Maturski rad iz cnc tehnologije

BOSNA I HERCEGOVINA FEDERACIJA BOSNE I HERCEGOVINE KANTON SARAJEVO SREDNJA MAŠINSKA TEHNIČKA ŠKOLA

MATURSKI RAD IZ

CNC TEHNOLOGIJE

UĈENIK

MENTOR:

BELMIN TUTUNDŢIĆ

ŠAHZA KRILIĆ, dipl.ing.maš.

MATURSKI RAD IZ CNC TEHNOLOGIJE

2012/2013. d

SADRŢAJ Historijat NC mašina ................................................ 3 Historijat CNC mašina........................................ 5 Razlike izmeĊu NC i CNC mašina................................. 8 Putanja alata i kontura radnog predmeta................... 9 Crteţ radnog predmeta u AutoCAD......................... 10 Crteţ radnog predmeta u Catia................................. 12 Operacijski list......................................................... 14 Plan stezanja......................................................... 17 Plan alata..............................................................18 Programski list potprograma............................... 20 Programski list glavnog programa.............................. 22 2D simulacija obrade ....................................................... 24 3D simulacija obrade.............................................. 26 Zakljuĉak...............................................................29 Korištena literatura.............................................. 30 Mišljenje autora................................................... 31

Strana | 2


2012/2013. d

HISTORIJAT NC MAŠINA Mašinska obrada metala postaje aktuelna u vrijeme industrijske revolucije. U Engleskoj se 1775. godine pojavljuje prva mašina koja se koristla za obradu cilindara parnih mašina. Inovator je bio John Wlikinson. Nešto kasnije godine 1818. Eli Whitney izraĊuje glodalicu u Americi. Inovacija je korišćena za izradu pušaka za potrebe drţave. Naknadno je osovina Whitney-ove mašine od horizontalne postala vertikalna i tako je bilo moguće pomerati i obraĊivati materijal u X, Y i Z osama. Zatim je John Parsons upotrebom bušene trake upravljao pozicijom alata pri izradi lopatica helikopterskog propelera i on je tako postavio osnove numeriĉkog upravljanja. Tro-osna glodalica Cincinati Hydrotel predstavljena je 1952. godine, a imala je elektromehaniĉko upravljanje i koristila je bušenu traku. Iste godine poĉinje se koristiti naziv numeriĉko upravljanje odnosno NC upravljanje.

MCU - Jedinica koja kontrolliše kretanje alata NC mašine DPU - Jedinica koja ĉita i tumaĉi dio programa CLU – Jedinica koja ĉita poziciju izvršnog organa mašine i šalje komandu za upravljanje motorom

Strana | 3


2012/2013. d

Većina NC mašina su koristile kodiranu, bušenu, papirnu traku kao prenosioca informacija odnosno programa. Pomoću tih traka NC mašine su bile sposobne da ponove proizvodnju jednog dijela onoliko puta koliko je bilo potrebno.

NC mašine su namjenjene za podizanje maloproizvodnje na viši nivo. Njihove karakteristike su izraţene kroz automatsko upravljanje geometrijskim i tehnološkim informacijama, kraće vrijeme obrade, visok nivo dimenzionalne i površinske taĉnosti kao i visok nivo ekonomiĉnosti i fleksibilnosti. Razvoj tehnologije numeriĉkog upravljanja je bila najvaţnija tehnološka aktivnost tokom 50-ih godina devetnaestog vijeka. Prema definiciji udruţenja elektronskih industrija EIA (Electronic Industries Association), numeriĉko upravljanje je operacija nad alatnom mašinom koja proizlazi iz niza kodiranih instrukcija koje se sastoje od brojeva, slova abecede, i simbola koji jedinica za kontrolu mašina (MCU) moţe razumjeti. Te instrukcije pišu se logiĉkim redoslijedom u unaprijed dogovorenu standardiziranom obliku. Skup svih instrukcija potrebnih da bi se provela odreĊena obrada naziva se CNC program.

