CNC programozás

1. CNC programozás CNC alapok

2. Vezérlő berendezések fajtái • CNC vezérlő: Számítógépes NC • Lelke egy processzorokból felépített számítógép • Nem fix huzalozású hanem szabadon programozható logikájú • Adatfeldolgozási rendjét nem a fix huzalozás, hanem a processzor memóriájában elhelyezett rendszerprogram szolgáltatja • Egy időben több program is tárolható a memóriában • Mód van a programok láncolására (alprogram technika) • Lehetőség van a géphibák kompenzálására (pl.: holtjáték kiküszöbölése) • Programciklusok szervezhetők • Öndiagnosztika: CNC hibáinak feltárása • Adatmegjelenítés képernyőn történik grafikus tesztelés

3. Számjegyvezérlési módok 1. • PONTVEZÉRLÉS: A szerszám vezérelt pontját a sík vagy tér adott pontjára kell mozgatni. A vezérelt elmozdulás közben megmunkálás nem történik, a mozgatás sebessége gyorsmenettel történik. Az egyes koordinátatengely irányú elmozdulások között nincs funkcionális összefüggés. Az elmozdulás valamelyik koordináta tengellyel párhuzamosan történik. • Alkalmazási területe: Koordináta fúrógépek, ponthegesztő gépek, sajtológépek, kivágó gépek

4. Számjegyvezérlési módok 2. • SZAKASZVEZÉRLÉS: Nincs funkcionális összefüggés a különféle koordinátatengely irányú mozgások között. A vezérelt elmozdulás közben megmunkálás lehetséges. A szerszám a kiinduló ponttól a befejező pontig egyenes mentén mozog valamely tengellyel párhuzamosan, vagy két előtoló mozgás egyidejű bekapcsolásával a koordinátatengellyel meghatározott szögben (általában 45 fok). • Alkalmazási területe: Egyszerű eszterga és marógépek

5. Számjegyvezérlési módok 3. • PÁLYAVEZÉRLÉS: A különféle koordinátatengely irányú mozgások között funkcionális összefüggés van. A szerszám vezérelt pontja az előírt pályán mozog. A pálya sík és térgörbe is lehet. A koordináta tengelyek menti sebességek között valamilyen függvénykapcsolat van. A kontúrvonalat megadó görbét a gép elemi útszakaszok sorozatával közelíti. Ennek meghatározása a CNC belső számítógépével az úgynevezett interpolátorral történik. • Az egyidejűleg vezérelhető tengelyek száma szerint megkülönböztetünk 2D, 3D, 4D, 5D pályavezérlést.

6. Számjegyvezérlési módok 3. 2D-s pályavezérlés • Gyakran a vezérlés valamely tengelyt nem tud a többivel szinkronban vezérelni. Az ilyen tengely 1/2D-s • Előfordulhat, hogy egy 3 tengelyes gép egyszerre csak két tengely tud szinkronban mozgatni, de bármely két tengelyt. Az ilyen gép 2,5 D-s 2,5D-s pályavezérlés 3D-s pályavezérlés

7. CNC gépek koordináta rendszere • Jobbsodrású derékszögű koordináta rendszer (Descartes –féle) • Az első főtengelyt X, a második főtengelyt Y, a harmadik főtengelyt pedig Z-vel jelöljük

8. Koordináta rendszerek Esztergagép • a Z tengelyirány mindig a szerszámgép főorsójának szimmetriatengelye • a szerszám pozitív Z irányú mozgásakor a munkadarab és a szerszám közötti távolság növekedjen. 3 tengelyes marógép

9. Ha a szerszámgép kialakítása miatt vannak olyan részek, melyek párhuzamosan mozdulnak el a főtengelyekkel, ezek jelölése U, V, W . • Egyes gépeken a munkadarab a koordinátatengelyek körül elfordulhat. Az ilyen forgó tengelyeknek A, B, C, a szabványos elnevezése

10. Vonatkoztatási pontok

11. Gépi nullpont • Jele: M • A gépi nullpont a gép nem változó - nem eltolható koordináta rendszerének kezdőpontja (nullpontja). • Ezt a pontot a gép gyártója rögzíti, és a gépen lévő összes további koordináta rendszer és vonatkoztatási pont kiindulási pontja .

