VISOKA ŠKOLA TEHNIČKIH STRUKOVNIH STUDIJA ČAČAK
Mašinski Odsek: Industrijska informatika Smer: Predmet: Programiranje numerički upravljanih mašina
Seminarski rad:
NC - kod
Studenti: Nenadović Aleksandar 305/07 Lacmanović Danijel 335/07 Nenadović Aleksandar 304/07
Predmetni nastavnik: Dr.Radomir Slavković
1. Uvod Na današnjem nivou razvoja proizvodnih tehnologija razvoja mašina alatki pridaje se poseban značaj.Savremene mašine alatke izvodeći proces obarde zavisno od sistema upravaljanja ukuljučuju čitav niz mehanizama koristći mehaničke ,hidroulične,pneumatske,električne, elektronske i druge komponenete kojima se ostvaruje kretanje i upravljanje. Na njima se obrađuju čilindrične i ravne površine kao i površine koje se opisuju složenim matematičkim izrazima ili grafičkim zavisnostima. Programiranje numerički upravljanjih mašina može da bude ručno ili sistemima autaomatskog upravljanja,koja mogu da budu mehanički,kopirni sistemi,sa ciklusnim sistemom upravljanja,numeričko uoravljanje i adatipno upravljanje. U daljem nastavku govorićemo o numeričkom upravljanju. Prednost ovih mašina je u tome kada se jednom programiraju za neki proizvod to mogu raditi više puta bez ponovnog programiranja i smanjena je angažovanost čoveka što dovodi do maksimalnog iskirišćenja mašine. Pri izradi nekog proizvoda dobija se velika preciznost u vidu tačnosti zadatih mera,a takođe visog kvalitet obrade (bregaste bloče,lopatice turbina,krila propelera i td.).
2
2. Teoriske osnove NC-upravljanja NC-upravljanje bazira se na podacima o radnom zadatku koji su dati u vidu brojeva. Upravljački sistem mašine u svom sastavu ima elemente-modele koji imaju mogućnost „razumevanja“ ovako opisanih zadataka.Ovi sistemi imaju za osnvu binarni brojni sistem (rade sa ciframa „0“ i „1“) ,a uspostavljanjer veze između numeričkih vrednosti prikazanih u binarnom i decimalnom brojnom sistemu ostvaruje se korišćenjem elelktronske obrade podataka- obrad pomoću računara.
3. Opšta klasifikacija NC-sistema Suštinska razlika između SPU i NC-sastema sastoji se u sledećem:kod običnih SPU program upravljanja je „krut“-ostvaruje se preko krivulja,graničnika i sl,a kod NC-sistema programa upravljanja je „mek“-ostavruje se prko programa.Od pripreme do izvršnih dejstava radnih organa mašine tok informacija sastoji se od diskretnih podataka zapisanih programom u alfa-numeričkom kodu. U opštem slučaju NC-sistemi sastoje se iz:upravljačke jedinice UJ,mernog sistema MS,pogonskog sistema PS,i objekta upravljanja,odnosno mašine alatke MA. NC-sistemi se dele na: -sisteme pozicionog NC -sisteme konturnog NC,i -sisteme kombinovanog NC.
Pozicioni sistem NC,predatavlja upravljanje kretanjem radnih organa mašine od tačke od tačke i obezbeđuje njihovo pomeranje saglasno predviđenim pozicijama pre početka obrade,pa se ovaj sistem upravljanja u literaturi sreće pod nazivim „tačka po tačka-TPT“. Najčešće se koristi za upravljanje pozicioniranjem pri obardi na bušilicama i glodalicama za zahvate bušenja,proširivanja,razvrtanja i sl. Takođe ovaj način upravljanja se koristio za zahvate prosecanja otvora ili izrade konture nizom udara-prosekača (grickanje) na presama. Putanja kretanja alata od tačke do tačke može biti: -koordinatna putanja, -liniska putanja 45 stepeni,
3
-linearan putanja. Konturni sistem NC pomeranje raddnih oragana mašine po putanji koja je predviđena programom upravljnja.Vektor brzine kretanja alata je po svom pravcu uvek tangentan na putanju u svakoj tački zadate konture. Kombinovani sistem NC-upravčljanja obuhvataju zajednički za pojedine ose poziciono,a za pojedine konturno upravljanje i pripadaju najsloženijim sistemima upravljanja. NC-sistemi mogu biti: -otvoreni, -poluotvoreni, -kvazizatvoreni, -zatvoreni. Programiranje mašina može biti manuelno (ručno) ili kompjutersko. Manuleno može biti NC(kod) ili G(kod) dok kompjuterisko:pomoću problemski orjentisanih jezika (APT),automatsko programiranje alata -CAD/CAM. Manuelno programiranje: -moramo da imamo crtež gotovog dela -tehnološki ostrupak, -kartu alata -pribor i mašine -upustava za manuelno prgramiranje.
