forgacsolasi terv

Foglalkoztatspolitikai s Munkagyi Minisztrium Humnerforrs-fejleszts Operatv Program

Dr. Mak Ildik - Dr. Zsiga Zoltn

Forgcsolstechnolgia szmtgpes tervezse II. NC/CNC programozi ismeretek, szmtgppel segtett

CNC programozs Szakmrnki jegyzet

Kszlt

A felsoktats szerkezeti s tartalmi fejlesztse

CAD/CAM/FEM kompetencia kurzusok projekt keretben

Miskolci Egyetem

Miskolc 2006.

Tartalomjegyzk

1. Bevezets.................................................................................................................. 4 2. NC/CNC technika alapjai......................................................................................... 5

2.1. A szmtgppel segtett gyrts jellemzi .............................................................. 5 2.2. Az NC technika alapelve, ltalnos jellemzi.......................................................... 8 2.3. CNC-vel trtn gyrts informci feldolgozsi folyamata, ltalnos jellemzi 15

2.3.1. A kls adatfeldolgozs mdszerei, jellemzi ........................................... 16 2.3.2. A bels adatfeldolgozs jellemzi.............................................................. 21 2.3.3. Az informcilekpzs jellemzi, eszkzei ............................................... 25 2.3.4. Szmjegyvezrls gpek tmr berendezsei ........................................ 28 2.3.5. CNC gpek jellegzetes pozcionlsi mdjai ............................................. 35 2.3.6. CNC gpek geometriai informcis rendszere........................................... 39

3. CNC gpek kzi programozsnak alapjai............................................................. 47 3.1. CNC programozs nyelvi eszkzei ........................................................................ 47

3.1.1. Egy ISO NCL utastsrendszer felptse .................................................. 47 3.1.2. Egyszer programozsi mintaplda ........................................................... 76 3.1.3. A Sinumerik 810 T vezrls utastsai ....................................................... 82

4. Szmtgppel segtett CNC programozs alapelemeI .......................................... 84 4.1. A szmtgppel tmogatott programozs jellegzetessgei ................................... 84 4.2. Integrlt mrnki tervezrendszerek...................................................................... 84 4.3. Felletek tipikus szrmaztatsi mdszerei klns tekintettel a szabad trbeli

felletekre............................................................................................................... 84 4.3.1. Hlfelletek ksztse............................................................................... 85

4.4. Jellegzetes felletek szrmaztatsi mdszerei........................................................ 87 4.4.1. Felletek ltrehozsa pontokbl................................................................. 87 4.4.2. Grbken fektetett felletek ....................................................................... 92 4.4.3. rintfellet ltrehozsa............................................................................. 99 4.4.4. Fellet ltrehozsa metszeteibl............................................................... 100 4.4.5. Sprtt (Swept) felletek ltrehozsa ...................................................... 102

4.5. A geometria s a megmunkls egymshoz rendelse......................................... 107 4.5.1. A Megmunkls applikci eszkztrai................................................... 107 4.5.2. Megmunklsi program ltrehozsnak elemei ....................................... 108 4.5.3. Jellegzetes megmunklsi pldk............................................................. 115

4.6. Komplex feladat megoldsa ................................................................................. 128 4.6.1. Mveletek s szerszmplyk ltrehozsa ............................................... 129 4.6.2. Posztprocesszls ..................................................................................... 139 4.6.3. Posztprocesszor rsa................................................................................ 142

A Unigraphics NX program beptett szerszmknyvtra............................................ 143

Forgcsolstechnolgia szmtgpes tervezse

4

1. BEVEZETS A szmjegyvezrls szerszmgpek ipari alkalmazsa napjainkra tbb, mint 50 ves ml-

tat tudhat maga mgtt, s ezen idszakban alkalmazsa rendkvl szleskrv vlt. A szm-jegyvezrls elvt az iparban szmos terleten alkalmazzk (forgcsol szerszmgpek, kp-lkenyalakt szerszmgpek, robotok, agregt egysgek, stb.). Az NC technika teremtette meg a gyrtcellk s gyrtrendszerek ltrehozsnak lehetsgeit is.

Az elmondottak alapjn egy olyan anyag rst tztk ki clul, amely rtelmezi s ssze-foglalja az NC technika alapvet fogalmait s jellemzit.

A tananyag els rszben a manulis programozs megalapozsaknt ismerteti az inform-cifeldolgozs folyamatt s a jellegzetes informcilekpz mechanizmusokat. Bemutatja a szmjegyvezrls gpeken leggyakrabban alkalmazott tmr eszkzket s rvilgt az il-leszts nhny krdsre. Pldkon keresztl bemutatja a jellegzetes pozcionlsi mdokat s ismerteti nhny tipikusnak tekinthet NC szerszmgp geometriai rendszert. Vgl ssze-foglalja a kzi programozshoz szksges alapvet ismereteket s nhny pldarszlet segt-sgvel szemllteti azok alkalmazst.

A tananyag msodik rsze a szmtgppel segtett NC programozst alapozza meg. A bo-nyolult trbeli felletek, vagy szabad felletek esetn a manulis NC programozs a geomet-riai sszetettsge miatt nem valsthat meg. Ilyenkor a fellet modelljt szmtgp segts-gvel valamilyen CAD rendszerben hozzuk ltre, s a a geometriai modell alapjn hozunk ltre NC programokat, generlunk szerszmplykat, vizualizljuk az anyaglevlasztst, szi-mulljuk a megmunklst s vgezzk a posztprocesszlst.

