CNC programozás alapjai

NC gépek helye a gyártási folyamatban

Alapfogalmak NC (Numerical Control) – számjegyes vezérlés CNC (Computer Numerical Control) – számítógépes számjegyes vezérlés DNC (Direct Numerical Control) – közvetlen számjegyes vezérlés PLC (Proglamable Logical Control – programozható logikai irányítás

A vezérlő elvi felépítése Geometriai adatok Technológiai adatok Adathordozó Olvasó Programvezérlés Illesztővezérlés Út- mérő Szerszámgép …….. Erősítés Működtető tagok A programvezérlő az adatokon logikai és aritmetikai műveleteket végez Az információfeldolgozás másik feladata a felismert műveletelemek végrehajtása, ezt az illesztővezérlő végzi. KNC – hagyományos NC vezérlés CNC vezérlésnél a logikai és aritmetikai műveleteket számítógép végzi

Illesztő feladata

Méretmegadási módok (G90) Abszolút méretmegadás:

Méretmegadási módok (G91) Növekményes méretmegadás:

Méretmegadási módok Vegyes méretmegadás:

Méretmegadások pontvezérlésnél

NC gépek koordináta-rendszerei Jobbkéz-szabály szerint elhelyezett derékszögű koordináta-rendszer, amely mindig a munkadarabra vonatkozik.

NC gépek koordináta-rendszerei A forgó tengelyeknek A, B, C, a szabványos elnevezése. Mikor valamelyik tengely nem mindig párhuzamos az X, Y, Z, tengellyel, akkor P, Q, R, betűvel jelölhető (DIN 66217 )

Koordináta-rendszerek Az útinformációk meghatározásakor a programozó technológus koordináta-rendszert rendel a munkadarabhoz, ez a munkadarab-koordináta rendszer (programozási koordináta-rendszer), melynek kezdőpontja W. A szerszámgép viszont a saját koordináta-rendszerében dolgozik, amely a gépi koordináta-rendszer, kezdőpontja M a gépi nullapont. A szerszámhoz is rendelhető koordináta-rendszer, különösen előzetes szerszámbeállítás esetén, ez a szerszám koordináta-rendszere, N beállító nullapont..

Koordináta-rendszerek A hibátlan gyártáshoz biztosítani kell a munkadarab és a gépi koordináta-rendszer azonosságát, ennek feltétele a koordinátairányoknak és a nullapontoknak az azonossága. A gépi koordináta-rendszer irányait a gép tervezésekor, illetve a vezérlőrendszer illesztése során valósítják meg, így tehát adott. Alapelvek: Mozgó szerszám – nyugvó munkadarab. A Z tengely iránya mindig a szerszám fő mozgási irányába mutat.

Eszterga koordináta-rendszere

Eszterga koordináta-rendszere szerszám a tengely mögött szerszám a tengely előtt

Fúrógép/marógép koordináta-rendszere

Megmunkáló-központ mozgásviszonyai

NC gépek jellegzetes pontjai Gépi nullapont Az irányítórendszer méréstartományán belül elektronikusan beállítható pont, amely a működő rendszer mérési bázisa (a gép koordináta-rendszerének a kezdőpontja). A vezérlés lehet: Lebegő nullapontos vezérlés, amikor a gépi nullapont a szerszámgép mozgástartományán kívül eső elméleti pont, a gépi koordináta-rendszer origója. Fix nullapontos vezérlés (ez a gyakoribb), amikor a gépi nullapont a mozgástartományon belüli, rögzített pont, és egybeesik a referenciaponttal.

NC gépek jellegzetes pontjai Referenciapont: Az NC szerszámgép mozgástartományon belül villamos helyzetkapcsolókon keresztül rögzített pontja, ahova a szánokat vezérelve a vezérlés mérőrendszere felveszi a gépi nullaponthoz viszonyított koordinátaértékeket. Lebegő nullapontos vezérlés Fix nullapontos vezérlés Referenciapont helyzete

NC gépek jellegzetes pontjai Munkadarab nullapont: A programozás során alkalmazott pont, amely a munkadarab koordináta-rendszerének kezdőpontja. A munkadarab koordináta-rendszerét a programozó határozza meg (irányai a jobbkéz-szabály szerintiek) úgy, hogy a munkadarab természetes (rajz szerinti) méretei legyenek a koordinátaértékek. Ellenkező esetben a méreteket át kell számítani és ez hibalehetőséget jelent.

Jellegzetes pontok esztergáláskor

Jellegzetes pontok maráskor

Nullaponteltolás A gépi és a munkadarab koordinátarendszer közötti eltérés koordinátánként állandó érték. A vezérlés géprendszere a gépi koordináta-rendszerben dolgozik, a program geometriai adatait a munkadarab koordináta-rendszerben határozzák meg. A kettő között x és z értékek az ún. nullapont-eltolási értékek.

Nullapontfelvétel Az NC gép bekapcsolásakor a regiszterek tartalma és a szánok tényleges helyzete között nincs azonnali és közvetlen kapcsolat, ezért a regiszterek tartalmát és a tényleges szánhelyzetet egyeztetni kell. Ezt a tevékenységet nevezzük nullapontfelvételnek. A szerszámgép szánjait automatikusan vagy kézi vezérléssel célszerűen választott, vagy a gép szerkezeti kialakítása által megadott helyzetbe visszük, majd ebben a helyzetben a regiszterekbe automatikusan, vagy kézi adatbevitellel alkalmasan választott értékeket írunk be.