12. Referencia pont • Jele: R • A referenciapontot a szerszámgép gyártója választja meg. • A gép mozgástartományán belül mikrokapcsolókkal(egyéb jeladókkal) kijelölt pont. • Növekményes mérőrendszer esetén a gép bekapcsolása után a referenciapont felvétellel a szerszámot pontosan meghatározott helyzetbe lehet beállítani. • A referenciapont általában a munkatér határán található, és automatikusan elérhető. A referenciapont beállítása a vezérlőberendezés bekapcsolása után lehetővé teszi az útmérő rendszer hitelesítését. • A referenciapont koordinátái a gépi nullapontra vonatkoztatva mindig ugyanazok, pontosan ismert számértékek.

13. Munkadarab nullpont • Jele: W • A munkadarab nullapontja a munkadarab koordinátarendszerének kezdőpontja (nullapontja). Ez a pont szabadon választható, és gép beállításakor a gépi nullapontra vonatkoztatva rögzítjük. • A munkadarab nullapontjának kijelölésekor az a fontos, hogy megkönnyítsük a programozási munkát. • A koordinátákat lehetőség szerint közvetlenül tudjuk a műhelyrajzról átvenni. Ehhez a rajz mérethálózatát kell figyelembe venni. • Az alkatrészprogramban a koordináta értékeket mindig a munkadarab koordináta rendszerében kell megadni úgy, mintha a szerszám végezné a mozgást.

14. Szerszám vonatkoztatási pont • Jele: F • (A szerszám koordináta rendszerének kezdőpontja) • A szerszám geometriai méretet ehhez a ponthoz viszonyítva kell megadni. Ezeket az méreteket szerszámkorrekciós adatoknak nevezzük.

15. Szerszámcsere pont • Szabadon választható, kijelölhető pont • A munkatérben kell elhelyezni olyan helyen, ahol a szerszámváltások zavartalanul, a munkadarabbal vagy más elemmel való ütközés nélkül végbe mehet.

16. Gépi nullpont helyzete • A szerszámgépeken a referencia ponthoz viszonyított helyzete alapján a gépi nullpont lehet: • Lebegő: a gépi nullpont a mozgástartományon belül vagy kívül helyezkedik el és helyzete a referencia ponthoz képest ismert • Fix: a gépi nullpont és a referencia pont egybeesik, távolságuk nulla

17. Lebegő gépi nullpont

18. Fix gépi nullpont

19. CNC program felépítése • A CNC vezérlések programozási nyelve - hasonlóan a számítógépi programnyelvekhez- speciális szintaktikai és szemantikai szabályokkal rendelkezik. • A CNC program mondatokból áll. Egy mondat általában a megmunkálási folyamat egy szakasz, lépése • A mondatokat utasítások, szavak alkotják • A szó egy betűből és számjegyekből áll. A betűt címnek nevezzük. Pl.: X50 • A mondatokon belül a szavak sorrendje nem kötött • A változatlan utasításokat nem kell minden mondatban megadni (öröklődő utasítások)

20. CNC program felépítése 2 • NC program készítésekor leggyakrabban használt címek: • Mondatszám: N • Előkészítő funkciók: G • Koordináta adatok: X,Y,Z, U,V,W, A,B,C • Interpolációs adatok: I,J,K • Technológiai adatok (F, S, T, D, H) • Kiegészítő funkciók: M • A mondatszám az újabb vezérléseknél csak címke (label) megadása nem kötelező.