Az anyag msodik rszben a CAM szoftverek hasznlatnak jellegzetes tevkenysgeit tekintjk t a Unigraphics NX szoftver segtsgvel.


5

2. NC/CNC TECHNIKA ALAPJAI

2.1. A szmtgppel segtett gyrts jellemzi

Napjainkban az let szinte minden terletn teret hdtott a szmtgpek alkalmazsa, termszetesen a gpipari gyrtsi, termelsi rendszerek sem lehetnek kivtelek. A vllalatir-nytsi, a tervezsi, a technolgiai, anyagelltsi folyamatok tern add feladatok megold-sra hlzatba kapcsolt szmtgpes rendszereket hoznak ltre, amelyeket CIM rendszerek-nek szoks nevezni (Computer Integrated Manufacturing). A 2-1. bra egy un. hromszint CIM modell funkciit mutatja be az adott terlet jellegzetes feladatait megnevezve.

Vllalat irnyits

Igazgats, gyvitelMIS

Termels tervezsPPS

Konstrukcis terv.CAD

Technolgiai terv.CAPPKzponti adatbzis

Anyaggazdlk.,raktrozs CAST

GyrtsirnyitsCAM

MinsgbiztositsCAQA

Technolgiai folyamatokCNC, ROC, PLC, FMS, FMC, AGV

Anyag, Energia Termk

2-1. bra

Egy lehetsges CIM modell

A vllalatirnyts krbe tartozik a kereskedelem, a pnzgy s az anyaggazdlkods is termszetesen az igazgatsi, ellenrzsi s a HR feladatok mellett. A CAD, a konstrukcis tervezs s fejleszts, a CAPP a technolgiai folyamatok s ezen bell a CNC programozs feladatait foglalja ssze. A termelsi folyamatok tervezse a PPS munkahelyeken trtnik. Termszetesen az anyag s szerszmellts, a raktrozs feladatai is ugyangy szmtgpes irnytsak, mint a minsgbiztosts, s ezek a tevkenysgek kzvetlen kapcsolatban van-nak a technolgiai folyamatokkal. A korszer termelsi rendszerek technolgiai folyamatai-ban az alkalmazott technolgiai erforrsok klnfle intelligencij, feladat szmtgpes irnyt rendszerrel mkdtetett eszkzk. Ezek lehetnek egyedi CNC gpek, robotok kiszol-gl eszkzk, integrlt gyrtrendszerek, gyrtcellk, automatizlt raktrak, programozhat anyagmozgat berendezsek.

A szmtgppel segtett gyrts szakterleten elfogadottan hasznljk az egyes szakkife-jezsek angol nyelv vltozataibl kpzett betszavakat, s ezeket a 2-1. Tblzat foglalja sz-sze.


6

NC Numerical Control Szmjegyes Vezrls

CNC Computer Numerical Control Szmtgpes Szmjegyes Vezrls CIM Computer Integrated

Manufacturing Szmtgppel Integrlt Gyrts

MC Manufacturing Centre Megmunkl kzpont DNC Distributed Numerical Control Elosztott NC MIS Management Information

System Vezetsi Informcis Rendszer

JIT Just in Time Pont Idben gyrtsszervezsi md Caxx Computer Aided Szmtgppel Segtett CAD Design Tervezs (termk) CAE Engineering Mrnki Tevkenysg

CAPP Process Planning Technolgiai Folyamat Ter-vezs

CAM Manufacturing Gyrts CAQA Quality Assurance Minsgbiztosts CAST Storing & Transport Raktrozs s Szllts CASE Software Engineering Szoftver kszts MRP Manufacturing Resource

Planning Gyrts Erforrs Tervezs

PPS Production Planning & Scheduling

Termelsi Folyamat Tervezs s temezs

ROC Robot Controller Robot Vezrls PLC Programmable Logical

Controller Programozhat Logikai Vezrls

FMC Flexible Manufacturing Cell Rugalmas Gyrtcella FMS Flexible Manufacturing

System Rugalmas Gyrtrendszer

AGV Automatically Guided Vehicle Robotkocsi LAN Local Area Network Helyi Hlzat MAP Manufacturing Automation

Protocol Gyrtsautomatizlsi Protokoll

WS Workstation Munkalloms HOST

C. Host Computer Rendszergazda Szmtgp

NCL Numerical Control Language NC Programnyelv APT Automatically Programmed

Tool Automatikus Szerszmplya Programozs

WOP Workshop Oriented Programming

Mhelyszint Programozs

ONC Open NC Nyitott Struktrj NC UIC Universal Industrial Controller ltalnos Ipari Vezrl

2-1. Tblzat

A gpipari gyrtsi folyamatok jellemzen n. diszkrt gyrtsi folyamatok, melynek az alapvet jellemzi a kvetkezk:

a munkadarabok trben, a gyrtsi rszfolyamataik idben elhatrolhatak,


7

a folyamatok ciklikusak, s ezek megvalstshoz jellemzen alkalmasak a prog-ramvezrelt gyrteszkzk,

irnytsuk sszetett, sok funkcira irnyul tevkenysg, melyben a szmtgp alkalmazsnak klns jelentsge van.

