraz pentru a efectua bucle în program i astfel s evitm s rescriem anumite pri. De asemenea, el servete pentru a indica utilizarea modului ,,cutarea numrului de secven" care permite demararea unui program pe secvene, altul decât cel de început. De notat este c la fel ca i în programele informatice i în programele cu comand numeric este de dorit ca numerotarea frazelor s se fac în ordine cresctoare.

6.2. Organizarea unui fraze.

Majoritatea mainilor accept fraze de format variabil, adic nu se pune în fraz decât informaiile necesare frazei respective nefiind necesar s se repete informaiile deja furnizate. De exemplu dac se vrea deplasarea dintr-un punct de coordonate (X1,Y1, Z1) în punctul de coordonate (X1,Y2) nu se va da în fraza privitoare la aceast aciune decât valoarea coordonatei care se modific, în cazul nostru Y2. O deplasare nu se va efectua decât dup axa care a fost cerut explicit. Exist dou tipuri de fraze utilizate la programarea în comand numeric: fraza de format fix ­ care impune respectarea ordinului, poziia, nr. de cuvinte i dimensiunea lor dup un format fix; fraza de format variabil ­ este mai utilizat deoarece permite s nu se menioneze decât informaiile realmente necesare. De exemplu în cazul procesorului Numeron 760: N001 G1 X150 Y200 S10 F150 M3 N002 G2 Z300 R50 N003 G1 X100

6.3 Formatul frazei

· · · · · · · · · Adresele utilizate uzual în componena unei fraze sunt: N ­ pentru numr de bloc; G ­ pentru funcii preparatorii; X, Y, Z ­ pentru coordonatele principale ale punctului de atins; A, B, C ­ pentru coordonate unghiulare; u, v, w - pentru deplasri secundare paralele cu axele X, Y, Z; i, j, k ­ pentru coordonatele centrului cercului sau a unui arc la interpolare circular; S ­ pentru turaia arborelui principal; F ­ pentru viteza de avans; T ­ pentru a desemna scula: numrul sculei este definit prin dou cifre, numr de registru unde sunt numerotate, mrcile de scule, figura 24. 24

·

M ­ pentru funcii auxiliare.

Figura 24. Codificare sculelor. Sub forma cea mai general o fraz are formatul urmtor:

Functii preparatorii Adrese geometrice Viteza de avans

N 100 G90 G02 X100 Y 150 I75 J125 S 1000 F150 T1 D1 M3 M8

Nr bloc Coord. centrului cercului la interpolarea circulara Turatia AP Nr. de scula si registrul asociat

Functii auxiliare

Figura 25. Formatul frazei. Datele numerice alocate fiecrei funcii din fraz depind de tipul echipamentului numeric specificat în manualul de programare. Coordonatele liniare pot fi programate cu o precizie de 1 µm iar cele unghiulare cu o miime de grad.

6.5. Funciile preparatorii

Definesc apelul programului curent încrcat în directorul de comand în vederea executrii unei aciuni bine definite. Ele sunt toate apelate prin adrese de tip ,,G,, urmate de un numr din intervalul [0 ­ 100]; de exemplu G01 sau G1 apeleaz programul de interpolare liniar, atunci când se dorete interpolarea circular - G2 sau G3 (dup cum se dorete în sens trigonometric sau invers trigonometric). Anumite funcii pot defini informaii care figureaz în aval de apelare: de exemplu G90 care indic coordonatele care urmeaz citite sunt în valoare absolut, sau g91 care înseamn c valorile coordonatelor sunt relative. Anumite funcii preparatorii nu au efect decât în fraza în care sunt menionate, fiind denumite funcii non-modale. 25

Este cazul funciei ,,G4" utilizat pentru definirea timpului de temporizare a unei aciuni. Funcia ,,G4" poate aprea în program i ca funcie de anulare a unei alte funcii preparatorii. Exemplu: N10 G1 F200 Z-5 S300 M3 N20 G4 F3 ; temporizare pentru 3 secunde N30 X40 Y10 N40 G4 S30 ; temporizare pentru 30 rotaii N50 X ........ Observaie: - cuvintele cu F ... i S ... sunt utilizate pentru temporizare doar în bloc cu G4; - orice avans F... i turaie S... programat rmân active. Figura 26. Exemplu de temporizare cu funcia G4.

6.5.1 Funcii G definind natura deplasrii

G00 ­ deplasare rapid (paralel cu axele sau la 450). Deplasarea se efectueaz cu vitez maxim numai la distane mari. La distane mici nu se poate ajunge la regim de deplasare rapid datorit timpilor de accelerare i decelerare. Viteza de deplasare rapid este cuprins în general între 10 -70 [m/min] i nu se poate realiza în cazul interpolrilor liniare la 450 i circulare când trebuie efectuat continuu controlul vitezei dup dou axe. G01 - interpolare liniar cu avans de lucru ­ definit cu ajutorul controlului deplasrii printr-o procedur de interpolare. G02 -G03 ­ interpolare circular cu avans de lucru în planele XY, YZ sau ZX. Deplasarea se face dup un arc de cerc parcurs în sens orar dac este apelat funcia G02 i în sens anti-orar dac este apelat funcia G03. în plus coordonatele punctelor de realizat pot fi calculate dup o procedur trebuind doar s fie indicate raza cercului (cu adresa R) i punctele centrului de interpolare (i, j, k). Apelarea uneia dintre aceste funcii revoc (anuleaz) celelalte funcii ,,G" care sunt în aciune.

6.5.2 Funcii ,,G" pentru definirea planului de interpolare

G17, G18, G19 ­ permit alegerea planului de interpolare circular în care se face i corecia sculei (de raz i lungime), figura 26. Aceste plane sunt respectiv XY, YZ, ZX iar axa arborelui principal a mainii-unelte se orienteaz dup normala la planul indicat.

26

a) frezare;

b) frezare

c) strunjire

d) prelucrarea în plane înclinate Figura 25. Alegerea planului de interpolare. 27

Figura 26. Specificaii pentru o interpolare circular. Remarci asupra interpolrii circulare, figura 27: a) dac se programeaz centrul de interpolare este indicat s se fac la egal distan de punctele de plecare i sosire a sculei pentru a obine o precizie de poziie constant pentru cele dou puncte (care sunt influenate de precizia de realizarea poziiei centrului); b) dac se programeaz raza cercului, se întâlnesc dou situaii: - o deplasare rapid dup traiectoria 2 sau o deplasare mai lent dup traiectoria 1; c) pentru anumite tipuri de comenzi, Fanuc, Siemens etc. centrul de interpolare (i, j k) se exprim relativ la punctul de plecare a traiectoriei curbilinii.