5. Upravljavčka jedinica Upravljačka jedinica pri upravljanju funkcijama mašine potrebno je da obezbedi: -pozicioniranje radnih organa u zadatim kordinatama, -kretanje alata po definisanoj putanji, -sinhronizizaciju radnih organa sa signalima od mernog sistema, -upravljanje ciklusima mašine,i -upravljanje ostalim sistemima mašine. Jedan od najsloženijih funkcija upravljačke jedinivžce ili upravljačkog sistema je upravljanje kretanjem alatapo konturi.ovaj zadatak u upravljačkoj jedinici preuzima mikroračunar za interpolaciju,koji na osnovu zadatih i povratnih izračunava položaj alata po svakoj od koordinatnih osa.Inforamcija prispela u računar mora odgovoriti potebnim zakonima kretanja po svim koordinatnim osama.Na segmentu obradive površine između referetnih tačaka.
4
6. Unos informacija pri NC upravljanju mašina alatkama U tehnologiji NC-upravljanja unos informacija predviđenih programom može se ostvariti ručno, preko uređaja za ručni unos podataka ili preko spoljnih memeorija,opet posebno pipremljenih u odgovarajućem kodu i to su bušene karte,magnetne trake,flopi,CD,tvrdi diskovi isl.
7. Hijerarhijski nivoi NC-upravljanja Hijerarhijski posmatrano razlikuju se sledece osnovne vrste NC-upravljnja: konvencionalno (NCnumeral control),kompjuteruzovano (CNC-computer nemeral control) i direktno (DNC- Direct numerical control)
Konvencionalno NC-upravljnje:
Ima krutu strukutru,a sve operacije izvode se pomoću određenih blokova koji su razvijeni za izvršenje predviđenih funkcija.Koriste integralan kola,digitalne i logičke pakete uglavnom srednje integrisane i postravljene na štampane ploče. Osnovne krakteristike su: -Inmplementacija upravljačkih funkcija:elektronskim hardverskim kolima, -Upravljački signali mogu da budu naponski impulsi -Unos programa upravljanja: informacija sa perforirane trake neprekidno se unose i izvršavaju po blokovima uz ponavljanje čitanja i izvršavanja blokova do kraja programa.
5
-Mogućnosti NC jedinice su ograničene na osnovne funkcije(linerna ili kružna pozicioniranjaprepoznavanje formata trake,apsolutno i inkrementalno pozicioniranje prepoznavanje koda...) -Struktura upravljačkog hardvera je složena (sve upravljačke funckije i progami izvedene pomoću elektronskih kola-hardverski
Kompjuterizovano NC-upravljanje:
Ovi upravljački sistemi spadaju u sisteme sa mekim upravljanjem koji za upravljanje mašina alatkama koriste kompjutere u čiju memoriju se smešta upravljački softver.U odnosu na NC sisteme ovde je eliminisan veliki deo hardverskih kola naročito interpolatora i čvrsto povezanih releja.CNC upravljački signali su u obliku binarnih reči gde svaka reč sadrži 16,32,64 bita zavisno od procesora u kompjuteru. Osnovne karaktreistike su: -implementacija upravljčkih funkcija pomoću softvera, -upravljački signali su digitalni bitovi, -unos programa upravljanja je sratovanje programa iz memorije izvodi se upravljanje mašinom.Unos pojedinih informacija moguće je ostvariti preko čitača bušene trake, manuelnim unosom preko tastature isl..... -mogućnosti CNC jedinice je interpolacija linerna,kružna,spiralna,kubna pa i paraolična,edotivnje,memeorisanje interaktivni rad. -sruktura upravljačkog hardvera je jednostavna jer je upravljanje softversko a brogrami u Maemoriju smešteni su na hard diskove ili Bubble memoriju.