Strana | 4


2012/2013. d

HISTORIJAT CNC MAŠINA CNC mašine su se razvile od NC mašina (numeriĉki upravljanih mašina) gdje se informacije nisu ĉuvale kao cjelokupni programi u kontroli mašine, već djelimiĉno uĉitavale sa bušenih traka. Vrijeme razvitka CNC tehnologije poĉinje oko sredine 1970-ih. To je omogućavalo racionalizaciju u masovnoj i pojedinaĉnoj proizvodnji kroz znaĉajno brţe i vrlo preciznije kretanje osi i alata. U današnje vrijeme mašinska industrija je skoro nezamisliva bez savremenih CNC mašina. Svaka CNC mašina ĉita program, napisan u G-kodu , koji kreira korisnik. Personalni kompjuteri se koriste za dizajn dijelova i pisanje programa. Programi se pišu ruĉnim kucanjem G-koda putem tastature ili korišćenjem CAM softvera (Computer Aided Manufacturing). CNC mašine imaju manje-više iste dijelove kao i stare NC mašine. Bitna razlika je dodatak kontrolne (CNC) jedinice i servo motora na sve osovine. CNC raĉuna koordinate gdje koja osovina treba da bude i kontroliše servo motore koji kroz kugleni šaraf (Ball screw) pomjeraju alat ili obraĊivani dio. Generalno, većina proizvoĊaĉa kupuju kontrolne jedinice koje stavljaju u svoje mašine. Oblast primjene CNC mašina u današnje vrijeme je jako velika :  Obrada drveta  Obrada metala  Obrada plastike  Graviranje  Izrada alata  Modeliranje  Nastavna sredstva  Hobi

Strana | 5


2012/2013. d

CNC je ustvari proces proizvodnje mašinskih dijelova na mašinama kod kojih raĉunar upravlja kretanjem radnih organa mašine. Upravlja se pravcem, smjerom, veliĉinom i brzinom pomjeranja. Zatim pomoću nekog odgovarajućeg CNC programa, model koji ţelimo da izradimo se prevodi u mašinski jezik razumljiv mašini. Taj kod generiše koordinate svake taĉke preko koje noţ alata treba da prijeĊe, tako da po završenom kretanju alata dobivamo ţeljeni 3D oblik koji smo ranije kreirali. Prije odreĊenog vremena ideja automatizacije proizvodnje je bila razvijena od strane industrijske revolucije, ali tada je ruĉni rad bio dosta isplativiji od razvoja i upotrebe novih mašina. Osim toga da bi se ostvarila ideja raĉunarskih numeriĉkih upravljanih mašina bio je potreban odreĊeni tehnološki nivo. Tek za vrijeme Drugog svjetskog rata steću se uslovi koji su bili potrebni. Bilo je potrebno postići superioran kvalitet, ali i koliĉinu. Ameriĉko ratno vazduhoplovstvo traţilo je naĉin da se riješi ovaj problem.

   

Za to su bili postavljeni odreĊeni ciljevi: Povećanje proizvodnje; Poboljšanje kvaliteta i taĉnosti proizvodnih dijelova; Stabilizacija cijena; Mogućnost izrade komplikovanijih dijelova Daljim razvojom, a prije svega u oblasti kompjuterske tehnologije postignut je napredak i ubrzo je predstavljena nova generacija mašina, a to su CNC mašine. CNC mašine se dijele na više naĉina, obiĉno ta podjela zavisi od njihovih proizvoĊaĉa, ali generalno CNC mašine obiĉno dijelimo prema vrsti obrade koje obavljaju:

   

Struganje; Glodanje Bušenje Rendisanje i dr.

Strana | 6


2012/2013. d

Na sljedećim slikama su prikazane EMCO mašine za struganje i glodanje:

CNC mašine za struganje imaju steznu glavu sa tri ĉeljusti. Po potrebi ona se moţe promijeniti sa steznom glavom sa elastiĉnom ĉahurom. Za stezanje predmeta koristimo revolver glavu sa 8 mjesta.