21. Szerszámok programozott pontja • A szerszámgép vezérlése a programozott pályán a szerszám programozott (vezérelt) pontját (P) mozgatja. • Fúró esetén a fúró csúcspontja • Esztergakés esetén a lekerekítési sugár koordinátatengelyekkel párhuzamos érintőinek metszéspontja • Marószerszám esetén a szerszámtengely és a homlokfelület metszéspontja

22. CNC programozás Esztergagép és marógép

23. Abszolút Minden pont koordinátáját a munkadarab nullponthoz viszonyítva kell megadni G90 X,Y,Z abszolút koordináták XI, YI, ZI növekményes koordináták Növekményes Az egyes pontok koordinátáját az előző ponthoz viszonyítva kell megadni G91 X,Y,Z növekményes koordináták Méretmegadás NCT100T vezérlésű CNC esztergagépnél X címen átmérőben kell megadni az értékeket mindkét méretmegadási mód esetén.

24. Gyorsmenettel történő elmozdulás (csak pozicionálásra használható) G00 X… Y… Z… Programozott előtolási sebességgel történő elmozdulás (lineáris interpoláció) G01 X… Y… Z… F… Egyenes mentén történő elmozdulás programozása

25. Abszolút méretmegadás esetén G90 G00 X30 Y10 Növekményes méretmegadás esetén G91 G00 X-20 Y-10 VAGY G90 G00 XI-20 YI-10 Példa egyenes programozására

26. Körív programozása/sík kiválasztása/ • A körív programozása a legtöbb CNC gép esetén csak síkban lehetséges. Ezért a körív programozása előtt ki kell választanunk a megmunkálás síkját: G17 - XY sík kiválasztása G18 - XZ sík kiválasztása G19 - YZ sík kiválasztása

27. Körív programozása/körüljárási irányok/ • Ha egy pontból a következő pontba körív mentén akarok eljutni ezt megtehetem az óramutató járásával ellentétes és megegyező irányba. G02- OJM irány G03- OJE irány • A szabvány szerint az irány megállapításához az adott síkot a síkra merőleges tengely pozitív iránya felöl a negatív irány felé kell szemlélni.

28. Körív programozása/sugár megadásával/ • A körív programozása esetén az előkészítő funkció megadása után meg kell adni a végpont koordinátáit valamint a kör sugarát G17 G02/G03 X… Y…. R… G18 G02/G03 X… Z…. R… G19 G02/G03 Y… Z…. R…

29. Sugár megadás problémái • A sugárral történő körív programozásakor a kezdő és végpont közé ugyanakkora sugárra és ugyanazzal a körüljárási iránnyal két kör is képezhető. • Ilyenkor a kör középponti szögével tudunk a két körív között különbséget tenni. • Ha a 180º-nál kisebb középponti szögű(1 ill. 3) köríven szeretnénk haladni a sugár értékét pozitív előjellel adjuk meg • Ha a 180º-nál nagyobb középponti szögű (2 ill. 4) köríven szeretnénk haladni a sugár értékét negatív előjellel adjuk meg.

30. Példa körív programozására • 1. körív: G18 G2 X80 Z50 R40 • 2. körív: G18 G2 X80 Z50 R-40 • 3. körív: G18 G3 X80 Z50 R40 • 4. körív: G18 G3 X80 Z50 R-40

31. Körív programozása/középpont megadásával/ • A körív programozásának másik lehetősége, hogy a végponton kívül a sugár megadása helyett a középpont helyét adjuk meg. • A középpont megadása az interpolációs adatokkal (I,J,K) történik. G17 G02/G03 X… Y…. I… J… G18 G02/G03 X… Z…. I… K… G19 G02/G03 Y… Z…. J… K…

32. Körív programozása/középpont megadásával/ • SZABÁLY: A középpont helyét a kör kezdőpontjából a kör középpontjába mutató vektor tengelyekkel párhuzamos komponenseivel adhatjuk meg. (Növekményes értékek) • Az I, J, K interpolációs vektorokat mindig növekményesen kell megadni, függetlenül attól, hogy a többi koordináta adat megadásakor melyik méretmegadási módot választottuk. • Az I, J, K vektorokat előjelhelyesen kell megadni