A diszkrt gyrtsi folyamatok jellegzetes automatizlt gyrteszkzeit a tmegszersg-rugalmassg skon a 2-2. bra mutatja.

GpsorokClgpek

Mechanikusautomatatkzs

programvez.

FMSFMC

MC

CNC

Merev program,kttt tem gpek

tllithat gpek

Rugalmasan programozhat rendszerek

Rugalmassg, termk sokflesg

Tm

egsz

ers

g

2-2. bra

Jellegzetes automatizlt szerszmgpek

A gpsorok, a clgpek a tmeggyrts eszkzei. A gyrtsi informcik, gymint a geo-metria, a technolgia, valamint a megmunklsi sorrend a rendszer tervezsekor s ptsekor kerl meghatrozsra s teljes egszben bepl a felhasznlt ptelemek jellemzjeknt. Ezen rendszerek programjai zemszeren nem vltoztathatak meg, a munkadarabok meg-munklsa a tervezskor meghatrozott, kttt sorrendben trtnik. A clgpek s a gpsorok vezrlsre rgebben kombincis s szekvencilis hlzatokbl ptett vezrlket, manapsg PLC-ket hasznlnak.

Az tllthat gpek, a mechanikus automatk s az tkzs programvezrls gpek kzs jellemzje, hogy a megmunkl programjaik mr mdosthatak, de ez a tevkenysg klasz-szikus rtelemben mg nem nevezhet programozsnak.

A mechanikus automatk esetn a programot a vezrl mechanizmus megtervezsvel, ellltsval s sszeszerelsvel hozzk ltre. A geometriai, a technolgiai s a sorrendi informcikat a gp mechanizmusai s a vezrl rendszere trolja. A gp villamos vezrlssel nem rendelkezik.

Az tkzs programvezrls gpek alapvet jellegzetessge, hogy a geometriai inform-cik, a mozgsok clpontjainak megadsra s trolsra az elmozdul sznokra szerelt n. tkzlc-tkz-rzkel rendszereket ptenek, s gy az elmozdulsok vgpontjai az tk-


8

zk tlltsval, mintegy programozsval egyszeren megvltoztathatak. A technolgiai s sorrendi adatokat a gp egyb mechanizmusai (fhajts, eltol hajtsok) troljk. Az t-kzs gpeket gyakran egyszer logikai vezrlk, ma PLC-k irnytjk, st olykor egyszeren programozhatak is. Az ilyen tpus vezrlsi mdokat ma manipultoroknl, kiszolgl esz-kzknl hasznljk.

A szmtgppel megvalstott automatizls hozta ltre a leginkbb rugalmas technolgi-ai rendszereket s erforrsokat. Ezek kzs jellemzje, hogy a gyrtsi folyamatokhoz szk-sges sszes informcit (geometria, technolgia, szekvencia) egy alkalmasan megrt prog-ramban adjuk meg, s a technolgiai rendszer ezen programok vgrehajtsval hozza ltre a gyrtmnyokat. A rugalmas gyrtcellk (FMC) s a rugalmas gyrtrendszerek (FMS) egyidejleg tbb klnbz alkatrsz idben vltoztathat sorrend, ktetlen tem gyrts-ra alkalmas technolgiai rendszerek. Az FMC-k nhny CNC szerszmgpbl, megmunkl-kzpontbl (MC), az ezeket kiszolgl robotbl, valamint kiegszt anyagtrol, ellt, s mrberendezsbl llhatnak, az eszkzk mkdsnek sszehangolst a cellairnyt sz-mtgp (FMCC) vgzi az aktulis termelsi program szerint. A rugalmas gyrtrendszerek (FMS) cellkbl s/vagy egyedi technolgiai erforrsokbl plnek fel. A munkahelyek k-ztti anyag s szerszmmozgats jellemz eszkzei a vezet nlkli targonck (AGV). A gyrtrendszerek rsze az automatizlt raktr a nyersdarabok, elgyrtmnyok, flksz- s ksztermkek, a technolgiai folyamatokhoz szksges szerszmok, kszlkek, segdanyag-ok trolshoz. A rugalmas gyrtrendszerek mkdst rtelemszeren a cellairnyt sz-mtgp (FMSC) koordinlja s felgyeli termszetesen az aktulis termelsi program szerint. Ezek az automatizlt gyrtsi rendszerek adjk az alapvet feltteleit az n. JIT, Just in Ti-me, Pont Idben tipus, minimlis raktrkszlettel mkd gyrtsszervezsnek.

A megmunkl kzpontok (MC) olyan CNC gpek, amelyek tbbfle technolgia megva-lstsra, s ennek kvetkeztben komplexebb munkadarabok ellltsra alkalmasak, s au-tomatikus szerszmelltssal rendelkeznek. A legjellegzetesebb, legismertebb megmunkl kzpont tpusok a kvetkezk:

fr- mar MC eszterga MC lemezmegmunkl MC.