6.5.3 Funcia ,,G" pentru poziionarea optim a sculei în raport cu piesa

Între profilul geometric teoretic i cel real descris de axa sculei la prelucrare exist o abatere. Ea apare a frezare, de exemplu, când se programeaz originea reperului legat de scul (situat pe axa sculei) iar prelucrarea se face cu partea cilindric exterioar.

<0,005 la 0,02

Centru teoretic

Punct Programat

Figura 27. Probleme legate de precizia interpolrii circulare. Comenzile numerice actuale permit efectuarea unor calcule i corecia poziiei punctului de referin a sculei în raport cu conturul piesei. G41, G42 ­ apeleaz astfel de funcii de calcul i corecie a traiectoriei sculei în raport cu profilul piesei de prelucrare.

28

Punct fictiv

Defect Punct fictiv Traiectoria punctului fictiv

Figura 28. Necesitatea corectrii traiectoriei sculei în raport cu profilul piesei. Funcia G40 - corecie de raz ­ definete poziia axei sculei la frezare în raport cu profilul piesei sau poziia punctului fictiv la strunjire. Funcia G40 este programat asociat cu funciile G41 i G42, figura 29: G41 poziioneaz scula la stânga profilului piesei; G42 poziioneaz scula la dreapta profilului piesei; G40 ­ este funcia de anulare corecie poziie comandat prin funciile G41 i G42. Observaie: - funciile G41 i G42 utilizate pentru a efectua corecii de raz i lungime a sculelor în raport cu profilul piesei, figura 30, trebuie anulate cu G40 deoarece neanularea lor implic s fie operaionale i la aciunile comandate prin frazele urmtoare.

Figura 29. Poziionarea sculei în raport cu piesa. Utilizarea funciilor G41 i G42 implic: pentru unghiuri ascuite exterioare trebuie realizat o reajustare a traiectoriei plecând de la un unghi determinat de fiecare constructor. Aceast traiectorie suplimentar va asigura pivotarea în jurul vârfului inducând un arc de cerc de racordare delimitat de cele dou normale, figura 31, dac nu utilizând traiectoriile decalate paralel cu cele dou laturi ale unghiului, pân în punctul lor de intersecie, caz în care drumul parcurs de scul este mai 29

mare i deci timpii de lucru au valori majorate i un risc de coliziune cu alte suprafee ale piesei ridicat.

Figura 30. Corecie de raz i lungime a sculelor în raport cu profilul piesei.

Traiectorii decalate ?

Figura 31. Corecia traiectoriei la intersecia a dou segmente. pentru unghiuri obtuze interioare ­ trebuie limitat traiectoria decalat înainte de a fi atins punctul situat pe normala trasat la extremitatea segmentului. Aceast limit, în cazul unui unghi format din dou drepte, se gsete pe bisectoarea unghiului. Pentru un unghi definit printr-o dreapt i un arc de cerc, traiectoria liniar decalat trebui s fie limitat la intersecia dintre dreapt i raza suprafeei concave, figura 32.

30

Bisectoare R Normala Centru

Contur executat

Punct calculat

R

Figura 32. Decalajul traiectorie în cazul unghiurilor obtuze interioare. La majoritatea directoarelor de comand aceste proceduri de calcul a traiectoriilor decalate sunt satisfcute dac dimensiunea elementelor succesive ale conturului nu este prea mic în raport cu raza introdus pentru corecie. Aceast situaie nu poate fi rezolvat în cazurile practice, cum ar fi situaiile din figura 33. Corecia traiectoriei cu funciile G41, G42 trebuie s fie operaional când deplasrile de lucru devin efective. Trebuie deci s se apeleze la funciile G41, G42 într-o fraz anterioar liniei în care începe realizarea conturului de prelucrat. În cazul unor microprocesoare este posibil ca tratamentul secvenial al coreciei traiectoriei s se programeze în aceiai fraz, figura 34. Influena asupra vitezei de avans: - Viteza de avans este aplicat asupra centrului razei sculei i asupra punctului de achiere: rezult când rezultatul operaiei 1 ± r / R este foarte diferit de 1 (r ­ este raza sculei, R ­ este raza de curbur a traiectoriei), condiiile de achiere foarte îndeprtate de cele dorite i unori cu probleme de calitate la interpolarea circular.

Traiectoria dorita

Traiectoria efectiv urmata

Figura 33. Tipuri de contururi care ridic probleme comenzilor numerice actuale.

31

c

a

G41 b

n

n c

G41 a b

N10 N20 N30 N40

T01 D01 M6 Xa Ya F... G1 G41 Xb Yb G01 Xc Yc

N10 N20 N30 N40

T01 D01 M6 Xa Ya F... G1 G41 Xb Yb D02 G02 Xc Yc R

a) angajarea dup o dreapt

b) angajarea dup un cerc

Figura 34. Angajarea sculei în lucru simultan cu corecia sculei. Este convenabil deci de a corija valorile programate cum este indicat în figura 35. aceast corecie este luat în calcul automat pe MUCN.

R

r r R

Fprog. = Fteor. x R - r R

Fprog. = Fteor. x R + r R

Figura 35. Influena coreciei sculei asupra vitezei de avans. Corecia în spaiu Când achierea suprafeelor se face prin interpolare liniar succesiv, programul trebui s conin în plus coordonatele punctelor în X, Y, Z ale direciei vectorului normal la suprafa, dup acest vector se efectueaz corecia razei. Aceast posibilitate nu exista la versiunile iniiale de comand numeric, apoi au început s fie oferite opional iar acum într în programare ca o normalitate. În acest caz pe lâng coordonatele X, Y, Z i cele ale vectorului normal P, Q, R trebui accesat funcia G29. în cazul în care maina-unealt cu comand numeric este cu mai mult de 3 axe, vom accesa funcia G1 cu 5 adrese: G1 X ... Y ... Z ... A ... B ... X ... Y ... Z ... A ... B ... unde punctul astfel pilotat se gsete invariabil pe axa de rotaie în continuarea arborelui broei mainii. 32

Dificultatea programrii în acest caz rezid din aceea c trebui inut cont în calcul coreciei atât de elementele anterioare atât de lungimea sculei, vectorul normal la suprafa dar i de vectorul de orientare a axei sculei în jurul vectorului normal, figura 36.

nb na

Z R

Y

L

P Q

a

n = P2 + Q2 + R2

b

R

X

L

r

R

r

Figura 36. Noiunea de suprafa i vector normal.

