Strona główna

Ćwiczenie laboratoryjne nr 11


Pobieranie 35.28 Kb.
Data18.06.2016
Rozmiar35.28 Kb.

ĆWICZENIE LABORATORYJNE NR 11



Komputerowo wspomagane programowanie obrabiarek sterowanych numerycznie
Dr inż. Janusz Pobożniak

1Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznanie z pakietami do programowania obrabiarek sterowanych numerycznie, na przykładzie pakietu GTJ-T opracowanego w Instytucie Obróbki Skrawaniem w Krakowie.

2Wymagane wiadomości


Realizacja ćwiczenie wymaga znajomości następujących zagadnień:

  • Punkty charakterystyczne obrabiarki (punkt zerowy obrabiarki, punkt wyjściowy obrabiarki, punkt odniesienia narzędzia, punkt zerowy detalu, punkt wymiany narzędzia, punkt rozpoczynania programu)

  • Struktura programu sterującego (bloki, słowa, adresy)

  • Funkcje przygotowawcze i pomocnicze

  • Dobór parametrów obróbki (prędkości obrotowe wrzeciona, posuw, głębokości skrawania)

  • Dobór narzędzi i wielkości charakterystyczne geometrii narzędzi tokarskich

  • Procesy technologiczne części typu bryła obrotowa

  • Możliwości technologiczne tokarek sterowanych numerycznie

  • Przygotowywanie tokarek sterowanych numerycznie do pracy

3Ogólne informacje o pakiecie GTJ-T

Pakiet GTJ-T przeznaczony jest do wspomagania prac związanych z projektowaniem procesów technologicznych obróbki na tokarkach SN. Zasadnicze elementy składowe przedstawiono na Rys. 1. Główne funkcje realizowane przez zasadnicze moduły są następujące:

Procesor geometryczny

  • kontrola poprawności programu (tryb wsadowy) obróbki części, sprawdzenie ewentualnych błędów i ich identyfikacja,

  • obliczenia geometryczne elementów określonych w programie obróbki,

  • wyliczenie przejść dla poszczególnych zabiegów (wyznaczenie trajektorii ruchów każdego narzędzia),

  • utworzenie danych pośrednich.

Postprocesor

  • sprawdzenie możliwości realizacji danych CLF na obrabiarce,

  • kodowanie i dopasowanie danych od potrzeb i możliwości obrabiarki (np. kodowanie prędkości obrotowej wrzeciona)

  • formatowanie bloków programu sterującego obrabiarką,

  • zapis gotowego programu sterującego w pamięci dyskowej

Symulator obróbki

  • wczytanie programu sterującego tokarką SN i kontrola jego prawidłowości,

  • wykonanie na ekranie monitora rysunku przemieszczeń wszystkich narzędzi użytych w programie wraz z opisem każdego realizowanego bloku.




Opis technologii obróbki polega na zdefiniowaniu właściwego narzędzia i określeniu zakresu wykonywanych nim zabiegów. Dane o narzędziu (wymiary, parametry skrawania, itp.) mogą być zadawane w programie lub też pobierane ze specjalnie utworzonych w tym celu baz danych narzędziowych.


Rys. 1 Struktura pakietu GTJ-T

Instrukcje języka GTJ-T wykorzystywane w programie źródłowym można podzielić na następujące grupy:

  • instrukcje systemowe definiujące sposób przetwarzania danych przez procesor i postprocesor,

  • instrukcje identyfikacyjne określające przedmiot, obrabiarkę oraz materiał,

  • instrukcje geometryczne definiujące elementy geometryczne oraz opisujące kształt i wymiary przedmiotu obrabianego przed i po obróbce,

  • instrukcje technologiczne definiujące użyte narzędzia oraz opisujące sposób obróbki.

Kolejność występowania instrukcji w programie obróbki powinna być w zasadzie zgodna z kolejnością ich wymienienia powyżej. Wynika to z faktu, że powołanie się na dowolny element (np. na element profilu w instrukcji technologicznej) musi być poprzedzone definicją tego elementu (definicją profilu), która z kolei może być podana po zdefiniowaniu wszystkich elementów geometrycznych wchodzących w jego skład. W następnych punktach podano dodatkowe informacje o dwóch ostatnich grupach instrukcji (geometrycznych i technologicznych). Szczegółowa składnia wraz z przykładami użycia podane są w dokumentacji do pakietu GTJ-T [2] oraz pomocy komputerowej.


3.1Instrukcje geometryczne

Konieczne dla zaprojektowania obróbki dane geometryczne wprowadzane są zgodnie z zasadami geometrii zorientowanej (tzn. linie i okręgi posiadają zwroty) lub też mogą zostać zaimportowane z rysunku, utworzonego w systemie CAD i zapisanego w formacie DXF. Wszystkie dane podaje się w prawoskrętnym układzie współrzędnych prostokątnych o osi poziomej (osi obrotu wrzeciona) oznaczonej Z i skierowanej w prawo. Oś pionowa, oznaczona X, ma dodatni kierunek skierowany do góry. Układ ten jest stały, niezależny od układu współrzędnych tokarki, dla której opracowywany jest program sterujący. W razie potrzeby, zmiany oznaczeń lub zwrotu osi dokona program postprocesora.