Az egyszer CNC szerszmgpek egy adott technolgia megvalstsra szolglnak, ha-sonlan, mint az univerzlis szerszmgpek. A megmunkl-kzpontoktl alapveten a sz-kebb technolgiai szolgltatsi lehetsgk klnbzteti meg, rendelkezhetnek automatikus szerszm- s munkadarab elltssal is.

2.2. Az NC technika alapelve, ltalnos jellemzi

Mi az NC?

Az NC vezrls bonyolult (technolgiai) berendezs irnytsra szolgl eszkz, amely:

Szmtgp alap (CNC) Digitlis Rugalmasan programozhat A programutastsok szmjegyes formban megadott adatok vagy kdok A programot szmjegyes formban trolja


9

A vezrls valsidej, a mozgsplykat vals idben generlja

A technolgiai folyamatok elemeikre bonthatak, melyek szmadatokkal vagy kdokkal megadhatak, az elemek a gpi funkcik.

Egy egyszer technolgiai folyamatot szemlltet a 2-3. bra.

A pldn az els technolgiai lps a munkadarab megkzeltse. Az N5 sorszm mondat az ehhez szksges gpi funkcikat kivlt utastsokat tartalmazza:

G00 : gyorsmeneti mozgs X, Y, Z : a clpont koordintk S500: fors forgsi sebessg F0.2: eltolsi rtk forgcsolshoz M4: fors forgs indtsa

A tbbi programmondatban is rendre a megkzelts, hts bekapcsols, majd a frs, fr kiemels, fors s hts kikapcsols van programozva.

N5G00X(xk)Y(yk)Z(z3)S500F0.2M4N10Z(z1)M8N15G1Z(z2)F0.2N20G00Z(z1)N25Z(z3)M5M9.............

F S

Z

Xz2

z1

z3

xk yk

Y

X

Gpi funkcik saz NC utastsok

kapcsolata

2-3. bra Az NC alapelve


10

Az NC technika kialakulsa a II. vilghbor utni idszakra esett. A fejleszts elindtja a replgpgyrts ignye, a szrnyprofilok s a bonyolult monolit alkatrszek ellltsra alkalmas automatizlt gyrteszkzk ltrehozsa. A fejlds dinamikjt egyrtelmen az irnytstechnika, a szmtstechnika, az elektronika, flvezet-technika fejldse hatrozta meg. A fejlds rvid trtnete az albbi:

1949-52 USA: az els NC gp megjelense

(MIT Messachusetts Institute of Technology) 1950-es vek: Eurpai megjelens 1963 Magyarorszg: MFS-320 margp, 1965 ERI-250 eszterga, Csepeli Szerszmgpgyr, 1974 mikroprocesszorok: CNC gpek 1981 multiprocesszoros vezrlsek, FMS, FMC 1982 CNC fogazgpek, kszrk 1985 CIM rendszerek 1990 OPEN CNC

Vezrlsek fejlesztsvel foglalkoz vllalatok itthon: VILATI, SZTAKI, EMG

A fejleszts kezdetn n. konvencionlis (KNC) vezrlsek ptsre volt md, a CNC ve-zrlsek ptse csak a mikroprocesszorok, a nagyintegrltsg flvezet ramkrk s me-mrik megjelense utn vlt lehetv. A vezrlstpusok legfontosabb jellemzi az albbiak:

Az NC (KNC) vezrls f jellemzi

Rgztett logika Lyukszalagos, mgnesszalagos programbevitel Nincs programtrols Nincs programjavtsi, szerkesztsi lehetsg NC funkcik szma korltozott

A CNC vezrlsek f jellemzi

Szabadon programozhat logika (nem a felhasznl ltal!) Szmtgpes programbevitel Trolt alkatrszprogram Programszerkeszts, javts, helyszni programrs On-, Off line szimulci Rendszerbe kapcsolhatsg FMS, FMC, DNC Nagy szm NC funkci, felgyelet

A mai gyakorlatban mr kizrlag CNC gpeket ptenek!

Napjainkban a CNC technikt a gyrteszkzk irnytsra rendkvl szleskren al-kalmazzk. A gpek szolgltatsai igen sokrtek, a vezrlk jelfeldolgozsi sebessge mr nem jelent korltot a gpek tervezinek. Az alkalmazsi terleteket az albbiakban foglaltuk ssze a teljessg ignye nlkl: Forgcsol szerszmgpek

Margpek, Fr-mar megmunkl kzpontok Esztergk, Eszterga megmunkl kzpontok


11

Fogazgpek Kszrgpek

Forgcs nlkli alaktgpek Lemezalakt gpek, lhajltk, ollk, kivgk, megmunkl kz-

pontok Cshajltk

Klnleges technolgik gpei Lzeres kivgk Vzsugaras kivgk Frccsnt gpek Szikraforgcsolk

Faipari megmunkl gpek Mrgpek Robotok

A CNC technika alkalmazsnak termszetesen jelents kihatsa van a gyrts-elkszts, a gyrtstervezs az alkatrsztervezs, a gyrtsi krnyezet tern. Ezek a hatsok lehetnek elnyk s htrnyok egyarnt. A legfontosabbnak tlt hatsokat az albbiakban foglaltuk ssze:

Kzvetlen elnyk

Bonyolult felletek gyrthatak viszonylag egyszeren s gazdasgosan (kp, gmb, menet, szabad fellet, stb.)