CNC mašine za glodanje imaju glodalo za poravnavanje, glodalo za ţljebove, ugaona glodala, vretenasta glodala (za grubu i finu obradu), NC burgije, set zavojnih burgija te set nareznica za navoj.

Strana | 7


2012/2013. d

RAZLIKE IZMEĐU NC I CNC MAŠINA





 

Kao što se moţe vidjeti na slici osnovne razlike razlike izmeĊu CNC i NC mašina su: Pogon mašine - NC mašine rade na osnovu da jedan motor pogoni i glavno vreteno i ostala pomjeranja radnog stola, dok CNC mašine imaju jedan (glavni) motor za pogon glavnog vretena, a pomjeranje po osama ostvaruju posebni istosmjerni motori; Upravljanje mašine - Kod NC mašina se uzvodi ruĉno ili mašinski preko ruĉica za upravljanje, dok CNC mašine imaju upravljaĉku jedinicu (tastatura i ekran) i rade automatski preko programa koji smo zadali na raĉunaru; Mjerni sistem mašine - Kod NC mašina se sastoji od skale sa nonijusom, a kod CNC mašina sastoji se od linearnog sistema mjerenja; Pomak radnog stola - Kod CNC mašina se ostvaruje veoma lako i to trapeznim navojem ili kugliĉnim navojnim vretenom. TakoĊer savremenije CNC mašine danas imaju obradne centre koji sluţe za kompletnu obradu radnog predmeta uz automatsku izmjenu alata. O ovome nismo mogli razmišljati kada su bile u upotrebi klasiĉne NC mašine.

Strana | 8


2012/2013. d

PUTANJA ALATA I KONTURA RADNOG PREDMETA G41 – kompenzacija radijusa reznog vrha alata na lijevo, ako je programirana putanja alata (gledano u smjeru kretanja alata za obradu), sa lijeve strane materijala koji se obraĊuje. G41 – kompenzacija radijusa reznog vrha alata na desno, ako je programirana putanja alata (gledano u smjeru kretanja alata za obradu), sa lijeve strane materijala koji se obraĊuje. Naredbe G41 i G42 kod struganja Naredbe G41 i G42 kod obrade struganjem koriste se iz razloga što mašina poznaje rad samo idealnim špicem rezne ploĉice, a u pravilu rezni alat se izraĊuje zaobljenjemodgovarajuće veliĉine radijusa. Rastojanje izmeĊu špica i radijusa predstavlja ekvidistancu koja se eliminiše proraĉunom izmeĊu zadatih kota i veliĉine radijusa koja se uzima iz podruĉja rada Parametar – Tool Offset. U protivnom ako se ne bi koristile G41 i G42 ostajala bi zadebljanja na konusnim i zaobljenim površinama obratka. U kom sluĉaju koristiti odgovarajuću naredbu zavisi od vrste obrade spoljna i unutarnja i od prilaza alata (sa lijeve ili desne strane, sa gornje ili donje).

Naredbe G41 i G42 kod glodanja Naredbe G41 i G42 kod glodalice se koriste iz razloga što mašina poznaje iskljuĉivo rad u osama alata. Tako u radu gdje obradu vrši obod glodala obavezno moramo fiktivno pomjeriti osu na obod alata za veliĉinu njegovog radijusa. U kom sluĉaju koristiti odgovarajuću naredbu zavisi od smjera opisivanja konture obrade (G2 i G3) i od vrste obrade (unutrašnja i spoljašnja)

Strana | 9


2012/2013. d

CRTEŢ RADNOG KOMADA U PROGRAMU CATIA®

Strana | 10


2012/2013. d

Strana | 11


2012/2013. d

CRTEŢ RADNOG KOMADA U PROGRAMU AUTOCAD®

Strana | 12


CENTAR ZA NOVE TEHNOLOGIJE

SREDNJA MAŠINSKA TEHNIČKA ŠKOLA - SARAJEVO -

OPERACIJSKI LIST

Naziv programa:

Dimenzije:

Materijal:

BLOOMGL

25x120 mm

AlCu5PbBi

Pregledao

PC TURN 55

Datum:

Krilić Šahza R. br.