B Punct controlat de CN Vector U, V, W

A

G43 G1 X--- Y--- Z--- A--- B--- P--- Q--- R--- U--- V--- W--Inclinarea Compnentele sculei vectorului normal Compnentele vectorului axei sculei

Figura 37. Prelucrarea pe o maina-unealt cu comand numeric cu 5 axe. 6.5.4 Funciile pentru fixarea modului de cotare G90 ­ informaiile asociate adreselor X, Y, Z, I, J, K vor fi luate în calcul ca i coordonate absolute în raport cu originea programului; G91 ­ informaiile asociate adreselor X, Y, Z, I, J, K vor fi luate în calcul ca i coordonate relative în raport cu originea programului;

ea im ng Lu ei ul sc

Punct Programat X, Y, Z Vector P, Q, R

33

XB XA XA X'= XB-XA

OP

a) Definiie

OP

b) frezare

c) strunjire

Figura 38. Programarea deplasrilor absolute i relative. Un exemplu de cotare absolut i relativ este prezentat în figura 39, pentru un arc de cerc de raz R. Punctul A este considerat originea programului iar blocurile reprezint: N10 ­ poziionarea sculei în punctul A; N15 ­ pilotarea sculei din A în C; N20 ­ interpolare circular, G3 revoc G1; N25 ­ interpolare liniar din C în A, G1 revoc G3. G52 ­ este un mod de programare absolut pentru cotele msurate. Aceast funcie permite afiarea cotelor în raport cu originea de msur OM. Ea este practic pentru definirea unui punct fix în spaiu de lucru al mainii. În general funcia G52 este utilizat pentru definirea, fr riscul coliziunilor sculei cu piesa, unui punct de schimbare a sculei definit în raport cu OM i aceasta independent de traiectoriile definite prin program. Pentru motive de securitate, este recomandat ca în program s figureze funcia G52. De exemplu: pentru un centru de prelucrare cu 4 axe (X, Y, Z, B): N05 G0 G52 X ...Y ... Z ... N10 G52

34

Y

C(50, 136.8)

Y

-50 C (50, 180)

(50, 25)

A(0,0)

X

(50, 25) 100

OP

OP -50

X

B(100, -75)

B(100, -75)

N10 G90 G17 G0 X0 Y0 N15 G1 X100 Y-75 N20 G3 X50 Y136,8 I50 J25 N25 G1 X0 Y0 a) cerc definit absolut

N10 G90 G17 G0 X0 Y0 N15 G1 X100 Y-75 N20 G91 G3 X-50 Y-211,8 I-50 J100 N25 G90 G1 X0 Y0 b) cerc definit relativ

Figura 39. Programarea unui arc de cerc în coordonate absolute i relative. În prima fraz care se refer la scul, se poate lua originea-msur pe axa B fr riscul coliziunii între scul i pies (absena valorii dup aceste adrese în continuare în program se ia valoarea nul pentru originea-msur. Remarc: Trebuie remarcat c anumite CNC-uri ofer posibilitatea de a programa cu alte sistem de cotare decât sistemul cartezian: de exemplu în coordonate polare. Pe un CNC Siemens 3m, de exemplu, prelucrarea unui hexagon va fi program astfel:

40

N10 G90 G11 G41 X35 Y40 P20 A0 F100 N15 A60 N20 A120 N25 A180 N30 A240 N35 A300 N50 A0 G11 - interpolare liniar;

Figura 40. Interpolarea liniar cu definirea coordonatelor polare (CNC Siemens 3M).

6.5.4 Funciile de deplasare a originii sistemelor de axe

R2 0

35

35

211.8

G92 ­ aceast funcie permite s se modifice în cursul execuiei programului, poziia originii OP, adic poziia sistemului de axe în spaiul de lucru. Acest lucru rspunde la dou necesiti: a) mai multe piese pot fi montate pe main, fiecare dintre ele având sistemul lor de axe asociat. În momentul redactrii programului, programatorul nu cunoate înc poziia piesei în spaiul de lucru. Anumite comenzi îi vor da posibilitatea de a face apel la funciile G (G54 i G59 la Siemens, Fanuc etc.) care vor activa în momentul execuiei registrele din memorie. Aceste registre vor fi completate de operator în timpul reglajelor . b) pentru simplificarea programrii, sunt adesea utilizate astfel de sisteme de axe, de exemplu în funcie de tipul de cotare (absolut sau relativ). Aceast situaie este indicat în dou tipuri de programe: 1) la indicarea poziiei originii alese în raport cu poziia instantanee a punctului caracteristic de reglare a sculei. Aceste decalaje pot fi invalidate prin funcia G53 apoi revalidate prin G54.

ZOP

YOP ZOM YOM DEC1 Z DEC1 X Origine Piesa PREFZ PREFX Origine Masura PREFY XOM DEC1 Y XOp XOP ZOp YOp triedrul de definire a programului

Figura 41. Luarea în considerare a diverselor decalaje. 2) indicarea în form simplificat a cotelor de decalare între noua origine i vechea origine (G59 la unele comenzi numerice). G59 ­ introduce o decalare a programului care va servi la referenial în continuarea programului. G59 este o funcie modal i este utilizat pentru: fie la utilizarea a mai multor origini pe aceeai pies la care trebuie executate forme repetitive sau diverse programe definite în raport cu diferite origini; fie la utilizarea mai multor origini programate pentru a realiza la diferite piese, montate simultan în cadrul aceluiai program. La programarea absolut comandat prin funcia G90 valorile deplasrilor de originea programului vor fi aplicate la toate cotele care vizeaz execuia cu G59 (are loc o translaie a valorilor de la funcia G59). Cotele relative programate dup G90 sunt luate dup originea ultimului punct programat de G90 (figura 42). La programarea relativ (G91) deplasrile de origine, definite prin funcia G59, nu se aplic decât la cota relativ care urmeaz funcia G59. funcia G59 care va urma nu va influena decât cotele urmtoare care vor urma (figura 42).

36

Origine masura

OP1

Referintial OP1 In G90, decalajul de origine G59 se efectueaza in raport cu originea definita in raport cu PREF+ DEC1 OP2 bloc5 => G90 Xe bloc6 => G91 Xf

bloc1 => G90 Xa PREF sau PREF+DEC1 bloc2 => Xb bloc3 => Xc bloc4 => G59 X = Referintial OP2

a)

Origine masura PREF sau PREF+DEC1 bloc2 => Xb bloc3 => Xc bloc4 => G59 X = bloc1 => G90 Xa A doua functie G59 se efectueza fara deplasare, sisemul de axe de coordonate si apoi G91 (relativ) este defnit in raport cu noul punct translatata OP2 bloc5 => G90 Xe bloc7 => G59 X = OP3 bloc8 => G90 Xf bloc6 => G91 Xf

b)

Origine masura PREF sau PREF+DEC1 OP1 bloc1 => G90 Xa G91 Xb

G59 X

Xc

G59

OP1 bloc1 => G91 Xa

Xf

G95 X

G91 Xb OP2 Xc Xd

OP1 bloc1 => G59 X OP2

G95 X

OP3

G90 Xa

Xb

Xc

c) Figura 42. Realizarea deplasrilor de origine cu funcia G59. În toate cazurile G59 nu provoac deplasri de scul ci doar deplasri de origine astfel introduse care vor interveni în deplasrile programate înainte. 37

În ambele cazuri anularea se va face în programarea absolut scriind G90 G59 X0 Y0 Z0, dar trebuie verificat dac nou origine este conservat dup funcia M2 (sfârit de program) sau RAZ.