Nullapontfelvétel

Szerszámkorrekció A vezérlésnek azt a szolgáltatását, hogy a szerszám tényleges méreteit vegye figyelembe, szerszámkorrekciónak nevezzük. A szerszámkorrekció lehet: Szerszámméret-korrekció, amely a szerszámnak a programozás szempontjából jellegzetes hossz-vagy sugárirányú méretével azonos nagyságrendű. Szerszámkopás-korrekció, amely a szerszám kopását veszi figyelembe és legfeljebb 1 mm nagyságú. A szerszámméret-korrekció során a szerszámok méreteit megmunkálás előtt közöljük a vezérléssel, és így az útinformációk számításához nem kell figyelembe venni e méreteket, vagyis a programban az elkészítendő munkadarab kontúrját írhatjuk be.

Szerszámméret korrekció szerszámsugár szerszámhossz

Szerszámhossz-korrekció 1. példa Abszolút programozás, szerszámhossz-korrekcióval. Programozott pont: P1 szerszámcsúcs Helyzet Z koordináta 1 70 2 20 3 90

Szerszámhossz-korrekció 2. példa Abszolút programozás, szerszámhossz-korrekció nélkül. Programozott pont: P2 az orsó homlokfelületén. Helyzet Z koordináta 1 220 2 170 3 240

Szerszámhossz-korrekció 3. példa Növekményes programozás Programozott pont: P1 Több egymást követő szerszám használatakor, ha nincs korrekciós lehetőség az egymást követő szerszámok hosszeltérését kell figyelembe venni. Helyzet Z koordináta 1 -90 2 -50 3 +70

Különböző hosszúságú szerszámok A programozás során minden szerszámnál azonos L hosszúságot kell figyelembe venni. A tényleges és a programozott értékek különbségét a vezérléssel kell közölni irány és nagyság szerint (szerszámonként).

Marógépek szerszámsugár-korrekciója Ha a vezérlés szerszámméret-korrekciós, akkor a munkadarab méreteit lehet programozni, a vezérlés a beállított korrekciós értékek és a programban előírt értékek előjelének figyelembevételével határozza meg a szerszámpályát. Ha a vezérlésnek nincs korrekciós lehetősége, akkor a szerszámmozgást a szerszámközéppont elmozdulásával kell programozni.

Indulási és érkezési bázis A bázisokhoz képest az indulásnál is, és az érkezésnél is háromféle helyet foglalhat el a szerszám, és ettől függően változik a szerszámközéppont által megtett útszakasz nagysága: L; L+R; L-R; L+2R L-2R

A korrekció megadásának módjai a) A korrekció a megtett útszakasz és a programozott bázistávolság különbségeként számítható

A korrekció megadásának módjai b) A korrekció a szerszámközéppont érkezési helyzetétől függ. Bázis előtt –R, bázison 0, bázis után +R.

A korrekció megadásának módjai c) Korrekcióként azt kell megadni, hogy a szerszám az érkezési bázison, felette, vagy alatta, illetve annak jobb vagy bal oldalán foglal-e helyet, függetlenül a mozgásiránytól. A korrekció önkéntes jelei: 0, 1, 2.

Csúcssugár-korrekció A szerszám sugara A programozott pont a tengelyekkel párhuzamosan

Pályakorrekció A hibák miatt a pályamozgások programozása során a P pontot programozni nem szabad. Ehelyett olyan ponttal kell programozni, amely a szerszám forgácsolópontjától mindig azonos távolságra van. Ez a pont a csúcssugár középpontja (az S pont). A vezérlésnek szüksége van az R csúcssugár értékére. A csúcssugárral eltolt pályát nevezzük egyenközű vonalnak (eqvidisztans).

Szerszámkorrekció A szerszámkopás-korrekció a szerszámok kopásából és a beállítási pontatlanságból adódó méretváltozások kompenzálását teszi lehetővé. Elsősorban simító szerszámokhoz indokolt. A kopáskorrekció előjeles érték. A gyakorlatban a kopáskorrekciót növekményes méretmegadással veszik figyelembe. Beadáskor a szerszámméret-korrekciós tár tartalmát módosítja.

Szerszám jelölés, programozás „T” címre írt kód értelmezése, példán keresztül: Szerszámkorrekció száma T1234 Szerszámtartó sorszáma A fenti parancs jelentése: 12-es számú szerszámtartóban lévő szerszám váltása, 34-es számú korrekciós csoport lehívása.

Pontvezérlés A megmunkálás csak a koordináta-rendszer adott pontjában folyik. A két pont szerinti mozgatás csak a tengelyekkel párhuzamosan történhet. Pozocionálásnál a szerszám nincs fogásban. Alkalmazás: fúrás, ponthegesztés.

Pontvezérlés Az útinformációkat egy méretszóval (X vagy Y) kell megadni. A viszonyokat az XY síkban vizsgáljuk. Célpont Indulási pont Közbenső pont

Szakaszvezérlés A tengelyekkel párhuzamos mozgás mentén is lehetséges megmunkálás. Alkalmazás: esztergálás, (palást)marás a tengelyekkel párhuzamosan. Kiterjesztett szakaszvezérlés esetén már a tengelyekkel szöget bezárva, lineárisan is végezhetünk megmunkálást. Pl.: kúpesztergálás

Szakaszvezérlés Az útinformációkat csak egyetlen (X vagy Y) méretszóval szabad megadni. Kibővített szakaszvezérlés esetén általában lineáris interpoláció programozható. Ilyenkor a programmondat két méretszót (x és Y) tartalmaz. A kívánt elmozdulás a vx és vy sebességű mozgások eredője.

Pályavezérlés A pályavezérlés megfelelő szerszámgépek esetén a tengelymozgások között másod- vagy magasabb fokú összefüggések létrehozására is képes. A gépipari gyakorlatban másodfokú görbékkel általában minden munkadarabkontúr leírható, ill. előállítható. Megmunkálás tetszőleges görbe mentén. Alkalmazás: esztergálás, marás, lángvágás, stb…

Pályavezérlés Általában lineáris és körinterpoláció programozható. Az X, Y, Z, tengelyekhez I, J, K interpolációs adatok tartoznak. Háromnál több tengelyes megmunkálás esetén még tengelyforgási adatokat is meg kell adni, ezeket A, B, C-vel lehet jelölni. Lehetőség van az α szög programozására is, melyet radiánban kell megadni.