33. Példa körív programozására G17 G03 X10 Y70 I-50 J-20 G18 G03 X70 Z10 I-20 K-50 G19 G03 Y10 Z70 J-50 K-20

34. Technológiai adatok programozása • ELŐTOLÁS • Az előtolási sebesség értékének megadása az F címen történik • A megadott előtolás érték a programozott pálya mentén tangenciálisan érvényesül. • Az előtolás értékét megadhatjuk mm/perc és mm/ford mértékegységben is. mm/perc mértékegység kiválasztása: G94 mm/ford mértékegység kiválasztása: G95

35. Technológiai adatok programozása • FORDULATSZÁM programozása (G97) • A fordulatszámot értékét S címen programozhatjuk. • Az S címen megadott fordulatszám értéket 1/perc mértékegységben kell megadni • Az S címen megadott fordulatszámértékek öröklődnek. • FORGÁCSOLÁSI SEBESSÉG programozása (G96) • Ilyenkor a forgácsolási sebesség értékéből a vezérlés számítja a fordulatszámot a v=D*π*n összefüggésből • A forgácsolási sebesség értékét S címen kell megadnunk m/perc mértékegységben • Az értéke öröklődik.

36. Technológiai adatok programozása • Maximális fordulatszám megadása • G92 S….(nmax)…. • Forgácsolási sebesség megadásnál szükséges,hogy a főorsó fordulatszáma ne érhesse el a gép maximális fordulaszámát.

37. M FUNKCIÓK PRG. M00 – Feltétel nélküli program ÁLLJ: Megállítja a prg. futást, főorsó forgást, hűtést kikapcsolja. START gomb megnyomására folytatja a program végrehajtását. M01 - Feltételes program ÁLLJ: A megállítás csak egy feltétel teljesülése esetén történik meg. (Feltétel: kezelő felületen lévő gomb) M02 – prg vége M03 – Főorsó forgás bekapcsolása OJM irányba M04 - Főorsó forgás bekapcsolása OJE irányba M05 – Főorsó forgás kikapcsolása

38. M FUNKCIÓK PRG. M06 – Szerszámváltás M07 – Hűtő kenő folyadék bekapcsolása (2.mód) M08 – Hűtő kenő folyadék bekapcsolása (1.mód) M09 – Hűtő kenő folyadék kikapcsolása M19 – Főorsó tájolt megállítása M30 – Prg vége

39. Szerszámváltás lehetőségei • A szerszám kiválasztása a T címen megadott kóddal lehetséges • A szerszámváltásnak géptípustól függően 4 lehetősége van • Kézi szerszámváltás: A T cím hatására a megmunkálás, a főorsóforgás, a hűtőfolyadék stb. leáll és a vezérlés bekéri a T címen megadott számú szerszámot. A szerszám behelyezése után a START gomb megnyomására folytatódik a programfutás. • Automatikus szerszámváltás, revolverfejes: Automatikus szerszámváltások esetén a kezelő nélkül végbemegy a szerszámváltás. Revolverfejes váltásnál a T címen azt szerszámhely számot kell megadni ahová a szerszámot beszereltük. A T cím megadásának hatására a vezérlő a megadott számú helyet megmunkálási pozícióba forgatja. • Automatikus szerszámváltás közvetlenül a szerszámtárból: A tengelyek a T cím hatására szerszámváltási pozícióba mozognak, a szerszámtár bebillen a főorsó alá megfogja a főorsóban lévő szerszámot és kiveszi a főorsóból, majd a T címen programozott számú szerszámot helyezi be. A művelet befejezését követően a szerszámtár visszamegy a helyérre. • Automatikus szerszámváltás a szerszámtárból szerszámváltóval: Nagy szerszámtáras gépek esetén a szerszámváltás programozása több lépésből áll 1. a T cím hatására a gép megkeresi a szerszámtárban a programozott szerszámot. (Ilyenkor a megmunkálás még tart) 2. A tengelyeket szerszámcser pozícióba mozgatjuk 3. Az M06 kód hatására megtörténik a szerszámváltás. (Nincs megmunkálás) 4. A régi szerszámot a vezérlés visszateszi a tárba. (Forgácsolással párhuzamos történik.)