6.5.6 Funcii diverse

G4 ­ funcia temporizare ­ permite suspendarea deplasrii în timpul programului (timpii sunt în general în secunde sau sutimi de secunde), figura 26.

G4 F ... G4 S ...

G4 P ... G4 U ...

Se utilizeaz pentru a atepta un motor fie s i se stabilizeze viteza sau s fie pentru a termina procesul de achiere. Pentru securitate, nu trebui utilizat aceast funcie pentru o intervenie a operatorului (a se vedea funcia M0) G9 ­ funcia decelerare ­ accelerare ­ este utilizat la tranziiile de contur în scopul reducerii erorilor ce pot rezulta în astfel de situaii.

-----G1 XA YA XB YB -----A -----G9 XA YA XB YB -----A Accelerare

Decelerare

Figura 43. Reducerea erorii de urmrire a conturilor pieselor de prelucrat prin utilizarea funciei G9.

6.5.7 Cicluri sau macroinstruciuni programate

Pentru motive de eficien, se gsesc în directorul de comand ansamble de macroinstruciuni (cicluri) care permit s definim rapid operaii repetitive sau având proceduri de execuie fixe (gurire, filetare, ...). Dintre aceste cicluri, cu excepia filetrii, trebuie ajutate cu parametri de lucru: vitez, avans, adâncime, cote etc. Dintre aceste funcii avem la dispoziie: G33 ­ funcia cod normalizat ­ permite ciclul de filetare la strunjire. Are o sintax specific stabilit de fiecare constructor de maini-unelte cu comand numeric i se refer sau nu la adâncimea filetului, numrul de treceri, unghiul de penetrare, numrul de începuturi, figura 44. G81 ­ ciclu fix gurire sau centrare; 38

G82 ­ ciclu fix gurire cu finisarea suprafeei - este identic cu precedentul doar mai cuprinde o temporizare la sfâritul operaiei; G83 ­ ciclu fix gurire cu ebo. G84 ­ ciclu fix filetare G85 ­ alezarea cu alezorul - aceste ciclu fiind similar cu G81 doar cu o vitez de lucru diferit; G86 - alezare cu bar de alezat ­ avansul se efectueaz la viteza de lucru, muchia sculei este identic cu forma geometric a fundului gurii iar la sfârit bara se retrage pe raz (xy) cu 1 mm pentru a nu deteriora calitatea suprafeei prelucrate la cursa de revenire în poziia iniial. G87, G88, G89 - aceste cicluri nu sunt definite prin norme i sunt utilizate în diferite moduri de ctre constructor.

G81

G82

G83

bG84

G85

G86

Remarc: Anularea unui ciclu anterior se realizeaz apelând funcia G80.

6.5.8 Funcii definind natura i datele operatorii (modul de cotare)

G90 ­ programarea de cote în valoare absolut; G91 ­ programarea de cote în valoare realativ; G92 ­ deplasare de origine; G93, G94 i G95 ­ funcii pentru evocarea avansului F; G93 - este un cod care indic c viteza de avans este exprimat ca inversul raportului timpului V/L, în care V este viteza de deplasare real (tangent la traiectorie) a vârfului sculei, în [mm/min], iar L este lungimea traiectoriei parcurs de scul. Acest cod este impus atunci când deplasarea liniar i rotaii simultan pe axe, comand CNC inând rareori cont de problema distanei variabile între scul i axa de rotaie A, B sau/i C. G94 ­ este utilizat la strunjire, frezare pentru a exprima vitezele de avans în [m/min]; G95 ­ servete la strunjire pentru a exprima avansul în [m/min]; G96 i G97 ­ definesc modul de indicare a vitezei de lucru stabilit prin funcia ,,S"; G96 - impune o vitez de achiere constant la strunjire, ele asigurând variaia vitezei de rotaie a broei în funcie de diametrul piesei. Ea este asociat i unei alte 39

funcii care limiteaz viteza maxim de rotaie i care urmrete ca aceast valoare s nu fie depit. G97 ­ servete pentru a exprima turaia broei în [rot/min]; Remarc: Codurile urmtoare nu pot fi atribuite prin norme ISO, ele sunt utilizate de anumii constructori pentru a propune funciuni care difereniaz potenialitatea controlerului fa de concuren: G05, G07, G10 ­ 16;, G20 ­ G32, G36 ­ G40, G64 ­ G67, G70 ­ G79.

6.6 Funcii auxiliare normalizate

6.6.1 Funcii de oprire M00, M01, M02, M30

Funciile auxiliare servesc la definirea întreruperilor de program i aciunilor generate automat. Principalele grupe sunt: M00 ­ oprete programul arborelui principal, la sfârit de program. Ea permite intervenia operatorului, de exemplu pentru a modifica prinderea sau pentru a controla un anumit lucru. M01 ­ oprire facultativi (trebuie validat de operator de la pupitrul de comand), M02 ­ sfârit de program (de lucru) ­ reiniializeaz sistemul i terge registrele. M30 ­ este identic cu M2 dar antreneaz întoarcerea la primul bloc al programului.

M00

M01

M02

6.6.2 Funcii de punere în micare a arborelui principal: M03. M04, M13, M14

M03, M04 ­ asigur punerea în micare a broei: M03 în sens invers trigonometric (orar); M04 în sens trigonometric. La frezare sensul de lucru la majoritatea sculelor este M03. M05 ­ asigur oprirea arborelui principal; M19 ­ antreneaz broa într-o poziie determinat (broa fiind echipat cu senzori).