Milyen vezérlések láthatók a képen? 1. 2. pályavezérlés szakaszvezérlés 3. pontvezérlés

Interpoláció Az interpolátor feladata az egyidejű elmozdulások közötti függvénykapcsolat létrehozása. Alkalmazásával az egyenesből és körívekből felépített kontúr követhető a szerszámmal. Követelmények: Jól közelítse meg az előírt kontúrt. A létrejövő mozgatási sebesség széles határok között legyen változtatható. A programozáshoz szükséges adatok száma kevés legyen. A kitűzött végpontot pontosan érje el.

Egyentávolságú vonal Pályavezérlésű esztergán, marógépen és megmunkálóközpontok marószerszámain a szerszámközéppont pályája a munkadarab körvonalától mindenütt a szerszámsugárral megegyező távolságra van. Ezt a pályát egyentávolságú vonalnak nevezzük. Az ábrán 1, 2, 3, 4, 5, 6 a munkadarab programtechnikailag jellegzetes pontjai, a vesszővel jelzett pontokat kell programozni. Az SP pont a startpont és a befejezési pont is. T a szerszám, A B1, B2, B3-mal jelzett körív, amelyet minden olyan kontúrpontnál alkalmazni kell, ahol megelőző és következő kontúrelemek nem simulnak egymáshoz. Ezeket az áthidaló köríveket nullaköröknek nevezzük.

CNC - programozás A programozás feladata, hogy a műveletterv adatait a szerszámgépvezérlő számára érthető alakra hozza. A programozás folyamán be kell tartani a programfelépítés, az adatmegadás, a kódolás adott vezérlőre jellemző szabályait. A beállítási lap, a programlap és a gyártásszervezési adatok a programozás eredményei. A számvezérlés programozásának egységesítésére a DIN 66025 szabvány szolgál. Címkódos rendszer: A programozott funkcióknak betűjele van, melyhez számkód csatlakozik.

Felhasználható (főbb) kódok Elfordulás az x tengely körül B Elfordulás az y tengely körül C Elfordulás a z tengely körül D Elfordulás különleges tengelykörül, vagy harmadlagos előtolás E Elfordulás különleges tengelykörül, vagy másodlagos előtolás F Előtolás G Útfeltétel H Szabadon felhasználható I Interpolációs jellemző vagy menetemelkedés az x tengely irányában J Interpolációs jellemző vagy menetemelkedés az y tengely irányában K Interpolációs jellemző vagy menetemelkedés az z tengely irányában L Szabadon felhasználható M Kiegészítő (vegyes) funkció N Mondatszám O Nem használható P Harmadlagos mozgás az x tengellyel párhuzamosan; szerszámkorrekció Q Harmadlagos mozgás az y tengellyel párhuzamosan; szerszámkorrekció R Harmadlagos mozgás az z tengellyel párhuzamosan; szerszámmozgás jell. S Orsófordulatszám T Szerszámleírás

Kiegészítő funkciók (példák) M00 Programozott megállás M01 Feltételes megállás M02 Program vége M03 Orsófordulat az óramutatóval megegyező irányban M05 Orsómegállás M06 Szerszámváltás vagy csere M07 Hűtés bekapcsolása M09 Hűtés kikapcsolása M30 M60 Munkadarabcsere

Kiegészítő funkciók (példák)

Útfeltételek (példák) G00 Gyorsjárat G01 Lineáris interpoláció G02 Körinterpoláció ( egyező) G03 Körinterpoláció ( ellentétes) G04 Várakozási idő G22 Alprogram hívása G33 Menetvágás G79 Ciklikus meghívás G90 Abszolút méretmegadás

Útinformációk Geometriai utasítások: az X, Y, Z, U, V, W, P, Q, R, A, B, C betűjelű címkódok alapján tájékozódik a vezérlő arról, mely tengelyek mentén, milyen utat kell megtenni, vagy milyen forgómozgást kell végezni.

Gyorsmeneti és munkameneti előtolások Gyorsmeneti előtolás G00 paranccsal valósítható meg. Értékét a gép építője határozza meg. Nagyságát módosíthatja az előtolás „override” kapcsoló állása 0-100% tartományban. Gyorsmeneti pozícionálásoknál a vezérlés automatikus lineáris gyorsítást hajt végre induláskor és lassítást leálláskor, értéke beépített a terhelés függvényében. A munkaelőtolás értékét az F címen programozzuk. A programozott előtolás lineáris (G01) és körinterpolációs (G02, G03) mondatokban érvényesül.

Kör interpolációs paraméterek A körív menti elmozduláskor (G02 és G03) az I, J, K kódok adják meg az X, Y, Z tengelyirányokban a kör középpontjának helyzetét. Az ábra abszolút és növekményes rendszerben mutatja a címek értelmezését az X-Y síkban.

Mozgások programozása

Lineáris interpoláció G01 Szerszámelmozdulás egyenes mentén programozott előtolással. marás esztergálás

Mozgások programozása

Körinterpoláció G02 Körinterpoláció az óramutató járásával egyező irányban. Előtolás programozott. marás esztergálás

Körinterpoláció G03 Körinterpoláció az óramutató járásával ellentétes irányban. Előtolás programozott. marás esztergálás

Körinterpoláció különböző síkokban

Körív megadási lehetőségei Az óramutató járásával egyező G02 Az óramutató járásával ellentétes G03 Relatív mozgás, útfeltétel Abszolút (X; Y; Z) Növekményes (X; Y; Z) A körpálya végének megadása Abszolút (I; J; K) Növekményes (I; J; K) Összegszerű (I; J; K) A körközéppontok helyzetmeghatáro-zása