Egyenletes az egyes gyrtmnyok minsge, egyszerbb szerelsi feladatok Nagyobb termelkenysg, rvidebb mellkidk (szerszmcserlk, mrrendszerek,

pozicionl rendszerek)

Univerzlis befog s felfog kszlkek alkalmazhatak Egy felfogsban komplexebb kszremunkls A technolgia racionalizlsi lehetsge (megmunkl ciklusok, forgcsolsi stratgi-

k)

Egyszer, szabvnyos szerszmok alkalmazsi lehetsge (plyagenerls) Kzvetett elnyk

Nagyobb technolgiai fegyelmet kvn, nveli a technikai, technolgiai kultra szn-vonalt

A gyrtmnytervezs nagyobb szabadsga Magasabban kvalifiklt kezelszemlyzet Cskkennek a szubjektv hibk Rendszerbe szervezhetek Biztosabb gyrtstervezs, pontosabb gyrtstemezs Raktrozsi kltsgek cskkennek


12

Htrnyok

Viszonylag nagy beszerzsi kltsg, magas gpkltsg Szigorbb, kltsgesebb elgyrtmny Fegyelmezettebb krnyezet, pontos szerszm, program s munkadarab ellts (ez ter-

mszetesen egyben elny is!)

Az elnyk biztostshoz termszetesen a CNC gpek ptse is fokozott ignyeket t-maszt a gyrtkkal szemben:

korszer eszkzk, technikk, ptsi elvek alkalmazst.

A hatsok elemzsekor nhny dologra klnsen rdemes odafigyelni. Elsknt arra, hogy az NC gpeken egyszer, szabvnyos szerszmokkal bonyolult, sszetett, alakos felle-teket is problmamentesen tudunk ellltani. Ennek forrsa, hogy a CNC vezrls valsid-ben generlja, szmtja a szerszmplykat, amelyek a felhasznl szempontjbl szinte tet-szlegesek lehetnek. Elmarad az alakos szerszmok hasznlata, nem kellenek a gyrtshoz klnleges kszlkek.

A msik jelents jellemz, hogy a CNC gpek termelkenysge lnyegesen jobb lehet, mint a hagyomnyos gyrteszkzk. Ennek oka, hogy jelentsen cskkennek a mellkidk a nagy sebessg pozicionl rendszerek, szerszm- s estlegesen munkadarab-cserlk al-kalmazsnak kvetkeztben. Fontos termelkenysgnvel tnyez a gp sajt tmr-rendszernek lte is, mert elhagyhatak a mveletkzi kezeli mretellenrzsek. Pldaknt megemltjk, hogy furatok megmunklsnl a krinterpolcival elvgezhet nagyolsi m-veletek is jelents termelkenysg nvelst s szerszm-megtakartst eredmnyeznek.

Az NC technika alkalmazsa jelents hatssal van a szerszmgpek tervezsre, felpts-re. A 2-4. bra egy eszterga pldjn mutatja be a legfontosabb jellegzetessgeket.

2-4. bra

EPA 320 CNC eszterga felptsi vzlata

Az bra alapjn a f ptelemek az albbiak: 1, 2 gpgy elemek 3 lbazati hajtm 4, 5 az alapszn (Z), s a keresztszn (X) a revolverfejjel 6 hidraulikus szegnyereg


13

7 automata tokmny, fors 8 forgcskihord 9 szerszmtart revolverfej 10 fors elforduls mr (menetesztergls!)

A ferdegyas felpts jellegzetesen a munkatr automatikus kiszolgls s forgcselt-volts cljt szolglja. A CNC gpekre jellemz, hogy a klnbz funkcikhoz nll, egymstl kinematikailag fggetlen mechanizmusokat ptenek sajt vgrehajt motorokkal, nincsenek a hagyomnyos gpeknl megszokott hossz mechanikus kinematikai lncok. Az egymssal szigor kapcsolatban lv mozgsok kapcsolatai a vezrlsen keresztl realizld-nak.

A 2-5. bra a fenti eszterga fhajtsnak s fordulatszm brjnak felptst mutatja, a 2-6. bra pedig a teljestmny-nyomatk karakterisztikjt brzolja. Mindkt brt szemllve felismerhetjk a jellegzetes, egyenram fmotoros hajts sajtossgait. A mai korszer g-pek fhajtsaiban egyen- s vltram szablyozhat fordulatszm motorokat, s legjabban a forsval egybeptett n. orsmotorokat hasznlnak.

2-5. bra Az EPA 320 CNC eszterga fhajts kinematikai vzlata s fordulatszm brja


14

2-6. bra

EPA 320 eszterga teljestmny-nyomatk karakterisztika

A pozicionl rendszereket, a mellkhajtsokat is a koordintnknti nll felpts jel-lemzi. A 2-7. bra az EPA 320 eszterga ketts sznrendszernek kinematikai vzlatt mutatja.

2-7. bra

Az EPA 320 CNC eszterga sznrendszernek kinematikai vzlata

A vgrehajt elemek koordintnknt egyenram szervomotorok, a mozgs-talaktk go-lysorsk, az elmozduls-rzkelk pedig n. forg impulzusadk.