40

M03

M04

M19

6.6.3 Funcii asigurând simultan mai multe aciuni

Funciile M13 i M14 asigur simultan punerea în micare a arborelui principal cu respectarea funciilor M3 i M4 care stabilesc sensul de rotaie al sculei. Principalele funcii preparatorii dup normele ISO sunt date în urmtorul: G00 G01 G02 G03 G17 G18 G19 G40 G41 G42 G29 G77 G79 G33 G34 G35 G80 G81 G82 G83 G84 G85 G86 G87 G88 G43 ­ G52 G54 ­ G59 G92 Funcii definind tipul de deplasare Poziionare în avans rapid Interpolare liniar la viteza programat Interpolare circular în sens invers trigonometric, cu avans de lucru Interpolar circular în sens trigonometric, cu avans de lucru Funcii pentru opriri temporizate Alegerea planului XY pentru interpolarea circular i corecia razei - se stabilete la început Alegerea planului XZ pentru interpolarea circular Alegerea planului YZ pentru interpolarea circular Funcii relative la raza sculei Anularea coreciei de raz a sculei Corecia razei sculei la stânga conturului (pe direcia avansului) Corecia razei sculei la dreapta conturului (pe direcia avansului) Corecia sculei în spaiu, contradictoriu cu G41 i G42 Ajutor de program Apelarea intercodiionat a unui program sau a unei suite de secvene cu revenire Ieire condiionat sau necondiionat dintr-o secven fr revenire Funcii definind ciclul de lucru La strunjire ­ ciclu de filetare Filetare Filetare Anulare ciclu fix Gurire Ciclu fix gurire - centruire Ciclu fix gurire Ciclu fix filetare Ciclu fix de alezare Ciclu fix de alezare cu oprirea arborelui principal la sfâritul operaiei de prelucrare a gurii Alezare cu revenire manual în poziia iniial Alezare cu temporizare la sfâritul operaiei Funcii definind deplasrile de origine Diverse tipuri de deplasri de origine Deplasri de origine preschimbabile Deplasare de origine 41 Anulare prin G01, G02, G03 G00, G02, G03 G00, G01, G03 G00, G01, G02 G18, G19 G17, G19 G17, G18 G41, G42 G40, G42 G40, G41 G40 Final de bloc Final de bloc Final de bloc Final de bloc Final de bloc Final de bloc G80, G81 ­ G89 G80, G81 ­ G89 G80, G81 ­ G89 G80, G81 ­ G89 G80, G81 ­ G89 G80, G81 ­ G89 G80, G81 ­ G89 G80, G81 ­ G89 Final de bloc Final de bloc Final de bloc

G90 G91 G93 G94 G95 G96 G97 G16

Funcii definind modul de cotare Programare cu cotare absolut (în raport cu originea) Programare cu cotare relativ în raport cu suprafaa auxiliar sau punctul de plecare bloc Funcii pentru definirea unitilor de date operatorii Viteza de avans,exprimat în intervalul de timp (V/L) Viteaza de avans exprimat în [mm/min] Avansul, în [m/rot.], la strunjire Viteza de achiere constant, la strunjire Viteza în [rot./min], la srunjire Orientarea sculei definit de sistemul P; Q, R cu semnul ,,+" sau ,,-,,

G91 G90 G94 G93, G95 G94 G97 G96 Final de bloc

6.6.4 Funcia de cutare a broei

M10 i M11 asigur strângerea sau desfacerea frânei axelor de strângere a pieselor. Funcia M10 permite blocarea unei axe auxiliare - ea se utilizeaz totdeauna pe strungurile dotate cu axa C i în plus la mainile care au 4 axe pentru a bloca axele A, B, C i U, V, W pentru a mri precizia de execuie. M10 este revocat de M11. M55 i M56 provoac o deplasare de origine relativ la utilizarea broei 1 i2. M60 ­ este utilizat pentru comanda schimbrii automate a piesei.

6.6.5 Funciile ,,gama de viteze"

Este dificil de a asigura o variaie continu a vitezei pe o plaj stabil cu un cuplu disponibil ridicat pe toat plaja. De asemenea anumite maini dispun de o cutie automat, trebuind atunci s se indice plaja stabilit la pornire prin funcia M cu un cod care poate varia între M36 i M45. M48 ­ autorizeaz reglajul manual al vitezei prin acionarea unui poteniometru. Aciunea funciei M48 poate fi anulat prin M49.

6.6.6 Schimbul sculei

Pentru schimbarea sculei nu este suficient s se fac desemnarea ei prin numrul T .., ci trebuie provocat schimbarea deplasând-o printr-o aciune fizic dat de funcia M06. Aciunea acestei funcii se traduce prin aciunea circuitului sculei pentru o schimbare manual sau prin declanarea automat a procedurii de schimbare automat. Normele prevd patru cifre dup scrisoarea de adres T: primele dou desemneaz numrul sculei iar ultimele dou indicarea numrului registrului coninând marca sculei. În acest caz la sistemele mai automatizate, pentru ca aciunile s fie executate, trebuie s se fac apel la un subprogram (CN sau automat) care va asigura o execuie sincronizat a rotaiei magaziei de scule cu braul manipulator, deblocarea sculei urmtoare i blocarea noii scule. Adesea se utilizeaz în acest scop funcia G77.

42

6.6.7 Corecia de scul la strunjire

Tipul sculei definete distanele între punctul de referin (de exemplu axa turelei) i punctul de pe scul msurat în paralel cu axa mainii, figura 44. Cunoaterea razei vârfului sculei este necesar pentru a efectua coreciile normale la profilul executat, figura 45. În funcie de tipul sculei, strungurile CN pot fi: - fie cu o singur turel în spate; - fie cu o singur turel în fa; - fie cu dou turele;

X

X Lx Z R

Lz

OP

Z R

OP

Figura 44. Definirea tipului de scul la strunjire. Pentru o buna gestionare a coreciilor de raz este necesar s se indice poziia centrului razei plcuei în raport cu punctul considerat pe ti. În cazul unui strung cu mai multe turele una dintre ele este declarat turel principal.

43

X P C Lx

R

Z

C1 Z

X Lz Punct de referinta turela C7 Pozitia centrului razei placutei X C2

X

Z

C5 C6

C7 C8 Z C1 X

C3 C4 C5

C4 C3 C2

C1 Directia de actiune C8 Z C7

C6

Figura 45. Mod de definiie a direciei de aciune a sculei. Sistemul de axe efectueaz la început deplasarea de traiectorie corespunzând valorilor Lx i Lz, apoi el ia în considerare direcia liniei de aciune a scule printr-o translaie egal a vectorului PC(de la puncutl de achiere teoretic la centrul razei vârfului sculei). Aceast valoare este stabilit cu ajutorul tastaturii printr-un cod de la C0-C8 pentru fiecare scul ca un complement la Lx i Lz. Este necesar s se indice sensurile coreciilor inând cont de dispunera turelei port-scul i de forma sculei, figura 45. codurile de la C0 ­ C8 sunt numerotate în sensul trigonometric pentru turela din spate.

6.7 Simboluri grafice

% - indic începutul programului ­ el poate fi urmat de numrul programului: %420; ( ) ­ parantezele permit s se fac în program comentarii care vor fi afiate dar ignorate atunci când se execut programul; / ­ acest semn plasat la început de bloc, arat c este vorba de un bloc opional. Dac operatorul intervine la pupitru de comand blocul va fi executat dac nu este ignorat. LF - sfârit de bloc; +, -, *, /, <, >, = operatorii - se utilizeaz când se programeaz utilizând parametri.