Abszolút célpont és körközéppont … N170 G90 G01 X40 Z-20 N180 G03 X40 Z-50 I0 K-35 N190 G01 Z-71 N200

Abszolút célpont, növekményes körközéppont … N170 G90 G01 X40 Z-20 N180 G03 X40 Z-50 I-20 K-15 N190 G01 X40 Z-71 N200

Növekményes célpont és körközéppont … N170 G91 G01 X0 Z-21 N180 G03 X0 Z-30 I-20 K-15 N190 G01 X0 Z-21 N200

Abszolút célpont, összegszerű körközéppont … N170 G90 G01 X40 Z-20 N180 G03 X50 Z-35 I20 K15 N190 G03 X40 Z-50 I25 K0 N200 G01 X40 Z-71 N210

Növekményes célpont, összegszerű körközéppont … N170 G91 G01 X0 Z-21 N180 G03 X10 Z-15 I20 K15 N190 G03 X-10 Z-15 I25 K0 N200 G01 X0 Z-21 N210

Technológiai utasítások F előtoláskód: Az előtolás a vezérlő típusától függően többféle módon adható meg: Közvetlen megadás a leggyakoribb és a programozás szempontjából a legkényelmesebb Kódolt megadás tetszőleges kódszámmal, vagy aritmetikai és geometriai kódolással. (Nem korszerű) S fordulatszámkód: Az előtoláshoz hasonlóan közvetlenül vagy kódolt formában programozhatjuk. (G96-állandó forgácsolósebességre váltás; G97 – 1/sec megadású forgácsolósebesség) T szerszámkód: 1. Szerszám azonosítóval (Szerszámtár tárolóhelycímzéssel; Szerszámtár szerszámcímzéssel), 2. Szerszámkorrekció lehívás.

Előtolás programozása F… Öröklődő utasítás, a következő F értékig van érvényben, kezdeti értéke 0. A pozicionáló értékek (G00) nem törlik az értékét. OVERRIDE – A programban szereplő F a vezérlés kezelő felületéről -0%...120% közötti tartományban – megváltoztatható. Mértékegysége: G94: percenkénti előtolás  F= mm/min G95: fordulatonkénti előtolás F=mm/ford (főorsó forgással szinkronizált előtolás) G70: mértékegység átváltás  inch G71: mértékegység átváltás  metrikus

Előtolások vezérlése Pontos megállás: G09 Mozgásirányok változtatásakor a vezérlés a szánok tehetetlensége miatt nem pontosan követi a kiadott útparancsokat. A szerszám lekerekítheti a sarkokat. A G09 parancs hatására a vezérlés végén a lassítás után a szerszám megvárja amíg a tengelyek megállnak, és a következő mozgás csak ezután indul. Pontos megállás: G61 Megegyezik az előzővel, csak öröklődő. Automatikus előtolás-csökkentés: G62 öröklődő funkció, arra szolgál, hogy a belső sarkok megmunkálásakor a sarkok közelében a szerszám terhelését csökkentse.

Előtolások vezérlése Előtolás-változtatás (override) és megállítás tiltása: G63 A vezérlés az előtolást érintő külső beavatkozásokat nem veszi figyelembe. A következő mondat végrehajtása azonnal kezdődik. (menetmegmunkálásoknál). Folyamatos forgácsolás: G64 A vezérlés alapállapota a megmunkálás, a mondatok végrehajtása folyamatos. Az átmeneteknél lekerekítés lesz

Várakozás programozása G04 A következő mondat végrehajtását késlelteti. Lehetséges másodpercekben, illetve főorsó fordulatok számában megadni. Programozása nem egységes, pl.: G04 P… Ha G94 (mm/min) van érvényben, akkor a P utáni érték a várakozási idő másodpercekben. Ha G95 (mm/ford), akkor a P-t a főorső fordulatszáma követi. (P helyett H is szokásos) A fordulatok számát G99, az időt G98 jelöli: G98 G04 P2,5 vagy G99 G04 P20 Az idő F, a fordulatok száma S-sel programozható G04 F2,5 vagy G04 S30

Fordulatszám, forgácsolási sebesség Vágósebesség programozása: V címmel A V címet követően a forgácsolási senességet m/min-ban kell megadni. G96 kóddal együtt a vezérlés a sebességet állandónak tartja és esztergálásnál az átmérő változásából számolja az aktuális fordulatszámot. S címmel G96: állandó forgácsolási sebesség bekapcsolása G97: állandó forgácsolási sebesség törlése Fordulatszámkorlát programozása (G50, G92?)

Szerszámváltás, szerszámcsere Kézi szerszámcsere pl.: M05 főorsó megállítás, és M00 feltétel nélküli „program állj”, T új szerszám kódja, M03 főorsó indítás Revolverfejes szerszámváltás T címen a szerszám, ill. szerszámhely megadás, egyes vezérlőknél M06 kód is szükséges Automatikus szerszámcsere a) - A csere M06 hatására történik b) - M06 és programozni kell az új szerszámot T… c) - Szerszámcsere M06, szerszám-előkészítés: M86 d) - Programozni kell a beváltandó szerszámot M06, T…

A mondatfelépítés szabályai A program a mondatkezdet jelzésétől az utána következő mondatok sorozatából áll. Mondatnak nevezzük mindazon adatok összességét, amelyre a vezérlőberendezésnek szüksége van egy megmunkálási szakasz végrehajtásához. A program végét M02 kiegészítő funkció jelöli. A programmondat önálló adatai a szavak. Minden szó tartalmaz technológiai, geometriai vagy programozástechnikai részadatokat. A mondaton belül minden olyan szó kihagyható, amelynek nincs konkrét értéke, vagy már előzőleg megadták és az így definiált szó öröklődő.