40. CNC programozás Esztergagépek

41. Szerszámváltás programozása CNC esztergagépen • 1. lépés: Szerszámváltási pozícióba mozgás • G0 X…… Z…… • 2. lépés : Szerszámváltás • T…….. (Pl.: T0202) • Első két szám: A szerszámhely száma • Második két szám: Szerszámhoz tartozó korrekciós mező száma.

42. G40: szerszámsugár korrekció kikapcsolása G41 szerszámsugár korrekció balról G42 szerszámsugár korrekció jobbról Automatikus szerszámsugár korrekció eszterga esetén Szimmetria tengely fölött Szimmetria tengely alatt

43. Automatikus geometriai számítások 1. • Letörés (,C) G1 X..(x2).. Z..(z2).. ,C..(c).. G1 X..(x2).. Z..(z2).. ,C..(c).. G1 X..(x3).. Z..(z3).. G3 X..(x3).. Z..(z3).. R..(r)..

44. Automatikus geometriai számítások 2. • Lekerekítés (,R) G1 X..(x2).. Z..(z2).. ,R..(r1).. G1 X..(x2).. Z..(z2).. ,R..(r1).. G1 X..(x3).. Z..(z3).. G3 X..(x3).. Z..(z3).. R..(r2)..

45. Automatikus geometriai számítások 3. • Egyenes programozása irányszögével • Ha a végpontnak csak az egyik koordinátáját ismerjük és egy szögét. G1 X..(x1).. ,A..(α’).. G1 Z..(z1).. ,A..(α’).. • A szögmegadás módja: Hátsó késtartós gép Első késtartós gép (szimmetria tengely fölött nézve) (szimmetria tengely alatt nézve)

46. Automatikus geometriai számítások 4. • Két egyenes metszéspontja G1 ,A..(α1).. G1 X..(x1).. Z..(z1).. G1 X..(x2).. Z..(z2).. ,A..(α2).. G1 X..(x2).. Z..(z2).. ,A..(α2)..

47. Egyszerű nagyoló ciklusok Egyszeri meghívásra egy fogást készít el Típusai: Hosszesztergáló (G77) Oldalazó (G79) Összetett nagyoló ciklusok Egyszeri meghívásra a teljes nagyolás elkészül Típusai: Hossznagyoló (G71) Homloknagyoló (G72) Mintaismétlő (G73) Elősimító (G70) NAGYOLÓ CIKLUSOK

48. Hengeres felület nagyolása G0 X…. Z…. G77 X .(x1). Z.(z). F… (1. fogás) X ..(x2).. (2. fogás) X ..(x3).. (3. fogás) …. X: a fogás átmérője Z: a nagyolás végpontja Z irányban Hosszesztergáló ciklus (G77)

49. Hosszesztergáló ciklus (G77) • Kúpos felület nagyolása G0 X…. Z…. G77 X ..(x1).. Z.(z). R.(i). F… (1. fogás) X ..(x2).. (2. fogás) X ..(x3).. (3. fogás) …. X: a fogás végpontjának átmérője Z: a nagyolás végpontja Z irányban R: a kúposság mértéke (előjeles szám és sugárban kell megadni)

50. Oldalazó ciklus (G79) • Hengeres felület nagyolása G0 X…. Z…. G79 X .(x). Z.(z1). F… (1. fogás) Z .(z2). (2. fogás) Z .(z3). (3. fogás) …. X: a nagyolás végpontja X irányban Z: a fogás Z koordinátája