6.8 Cicluri specifice la strunjire

44

6.8.1 Ciclul de filetare

G33 - ciclul de filetare ­ este descris în figura 46.

B R

A Q

P B A

EB=0

G33 unde: XB

EB=30°

ZB K EA EB R P Q F S

K - trecere pentru EA>45°; EA - panta generatorului conului (de ex. pentru A=0) EB - unghiul de ptrundere; R - lungimea conului; P - adâncimea totala (Y se înelege Q); Q - adancimea ultimei treceri (nu în gol) F - numar de treceri; S - numar de treceri (nu cuprinde finisarea); Pentru un unghi de -450 < A < +450, axa Z este principal, axa X este axa dup care se realizeaz adâncimea (A=00 - reprezint filetarea cilindric, A=900 - reprezint filetarea frontal) Figura 46. Sintaxa ciclului de filetare. G64 ­ ciclu de degroare paraxial . plecând de la definiia unui profil finit, permite definirea unui profil brut, de a efectua degroarea unei piese în paraxial urmrind axa X sau Z. structura programului este: apelarea ciclului G64; definirea semifabricatului; anulare i poziionare. Sintaxa programrii: G64 Nn Nm I ... K ... P ... (sau R ...) Nn i Nm ­ sunt bornele profilului finit. Ordinea în care sunt programate Nm i Nm în blocul de apel definesc sensul de execuie a degrorii. I i k reprezint cotele superioare dup X i Z ale profilului finit cu menionarea i a semnului coordonatelor. 45

P ­ definete trecerea de la X,R la Z. cutarea lui p i R trebuie fcut în concordan cu sensul de prelucrare definit prin Nn i Nm. Definirea semifabricatului: punctele a, b, c, d. Forma semifabricatului nu poate fi definit decât prin segmente de dreapt, iar dac este necesar, prin poziia punctelor a, b, ..., definind un poligon înfurtor al formei reale. În plus sensul de definiie a acestor puncte trebuie s fie în acord cu ordinul blocurilor Nn, Nm i respectiv P i R: Xa Za Xb Zb Xc Zc Xd Zd G80 Xe Ze reprezint sfâritul ciclului definit i poziionat în ,,e". Figura 47 reprezint modul de definire utilizat pentru o degroare prin strunjire longitudinal sau frontal. XeZe Prima faza Degajare XaZa Zb XcZc

N150 i

pi

Ri N150 XcZc XeZe Degajare k N100 Xd N100 I=0, K=0

Prima faza Xb

XaZa

N200 G64 N150 N100 I1 K1 Pi N210 Xa Za N220 Zb N230 Xc Zc N240 Xd N250 G80 Xe Ze

N200 G64 N100 N150 Ri N210 Xa Za N220 Xb N230 Xc Zc N240 Zd N250 G80 Xe Ze

Figura 47. Ciclu de degroare la strunjire. G65 ­ ciclu de prelucrare a canalelor profilate circulare G65 Nn Nm EA P... Z ... (sau R ... X ...) I ... K ... în acest caz Nm i Nm sunt bornele profilului finit. Ele trebuie s fie situate de o parte i de alta a zonei degroate. Ordinea în care sunt programte Nm i Nm dau sensul execuiei. Blocurile Nm i Nm trebuie s conin cotele X i Z, profilul finit trebuind s conin mai puin de 50 de blocuri. EA ­ este unghiul de penetrare în canal; P sau R ­ valoarea adâncimii la fiecare faz de lucru; Y sau X ­ este limita zonei degroate; I i K sunt facultative i indic superiorul

46

urcare urmand profilul cu viteza de lucru

Revenire rapida la punctul de plecare Retragere rapida

EA

Patrundere dupa unghiul EA

Figura 48. Ciclu de prelucrare a canalelor. G66 - ciclu de prelucrare a canalelor Aceast funcie permite degroarea unui canal longitudinale sau frontale prin ptrunderi axiale sau radiale succesive ale sculei în canal. Sintaxa programrii: N ... G0 D01 X1 Z1 N ... G66 D02 X2 Z2 R2 Ea2 G4 F ... unde: D01 i d02 sunt coreciile sculei; D01 ­ corecia pe X1 Z1, D02 ­ corecia pe X1Z2

X1 X Z1 Z2 R2

X1Z1 X2Z2 Z

Figura 49. Ciclul de prelucrare a canalelor. Programatorul definete la început punctul cel mai înalt al flancului de plecare, este un bloc de poziionare. Blocul urmtor apeleaz funcia de prelucrare a canalelor i menioneaz punctul cel mai de jos, de sosire, panta de fund a canalului EA2, valoarea pasului de degroare R2 i valoarea temporizrii G4 datorit pentru F în fundul canalului la fiecare trecere.

6.8.2. Cicluri specifice de frezare

47

G46 ­ ciclu de realizare a buzunarelor ­ permite baleerea unui buzunar evitând insulele de material care rmân pe pies, figura 49a. De asemenea funcia G46 permite baleerea unui zone deschise, care poate avea insule, figura 49b.

a)

b)

Figura 49. Reprezentarea elementelor considerate în ciclurile de realizare a buzunarelor. Programare se realizeaz în trei timpi: a) decalarea parametrilor operaionale (G46 NU ...) G46 NU ... NP ED ... Q... J... NR (±) LX .. LY.. FX .. FY .. Punct de intrare Punctul de ieire Numrul Diametrul buzunarului frezei Locul de Grosimea Lucru în trecere maxim opoziie laterala la la finisare degroare

b) deplasarea geometriei XY, limitelor buzunarului i zonelor de prelucrat. G46 NU1 ­ deschiderea de definire a unui contur de buzunar; G46 NU2 ­ deschiderea de definire a unei insule; G46 NU3 ­ deschiderea de definire a unei suprafee; G46 NU4 ­ deschiderea de definire a unei limite de suprafee; G46 NU5 ­ deschiderea de definire a unui parois; Definiia geometriei se face printr-un bloc coninând G46 NU9. c) definiia succesiunii prelucrrilor; - gurirea diverselor intrri (calculate de sistem) necesare la baleerea unui buzunar sau unei suprafee complexe (G46 N10): Exemplu: G46 N10 NP ... G8 ... (cutarea ciclului) G81 Z ... P... Q ...ER ... F ... G83 G87 NP ­ desemneaz numrul buzunarului - degroarea într-un plan paralel cu Z (G46 N15) Exemplu: G46 N15 NP ... Z ... P ... ER ... EH ... EP ... EQ ... unde: NP ­ numr buzunar; 48

Z ­ cota fundului buzunarului; P ­ începutul fazei axiale; ER - planul de retragere rapid; EH ­ planul de început al materialului; EP ­ viteza de pilotare; EQ ­ viteza de avans lateral. - finisarea sau semi-finisarea prin conturare (G46 N20) a insulelor i limitelor buzunarelor; Exemplu: G46 N20 NP ... Z ... P ... ER ... EH ... EI ... EJ ...J ... unde: NP ­ numr buzunar; P ­ loc de trecere axial; EI ­ viteza de pilotare; EJ ­ viteza de avans lateral. J ­ reper grosime Exemplu: prelucrarea buzunar cu insule.

