Curs MLCN Masini Comanda Numerica

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA

Modulul II Repartizarea procentelor pentru nota finala examen: Modul I + Modul II – reprezinta 50% din nota finala; Proiect - reprezinta 50% din din nota finala;

Sef lucr.dr lucr.dr.ing. .ing. Ion BARBU


CUPRINS I. II. III.. III IV. V. VI.

Conceptul de maşină de lucru – Clasificare maşini unelte; Scula aşchietoare; Proces Pro cesul ul teh tehnol nologi ogicc - structură - elementele lui componente; Mişcările maşinilor unelte; Productivitatea maşinilor unelte; Comanda numerică a maşinilor unelte;


MAŞINA – este construcţia care transformă energia mecanică în altltăă fo form rmăă de energie sau, în sens invers, din alta formă de energie în energie mecanică .

Maşinile se clasifică în : - maşini de forţă (energetice) - maşini de lucru MAŞINA DE FORŢĂ furnizează energie sub diferite forme, inclusiv mecanică . UCRU primeşte energie sub diferite forme, o tr traans nsfo form rmăă şi MAŞINA DE L UC

execută anumite obiecte sau produse.

Maşina de lu lucr cru u este construcţia ce efectuează lucrări de ex exec ecuţ uţie ie pa parţ rţia iala la sau produse, prin mişcări trans nsfor formăr mării de energie. cu diferiţi parametri şi tra


I. DEFINIREA MAŞINILOR UNELTE

MAŞINA MAŞ INA UNE UNEAL ALTĂ TĂ se defineşte ca fiind o maşină de lucru având ca scop formarea pieselor, pe procese bazate pe îndepărtarea adaosului de prelucrare sub formă de aşchii sau particule în anumite condiţii economice, precizie dim dimens ension ională ală şi de fo form rmăă şi calitate a suprafeţei. MAŞINA UNEALTA este o maşina de lucru având rolul de a modifica forma şi dimensiunile unor corpuri, în general metalice, prin procesul de aşchiere, cu o anumită capacitate de producţie, precizie dimensională şi calitatea suprafeţei. Maşinile unelte se pot utiliza independentt sau în independen î n grupuri de maşini-unelte cu funcţionare corelata succesiv prin o parte a procesului de producţie rezultând liniile tehnologice.

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Carusel

CLASIFICAREA MAŞINILOR UNELTE Criteriile de clasificare ale maşinilor unelte sunt:

• după procesul de prelucrare; • • • •

după gradul de specializare; după precizie după mărime după greutate

Frontale

Normale

1. STRUNJIRE

Strunguri

Normale Frontale Carusel Automate Specializate

Automate

Parti


2. Găurire Alezare

Maşini de găurit Maşini de alezat Maşini orizontale de alezat şi frezat

Verticale şi universale Maşini de găurit radiale Maşini de găurit in coordonate Alte maşini de găurit Maşini de alezat Maşini de alezat şi frezat


3. Frezare

Maşini de frezat Maşini de debitat Maşini de retezat

Maşină de frezat un univ iver ersa sală lă şi or oriz izon onta tală lă Maşini de frezat verticale Maşini de frezat longitudina longitudinale le Maşini de frezat specializate Maşini de debitat Maşini de retezat


Maşini de rectificat 4. Rectificare Maşini de ascuţit Maşini de suprafinisare Polizoare

Maşini de rectificat rotund Maşini de rectificat plan Maşini de rectificat specializate Maşini de ascuţit Maşini de suprafinisat Maşini de suprafinisat specializate Polizoare

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Maşini de frezat danturi Maşini de mortezat, rabotat şi br broş oşat at danturi 5. Danturare Maşini de Maşini de rectificat şi superfinisat danturi Filetare danturat Alte maşini de prelucrat danturi Maşini de filetat Maşini de filetat externe Maşini de filetat universale Maşini de rectificat filete

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Masinile unelte de rabotat au o cursa activa, in care are loc aschierea, urmata de o cursa in gol, de intoarcere a sculei in pozitia initiala.

Maşini de rabotat 6. Rabotare Maşini de mortezat Mortezare Maşini de broşat Broşare Maşini specializate Maşini de echilibrat

Maşini de rabotat Maşini de mortezat Maşini de broşat Maşini specializate Maşini de echilibrat

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA II. SCULE AŞCHIETOARE

Fγ Fα

A = corpul cuţitului – faţete, muchii care alcătuiesc geometria cuţitului B = coada cuţitului – partea de prindere în port sculă Fγ = faţă degajare (aşchii) Fα = faţă de aşezare

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA III. II I. Procesul t ehnolo ehnologic gic -

leme mente ntele le lui compone componente nte structură - ele

Ca parte integrantă a proceselor de producţie, procesele tehnologice pot fi: - procese procese tehnologic tehnologicee de prelucrare mecanică; - procese tehnologice de asamblare.

mecanică prin aşchiere cuprinde acea parte a procesului de pr prod oduc ucţiţiee le lega gată tă nemijlocit de Pr o c es u l t eh eh n o l o g i c d e p r el u c r ar e

schimbarea formei geometrice a semifabricatelor, referindu-se la totalitatea procedeelor aşchietoare utilizate precum şi a activităţilor prestate de personalul de deservire directă a maşinilor -unelte -unelte în vederea obţinerii piesei finite. Procesul tehnologic se realizează la diferite locuri de muncă.