A megmunkl kzpontok felptsre is az esztergapldn bemutatottak a jellemzek, termszetesen a feladatuk klnbzsgbl fakad eltrsekkel. A 2-8. bra a TC3 fr-mar megmunkl kzpont pldjn szemllteti ezt. A gp hrom lineris sznnal s kett (az brn csak az egyik lthat) forg asztallal van ptve, teht egy n. 5D-s gp. Jellegzetes elem a kr szerszmtr, s a szerszmcsert vgrehajt cserl manipultor a ketts markol-val. A szerszmcsere folyamatt a mozgselemek sorszmai alapjn ksrhetjk vgig (lsd 2-9. bra).

Az 1-5 lpsek a kvetkez szerszm elkszt mozgsai, 6-10-ig a csere, 11-15-ig a ki-vett szerszm trba trtn visszahelyezse.


15

X-szn

Z-szn

Y-szn

Szerszmtr

Szerszm-cserl

Krasztal

Fhajtm

YX Z

2-8. bra

A TC3 fr-mar megmunkl kzpont

2-9. bra TC3 megmunkl kzpont szerszmcserl rendszere

2.3. CNC-vel trtn gyrts informci feldolgozsi folyamata, l-talnos jellemzi

A CNC technika alkalmazsa sorn a gyrtsi folyamatban jellegzetes informci feldol-gozsi feladatokat kell elvgezni. Ezek egy rsze a gyrts-elkszts krbe tartozik, a tbbi a feladat rtelmezse s vgrehajtsa, mely mr a gyrteszkzn realizldik. A 2-10. bra ezen feladatsort mutatja.


16

Rajz /Grafikusmodell

Klsadatfel-

dolgozs

Programhordoz

Belsadatfel-

dolgozsCNC

PLC

DA

Feladat lers Alapjel kpzs Informci lekpzs

Programozs

Kzi progra-mozs

Szmtgppelsegtett

programozs

LyukszalagMgnesszalagMgneslemezMemriakrtya

MST

Pozicionls

Munkadarab

Fbb feladatok

KommunikcProgram ellenrzsProgram trolsVezrlsi feladatokPozicionls irnytsFelgyelet

2-10. bra

CNC gyrts informci feldolgozsi folyamata

2.3.1. A kls adatfeldolgozs mdszerei, jellemzi Az els szakaszban a technolgiai feladatot kell megfogalmazni a CNC gp szmra rthe-

t mdon s formban, vagyis el kell kszteni a CNC programot. A programrsnak term-szetesen klnfle eljrsai, mdszerei, programnyelvei s szablyai vannak.

Az alapvet eljrs a kzi programozs. Programnyelve a DIN66025 szabvnynak megfe-lel n. szcmzs NC programnyelv. Termszetesen a programot az adott gpre rtelmezett nyelven kell megrni, ezt a vltozatot nevezzk az adott gp utastsrendszernek. Az utas-tsrendszer az ltalnos utastskszletbl csak az adott gpen hasznlt, rtelmezett utastso-kat s azok hasznlati szablyait tartalmazza. A mai korszer CNC gpek esetben az utas-tsrendszer jellemzi gyakran fgghetnek a gp installlsakor elvgzett belltsoktl is. A pontos, korrekt ismeret nlklzhetetlen a programoz szmra a hibtlan s hatkony prog-ramok megrshoz.

A kzi programozs tbb idben sorosan elvgzend tevkenysgbl ll. Ezt a 2-11. bra mutatja be.


17

NCmveleterv

Szerszm-terv

Mozgs-ciklus terv

Felfogsiterv

Program-kzirat

Program-hordoz

Prbaforgcsols

Dokumentls

Rajz

CNCutasitsrendszer

Programozi tudsISO NCLASCII kd

Szvegszerkeszt

2-11. bra

A kzi programozs folyamata

A kzi programozs bemen adatai a munkadarab rajza s a megmunkls NC mvelet-terve. A rajz esetben az a szerencss, ha ksztje azt mr az NC gyrtshoz alkalmazkodan ksztette, a mretlnc kialaktsa, a bzisfelletek kivlasztsa sorn figyelembe vette az NC gyrts lehetsgeit s kvnalmait.

Az NC mvelettervek ksztsnl termszetesen rvnyesek a hagyomnyos gyrts m-velettervezsi szablyai is, de figyelembe veend, hogy a CNC gpeken sszetettebb, tbb felletre kiterjed megmunklsi lpseket szoktunk egy mveletknt kezelni. A rendez elv: egy szerszm egy mvelet. A msik fontos sajtossg, hogy mr itt meg kell vizsglni s ter-vezni a vezrls specilis szolgltatsainak a hasznlatt is. Ilyen legfontosabb szolgltatsok a klnfle rszfeladatokhoz hasznlhat fr, mar, eszterglsi, menetmegmunkl stb. szubrutinok. Ezek hasznlatval a programozsi folyamatot egyszersthetjk, knnythetjk, a programokat racionalizlhatjuk.