Operacija / zahvat

STRUGANJE

1.10

Postavljanje i stezanje radnog predmeta

1.20

Uključivanje mašine

Ukupno potrebnih stezanja:

1

Napomena: Stezna glava sa tri čeljusti

Alat

Broj obrtaja S (o/min)

1

2012/2013. d

Posmak F (mm/obrt.)

Dubina rezanja a (mm)

Broj prolaza i

Čeona obrada

1.30

Nož za grubu obradu

1000(o/min)

0.03(mm/ob rt.)

0.5(mm)

1

Nož za grubu obradu

800(o/min)

0.03(mm/ob rt.)

1(mm)

11

Gruba obrada po konturi

1.40

Strana | 13


2012/2013. d

Fina obrada po konturi

1.50

Nož za finu obradu

1000(o/min)

0.03(mm/ob rt.)

1(mm)

11

Nož za žlijeb

800(o/min)

0.03(mm/ob rt.)

1.9(mm)

1

Nož za navoj

S1000(o/mi n)

0.02(mm/ob rt.)

1.5(mm)

6

Nož za žlijeb

800(o/min)

0.02(mm/ob rt.)

Izrada ravnog profilnog žljeba

1.60

Izrada navoja

1.70

Odsijecanje

1.80

1.90

2.00

33.1(mm)

1

Isključivanje mašine

Otpuštanje radnog predmeta

Strana | 14


2.10

2012/2013. d

Mjerenje i kontrola dimenzija gotovog predmeta

Prezime i ime učenika

Odobrio :

Tutundžić Belmin

Šahza Krilić

Potpis nastavnika-mentora

Strana | 15



PLAN STEZANJA

Naziv programa: GLBLOOM

2012/2013. d

CENTAR ZA NOVE TEHNOLOGIJE Dimenzije:

Ukupno potrebnih

Materijal:

25x120mm

AlCu5PbBi

stezanja:

Operater:

Datum:

Broj stezanja: Mašina: EMCO PC TURN 55

Krilić Šahza

8.05.2013.

Stezna glava sa tri čeljusti

PC TURN 55

Skica steznog ureĎaja:

Slika :

1

1

Tip:


Pravac stezanja Pomjeranje nulte tačke M u tačku A

TRANS

(Pomjeranje tačke M iz tačke A u tačku W)

Skica sirovog predmeta i skica stezanja:

1

Slika :

G54 X=0 Z=41 TRANS X=0 Z=120

2

Skica stezanja: Skica Sirovog predmeta:

Napomena: Tačka W, fiktivna nulta tačka. Tačka A, tačka oslanjanja radnog predmeta na površinu stezne glave. Tačka M, mašinska nulta tačka

Oslonci na steznoj glavi.

Oslonci na površini stezne glave.

Strana | 16



PLAN ALATA


Naziv programa:

Radni predmet:

Dimenzije:

Materijal:

GLBLOOM

Šipka

25x120mm

AlCu5PbBi

Ukupno potrebnih alata: 3

PC TURN 55

R. br .

2012/2013. d

Pregledao:

Datum:

Napomena:

Krilić Šahza

01.04.2013.


Naziv alata

Alat

Radijus

Skica alata Oštrica

Pribor

Držač

rezne pločice

Aktiv na duži na

Korektura alata L1, L2

L2 = 1,912

L1 = 4,333

Držač noža za obradu po konturi; 100398 Držač noža za izradu navoja;

0.2

Nosač alata sa reznom pločićcom za obradu po vanjskoj konturi

T2 D1

Nosač alata sa reznom pločicom za izradu navoja

4

1.

T4 D1

L2 = -2,753

L1 = 6,375

0

8

2.