Rys. 2 Profile wykorzystywane przy definiowaniu geometrii



Wymiary w osi X standardowo podawane są jako średnicowe (tak na ogół wymiarowane są części przeznaczone do obróbki tokarskiej). W razie potrzeby, sposób podawania wymiarów w osi X można zmienić na promieniowy (przy pomocy instrukcji RON i Rof).

PLOT=S0.84/D-14

P1=Z25/X0

L1=Z25/X0/Z30/X20

L2=LZ/X20

L3=LX/Z40

L4=LZ/X60

L5=Z70/X60/Z90/X40

L6=LZ/X44

L7=LX/Z150

L8=-LZ/X80

L9=LX/Z115

L10=Z115/X90/Z90/X120

L11=-LZ/X110

C1=Z70/X130/R-15

L13=LX/Z40

C2=Z25/X130/R15

l12 c1 c2

l19 c2 a180

L14=-LX/Z0

l28 z126 x44 a45

l29 lz x56

P2=Z0/X0

c11=c1


l30=c1 a180



PF1=P1/L1/L2/L3/L4/L5/L6/ l28 l29 L7/L8/L9/L10/L11/C1/l30 i2 c11 L12/I2/C2/l19/L14/P2

rys=S0.74/L-10/D-16

L17=LX/Z155

L18=-LZ/X170

pf2 p1 l1 l2 l17 l18 l14 p2

rys pf


Rys. 3 Przykład fragmentu programu z opisem geometrii oraz wizualizacja kształtu na ekranie
Celem instrukcji geometrycznych jest opisanie kształtów i wymiarów dwóch profili (Rys. 2): półprzekroju gotowego wyrobu (profil oznaczony PF1) oraz półfabrykatu (profil PF2). Opisanie tych kształtów umożliwia:

  • wyznaczenie obszaru, który ma zostać usunięty podczas cyklu obróbki zgrubnej, za obszar ten przyjmowana jest powierzchnia ograniczona obydwoma zdefiniowanymi profilami,

  • wyznaczenie torów ruchu dla obróbki pólwykańczająćej i wykańczającej. tory te są wyznaczane równolegle do elementów profilu PF1, z uwzględnieniem naddatków.


MACHINE 'TZCN2

MATERIAL 'Br†z-NTH2

ovs.5 L8 L19

TOOL40 FA40 korektor22 CODE5 PZ-225 PX0 CS90 FR0.6 M3 DIAM20 ' NWKc20 + W09 + PTPa4/2 ; U2

DRILL z157 dlugosc157-25 i45 i15

TOOL1 FA1 CODE1 PZ-177 PX322.6 CS94 FR0.4 M4 DPCT2.75 AF87 AP52 R0.4 ' SVBJL 2020.11 S + GLOWICA GORNA ; U3

TOCZ L8 L19

goto z70 rap

KIESZEN C1 L12

TOOL2 FA2 CODE1 PZ-177 PX320 CS94 FR0.4 M4 DPCT3 AF0 AP60 R0.4 ' PTFNL2020.16 PFN + GLOWICA GORNA ; U3

planuj -L7

TOOL5 FA5 CODE2 PZ-177 PX320 CS130 FR0.12 M4 AF87 AP52 R0.4 ' SVBJL 2020.11 S + GLOWICA GORNA ; U3

FINI L8 L19


TOOL10 -FA10 CODE1 PZ-270 PX-13 CS220 FR1.2 M4 DPCT4 AF287.5 AP342.5 R0.4 ' S20-SDQCR PFN + N08 ; U2

TOCZ L6 L3

TOOL20 -FA20 CODE1 PZ-250 PX-20 CS94 FR0.4 M4 DPCT4 AF273 AP328 R0.4 ' S20-SDUCR PFN + N09 ; U2

tocz l29 l28

KIESZEN L5 L3

TOOL3 FA3 CODE4 PZ-152 PX326 CS80 FR0.1 M4 R0.4 ANG90 WIDE6 ' NNPa-c2516 PFN + GLOWICA GORNA ; U3

grov1 X80 Z124 WIDE8 DEEP1.5

TOOL3 FA4 CODE3 PZ-152 PX320 CS19 FR1.5 M4 R0.2 ANG90 METR ' NNPa2012Gwint + GLOWICA GORNA ; U3

NAC2 X80 Z150 -DLU27 Prze6

TOOL30 -FA30 cor32 CODE3 corr32 PZ-280 PX-43 CS19 FR2 M4 R0.4 ANG90 METR ' NNWc2020Gwint + N01 ; U2

nacinaj wewnetrzny X56 Z150 dlugosc-15 przejsc7

Rys. 4 Przykład fragmentu programu z opisem geometrii oraz wizualizacja kształtu na ekranie



Przykład fragmentu programu źródłowego oraz odpowiadający mu kształt zamieszczone są na Rys. 3. Składnia poszczególnych instrukcji oraz szczegółowe zasady i wymagania podane są w dokumentacji pakietu GTJ-T [2] a także w pomocy komputerowej.