35 15 Y 15

35

35 15

15

Insula R5 25

X

35

25

Figura 50. Desenul piesei. Definirea conturului buzunarului N100 G46 NU1 N110 G1 X35 Y N120 Y-20 N130 X30 Y-35 I20 J-20 N140 X25 N150 Y-30 N160 X20 Y-35 I20 J-30 N170 X-30 N180 X-35 Y-35 I-30 J-30 N190 Y30 N200 X-30 Y35 I-30 J30 N210 X30 N220 Y30 I30 J30 Definiia conturului insulei N240 G46 NU2 N250 G1 X15 Y15 N260 X-15 N270 X-15 N280 Y15 N290 X15 Sfâritul definirii geometrice N300 G46 NU9

49

N230 X25 Exerciii: suprafee plane orizontale, verticale i perpendiculare. %450 EM X-77 Y-77 Z-10 EM+ XYZ (Dimensiunile paralelipipedului pentru vizualizarea 3D).

77 30 25 OP

15

45 15

Insula 1 13 Insula 2 5

R15 5

30 15 25 77

35 65

Figura 51. Desenul piesei. E52001 = 5000 S2500 N10 G G52 X Y Z40 M3 D1 - profil insul 2 N200 G1 X-15 Y-30 - începutul definirii N210 Y-55 N20 G46 NU0 NP1 ED I0 Q6 J2 - descrierea profilului exterior - N220 X-50 N230 Y-50 limita suprafeei N240 X-20 Y-30 N30 G46 NU5 N250 X-15 N40 G1 X Y-15 N50 Y-77 N60 X-65 - sfâritul definirii geometrice - paroi N260 NU9 N62 G46 NU6 N64 X-65 Y-77 N70 Y-45 - degroare în plan paralel N80 X-77 N275 G G52 X Y Z40 - limit de suprafa N280 G46 NU15 NP1 Z-5 P3 ER2 EH0 EP250 EQ400 N285 G G52 X Y Z40 N82 G46 NU5 N84 X-77 Y-45 - finisare N90 Y N290 G46 NU20 NP1 Z-5 P5 ER2 EH0 EI230 EJ 350 J1 N100 X-15 50

- paroi N102 G46 NU6 N104 G1 X-15 Y N110 G3 X Y-15 I J - profil insul 1 N120 G46 NU2 N130 G1 X-55 Y-15 N140 X-25 N150 Y-19 N160 X-42 Y-30 N170 X-55 N180 Y-15

N295 G G52 X Y Z40 N300 G46 NU20 NP1 Z-5 P5 ER2 EH0 EI200 EJ320 M2

G81. Ciclu de gurire pe maini cu 3 axe · · · Dup o micare de apropiere rapid i poziionare pe axa gurii, ciclul 81 asigur: micare de coborâre rapid, pân la cota definind planul de retragere (codificat ER); coborâre cu vitez de lucru pân la cota indicat în Z; degajare rapid pân în planul de retragere ER.

Exemplu: realizarea unei serii de guri N10 Xa Ya Za N20 T1 D1 M6 N30 S800 M40 M3 N40 Zb N50 G81 Zc F200 ERb N60 ERd N70 Xd Yd Ze N80 Xf Yf ERf Zg N90 Xh Yh Zi N100 G80 Za N110 Xa Ya - poziionare rapid; - alegere scul; - fixare vitez arbore principal; - apropiere rapid; - gurire cu avansul F; - retragere scul; - poziionare în punctul ,,d", gurire pân în punctul ,,e" - poziionare în punctul ,,f" cu indicarea retragerii corespunztoare; - degajare la cota ,,a"

Remarci: deplasarea de la o gaur la alta se face cu vitez rapid indiferent de funcia mod activa (G0 G1, G2, G3); este posibil s se cear o deplasare circular pentru a trece de la o gaur la alta.

51

a Z

d b e c g

Figura 52. Ciclu de gurire. N05 ­ iniializare N10 X50 Y-30 Z55 M3 N20 G812 X90 Z12.68 Z2 ER12 F110 N30 G3 I100 J30 X120 Y30 N40 I100 J30 X90 Y47.37 N50 G1 X40 N60 X10 Y30 N70 X40 Y12.68 N80 G80 G X50 Y-30 Z300 N90 M02

Z X 10 R20 100

f

h

i

X

R20

30

Y X 30

Figura 53. Exemplu de utilizare a unui ciclu de gurire G81 sau alte cicluri G82, G84, G85, G86, G88, G89. 52

6.8.3 Cicluri comune (strunjire, frezare)

Orientarea sculei pentru execuia ciclurilor este posibil pe maini-unelte cu comand numeric care dispun de capete interschimbabile sau care pot modifica unghiul. Pentru definirea axei scule se utilizeaz funcia G16. în acest caz este necesar s se indice orientarea sculei. Pentru aceasta se consider un vector plecând de la punctul activ al sculei spre referin de fixare. Sensul este asociat adresei P, Q, R dup indicaiile din figura 54 . Apelul funciei G16 P ... (sau Q ... sau R ...) trebui s se fac când avem G40 sau G80 în maniera în care nu avem corecie de scul în joc. Directorul de comand al mainii-unelte cu comand numeric va iniia sistemul cu axa sculei dup R+.

RQ-

Z

P+ PY Q+ brosa ca portscula

R+ punctul sculei X

Figura 54. Orientarea axelor sculei. G83 ­ Ciclu de gurire cu curirea gurii Aceast funcie permite gurirea profund prin treceri succesive cu retragerea sculei dup axa Z, în cazul montrii sculei pe turel sau urmând X sau Y în cazul când se utilizeaz un cap auxiliar montat pe turel (figura 55). Fiecare oprire la sfâritul unei trepte este urmat de o revenire rapid în planul de siguran i revenire rapid pentru execuia urmtoarei trepte. G83 X ... Z ... P ... Q ... F ... G4F... unde: X i Z ­ reprezint cotele la sfâritul guririi; P ... - este valoarea primei trepte; F ... - viteza de avans; Q ...- valoarea urmtoarei trepte (facultativ); G4F... - temporizare (facultativ). 53

X

X

M

Q P

Xd Zb P1 P2 Xb Xc Z

Avans de patrundere

Xa Za

Z M Z

Zb

Zc

G83 Z ... P ... Q ...