8. Elementi upravljačke jedinice Osnovni elementi upravljačke jedinice su centralna procesorska jedinica,memorija,modul za upravljanje srvopogonom,modul za upravljnje brzinom glavnog vretena modul za komunikaciju. Standardne operatorske funkcije su: -blokiranje jedne ili više osa glanog kretanja ili pomoćnog kretanja alata pri testiranju NC pro -obezbeđenje glavnog i pomoćnog kretanja alata kod mašian sa rotacionim obratkom, -izbor pomoćnih osa -prikaziavnje grešaka, -zadržavnja jedne funkcije dok se završi druga, -ručni unos čitav niz manalnuh aktivnosti, -dvodimenzionalne i trodimenzinalne koordinate, -ofset za alte, -programski test, -preskakanje pojedinih prohramskih blokova, -mogućnost usporenog ili ubrzanog kretanja alata duž upravljačke ose, -programiranje tehnoloških operacija korišćenjem opcije slika u ogledalu, -automatsko mernje nakon probnog ciklusa radi provere tačnosti, -upotreba ciklusnog vremena radi dobijanja visoko kvalitetne površine izratka.
6
9. Programiranje EMCO concept MILL 55 Program se sastoji iz mnoštva rečenica (blokova),koji pojedinačno predstavljaju određeni zahtev na mašini.Svaka informacija u okviru rečenice da je preko reči.Reč se sastoji iz adrese pripadajućeg broja sa predznakom. Aderse su slova koja predstavljaju određenu funkciju i uvek se nalaze na početku reči. Redosled reči u rečenici najčešće je propisan. Adrese: • D-magacin alata, • F-brzina pomoćnog kretanja, • G-glavne funkcije, • I-parametar kružne interpolacije, • K-parametar kružne interpolacije, • L-poziv pod programa, • M-pomoćne funkcije, • N-broj bloka, • S-broj obrtaja, • T-broj alata, • X,Z-veličine kretanja. • M- je tačka koordinatnog sistema mašine (mašinska tačka) • W-je tačka koja povezuje gde se nalazi novi koordinatni sistem i bira se na osnovu tehnološke dokumentacije • R-je tačka koja pokazuje početnu poziciju alata (referentana tačka)
10. Struktura programa Program se sastoji od: • broja programa, • uvodnih funkcija, • programskih celina, • završetka programa, ♦ Uvodne
funkcije najčešće su: • G53-funkcija za isključivanje definasane nulte tačke o bratka, • G54-funkcija za definisanje nulte tačke obratka, • G70-funkcija za korišćenje mernog sistema u inčima, • G71-funkcija za korišćenje mernog sistema u milimetrima, • G90-funkcija za korišćenje apsolutnog mernog sistema, • G91-funkcija za korišćenje inkrementalnog mernog sitema ♦ Zvaršetak programa označava se sa naredbom M30.
7
11. Glavne funkcije
G0-pozicioniranje alata brzim hodom, G1-radni hod-linearna interpolacija (pravolniska) G2-radni hod –kružna interpolacija u smeru kazaljke na satu, G3-radni hod-kružna interpolacija suprotno od smera kazaljke na satu, G4 zadržavanje alata, G17-izbor radne ravni x-y, G18-izbor radne ravni x-z, G19-izbor radne ravni y-z, G28-automatski odlazak u referentnu tačku, G30-automatski odlazak u N-tu referentnu tačku, G29-automatski povratak u referentnu tačku, G40-iskljušivanje korekcije putanje alata, G41-korekcija putanje alata u levo, G42-korekcija putanje alata u desno, G41,42-pomera osu od konture, G43-pozitivna korekcija dužine alata, G44-negativna korekcija dužine alata, G49-isključivanje korekcije dužina alata, G94-korak u mm/min (obično kodgloadnja G95-korak u mm/o (obično kod struganja), G96-rezanje sa konstantnom brzinom rezanja V=const, G97-rezanje sa konstantnim brojem obrtaja n=const.