A program szavainak sorrendje Példamondat: N20 G00 X30 Z0 F0,3 S1600 T03 M08 A mondat sorszáma Az útfeltétel szava A koordinátatengelyek szavai Az I,J, K interpolációs adatok Az előtolás szava Az orsófordulatszám szava A szerszám és a szerszámkorrekció Kiegészítő funkció szava

A program felépítése Főprogram: Minden alkatrészhez rendelhető egy NC program, ez a főprogram. A főprogram a program azonosítójától a program vége karakterig terjed A főprogram felépítése, a programmondatokban használt kódok függenek a konkrét vezérlő által megkívánt programszerkesztési elvektől.

A ciklus A CNC vezérlők gyártói definiálnak különböző speciális programrészleteket, amelyekkel a felhasználók a munkájukat megkönnyíthetik. Ezek mindig azonos módon működnek. Pl.:menetvágás, fúrás, menetfúrás

A ciklus Ugyanazon feladat leírására más-más G kódok és címek használhatók, így a konkrét vezérlésre jellemző felhasználói leírásokból (gépkönyv) kell tájékozódni. Mozgásciklusok elemei: Gyorsmeneti pozicionálás adott pontig; a célhelyzet megközelítése biztonsági távolsággal; elmozdulás előtolással; gyorsmeneti pozicionálás vissza a kezdőpontig.

Ciklusok A vezérlő típusától függ, hány ciklus van beépítve. A gépi fix ciklusok mindig egyformán működnek, a konkrét technológiai és geometriai adatokat a programozónak kell megadnia a főprogramban. Használatuk nagymértékben leegyszerűsíti a programozó munkáját. A ciklusok behívása ( gépi ciklus) a főprogramból történik a megfelelő paraméterek megadásával. A gépi fix ciklusok közül több szabványos.

Esztergálás nagyoló ciklus három fogással. Ciklusok - nagyolás Esztergálás nagyoló ciklus három fogással. Egy fogás ráhagyása

Esztergálás ciklusai Elemi fix ciklusok – az alkatrészkontúr két elemből áll, a ciklus végrehajtása egy fogással történik. Hosszesztergáló ciklus, oldalazási ciklus, menetesztergálási ciklus. Egyszerű fix ciklusok – Többször hajtja végre a vezérlés az elemi ciklust Összetett fix ciklusok – Kontúrja körökből és egyenesekből állhat, letöréseket, lekerekítéseket tartalmazhat. A vezérlés kiszámítja a fogásvételi egyenesekkel a kontúr metszéspontjait.

Elemi fix ciklusok Hengeres és kúpos felületek hosszesztergálása (G77) Általános formátuma: G77 X.. Z.. I.. F.. X, Z végpont koordináták I Kúpesztergálásnál a kúp X irányú előjeles, növekményes mérete F előtolás Oldalazási ciklus (G79) G79 X.. Z.. F.. K.. K kúposság Z irányú mértéke

Esztergálás, külső

Menetesztergálás G78 1 – Pozicionálás névleges méretre 2 – Fordulat, előtolás megadása 3 – Fogásvétel 4 – Override kapcsolók letiltása (menettorzulás) 5 – Menetvágás 6 – Szerszám kiemelése 7 – Override vissza 8 – Szerszám vissza a kiindulási pontra G78 X.. Z.. F.. I.. A menet emelkedése megegyezik az előtolással Fogások

Egyszerű fix ciklusok Alkalmazása nagyolással kész méretre készíthető felületek készítésére. Hossz és keresztirányú nagyolás (G70 és G71) G70 vagy G71 X.. Z.. H.. D.. [F.. S] D fogásvétel; F előtolás; S fordulatszám; H kúpos felületek készítésénél az utolsó elemi ciklus Z vagy X koordinátája. Fogásfelosztás – a vezérlés a ciklus kezdőpontja és a végpontja közötti szakaszt D fogásra osztja. Ha ez nem egész szám, akkor egyel csökkenti a fogások számát, és ezzel a számmal osztja a felosztandó távolságot. X utolsó elemi ciklus átmérője Z első elemi ciklus Z koordinátája

Hossz és keresztirányú nagyolás

Példa hossz- és keresztirányú nagyolásra

Összetett ciklusok G70 Simítási ciklus G71 Hosszesztergálási ciklus G72 Oldalazási ciklus G73 Kontúrkövető nagyoló ciklus G76 menetesztergálási ciklus L93 beszúrás Általános formátuma: G.. A.. P.. Q.. U.. W.. D.. [F.. S.. T..] A – simítást leíró alprogram azonosítója P, Q – a kontúrt leíró első és utolsó mondat címe U, W – simítási ráhagyás X és Z irányban D – fogásvétel (sugárirányú érték)

G71 Hosszesztergálási ciklus

G72 Nagyoló oldalazási összetett ciklus

G73 Kontúrkövető nagyoló ciklus D címen a fogások számát kell programozni

L93 Beszúrásiási ciklus

L93 Beszúrásiási ciklus paraméterei

Ciklusok - fúrás G81 1 – A biztonsági távot tartva a furat helyéhez állás 2 – Fordulatszám, előtolás megadás 3 – Fúrás előtolással 4 – Visszamenet gyorsjárattal Programozása vezérlőtől függően: N10 G81 X… Y … Z-30 R3 (Z) [FAUNAC, NTC] R=visszatérési pont Z=fúrás végpontja N10 L81 X… Y… R2=3 R3=-30 [SIEMENS] R2=visszatérési pont R3=fúrás végpontja

Mélyfúró ciklus A Fúrás tengelyének megadása: G17  fúrás tengelye Z; G18  fúrás tengelye Y; G19  fúrás tengelye X.

Főbb furatmegmunkálási ciklusok G kód megnevezés G71.1 G72.1 Körmarás G73 Nagysebességű mélyfúrás G74 Balmenet G75 Fúrórudas megmunkálás G76 G77 Visszasüllyesztés G78 G79 G81 Fúrás G82

Főbb furatmegmunkálási ciklusok G kód megnevezés G83 Mélyfúrás G84 Menetfúrás G85 Dörzsölés G86 Fúrórudas megmunkálás G87 Visszafelé megmunkálás fúrórúddal G88 G89 Az NC mondat általános felépítése: G.. X.. Y.. Z.. Q.. R.. P.. D.. K.. I.. J.. E.. H.. F.. L..