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA L OCUL DE

MUNCĂ reprezintă acea acea pa part rtee di dinn suprafaţa de producţie

echipată cu utilajul co core resp spun unză zăto torr efec efectuă tuări riii lu lucr crăr ăriiii realizate pe el. În cadrul proc pr oces esul ului ui te tehn hnol olog ogic ic,, la un lo locc de muncă asupr asupra a un unui ui se semi mifa fabr bric icat at se efectuează mai multe operaţii.

OPERAŢIA reprezintă partea din procesul tehnologic care se execută la

una sau mai multe aşezări ale piesei (legată de instalarea semifabricatului) la un anumit loc de muncă. La schimbarea locului de muncă şi executarea altă tă op oper eraţ aţie ie. La procesului tehnologic de alt lucrător, prelucrarea va conţine o al rândul ei operaţia poate fi constituită din mai multe faze. FAZA este acea parte a

operaţiei operaţ iei car caract acteri erizat zatăă prin prelucrarea uneia sau zarre şi poziţiţiee cu una sau mai multe mai multo multor r suprafeţe dintr-o singură aşeza scule şi cu acelaşi regim de aşchiere . De exemplu prelucrarea a două diametre ale unui arbore în trepte la strung din două aşezări, constituie câte o fază (respectiv două faze). Fazele sunt compuse din mai mult e treceri. treceri.


se desfăşoară în timpul procesului de îndepărtare a unui adaus de prelucrare la aceeaşi aşezare şi poziţie a semifabricatului, inclusiv cu acelaşi regim de aşchiere fiind de regulă caracterizat printr -o singură valoare a adâncimii de aşchiere. Fazele şi trecerile se compun din mânuiri, care reprezintă de fapt mişcările executate de operatorul uman în timpul prelucrării sau în vederea pregătirii lucrării. TRECEREA

MIŞCAREA se consideră elementul ultim în care se poate descompune un proces tehnologic.


Etapele proiectării proceselor tehnologice Proiectarea proceselor tehnologice, în general, trebuie să parc rcur urggă următoarele etape: Studiul documentaţiei tehnice, al piesei finite şi a semifabricatului. Alegerea justificativă a semifabricatului. Stabilirea succesiuni şi co conţ nţin inut utul ului ui op oper eraţ aţiiiilo lorr şi a fazelor. Calcul Cal culul ul erorilor erorilor de pre preluc lucrar rare e în baza schemel schemelor or de aşezare şi fixare, dând posibilitatea alegerii judicioase a variantei (sau variantelor). Indi In dica care rea a ec echi hipa pame ment ntul ului ui te tehn hnol olog ogic ic ad adec ecva vatt var aria iant ntei ei al ales ese e (inclusiv S.D.V.-urile). Calculul adaosurilor de prelucrare şi a dimensiunilor intermediare.    






Etapele proiectării proceselor tehnologice Determinarea regimurilor de prelucrare (inclusiv al regimului optim de aşchiere).Calculul preciziei de prelucrare; Normarea tehnică; Sincronizarea operaţiilor şi ridi ridica care rea a di diag agra rame meii de încărcare a utilajelor; Întocmirea planului de asamblare al echipamentelor tehnologice, a schemelor de transport operaţional – traseul semifabricatelor; Alegerea justificativă a celor mai bune soluţii, definirea definirea varia variantei ntei tehnico-economice optime; Întocmirea documentaţiei tehn tehnol olog ogic ice e (planul de operaţii, fişa de program – banda perforată, memoriul tehnologică, purtătorul de justificativ de calcul calcul etc.) pentru varianta adoptată în final. 

 








Model fişă tehnologica

1. Numărul operaţiei; 2. Denumirea operaţiei; 3. Atelierul de fabricare; 4. Maşina unealtă; 5. SDV - urile necesare; 6. Indicaţii tehnologice; 7. Numărul de piese fabricate simultan; 8. Echipa care realizează operaţiile; 9. Timpul normat: timpul de pregătire – încheiere şi timpul unitar; 10. Categoria de calificare a operatorului; 11. Valoarea manoperei pe operaţie. 12. Numărul fişei tehnologice; 13. Data întocmirii fişei tehnologice; 14. Desenul piesei sau o schiţă a acesteia; 15. Denumirea produsului, a piesei / reperului r eperului 16. Numărul desenului, poziţia, nr. bucăţi pe produs; 17. Seria - programa de fabricare; 18. Numele tehnologului; 19. Numele normatorului. 20. Materialul piesei, respectiv − Standard; − Calitate - stare; − Dimensiuni – secţiune, lungime, lăţime, profil etc.; − Cantitatea necesară pentru o piesă; − Valoarea materialului.