Strana | 17


2012/2013. d


Odobrio :

Belmin Tutundžić

Šahza Krilić

L2 = 17,028

L1 = 9,344

0

Držač noža za obradu žlijeba; 100075

T6 D6

Nosač alata sa pločicom za izradu žlijeba i odsijecanje

8

n

Potpis nastavnikamentora

Strana | 18

MATURSKI RAD IZ CNC TEHNOLOGIJE SREDNJA MAŠINSKA TEHNIČKA ŠKOLA - SARAJEVO -

PROGRAMSKI LIST

2012/2013. d


Naziv programa:

Dimenzije:

Materijal:

GLBLOOM

25x120

AlCu5PbBi

Tip programa:

MPF Autor programa:

Datum:

Napomena:

Tutundžić Belmin

08.05.2013.

Mašina: EMCO TURN 55

SINUMERIK 840D

Redni broj:

Programska rečenica

Komentar

G54

Pomjeranje mašinske taĉke (M) u taĉku radnog predmeta (A).

TRANS Z120

Pomjeranje mašinske taĉke iz taĉke radnog predmeta u nultu taĉku predmeta (W).

T2D1 M6

Izmjena alata i pozivanje alata za izradu konture.

N020

G96 S1000 F0.03 M3

Reţim obrade sa konstantnom brzinom rezanja.

N025

G0 X26 Z0

Kretanje alata brzim praznim hodom do taĉke X26 Z0.

N030

G1 X-1

Kretanje alata pravolinijski radnim hodom do taĉke X-1.

G0 X26

Kretanje alata brzim praznim hodom do X26.

Z0

Kretanje alata brzim praznim hodom do Z0.

G1 X-1

Kretanje alata pravolinijski radnim hodom do taĉke X-1

N005 N010 N015

N035 N040 N045 N050

bloom

Ciklus za izradu konture.

N055

G0 Z100

Kretanje alata brzim praznim hodom do Z100.

N060

T6D1 M6

Pozivanje i izmjena alata, alat za izradu ţlijeba.

G97 S800 F0.03 M3

Rad sa konstantnim brojem obrtaja (rad sa iskljuĉivanjem konstantne brzine rezanja)

N065

Strana | 19


2012/2013. d

N070

G0 X11 Z-7

Kretanje alata brzim praznim hodom do taĉke X11 Z-7.

N075

G1 X3

Kretanje alata pravolinijskim radnim hodom do taĉke X3

N080

G0 X11

Kretanje alata brzim praznim hodom do taĉke X11.

Z100

Kretanje alata brzim praznim hodom do taĉke Z100.

T4D1 M6

Pozivanje i izmjena alata, alat za izradu navoja.

G97 S1000 F0.2 M3


CYCLE97(1,,-12,-19,14,14,1,1,1,0.06,30,0,5,1,1,1)

Ciklus za izradu navoja.

G0 Z100


T6D1 M6

Izmjena alata i pozivanje alata za izradu navoja.

G97 S800 F0.03 M3


N125

G0 X26 Z-71

Kretanje alata brzim praznim hodom do taĉke X26 Z-71.

N130

G1 X-1

Kretanje alata pravolinijskim radnim hodom do taĉke X-1

G0 X26

Kretanje alata brzim praznim hodom do taĉke X26.

N140

Z100


N145

M30

Kraj glavnog programa.

N085 N090 N095 N100 N105 N115 N120

N135

Prezime i ime uĉenika:

Odobrio :

Potpis nastavnika:

Tutundžić Belmin

Strana | 20

MATURSKI RAD IZ CNC TEHNOLOGIJE SREDNJA MAŠINSKA TEHNIČKA ŠKOLA - SARAJEVO -

PROGRAMSKI LIST

Redni broj:


Naziv programa:

Dimenzije:

Materijal:

BLOOM

25x120

AlCu5PbBi

Tip programa:

SPF Autor programa:

SINUMERIK 840D

2012/2013. d

Tutundžić Belmin

Datum:

Napomena:


Programska rečenica

Komentar

N005

G0 X0 Z0

Kretanje alata brzim praznim hodom.

N010

G3 X6 Z-3 CR3

Kretanje alata po krugu u suprotnom smjeru kazaljke na satu.

N015

G1 X6 Z-9

Kretanje alata pravolinijski u radnom hodu.