Furatmegmunkálási paraméterek G A ciklus kódja; X,Y A furatközéppont pozíciója; Z Furatmélység; Q Növekményes adat, ciklusonként eltérő (körsugár, fogásmélység; R Megközelítési pont; P Kivárási idő, vagy a fordulatok száma a furat alján; D Növekményes távolság (eltérő jelentésű); K Növekményes adat ciklusfüggő; I Csökkentett előtolás távolsága; J Kivárási idő forgásirányváltáskor; E Előtolás-változtatás %-a; H Visszaút sebességének változása; F Előtolás; L A ciklus ismétlési száma.

A szubrutin Egy alkatrész megmunkálása közben egy programrészt többször is fel lehet használni, mert a munkadarabon azonos geometriájú felületelemek, vagy felületelem csoportok találhatók. Szubrutinok azok a programrészletek, amelyek a főprogramban találhatók, elhelyezésüket tekintve a programvége kód után következnek és többször felhasználhatók. A CNC vezérlők lehetővé teszik, hogy az egyik mondatszámról a másikra lehessen ugrani, hogy onnan folytatódjon a megmunkálás.

A szubrutin

Az alprogram Bizonyos geometriai csoportok több alkatrészen is előfordulnak. Az önállóan is működő rövid programokat, amelyeket bármely főprogramba be lehet illeszteni, alprogramnak nevezzük.

Példa alprogram alkalmazására

Paraméteres alprogram A korszerű CNC-vezérlők nemcsak egyszerű alprogramozást tesznek lehetővé, hanem az egyes programváltozókat megengedik paraméterekként kezelni. A paraméterekkel logikai és aritmetikai műveletek is végezhetők. A műveletek lehetnek relációk, egyenlőségek, negációk, összeadások, kivonások, osztások, szorzások, esetleg magasabb fokú matematikai műveletek.

Központfurat készítése % 3411 Program kezdet, azonosító N1 G17 G90 G95 G00 X. . . Y. . . Z. . . F. . . S. . . T. . . M03 M06 M08 N1 Az X-Y fősík kiválasztása, abszolút méret megadása, az előtolás mm/ford-ban,gyorsmenet a furat középpontjára a munkadarab síkja fölé, főorsó-fordulatszám és előtolás megadása, forgásirány az óramutatóval megegyező irányba, szerszámcsere indul, hűtés bekapcsol. N2 G01 Z. ... N2 Előtolás a furat megadott mélységéig. N3 G04 L... N3 Várakozás a megadott ideig (L címen). N4 G00 Z... N4 Visszahúzás a biztonsági távolságig. N5 M02 N5 Program vége.

Zsákfurat telibe fúrása N1 Az X-Y fősík kiválasztása, abszolút méret megadása, előtolás mm/ford-ban, gyorsmenet a furat középpontjára főorsó-fordulatszám és előtolás megadása, forgásirány megadása, szerszámcsere indul, hűtés bekapcsol. N55 Fúróciklus definiálása, furat középpont (X, Y), első Z megközelítési méret, második Z fúrás mélység, technológiai adatok, várakozási idő paramétere (L) N56 Meghívott ciklus törlése. % 3412 N1 G17 G95 G00 X… Y… Z… F… S… T… M03 M06 M08 … N55 G82 X… Y… Z… Z… F… F… S… T… L… N56 G80

Mélyfúró ciklus 1. Z a furat mélysége, 2. Z egy menetben fúrható mélység (inkrementális), 3. Z visszahúzás mértéke (inkrementális a) esetben – forgácstörésnél, b) esetben fúrószerszám öblítésénél abszolút méret) % 3413 N1 G17 G95 G00 X… Y… Z… F… S… T… M03 M06 M08 … N55 G83 X… Y… Z… Z… Z… F… S… T… L… N56 G80

Esztergálás, külső A szerszámmal biztonsági távolságra a darab elé kell pozícionálni gyorsmenettel, ez 1...2 mm a darab előtt a d1 átmérőn. A fogásvétel a munkadarab tengelye felé (X mozgás) gyorsjárattal. Következik az esztergálás előtolással. Az esztergált felület végén (l méret elérésekor) kiemelés előtolással d1-re. Az előtolást azért kell alkalmazni, mert a κ> 90° főél-elhelyezési szögű szerszámok használata esetén a szerszám élén maradó forgácskeresztmetszet gyorsmozgással leszakíthatja a szerszám hegyét. Következik a visszaállás az induló pozícióra gyorsmenettel. A fogásszám szerint ismételni kell a fenti mozgássort a teljes ráhagyás eltávolításáig.

Esztergálás, külső

Esztergálás, belső kúpfelület Fogásvétel után az esztergálás a Z tengely mentén egészen a kúp alkotójának és a fogásmélység egyenesének metszéspontjáig tart. A metszésponttól az előtoló mozgás a kúp alkotóját követi. Az eddig ismertetett esztergálási stratégia szerint a mozgássort addig kell ismételni, míg a kúp d2 átmérőjét el nem érjük. Simításkor értelemszerűen a d2 méretre pozícionálunk, majd a kúp alkotóját követve elvégezzük a simítást.

Beszúrás, leszúrás

Beszúrás, leszúrás A CNC-esztergálás esetén a beszúrókést mindig keskenyebbre választjuk, mint a beszúrás b szélessége. A beszúrás szélességének mérete és tűrése úgy tartható be pontosan, hogy a beszúrókés jobb és bal oldali élével egy-egy beszúrást végzünk. Nem szabad megfeledkezni arról, hogy a szerszámkorrekciót a jobb és a bal oldali élére át kell helyezni a mozgás sorrendjének megfelelően.