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Model plan de opera ţii tehnologice 1. Da Date te pentru identific are area a

locului de muncă; 2. Da Date te pentru identific are area a produsului / piesei; 3. Da Date te pentru identi fic area

operaţiei tehnologice şi paginii planului de operaţie; 4. Date privind materialul piesei;

5. Date privind maşina unealtă pe care se realizează operaţia; 6. Date privind dispozitivele de lucru; 7. Da Date te privind mediul d e lucru; 8. Date privind norma de timp pe

operaţie; 9. Da Date te privi nd proi ecta ectantul ntul

operaţiei;

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Exempl Exe mplu u de plan de opera ţii tehnologice


Sist isteme eme de masurare neconventionala a timpil or de d e munca

Ca metode de măsurare şi de analiză a timpului de muncă întâlnim: Metode de înregistrare directă a timpului – cronometrarea – fotografierea Metode de înregistrare indirectă a timpului – observări instantanee – măsurarea timpului pe microelemente Filmarea Utilizarea magnetofonului Oscilografierea





  

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA III. MIŞCĂRILE

MAŞINILOR UNELTE

Mişcările necesare sunt: - mişcări de generare - mişcări auxiliare

MIŞCĂRILE DE GENERARE sunt executate de MU şi se execută în

timpul procesului de prelucrare.

sunt executate în afara procesului de MIŞCĂRILE AUXILIARE sunt prelucrare şi sunt executate la MU neautomate de către operatorul uman. Ele se mai numesc şi mişcări ajutătoare, sau în gol. Ele sunt: alimentarea cu piese, alimentarea cu scule, transportul semifabri semif abricatel catelor or,, regla reglarea rea lanţurilor cinematice, poz oziiţiţion onaare reaa rec ecip ipro rocă că piesă-scu sculă lă,, co comu mută tăriri (comenzi) şi pr prot otec ecţiţiaa MU şi a operatorului uman. Ele se pot repeta o si sing ngur urăă da dată tă în ciclu sau de mai multe ori.


Piesele îşi primesc forma finală prin prelucrare pe maşini unelte, funcţie de informaţiile pe care omul le furnizează. Acest lucru este valabil atât in cazul maşinilor co cond ndus use e ma manu nual al de către operatorul uman după datele unui desen, cât şi in cazul maşinilor automate care luc lucrea rează ză dup dupăă un program dat. Geometria Geomet ria rep repere erelor lor su supus pusee prelucrării se obţine prin mişcări combinate comb inate într întree sculă şi piesă, după trasee şi regimuri de lucru impuse, realizate de lanţurile cinematice generatoare. Aceste mişcări sunt însoţite de operaţii auxiliare realizate de lanţurile cinematice auxiliare (prinderea semifabricatului şi eliberarea piesei, reglaj reg lajee ale poziţiei relative sculă/piesă, porn pornire/o ire/oprir prire, e, inver inversarea sarea tura raţii ţiilo lorr şi avansurilor etc.). sensului de mişcare, schimbarea tu


maşinii unelte este dată de timpul consumat pentru realizarea unei piese, ca sumă a timpilor necesari desfăşurării procesului de prelucrare şi a celor auxiliari. PRODUCTIVITATEA

produc ductivi tivităţ tăţiiii maş maşinii inii unelte a impus soluţia Dezideratul general de creştere a pro autom au tomati atizăr zăriiii miş mişcă căril rilor or de de prelucrare şi a celor auxiliare. Aceasta se realizează comand andăă “p “prog rogram ramată ată”” pe un prin intermediul unor sisteme de automatizare cu com suport extern numit port-program, acţionat mecanic, hidraulic, pneumatic sau electric.

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA  

Masini unelte cu comandă numerică; Linii flexibile de fabricaţie

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Exemplu de BLOC DE COMANDA I-O(Intrare-Iesire)

Plaje de valori : 4÷20 mA, 0÷20mA, 0÷5 0 ÷5 V, -5÷5 V, 0÷10 V, V, -10÷10 -10 ÷10 V


Blocurile analogice I/O - conectează la automatul progra pro gramab mabilil sen senzor zorii al căror semna semnall de ieşire este proporţional cu valoarea mă mări rimi miii mă măsu sura rate te,, resp re spec ectitivv, ac actu tuat atoa oare re a căror ieşire variază proporţional cu semnalul primit de la automat. Blocurile dig igiitale I/O - se conectează la senzori şi actuatoa actuatoare re care funcţionează pe principiul ON/OFF, semnalele de intrare/ieşire fiind semnale digitale. Modulele inteligente I/O au în structură prop pr opri riul ul mi micr crop opro roce ceso sor r şi propria memorie. Aceste blocuri au fost proiectate şi realiz realizate ate pen pentru tru sc scopu opuri ri spe peccia iale le,, cum ar fi numărătoare de frecvenţă înaltă, sa sau module de servocontrol servocontr ol pentru motoare electrice.

Blocuri de intrare/ieşire

Modul Mod ulee ex extter ern ne de con one ect cta are pentru intrări şi ieşiri afla aflatte la distanţe considerabile de automatul programabil

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA MAŞINILOR LOR UNEL UNELTE TE COMANDA NUMERICĂ A MAŞINI Prescurtarea NC vine din limba engleză prin abrevierea cuvintelor numerically controller , ceea ce înseamnă î nseamnă o numărare continuă respectiv de a comanda prin cifre. umerica ricall Control) este un procedeu de comandă Comanda numerică (Nume automată ce permite poziţionarea sau ghidarea unui organ mobil în orice mişcăr cării, ii, fun funcţi cţiee de coordonatele lui. moment al miş

Comanda numerică permite realizarea unei mişcări precise după o traiectorie impusă, cu obţinerea unui profil special ce nu poate rezulta prin alt procedeu de prelucrare.