8
12. Pomoćne funkcije • • • • • • • • • • • •
M0-programsko stop, M1-opciona programsko zaustavljanje, M2-kraj glavnog programa, M3-uključenje glavnog vretena suprotno od kazaljke na satu, M4-uključivanje glavnog vretena u smeru kazaljke na satu, M5-zaustavljanje obrtanja glavnog vretena, M6-funkcija izmene alata, M7-funkcija za uključenje sredstva za hlađenje slabijeg intenziteta, M8-funkcija uključenja sredstva za hlađenje jačeg intenziteta, M9-funkcija za isključivanje sredstva za hladjenje. M17-kraj podprograma, M30-kraj programa. G0-pozicioniranje brzim hodom, Format: N... G1 X... Z... F... X,Z-koordinate ciljne tačke. G1-radni hod-linerana interpolacija, Format: N... G1 X... Z... F... X,Z-koordinte ciljne tačke, F-brzina pomoćnog kretanja, G2,G3-radni hod-kružna intrpolacija Format: N... G2/3 X... Z... I... K... X,Z-koordinate ciljne tačke, I,K-parametri kružne ineterpolacije (rastojanje početne tačke radijusa od centra radijusa u pravcu osa X,Z vodeći računa o predznaku)
9
Tekst zadatka Za izradak na slici napisati program u NC-kodu koji se radi na NC- strugu.Tačnost programa proveriti simulacijom. Dimenzije pripremka se nalaze na sledećoj slici; Translirana mašinaska tačka Z=105 mm
10
Tekst programa: N05; N10 G71 N15 G54 N20 TRANS Z105 N25 M7 N30; N35 T1 D1 M6 N40 G96 S120 M3 N45 G0 X60 Z20 N50 G0 Z5 N55 G1 Z0 F0.2 N60 X0 N65 Z5 N70 X60 N75 Z20 N80; N85 T2 D1 M6 N90 G97 S1000 M3 N95 G0 X60 Z20 N100 G0 Z5 N105 G1 X40 F0.4 N110 Z-98 N115 X60 N120 G0 Z5 N125 G1 X36 F0.4 N130 Z-47 N135 X60 N140 G0 Z5 N145 G1 X32 F0.4 N150 Z-40,5 N155 X60 N160 G0 Z5 N165 G1 X28 F0.4 N170 Z-34 N175 X60 N180 G0 Z5 N185 G1 X25 F0.4 N190 Z-30 N195 G0 X60 Z5 N200 G0 X25 Z-30 N205 G1 X40 Z-55 F0.4
11
N210 G0 X60 Z5 N215 G1 X22,5 F0.4 N220 Z-30 N225 X60 N230 G0 Z5 N235 G1 X20 F0.4 N240 Z-30 N245 X60 N250 G0 Z5 N255 G0 Z1 N260 X14 N265 G1 X30 Z-7 F0.4 N270 G0 X60 Z5 N275 Z20 N280; N285 T3 D1 M6 N290 G97 S800 M3 N295 G0 X60 Z20 N300 G0 Z-27,5 N305 G1 X15 F0.2 N310 G0 X60 N315 Z20 N320; N325 T4 D1 M6 N330 G97 S300 M3 N335 G0 X60 Z20 N340 G0 Z5 N345 G1 X19,25 F0.1 N350 G33 Z-27,5 K2 N355 X60 N360 G0 Z5 N365 G1 X18,5 F0.1 N370 G33 Z-27,5 K2 N375 X60 N380 G0 Z5 N385 G1 X18,12 F0.1 N390 G33 Z-27,5 K2 N395 X60 N400 G0 Z20 N405; N410 T5 D1 M6 N415 G97 S700 M3 N420 G0 X60 Z20 N425 Z-98 N430 G1 X0 F0.4 N435 G0 X60
12
N440 G0 Z20 N445 M9 N450 M5 N455 M30
13
14
15
16
17
18
19