A felfogsi terv ksztsnl a hagyomnyos gyrtstervezsnl is megszokott mdon meg kell hatrozni, ki kell vlasztani a munkadarab helyzet-meghatrozsnak mdjt, a befogs, felfogs tipikus vagy egyedi eszkzeit s mdszereit. Jellegzetesen NC specifikus feladat az n. programozsi koordintarendszer kijellse. ltalnosan igaz, hogy a munkadarab min-denegyes felfogsi helyzethez tartozik egy-egy programozsi koordinta rendszer. A prog-ramozs sorn a munkadarab mreteit, a programozand geometriai adatokat ebben a koordi-ntarendszerben rtelmezzk, ezrt kijellsekor akkor jrunk el helyesen, ha nem kell a rajz mrethljt tszerkeszteni, s a szubjektv hibk cskkentse rdekben a mretek tbbsge a pozitv sknegyedbe esik. A CNC gpeken a munkadarabok felfogsra gyakran hasznlnak egyszerstett, univerzlis felfog kszlkeket, n. palettkat.


18

A szerszmozsi terv ksztse valamilyen formban minden automatizlt gyrtsi folya-mat tervezsnek elengedhetetlen rsze, hisz az automatk kivtel nlkl mind n. elbelltott szerszmokkal dolgoznak. A hagyomnyos gyrts tervezsekor is kell szersz-mozsi tervet kszteni. Ekkor kivlasztjuk a rendelkezsre ll kszletbl a feladat elvgz-sre alkalmas szerszmokat, meghatrozzuk technolgiai jellemziket, a gpre val felfog-suk eszkzeit, mdszereit. CNC gpeken mindig korszer, egyszer geometrij, szabvnyos, vltlapks szerszmok alkalmazsra kell trekedni. Az NC technika lehetsgeinek egyik fontos jellemzje, hogy egyszer szerszmokkal sszetett, bonyolult felletek llthatk el, s ennek kvetkeztben elmarad az n. alakos szerszmok alkalmazsnak szksgessge. A szerszmozsi terv ksztsnek CNC specifikuma a szerszm-koordintarendszer s a szer-szm programozott pont kijellse, a szerszm tpuskdjnak meghatrozsa. Ezek kijells-nl arra kell trekedni, hogy a szerszmok mreteit, az n. szerszm hosszkorrekcikat mind a szerszmgpen, mind mr-bellt kszlkben egyszeren meg lehessen hatrozni. Ez a magyarzata, hogy eszterga-szer szerszmok programozott pontjaknt a szerszm cscssugr koordintatengelyekkel prhuzamos rintinek metszspontjt, mg forg szerszmok esetn a forgstengely s a szerszm homlokskjnak dfspontjt szoks kijellni. A szerszmokat a szerszmtrakba vagy a revolverfejekbe egy-egy megfelel kzvett, illeszt elem, az n. szerszmtart kzvettsvel lehet befogni.

A kzi programozs elksztsekor clszer a mozgsciklus terveket is elkszteni. Eb-ben a dokumentumban a szerszmplyk vzlatait ksztik el meghatrozva a mozgstpuso-kat s a clpontokat. A ksbbiekben ezek a vzlatok nagyon jl vezetik, segtik a programo-zt, lehetv teszik az tkzsek elkerlst, a tves mozgsok programozst, valamint a szimulci sorn a szerszmplyk megjelentsekor a programozott s a tervezett sszevet-svel knny hibafeltrst biztostanak.

A programrs elksztse utn elkszthetjk a programlistt s a programhordozt. Korbban e kt dokumentumot idben egyms utn ksztettk, a programhordoz elkszt-shez egy kln specilis eszkzt hasznltak. A szemlyi szmtgpek, a PC-k megjelens-vel s elterjedsvel ma mr egy alkalmasan megvlasztott szvegszerkesztvel (pl. Word Notpad) a programlista rsakor a program automatikusan troldik a PC memrijban ASCII kd formban. Ebbl szksg szerint nyomtatott listt, s klnfle programhordoz-kat (floppy, mgneskrtya, stb.) kszthetnk, vagy a programot kzvetlenl hlzaton keresz-tl a CNC vezrls memrijba tlthetjk (pl. az RS232 prhuzamos porton keresztl.) A programrs sorn szigoran be kell tartani az adott CNC gp utastsrendszerben elrtakat, valamint maximlisan ki kell hasznlni a vezrls szolgltatsait. Kzi programozs sorn a munkadarab kontrt programozzuk, a szksges geometriai- vagy plyakorrekcizst a CNC vezrls a program vgrehajtsa sorn on-line vgzi el.

A kzi programozsi eljrst 2-2,5D-s, esetleg egyszerbb 3D-s feladatokhoz tudjuk al-kalmazni. A 3-5D-s programok a nagy s olykor bonyolult szmtsi feladatok miatt mr csak szmtgpes eljrssal kszthetek el. Gyakori, hogy szmtgpes programozs sorn a CNC programok a szerszmplyk adatait tartalmazzk, a geometriai- vagy plyakorrekcik szmtst a szmtgp off-line vgzi el.

A programok s a programhordoz elksztst a program tesztelse, a prbaforgcsols kveti. Ezt rendszerint a programoz technolgus irnytja, vezeti, mert gy az estleges hibk a lehet leggyorsabban kijavthatk. A programbelvs sorn elvgzend feladatok az albbi-ak:

A program szintaktikai ellenrzse (a vezrls elvgzi). A munkadarab felfogsa, a nullponteltolsok meghatrozsa.