G0 Xa Za G83 Xb Zb P1 Xc Zc P2 G80 Xd Zd

Figura 55. Ciclu de gurire cu curirea suprafeei. G87 ­ ciclu de gurire cu achii de rupere Ciclul G87 permite s se fac gurirea cu ptrunderi succesive fr retragerea dup axa Z, cu o scul montat direct pe turel. Revenirea se face rapid.

P Prima patrundere Oprire Sfarsit patrundere Q Oprire Revenire rapida

Figura 56. Descrierea ciclului G87 pentru gurire cu ptrundere succesive. Sintaxa programrii: G87 X ... Z ... P ... Q ... F ... G4F unde: X ... Z ... reprezint cota la fundul gurii; P ... - este valoarea primei trepte, adâncimea unei treceri va descrete pân la valoarea ,,Q". ,,P" trebuie obligatoriu s figureze în bloc, în caz contrar vom avea un semnal de eroare. F ... - viteza de avans în [mm/min]; Q ...- valoarea ultimei trepte, dac aceast valoare nu figureaz ca valoare constant în sistemul de comand a MUCN; G4F... - asigur temporizare. 54

Oprire

Table of Contents

COMANDA NUMERIC ASISTAT DE CALCULATOR ...........................................................................................1 Capitolul 2. Avantajele tehnice i economice ale comenzii numerice ...............................................................2 Capitolul 3. Principiul mainilor cu Comand Numeric ....................................................................................5 3.1 Pregtirea programului ............................................................................................................................5 3.2 Programul în C.N. .....................................................................................................................................6 3.3. Luarea în considerare a geometriei scule ...............................................................................................7 Capitolul 4. Structura unei mainiunelte cu comand numeric......................................................................8 4.1 Directorul de comand.............................................................................................................................8 4.2 Interpolarea............................................................................................................................................10 4.3 Natura instruciunilor .............................................................................................................................11 4.4 Introducerea programelor......................................................................................................................11 4.5. Traductoare de poziie i vitez ............................................................................................................12 4.6 Eroarea de urmrire sau de avans..........................................................................................................15 4.7 Pupitrul de comand ..............................................................................................................................15 Capitolul 5. Reperarea poziiei unei scule în spaiul de lucru .........................................................................20 5.1. Desemnarea sistemului de axe legat de scul...........................................................................................20 5.2 Sisteme de cotare...................................................................................................................................22 5.2.1 Originile sistemelor de axe de coordonate de pe o mainunealt ..............................................22 Capitolul 6. Organizarea unui program în comand numeric ........................................................................23 6.1 Structura general a limbajului ..............................................................................................................24 6.2. Organizarea unui fraze. .........................................................................................................................24 6.3 Formatul frazei .......................................................................................................................................24 6.5. Funciile preparatorii.............................................................................................................................25 6.5.1 Funcii G definind natura deplasrii ................................................................................................26 6.5.2 Funcii ,,G" pentru definirea planului de interpolare ......................................................................26 6.5.3 Funcia ,,G" pentru poziionarea optim a sculei în raport cu piesa...............................................28 6.5.4 Funciile de deplasare a originii sistemelor de axe .........................................................................35 6.5.6 Funcii diverse .................................................................................................................................38 6.5.7 Cicluri sau macroinstruciuni programate .....................................................................................38 6.5.8 Funcii definind natura i datele operatorii (modul de cotare).......................................................39 6.6 Funcii auxiliare normalizate ..................................................................................................................40 6.6.1 Funcii de oprire M00, M01, M02, M30..........................................................................................40 6.6.2 Funcii de punere în micare a arborelui principal: M03. M04, M13, M14 ....................................40

55

6.6.3 Funcii asigurând simultan mai multe aciuni .................................................................................41 6.6.4 Funcia de cutare a broei .............................................................................................................42 6.6.5 Funciile ,,gama de viteze"...............................................................................................................42 6.6.6 Schimbul sculei ................................................................................................................................42 6.6.7 Corecia de scul la strunjire ...........................................................................................................43 6.7 Simboluri grafice.....................................................................................................................................44 6.8 Cicluri specifice la strunjire.....................................................................................................................44 6.8.1 Ciclul de filetare...............................................................................................................................45 6.8.2. Cicluri specifice de frezare..............................................................................................................47 6.8.3 Cicluri comune (strunjire, frezare) ..........................................................................................................53

56

COMANDA NUMERIC ASISTAT DE CALCULATOR Capitolul 2. Avantajele tehnice i economice ale comenzii numerice Capitolul 3. Principiul mainilor cu Comand Numeric 3.1 Pregtirea programului 3.2 Programul în C.N. 3.3. Luarea în considerare a geometriei scule Capitolul 4. Structura unei mainiunelte cu comand numeric 4.1 Directorul de comand 4.2 Interpolarea 4.3 Natura instruciunilor 4.4 Introducerea programelor 4.5. Traductoare de poziie i vitez 4.6 Eroarea de urmrire sau de avans 4.7 Pupitrul de comand Capitolul 5. Reperarea poziiei unei scule în spaiul de lucru 5.1. Desemnarea sistemului de axe legat de scul 5.2 Sisteme de cotare 5.2.1 Originile sistemelor de axe de coordonate de pe o mainunealt Capitolul 6. Organizarea unui program în comand numeric 6.1 Structura general a limbajului 6.2. Organizarea unui fraze. 6.3 Formatul frazei 6.5. Funciile preparatorii 6.5.1 Funcii G definind natura deplasrii 6.5.2 Funcii ,,G" pentru definirea planului de interpolare 6.5.3 Funcia ,,G" pentru poziionarea optim a sculei în raport cu piesa 6.5.4 Funciile de deplasare a originii sistemelor de axe 6.5.6 Funcii diverse 6.5.7 Cicluri sau macroinstruciuni programate 6.5.8 Funcii definind natura i datele operatorii (modul de cotare) 6.6 Funcii auxiliare normalizate 6.6.1 Funcii de oprire M00, M01, M02, M30 6.6.2 Funcii de punere în micare a arborelui principal: M03. M04, M13, M14 6.6.3 Funcii asigurând simultan mai multe aciuni 6.6.4 Funcia de cutare a broei 6.6.5 Funciile ,,gama de viteze" 6.6.6 Schimbul sculei 6.6.7 Corecia de scul la strunjire 6.7 Simboluri grafice 6.8 Cicluri specifice la strunjire 6.8.1 Ciclul de filetare 6.8.2. Cicluri specifice de frezare

6.8.3 Cicluri comune (strunjire, frezare)

57

Information

Microsoft Word - Comanda_Numerica_Prelucrare_Rulmenti.doc

57 pages

Find more like this

Report File (DMCA)

Our content is added by our users. We aim to remove reported files within 1 working day. Please use this link to notify us:

Report this file as copyright or inappropriate

485568