omaandă şi de lucru in maşinile unelte şi in Derularea in scris a proceselor de com liniile lin iile de fabricaţie presup presupune une ca dat datele ele nec necesa esare re desfăşurării procesului, exprimate in cifre pe un formular de programare (coduri), să fie stocate pe un purtător de informaţie care se introduce in aparatura de comandă a maşinii unelte. Înregistrarea Înregistrar ea informaţiei de prelucrare pe port program se face: analogic, sub forma geometriei

şi dimensiunilor port-programului (camă,

şablon, model, opritori reglabili); numeric (digital), sub forma unei înşiruiri de numere pe un purtător (ban andă dă pe perf rfor orat ată, ă, ba band ndăă ma magn gnet etic icăă sau cartele magnetice). adecvat (b


Astfel comanda după program program apare apare ca o comandă de copiere in care, locul şablonului (ana (analo logg di dinn pu punc nctt de ve vede dere re ge geom omet etri ricc cu suprafaţa car care se prelucrează) este forrată conţiţinnând informaţiţiii despre este pr prel elua uatt de ba band ndaa perfo mişc şcăr ării auxiliare, toate sub forma codurilor geometria piesei, date tehnologice şi mi numerice. In continuare vom dezvolta structura de bază a automatizării cu profil larg.

Aceste date sunt citite continuu continuu de către maşină, dacă este cazul cazul se restochează restochează până la prelucrare şi se transformă apoi în impulsuri electrice pentru comenzile de mişcare şi (sau) comutare ale componentelor de poziţionare. Supravegherea Supravegherea simultană a acestor comenzi se efectuează prin măsurare nominală în timp real a traiectoriei rezultante


m a r g o r p e r a r o b a l E

e t a d e r a r c u l e r P

Maşină unealtă; Robot industrial; Celulă flexibilă

Desen piesă (Traiectorii)

Acţionare

Program sursă

Procesare

Amplificator de putere

Soluţie integrată

Calculator pentru interpolare

Post-procesare

On-line Off-line

Poziţie programată

Comparator de poziţie

Traductor de poziţie

ă v i t c e f e e i ţ i z o P

i i n i ş a m a d n a m o C

Structura unui sistem de comandă numerică CN

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA ECHIPAMENTE DE CONTROL NUMERIC

Impulsurile electrice de comandă a mişcărilor au o anumită frecvenţă în timp, ceea ce duce la obţinerea unor viteze axiale şi de rotaţie uniforme. Fiecare rotaţie cu un anumit unghi a axului motorului electric pas cu pas, determină o rotaţie cu un anumit unghi sau o deplasare axială pentru subansamblul mobil al maşinii unelte, rezultând astfel acţionarea. 1 sistem de antrenare a saniei; 2 sania maşinii unelte; 3 dispozitiv de măsurare a traiectoriei; 4 comparator de valori Nominal/Real; a impuls pentru motorul de antrenare; w valoarea nominală introdusă; x valoarea reală determinată; y valoarea de reglare, ajustată.

Schema de bază a comenzii numerice pentru


Comenzile numerice sunt circuite deschise de acţionare, astfel citirea

benzilor perforate sau transmiterea de impulsuri motoarelor pas cu pas conduc la deplasări rapide ale saniei maşinii unelte, pas cu pas, in poziţia dorită. Deviaţiile de la poziţia nominală ce apar sunt dependente de precizia de lucru a motorului. Regulatoarele sunt circuite închise de acţionare astfel ca în timpul

execuţiei come comenz nziiii de de depl plas asar aree a sa sani niei ei maşinii unelte după traiectoria programată, un sistem suplimentar de mă măssur urar aree se semn mnal aliz izea eazză po pozziţiţiia re reaală a acesteia, timp în care se face şi compararea cu po pozi ziţiţiaa no nomi mina nală lă. Funcţie de valoarea rezultată în comparator se realizează o corecţie a poziţiei cu ajutorul unui motor de antrenare, pe baza unui semnal de compensare.

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA IDENTIFICAREA TIPURILOR DE MISCARI FOLOSITE DE M.U.C.N sunt Mişcările executate de scule (sănii) şi piese (suporţi) în timpul prelucrărilor sunt mişcări principale principale, mişcări de de avans sau mişcări de d e poziţionare (reglare). maşşin inaa un uneeal altă tă fo folo losi sită tă aceste In funcţie de natura prelucrării realizate cât şi de ma mişcări sunt executate de scule, de piese sau de ambele.

MIŞCĂRILE PRINCIPALE de deformare, tăiere, PRINCIPALE sunt specifice prelucrărilor de

asamblare etc.

MIŞCĂRILE DE AVANS permit împreună cu ce cele le pr prin inci cipa pale le de deru rula lare rea a continuă a pre preluc lucrăr răriiii şi pot fi mişcări de avans propriu-zise, de avans rapid sau de deplasare lentă, pentru apropierea sau părăsirea locului de prelucrare. MIŞCĂRILE DE POZIŢIONARE permit modificarea dimensională a piesei sau servesc procesului de măsurare

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Tipur i de miscari folos ite in CN CN

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Desfăşurarea proceselor proceselor de prelucrare pe maşini unelte cu comandă numerică impune deplasări ale săniilor pe cele trei direcţii ale sistemului de coordonate. Traiectoriile de deplasare ale elementelor executoare se realizează prin comandă punct cu punct, punct , comandă in linie sau prin comandă de conturare. Acest tip de comandă este cel mai simplu, el nu necesită aflarea şi programarea de relaţii mate matema matitice ce pe pent ntru ru traiectoriile de deplasare. Este utitililizzat la maşini unelte cu comandă numerică pentru pent ru exec executar utarea ea operaţiilor de găurire, de frezare, de sudură in puncte etc.