Külső, belső élletörés A szerszám a munkadarab elé pozícionál a letörés vonalának meghosszabbításában gyorsmenettel, majd előtolással elvégzi a munkafolyamatot. Kezdéskor a fogásmélység maximális, majd fokozatosan nullára csökken. A műveletelemet célszerű az azt követő palástfelület simításával összekapcsolni, így nem marad sorja a letörés végén.

Éllekerekítés A szerszámmal a munkadarab elé a lekerekítés kezdőátmérőjére kell pozícionálni, majd a munkadarab megérintése következik előtolással. A lekerekítés esztergálása során a fogásmélység nulláról maximumig nő, majd újra nullára csökken. A műveletelemet célszerű összevonni a névleges átmérő simításával, így a szerszámnak az anyagból való kilépése elmarad, és nem képződik sorja a lekerekítés végén.

Alászúrás A szerszámmal az alászúrás irányának meghosszabbításába kell pozícionálni. Előtolással elvégezzük az alászúrást, majd rövid várakozás után gyorsmenettel ugyanazon az útvonalon vissza kell húzni a szerszámot. A gyakorlatilag nulla forgácstér miatt indokolt a technológiai jellemzők csökkentése.

Külső menet esztergálása A szerszámmal a menet névleges átmérőjére kell pozícionálni. A pozícionálás hosszmérete a munkadarab előtt 2...3 menetemelkedésre célszerű, hogy a vezérlőnek legyen elég ideje az álló szánt felgyorsítani a szinkronizált menetesztergáló mozgás sebességére. A fogásvételt előtolással végezzük. Az override kapcsolók tiltása után vezérlő szinkronizálja a főorsó fordulatszámát és az előtolást (sebesség interpoláció), így végezzük el a menetesztergálást. A kést gyorsmenettel emeljük ki a menet névleges átmérője fölé. Ebben a pontban az override kapcsolókat újra engedélyezni kell. A szerszám visszahúzása a kiindulási hosszra gyorsmenettel. A fogásszámnak megfelelően ezt a ciklust meg kell ismételni.

Menetesztergálás

Síkfelület marása A szerszámot - ha a marógép teljesítményviszonyai megengedik – mindig szélesebbre kell választani, mint a felület szélessége. Gyorsmenetben fél szerszámátmérővel a darab elé pozícionálunk és fogást veszünk. Előtolással végigmunkáljuk a felületet úgy, hogy a szerszám utolsó foga is elhagyja a mart felületet, tehát egy fél szerszámátmérővel túlmegyünk a hosszméreten. Így a megmunkált felületet a maró nem karcolja össze.

Sarokfelület marása Ha a sarokfelületnek van szabad kifutása, akkor gyorsjáratban a felület elé kell pozícionálni fél átmérővel B mélységben a fogásvételnek megfelelően. Az l hossz marása után ki kell futtatni a marót a felületről. Ha nincs a sarokfelületnek szabad kifutása, akkor előtolással veszünk fogást.

Kontúrpalást-felület marása A szerszámmal a munkadarab fölé pozícionálunk gyorsmenettel. A marás mélységét előtolással érjük el. Az automatikus szerszámsugár-korrekció bekapcsolása után a kontúrt körbe járjuk a programozott előtolással. A marás befejeztével kikapcsoljuk az automatikus szerszámsugár-korrekciót, majd gyorsmenettel kiemeljük a szerszámot a munkadarab fölé.

Horony marása A horony valamelyik végére pozícionáljuk a szerszámot. Fogásvétel előtolással. A marás befejeztével a marót is előtolással emeljük ki, így a maró éle nem sérül meg. Ujjmarót akkor használunk, ha a szerszámnak előzetesen férőhelyet munkálunk ki, például fúrással. Méretes szerszámot (amelynek megegyezik az átmérője a horony szélességével) csak akkor használjunk, ha a horony nincs tűrésezve. Ellenkező esetben kontúrmarással dolgozzunk.

Belső horony marása A tárcsamaróval, amelynek átmérője kisebb d1-nél a furatba pozícionálunk. Előtolással fogást veszünk, majd körinterpolációval elkészítjük a hornyot. Visszaállva a furat tengelyvonalába, a szerszám kiemelhető a furatból gyorsmenettel.

Fenéksüllyesztés Hosszlyukmaróval vagy ujjmaróval a furat fölé pozícionálunk. A fogásmélységet elő tolással érjük el. Fel kell venni a d2 méretet, majd körinterpolációval körbe kell járni a süllyesztést. A megmunkálás végén újra a furat közepére állunk, majd gyorsjárattal a szerszám kiemelhető.

Egyenes interpoláció 3D-s maráskor A 3D-s marógép főorsója nem billenthető, ezért gömbvégű marószerszámot kell használni, mert akkor a szerszám geometriája - a gömb - biztosítja, hogy a munkadarab felületére merőlegesen helyezkedjen el a pillanatnyi látszólagos szerszámtengely. Az egyenközű pályáról tanultakat kell kiterjeszteni három irányban. A gömb érintési pontja és a gömb középpontján átmenő egyenes mindig merőleges a felületre. %3441 N1 G17 G90 G54 G00 X... Y... Z... F... S... T... M03 M06 N55 G00 X. . . Y. . . Z. . . N56 G01 Z... N57 G01 X... Z... Z... F... N58 G00 Z... kezdőpont fölé pozícionálunk A programrészlet N55 jelű sorában a kezdőpont fölé pozícionálunk, az N56-ban előtolással fogást veszünk, majd az N57-es mondatban az egyenes végpontját határozzuk meg mind a három koordináta adatával.