3.2Instrukcje technologiczne

Instrukcje technologiczne służą do opisu przebiegu obróbki. Pozwalają zdefiniować lub wybrać z katalogu właściwe narzędzie, określić punkt jego wymiany, zadać wymagany naddatek a także parametry i zakres wykonywanego zabiegu.

Zaprogramować można pojedyncze przejścia narzędzia (instrukcje GOTO), jak również całe zabiegi:

  • obróbki zgrubnej (RUGH, POCK),

  • obróbki pólwykańczająćej i wykańczającej (CONT, FINI),

  • obróbki rowków (GROV),

  • nacinania różnego typu gwintów (THRD)

  • wiercenia, rozwiercania, gwintowania (driill, ream, tapp).

Ruch narzędzia od punktu końcowego do punktu wymiany narzędzia oraz do punktu początkowego kolejnego zabiegu odbywa się po jak najkrótszej drodze, tzn. po linii prostej łączącej oba punkty. Jeżeli mogłoby to spowodować kolizję narzędzia z obrabianym przedmiotem, można zdefiniować za pomocą instrukcji realizację przejścia w kilku ruchach tak, aby uniknąć kolizji (ominąć obrabiany przedmiot w bezpiecznej odległości).

Realizację każdego zaprogramowanego zabiegu można prześledzić na monitorze (rysowane są tory ruchów narzędzia na tle rysunku półfabrykatu i gotowego wyrobu) lub też można przejść bezpośrednio do programowania kolejnych zabiegów. Kolejność wykonywania zabiegów na obrabiarce jest zgodna z kolejnością ich zaprogramowania w części technologicznej programu. Część technologiczna musi być poprzedzona zdefiniowaniem profilu PF1 (gdy używane będą instrukcje obróbki zgrubnej i dokładnej) oraz profilu PF2 (gdy używane będą instrukcje obróbki zgrubnej).

Pierwszą instrukcja części technologicznej powinna być instrukcja określająca punkt wymiany narzędzia (instrukcja CTUR).

Przykład fragmentu części technologicznej programu źródłowego GTJ-T oraz odpowiadające mu ruchy narzędzi są pokazane na Rys. 4. Składnia poszczególnych instrukcji oraz szczegółowe zasady i wymagania podane są w dokumentacji pakietu GTJ-T [2] a także w pomocy komputerowej.




3.3Symulacja obróbki

Przy pomocy symulatora obróbki (Rys. 5) można skontrolować na monitorze komputera przebieg realizacji oraz prawidłowość programu sterującego. Podczas symulacji wyświetlany jest aktualnie realizowany blok, parametry i warunki obróbki (prędkość skrawania, posuw roboczy, stan chłodzenia, itp.), pozycja narzędzia w układzie współrzędnych, itp. Sprawdzana jest również ewentualna kolizja narzędzia z przedmiotem obrabianym. Istnieje możliwość modyfikacji przebiegu obróbki przez zmianę treści programu sterującego.


Rys. 5 Symulacja obróbki


4Przebieg ćwiczenia


Dla zdanego detalu i wskazanej operacji:

  • wybrać położenie układu współrzędnych detalu oraz punktu wymiany narzędzia

  • opisać geometrię detalu w języku źródłowym GTJ-T

  • zaprogramować obróbkę za pomocą instrukcji technologicznych, włączając w to dobór odpowiednich narzędzi i parametrów obróbki

  • wygenerować program sterujący

  • sprawdzić poprawność realizacji programu poprzez symulację

  • sprawdzić poprawność realizacji programu na obrabiarce

5Sprawozdanie

Sprawozdanie powinno zawierać:

  • rysunek warsztatowy detalu dla którego programowana jest obróbka

  • wydruk programu źródłowego

  • kopię ekranu z wizualizacją konturu detalu

  • kopię ekranu z symulacją torów narzędzi

  • wydruk wygenerowanego programu sterującego NC w postaci tabularycznej

  • kartę ustawienia obrabiarki

  • kartę ustawczą narzędzi

  • wersję elektroniczną programu źródłowego

6Literatura pomocnicza

  1. Florkowski Aleksander ”Projektowanie procesów technologicznych dla OSN w systemie CAD/CAM”, Konferencja Naukowa Podstawy Projektowania Procesów i Systemów produkcyjnych, Kraków 1993

  2. Florkowski Aleksander, Semczuk Janusz, Komputerowe wspomaganie programowania OSN, Programowanie tokarek SN, Prace Instytutu Obróbki Skrawaniem, Kraków 1993

  3. Shah Raymond, Sterowanie numeryczne obrabiarek – Poradnik, WNT, Warszawa 1975

  4. Stach Bronisław, Podstawy programowania obrabiarek sterowanych numerycznie, WSiP, Warszawa 19990




©snauka.pl 2016
wyślij wiadomość