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA La comanda in linie (segmentul prelucrat este 1-2-3-4- 5), prelucrarea se

realizează

între capetele capetele unui segment segment Deci deplasarea sculei cu o anumită viteză de avans se face de-a lungul distanţei dintre două puncte. De obicei mişcările au au loc in ghidajele săniilor dispozitivelor coma co mand ndat ate e pr prin in co coor ordo dona nate te.. Fi Fiin ind d stabilit raportul intre viteze, mişcarea se poate desfăşura simu simultltan an in ambele direcţii ale coord coordonat onatelor elor.. Come Co menz nzilile e în lilini nie e se în întâ tâlne lnesc sc la maşinile pentru pentru stru strunjit njit şi la ce cele le pentru operaţii de frezare. Comanda în linie

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA La comanda prin conturare , săniile maşinilor unelte se pot deplasa in toate direcţiile sistemului de coordonate. Piesa este prelucrată in timpul avansului generându-se segmente plane, spaţiale sau chiar arii spaţiale.

Informaţiile privind traiectoria sunt introduse continuu in aparatura de comandă a maşinii unelte. Pentru avansuri cu viteză constantă de lucru pe curbe, sunt necesare şi date privind viteza de deplasare a săniilor. Astfel se nasc relaţii matematice funcţionale între mişcările corespunzătoare corespunzătoare axelor sistemului de referinţă Comanda prin conturare

Dacă primele două tipuri de comenzi nu imp implic licăă exi existe stenţa nţa unor rel relaţi aţiii fun funcţio cţional nalee cea prin

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA SISTEME DE MĂSURARE A TRAIECTORIILOR Sistemele de măsurare a traiectoriilor sunt foarte complexe, de mare precizie, ele făcând parte din componentele cele mai sensibile ale maşinilor echipate cu comandă numerică Măsurarea tip analogic a traiectoriei, este o măsurare continuă a mişcării saniei, cu modificarea continuă şi uniformă a valorilor. valorilor. Modificarea valorilor este asemănătoare variaţiei mărimii fizice cu care este comparată deplasarea saniei. itall a traiectoriei, la care valoarea măsurată se modifică Măsurarea tip dig ita continuu cu un număr finit de unităţi, de exemplu cu paşi digitali sau impulsuri de tensiune.

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA se realizează dintr -un punct punct de referinţă referinţă constant constant care este poziţia de 0 in cuplarea săniilor maşinilor unelte şi corespunde punctului de referinţă al maşinii unelte şi al sistemului de coordonate al piesei. Măsurarea absolută

se efectuează plecând de la un punct de măsurare anterior şi este deci o măsurare relativă. Suma incrementelor de traiectorie pe care le parcurge sania port sculă este reprezentată pe desene printr-un lanţ de cote. Măsurarea incrementală

Reprezentare digitală Reprezentare (1 absolut; 2 incremental)

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Tipul procedeului de măsurare utilizat pentru o anumită prelucrare se stabileşte încă de la alegerea maşinii unelte cu comandă numerică.

1 cursor; 2 cablu de rezistenţă ( a tensiune maximă de lucru, b tensiune

intermediară); 3 instrument de măsură (comparator); 4 rezistenţă (prin divizare în segmente mici şi egale se poate utiliza sistemul de măsură analog/incre analog/incremental) mental) Schema de măsurare a traiectoriei în sistem analogic/abs analogic/absolut olut


Măsurarea traiectoriei în sistem digital/absolut 1- sania maşinii; 2 - foto-celule; 3 - scala de măsurare digital /binar; 4 - comparator real/nominal

Măsurare digital/incrementală 1- sania maşinii; 2 - fotocelule; 3 - etalon gradat; 4 - numărător electronic

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Banda Perfo Perforata rata

In sistemul binar se utilizează doar cifrele 0 si 1 având semnificaţia: la cifra 1 semnalul poate trece prin perforaţia benzii, închizându-se circuitul electric la citire (palpare); la cifra 0 nu există o perforaţie a benzii şi circuitul se întrerupe.

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Exempl Exe mpl u de pro gram CNC % O0111 (conturare) N10 G20 G40 G80 G90 G94 G96 N20 M06 T01 N30 G43 H01 N40 M03 S200 N50 G00 X0.0 Y0.0 N60 G00 Z.2 N70 G01 Z-.25 F10. N80 G01 X0.0 Y-.35 N90 G01 X.40 Y-.35 N100 G02 X.55 Y-.20 I.15 J.0 N110 G01 X.75 Y-.20 N120 G02 X.65 Y-.10 I.0 J.10 N130 G01 X.65 Y0.0 N140 G01 X0.0 Y0.0 N150 G01 Z.2 N160 G00 Z5. N170 G00 X2. Y2. N180 M05 N190 M30 %G00 X0.0 Y0.0

Simularea traseului s cul ei

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Coordonate carteziene 3D

2D

Pozitia P1 P2 P3 P4

Coordonatele carteziene X100 Y50 X-50 Y100 X-105 Y-115 X70 Y 75

Pozit itia ia P1 P2 P3

Coord Coo rdo onate tele le ca cart rte ezi zie ene X10 Y45 Z-5 X30 Y60 Z-20 X45 Y20 Z-15