Menet marása körinterpolációval Jobbos menet Balos menet

CNC szerszámgép szerkezete Gépágy: Nagy merevség, pontosság jellemző, vannak függőleges, ill. ferde szánelrendezésűek

Vezetékek Napjainkban gördülő vezetékeket alkalmaznak a forgácsoló szerszámgépek döntő többségénél. Ezek lehetnek golyós illetve görgős kivitelűek a terhelés függvényében. A nagy pontosságot a vezetékek és a szánok mozgatásához használt menetes orsó – anya elempár megfelelő minősége biztosítja. A pontosságot növeli a golyós orsó – golyós anya elempár alkalmazása. Az anyából két darab alkot egy egységet így a rendszer játékmentes és előfeszíthető.

Motorok Szabályozott egyenáramú vagy váltóáramú hajtómotorral közvetlenül hajtva, az orsó elfordulását mérve (közvetett útmérés) pontos szánmozgást lehet elérni. Főhajtóműveknél az aszinkron váltóáramú motorokat alkalmazzák. Az előtoló hajtások motorjainak (pozícionáló motorok) legfontosabb tulajdonsága a nagy, ugyanakkor egyenletes gyorsító - lassító képesség .

Útmérő rendszerek Abszolút mérés az a mérési eljárás, amikor a szánelmozdulásra vonatkoztatott minden méret egy kiindulási ponthoz, a mérőrendszer nullpontjához mérve abszolút értelemben jelenik meg. Növekményes mérés az, amikor a szánelmozdulás mértékét egy-egy útméret egység folyamatos megszámlálásával érzékeljük, ill. e diszkrét egységek egész számú többszörösével adjuk meg minden útszakaszra külön-külön, nem a nullponthoz, hanem a korábbi szánhelyzethez képest az útegységek összeszámlálásával.

Útmérés A legtöbb szerszámgépnél az útmérés fotoelektromosan történik. A mértékmegtestesítő egy igen finom vonalkás rács, amelyet különféle hordozókra (pl. üvegléc, vagy üvegtárcsa, stb.) visznek fel. A mértékmegtestesítőn lévő osztásrácsra eső fény az osztásrácson elhajlik, nagy osztásperiódus esetén (ami lényegesen nagyobb mint a fény hullámhossza) az elemek úgy esnek egybe, hogy a párhuzamosan megvilágított fényáteresztő rács mögött az osztás struktúrájának megfelelő "osztáskép" alakul ki. Ha a rács osztásperiódusa azonos nagyságrendű a fény hullámhosszával, akkor az elhajlott sugárelemek komplex átfedése - egy interferencia-minta - alakul ki. A durvább osztások letapogatása lényegében a ábrán bemutatott árnyékvetés elve szerint történik. A mértékmegtestesítő és egy letapogató rács egymáshoz képesti elmozdulása világos - sötét modulációt okoz, amit a fotóelemek érzékelnek

Szerszámtartó Önálló szerkezeti egységként az egyik legfontosabb szerepet töltik be a gép felhasználhatósága során. A szerszámokat a T címkóddal lehet kiválasztani (pl. T01). T címre általában 2 jegyű szám írható be, de ez gépfüggő. Ez a számjegy: a kiválasztott szerszámot - revolverfej esetén a pozíciót - határozza meg. Marógép szerszámtartó

Szerszámtárak Dob

Szerszámcserélő

Szerszámcserélő

Karbantartás Kenést gépkönyv szerinti minőségben és gyakorisággal kell alkalmazni. A helytelen kenőanyag megválasztás a szánok berágódását és a szervomotorok tönkremenetelét eredményezi. A vezetékek szabadon levő elemeit burkolni kell teleszkópos, vagy harmonikás vezetékvédővel. Ezek sérülése a fémforgács, illetve a hűtőfolyadék bejutását eredményezi. A hűtőfolyadék tartályát a használattól függően tisztítani kell. A szíjak feszességét a használattól függően ellenőrizni és utánállítani, és tisztán kell tartani. A gépek hibaüzeneteket adnak nem megfelelő kezelés és programozás esetén, vagy ha a működés feltételei nem biztosítottak.

CNC gyártástervezés A felfogási terv tartalmazza a munkadarab azonosításához szükséges adatokat,a munkadarab vázlatát a felfogáshoz szükséges főbb méretekkel, a munkadarab koordinátáit a gép koordinátáihoz viszonyítva, valamint a befogókészülék megnevezését. Az elkészítéséhez szükséges segédleten fel kell tüntetni a gép felfogóelemeinek jellemző méreteit, a programozható munkatartományt. Segédletként szerepelnek a különböző készülékek, katalógusok is.

CNC gyártástervezés A megmunkálási terv a művelettervhez, műveleti utasításhoz hasonlóan tartalmazza a munkalépéseket, a technológiai adatokat, a szerszámterv azonosítási számát és a munkadarab azonosításához szükséges adatokat. A segédletek a technológiai tervezéshez szükséges szempontokat tartalmazzák.

CNC gyártástervezés A szerszámterv a műveleti sorrendnek megfelelő szerszámok adatait és a hozzájuk tartozó technológiai adatok kódjeleit, a szerszámok vázlatát, beállítási méretét tartalmazza. Segédletként szerszámkártyákra van szükség, amelyeken feltüntetik a szerszámok jellemző adatait, a különböző anyagminőségekhez és az adott géphez tartozó technológiai adatok kódjelét.

CNC gyártástervezés A koordináta terv a munkadarabnak a programozás koordináta rendszerében való ábrázolása. Elkészítésének alapja a felfogási terv, mint segédlet. A koordinátaterv tartalmazza a megmunkáláshoz szükséges összes útinformációt, a munkadarab és a szerszám relatív pályáját .

CNC gyártástervezés A programlap az előbbi tervek alapján állítható ki és a megmunkálási terv szimbolikus leírását tartalmazza. Segédletként a gép kódtáblázatára van szükség, amely a gépen beállítható technológiai adatok kódjelét tartalmazza.

VÉGE