N020

X8


N025

X14 Z-12


N030

X14 Z-19


N035

X11 Z-20.5


N040

X11 Z-25.2


N045

X20 Z-27.1


N050

G3 X20 Z-39 CR16


N055

G1 X20 Z-41


N060

G2 X20 Z-51 CR30

Kretanje alata po krugu u smjeru kazaljke na satu.

N065

G1 X20 Z-52


N070

G2 X22 Z-53 CR1

Kretanje alata po krugu u smjeru kazaljke na satu.

N075

G3 X24 Z-54 CR1


N080

G1 Z-71


N085

M17

Kraj potprograma. Strana | 21



Odobrio :

2012/2013. d

Potpis nastavnika

Tutundžić Belmin

Strana | 22



2D SIMULACIJA OBRADE


Naziv programa:

Dimenzije:

Materijal:

GLBLOOM

25x120mm

AlCu5PbBiF38

SL. broj:

Tip programa:

MPF

SINUMERIK 840D 3D VIEW

2012/2013. d

Autor programa:

Datum:

Napomena:

Belmin Tutundžić

8.05.2013.


SNIMAK SIMULACIJE

KOMENTAR – OPIS OPERACIJE

1

Simulacija 2D- potprogram

2

Simulacija 2D- glavni program

Strana | 23


3D SIMULACIJA OBRADE

Naziv programa:

Dimenzije:

Materijal:

GLBLOOM

25x120mm

AlCu5PbBi

Tip programa:

MPF

SINUMERIK 840D 3D VIEW

SL. broj:

2012/2013. d

Autor programa:

Datum:

Napomena:

Tutundžić Belmin

01.04.2013.


SNIMAK SIMULACIJE

KOMENTAR – OPIS OPERACIJE Postavka položaja predmeta – priprema programa 3D view za 3D simulaciju (Workpiece)

Parametar Clamping device visible

S

YES

Positions

WCS

TOOL VISIBLE

YES

ALATI T2

Side tool right

T4

OD-thread tool right

T6

Parting off tool right

T8

Strana | 24


2012/2013. d

Izgled predmeta pri čeonoj obradi.

1

Izgled predmeta pri izradi konture.

2

Strana | 25


2012/2013. d

Izgled predmeta pri izradi žlijeba.

3

Izgled predmeta pri izradi navoja.

4

Strana | 26


2012/2013. d

Izgled predmeta pri

5

Strana | 27


2012/2013. d

ZAKLJUĈAK Današnji svijet nije moguće zamisliti bez modernih i savremenih CNC mašina. CNC mašine su nam uveliko olakšali proces proizvodnje, izradu i oblikovanje komplikovanih predmeta. Odstupanja od dimenzija (tolerancija) svela se na minimum, a ekonomiĉnost je porasla. Proizvodnja alatnim mašinama ima zadatak proizvodi taĉnije, preciznije, ekonomiĉnije od ruĉne obrade, ali je vaţan zadatak alatnih mašina i zamjena ljudskog rada. Kako ĉovjek stalno teţi poboljšanjima, tako i su i klasiĉne alatne mašine usavršavane.Dodavanjem jedinica za programiranje koje upravljaju alatnim mašinama, one su postale još ekonomiĉnije preciznije uz jednostavniji ljudski rad.

Strana | 28


2012/2013. d

Korištena literatura

http://www.industrijski-dizajn.com/radionica/cnc-masine-u-industrijskom-dizajnu/ http://www.riteh.uniri.hr/zav_katd_sluz/zvd_pro_stroj/katedre/kpp/DSS/PTP_11.pdf http://bs.wikipedia.org/wiki/CNC_ma%C5%A1ina http://cadalati.blogspot.com/2010/12/cnc-numericko-upravljani-alatni.html http://www.udruga-teng.org/marko/zavrsni_rad_%20Micetic_Ivan.pdf http://www.google.ba/ http://en.wikipedia.org Programiranje CNC glodalice Zdravko Blaţević CNC tehnologija sa programiranjem CNC mašina Hajrudin Granulo

Strana | 29


2012/2013. d

Mišljenje mentora

Strana | 30

Maturski rad iz cnc tehnologije

Recommend Documents