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Coordonatele absol absolute ute

Pozititia Pozi a P1 P2 P3

Pozititiililee in di Pozi dime mens nsiu iuni ni ab abso solu lute te X20 Y35 X50 Y60 X70 Y20

Pozititia Pozi a P1 P2 P3 P4

Coordo Coor dona nate tele le ab abso solu lute te X25 Z-7.5 X40 Z-15 X40 Y-25 X60 Z-35

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Coordonatele relative(incrementale)

Pozitia P2 P3 P4

Calculate fata de: Dimensiuni incrementale X20 Y35 Punctual zero X30 Y20 P1 X20 Y 35 P2

Pozitia Dimensiuni incrementale P2 X15 Z-7.5 P3 Z-10 P4 X20 Z 10

Calculate fata de: P1 P2 P3

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Coordonatele polare

Pozitia Coordonatele polare P1 RP=100 AP=30 P2 RP=60 AP=75 RP: Polar radius AP: Polar angle

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA % O0111 (conturare) N10 G20 G40 G80 G90 G94 G96 N20 M06 T01 N30 G43 H01 N40 M03 S200 N50 G00 X0.0 Y0.0 N60 G00 Z.2 N70 G01 Z-.25 F10. N80 G01 X0.0 Y-.35 N90 G01 X.40 Y-.35 N100 G02 X.55 Y-.20 I.15 J.0 N110 G01 X.75 Y-.20 N120 G02 X.65 Y-.10 I.0 J.10 N130 G01 X.65 Y0.0 N140 G01 X0.0 Y0.0 N150 G01 Z.2 N160 G00 Z5. N170 G00 X2. Y2. N180 M05 N190 M30 N 200 G00 X0.0 Y0.0

%

Elementele obligatorii conţinute de program sunt:

• si simb mbol ol de în înce cepu putt de pr prog ogra ram m-% • pregătire program (comentariu); • pr prog ogra ram m pr prin inci cipa pal;l; • sfârşit de program de prelucrare; • su subp bpro rogr gram am de depe pend nden entt de programul principal (turaţii limită şi constante ale sculei); • simbol sfârşit de program - %

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Funcţi

Adrese pentru funcţiunile maşinii

a

N - numărul secvenţei (identificatorul N), în ordine crescătoare;

G - funcţii pregătitoare (identificatorul G), cu rol de pregătire a maşinii unelte pentru o operaţie dată ce implică deplasarea sculei aşchietoare;

G00, G01, G02 si G03

% N L G00 G01 G02 G03 G04 G0 4 G26 G2 6 G27 G28 G29 G32 G3 2 G33 G36 G38 G39 G40 G41 G42 G44 G45 G54 G60 G6 0 G63 G6 3

- în înce ceput put de pr prog ogra ram; m; - num număr ăr faz fazăă; - număr subprogram; subprogram; - mers rapid; - interpolare liniară; - interpolare circulară în sens orar; - interpolare circulară în sens antiorar; - tem tempo pori riza zare re în număr de de rotaţii ale arborelui principal (AP); - pr prog ogra rama mare re ra rază ză dup dupăă axa X; - pro progra gramar mare e dia diametr metru u după X; - autopro autoprograma gramare re pentru strunj strunjire ire plană (fronta (frontală) lă); - autopro autoprograma gramare re pentru strunj strunjire ire longitudinală; - dep depla lasa sare re la poziţia de schimbare a sculei; - fil filetar etare e cu pas con consta stant; nt; - deplasa deplasare re la punctu punctull de început început al progra programului mului;; - auto autopro progra gramar mare e ST STAR ART; T; - auto autopro progra gramar mare e STO STOP; P; - sfârşit de echidistanţă; - echidistanţă stânga în sensul de prelucrare; - echidistanţă dreapta în sensul de prelucrare; - com comple pletar tare e pri prin n ung unghi; hi; - com comple pletar tare e pri prin n cer cerc; c; - depl deplasa asare re pun punct ct nul nul;; - op oprrir ire e exact exactăă (pozi (poziţionar ţionaree preci precisă) să); - tar taroda odare re cu mandrină de compensare;

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA X, Y si Z - date dimensionale (identificatorii X,Y,Z,A sau B), de localizare şi orientare a sculei aşchietoare;

X Z C: 0...360 I

F S T R P M00 M02 M3 M4 M5 M8 M9 M10

- par paramet ametru ru de int interp erpola olare re pent pentru ru axa X în [mm] pasul filetului paralel cu axa X în [mm/rot]; - temporizarea în secunde, respectiv rotaţii ale arborelui principal; - par paramet ametrul rul de int interp erpola olare re pen pentru tru axa Z în în [mm [mm]] (G9 (G90/G 0/G91) 91) - pasul filetului paralel cu axa Z în [mm/rot]; [m m/rot]; - avansul în [mm/rot]; - turaţia arborelui principal [rot/min]; - numă numărr scu sculă lă; - va valo loar area ea ad adân ânci cimi miii de aşchiere, [mm]; - paramet etrru (în număr de de 49); - oprire progr programată amată necond necondiţio iţionată nată; - sfârşit de program cu revenire la prima fază; - sens de rotaţie a arborelui principal spre dreapta; - sens de rotaţie a arborelui principal spre stânga; - op opri rire re ar arbo bore re pr prin inci cipal pal;; - pornire răcire; - op opri rire re ag agen entt de răcire; - opr oprire irea a arb arbore orelui lui pri princi ncipal pal ;

M11 M11 M12 M1 2 M22 M60

- por pornir nire e tra transp nsport ortor or şpan; - op opri rire re tr tran ansp spor orto tor r şpan; - rev reveni enire re din sub subpro progra gram. m. schi sc himb mbar are e sculă;

F - funcţia de avans (identificatorul F), folosită pentru specificarea mărimii vitezei de avans pentru scula aşchietoare; aşc hietoare;

S - funcţia turaţie (identificatorul S), folosită pentru specificarea turaţiei arborelui principal al maşinii unelte;

T - scula aşchietoare (identificatorul T), folosită pentru specificarea sculei şi a traseului acesteia în operaţia curentă;

M - funcţii multiple (identificatorul M), folosite pentru a desemna modul particular de operare ON/OFF;

- informaţie de traiectorie după axa X [mm]; - informaţie de traiectorie după axa Z [mm]; - unghiul de rotaţie al arborelui principal în multiplii de1;

K

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA În programarea maşinilor unelte cu comandă numerică se deosebesc 4 etape : • Se strâng informaţii de desen şi tehnologie in planul de operaţii (prinderea piesei şi posibilităţile de măsurare); • Informaţiile centralizate în planul de operaţii se trec ca propoziţii (transcrierea programată a unei etape din procesul de prelucrare) in formularul de programare. Tot aici se calculează şi se transformă informaţiile de poziţie, coordonate ale maşinii unelte, în informaţii codificate; • Sc Scri rier erea ea pr prog ogra ramu mulu luii su surs rsa; a; • Efe Efectu ctuare area a pro probei bei pro progra gramul mului ui pe un sim simula ulator tor sau pe maşina unealtă, înaintea începerii procesului de producţie. Proba are drept scop depistarea eventualelor greşeli din program, respectiv optimizarea programului conceput.



% - Simbol de inceput de program; O0001 - (date despre program in format text)

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA G21 G17 … - functii pregatitoar pregatitoare e

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA M06 T01 … - functii de schimbare scula

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA M03 S800 … - functii de punere in miscare de rotatie a sculei, [rot/min]

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA G00 - deplasare rapida(scula nu se afla in contact cu semifabricatu semifabricatul;l; Z1 - pozitionare pozitionare rapida rapida la Z = 1mm; 1mm; M08 – M08 – pornire lichid de racire.


N30 G01 Z-0.3 F15

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA N35 G01 X60 Y0


MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA N50 G02 X50 Y50 I0 J-10

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA N55 G03 X70 Y50 I10 J0

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA N60 G02 X80 Y60 I10 J0




AXE A XE s i MISCARI

În domeniul comenzii numerice s-a adoptat noţiunea de axă, pentru a defini fiecare di dire recţ cţie ie fifixă xă de deplasare rectilinie sau circulară, deplasare care poate fi executată de organele mobile comandate ale maşinii-unelte. Axelor maşinii-unelte li se atribuie o anumită simbolizare şi sensuri de deplasare, puse de acord la nivel internaţional prin recomandarea ISO R-841, recomandarea R-841, iar la nivel naţional prin STAS 8902-83. 8902-83. Rolul normativelor este de a crea, din acest punct de vedere, un limbaj comun între diferitele centre de programare, şi respectiv fabr fa bric ican anţiţiii şi utilizatorii de maşini unelte comandate numeric.


MIŞCAREA RECTILINIE Ax A x a Z este identică sau paralelă cu axa arborelui principal al maşinii. este identică cu axa sculei la maşinile de găurit (MG), maşinile de fr frez ezat at (M (MF) F),, maşinile de al alez ezat at şi freza frezatt (MA (MAF), F), und unde e arb arbore orele le principal antrenează scula, în timp ce la ma maşi şini nile le pr prel eluc ucră răto toar aree de corpuri de revoluţie cum ar fi strungurile normale (SN) sau maşinile de rectificat (MR) axa (MR) axa Z este Z este identică cu axa semifabricatului. Ax A x a X este în majoritatea cazurilor ori rizo zonntală şi paralelă cu pies esei ei,, re repr prez ezen entâ tând nd ax axa a principală de suprafaţa de aşezare a pi deplasare în planul în care se rea realiz lizea ează ză poz poziţi iţiona onarea rea piesei faţa de sculă. Ax A x a Y întregeşte triedrul şi este deci perpendiculară pe planul XOZ, sensul pozitiv (+) corespunde triedrului de sens direct sau este dat de regula mâinii drepte.


MIŞCAREA DE ROT ROTAŢIE AŢIE În acest scop se porneşte de la triedrul de sens direct care determină axele de deplasare rectilinie şi se asociază literele A, B, C pentru mişcările de rotaţie în jurul acestor axe, sau a unora paralele cu ele. Astf As tfel el ax axa a A re în jur urul ul un unei ei ax axe e repr prez ezin inttă miş işca carrea în paralele cu axa X, iar axele B şi C re repr prez ezin intă tă mi mişc şcăr ării în jurul unor axe paralele cu axele Y respectiv Z. Sensul pozitiv (+) al axel ax elor or de rotaţie se determină din din se sens nsul ul po pozi zititivv al ax axel elor or respec res pectiv tivee de dep deplas lasare are rec rectil tilini inie, e, apl aplicâ icând nd reg regul ula a şurubului dreapta sau regula tirbuşonului.

+B y Rotaţii A, B şi C în jurul axelor X,Y şi Z

x z +C

+A

RELATIILE DINTRE AXELE PRIMARE SI SECUNDARE ALE MASINILOR CNC

X

Y

Z

AXE PRINCIP P RINCIPALE ALE

U

V

W

AXE SECUNDARE

I

J

K

CENTRU ARCULUI

A

B

C

ROTATIIL ROTA TIILE E AXELOR

AXA X

AXA Y

AXA Z

G02 X1.0 Y1.0 R0.5 F10.

G02 X1.75 Y1.25 I1.25 J 0.75 F10.

CARACTER

CUVÂNT

N 10 X

10

.

0

1 X

-

8

BLOC .

7

6

F

2

7

8

.

5

VALOAREA ZECIMALĂ A NUMARULUI DESPARTE VALOAREA ÎNTREAGĂ DE CEA ZECIMALĂ VALOAREA ÎNTR ÎNTREAGA EAGA A NUMARULUI

VALOARE POZITIVĂ/NEGATIVĂ DESCRIE ADRESA

0


PIESĂ conţine numărul şi denumir denumirea ea pie piesei sei,, numărul benzii perforate, simbolul maşinii unelte, data elaborării, adresele ISO prin care se co codi dififică că in info form rmaţ aţiiiile le cu caracter geometric şi tehnologic necesare prelucrării piesei pe maşina cu com comand andăă num numeri erică că. TABE ABELU LUL L PROGRAM

Intreprinderea Piesa N

Tabel program piesă Maşina unealtă

G

X Y Z

I

J

Data

Programator Numărul benzii perforate F R S T W M Obs.

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Scopul final al programarii manuale il reprezinta intocmirea tabelului program piesa. Tabelul Tabelul program piesa se intocmeste de catre tehnologul programator pe un format normalizat.

G01 X -50.2 S2500

Cuvintele utilizate intr-un program sunt formate dintr-o dintr-o litera urmata de un grup de cifre(digiti)


MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Axele coordonatelor coordonatelor şi direcţiile de mişcare sunt sunt standardizate prin norma ISO TC97 SC8 asta SC8 asta ducand la o clasificar clasificaree a masinilor NC dupa cum urmeaza: • după 2 axe, de obicei două direcţii ortogonale, ortogonale, cara caracteri cteristic stic prelucrărilor pe ştan anţa ţat, t, ma maşi şini ni pentru pe maşini pentru strunjit, prese de şt tăiere cu arc de plasmă sau flflac acăr ărăă ox oxia iace cetitile leni nică că,, ma maşi şini ni de croit, maşini pentru lipirea componente componentelor lor electronice etc.; • după 3 axe, axe, de obicei de-a lungul celor trei direcţii principale (x,y,z) ale sistemului de coordonate carteziene, caracteristic prelucrărilor de pe maşinile de frezare, alezare, gău ăurrir iree şi la maşinile de măsurare a coordonatelor; • după 4 axe, axe, ce implică trei axe liniare şi una de rotaţie, cazul strungurilorr speciale prevăzute cu corpuri suplimentare de găurire; strungurilo • după 5 axe, axe, ce implică trei axe liniare (x,y,z) cu rotaţie pe două dintre acestea - cazul maşinilor de de frezat speciale.


Sistemul de coordonate pentru maşinile unelte conform ISO/TC97 SC8 (1 strunjire şi rectificare exterioară a suprafeţei de rotaţie; 2 găurire şi frezare; 3 rabotare; 4 rectificare plană ; 5 în axa de rotaţie a piesei; 6 lângă piesă; 7 regula mâinii drepte)

MASINI DE LUCRU CU COMANDA NUMERICA Astfel Astf el re real aliz izar area ea un unui ui pr prog ogra ram m pe pent ntru ru un re repe perr da datt im impu pune ne introducerea unui compiler (traducător de program) care are două componente: • procesarea - programul de prelucrare; • postprocesarea - programul de adaptare . In secvenţa de procesare instrucţiunile scrise în limbaj simbolic sunt transformate în coduri specifice, se efectuează calcule geometrice necesare obţinerii punctelor aparţinând traiectoriei sculei sau cea a organului mobil şi sunt semnalate eventualele erori ale dimensiunilor. post-proce ocesa sare re datele In secvenţa de post-pr datele gen genera erale le rez rezult ultate ate din prelucrarea internă sunt adaptate la specificul şi caracteristicile unei anumite maşini unelte sau robot industrial. Acest program cuprinde indicaţii de codificare şi po poar artă tă numele de programe sursă.


sursă reprezintă o înşiruire de fraze conţinând codu co duri ri cu informaţiile necesare desfăşurării proce procesul sului ui de Programul

prelucrare a unui reper. Pregătirea programului sursă pentru un reper dat presupune translatarea reprezentării geometrice a acestuia (de regulă desene de execuţie) în corelaţie cu succesiunea operaţiilor tehnologice, într-un program cuprinzând instrucţiuni de lucru pentru sistemul central de comandă.

Curs MLCN Masini Comanda Numerica

Recommend Documents