19

A szerszmozs ellenrzse, a szerszmadatok betltse, meghatrozsa. A program res tesztfuttatsa a vezrls sajtossgai szerint. Prbaforgcsols, a technolgia s a geometria ellenrzse. A felmerlt hibk javtsa, feljegyzse.

A programbelvst a dokumentls kveti. A klnbz felhasznlknl ms s ms szo-ksok, szablyok vonatkozhatnak a programdokumentcikra, de a formai klnbzsgek ellenre minden dokumentcinak annyi s olyan informcit kell tartalmaznia, hogy a prog-ramot egy hozzrt a lehet legrvidebb idn bell reproduklni, jrafuttatni tudja. A prog-ramdokumentcinak tartalmaznia kell:

A program, a gp, a munkadarab, a programoz azonostit, A vgleges programlistt, A programhordozt, A felfogsi tervet, A szerszmozsi tervet, az esetleges szerszm adatlapokat, A kezeli utastsokat.

A szmtgpes CNC programozsi eljrsokat napjainkban a programrs helytl fg-gen kt f csoportba szoks osztani:

Programozi munkahelyen (irodban) trtn programozs. Mhelyszint (gp melletti) programozs, n. WOP.

Ma mr a nagy teljestmny szemlyi szmtgpek, PC-k viszonylag alacsony ron be-szerezhetek, valamint CNC vezrlsknt is alkalmazhatak, ezrt a ktfle eljrs hardver felttelei is egyszeren megteremthetek. A hardver eszkzkn tlmenen termszetesen a szksges szoftvereknek is szles vlasztka ll ma a felhasznlk rendelkezsre.

A szmtgpes CNC programozs ltalnosthat jellemzit a 2-12. bra mutatja be.


20

Rajz

NCmveletterv

APTprogram

NCLFile

CADFile

Dok

umen

-t

lsCLDATA

File Prb

a-fo

rgc

sol

s

SzimulciEditlsISO NCL

Pos

zt-

proc

essz

ls

Inte

rakt

iv b

evite

lC

AD

Szer

szm

ply

age

ner

ls

Geo

met

riai

feld

olgo

zs

Tech

nol

giai

feld

olgo

zs

Tecnolgiai sSzerszm adatok

Poszt-processzorok

CLDATA File : technolgitlfgg, ltalnos

programformtum

Posztprocesszor: az adottgphez a CLDATA-t illeszt

program

2-12. bra Szmtgppel segtett CNC programozs folyamata

A szmtgpes programozsi folyamatoknl klnbz eljrsokkal, mdszerekkel lehet a feladatot tovbbfeldolgozsra betlteni, a rendszerbe bevinni. Az egyik lehetsg, amikor egy magas-szint, n. feladatorientlt APT tpus programnyel-ven elksztjk az alkatrsz NC programjt, s ezt felhasznlva kszttetjk el a CNC gp ltal rtelmezhet ISO nyelv NC programot. Termszetesen ekkor a feldolgozshoz rendelkezni kell a megfelel APT processzorral.

A msik lehetsg, mikor a rendszer rendelkezik valamilyen CAD programmal, melynek segtsgvel mintegy megtervezzk a munkadarabot a programozs els lpseknt.

A harmadik mdszer, amikor a kls CAD munkahelyrl kapott CAD-fjlt hasznljuk fel az alkatrsz definilsra. A programoz rendszerek ltalban rendelkeznek a geometriai fj-lok fogadsi szolgltatsval.

A technolgia programozsa vagy a megfelel adatok meghatrozott formtum megad-sval, a programoz szoftver ajnlataibl, httradataibl trtn vlogatssal, vagy vegyesen trtnik. A szerszmok is httrtrbl vlogathatk, de nll definilsra is van ltalban lehetsg. Az adatok geometriai s a technolgiai feldolgozsa eredmnyeknt ltrejnnek a szerszmplya felletek adatai, s ennek jvhagysa utn elkszl a specilis formtumban rgztett CNC program, az n. CLDATA file. A CLDATA file formtum programot a CNC vezrlsek nem rtik, kzvetlenl nem tudjk olvasni s vgrehajtani. A klnbz techno-lgikhoz (esztergls, mars, frs, szikraforgcsols, stb.) ms-ms CLDATA formtumok tartoznak. Az azonos technolgit megvalst gpek is tbbflk, egymstl kisebb-nagyobb mrtkben eltrek lehetnek, teht a vgrehajthat NC programjaik is eltrhetnek. A CLDATA formtum programbl a posztprocesszls sorn lltjk el az adott CNC gp ltal vgrehajthat NC programot. Teht a posztprocesszlst, vagy utfeldolgozst tekinthet-jk az adott technolgiai programnak az aktulis CNC gphez trtn illesztsnek. A poszt-processzlt program mr ISO/DIN formtum, szksg esetn javthat, szerkeszthet, mdo-sthat.

A szmtgpes eljrssal elksztett CNC programot, a szerszmozsi s a felfogsi terve-ket is felhasznlva le kell ellenrizni, el kell vgezni a prbafuttatsukat, hasonlan mint a kzi programozsi eljrsoknl. A programok ltalban jelentsen nagyobb terjedelmek, mint a kzi eljrssal ellltottak, bonyolultabbak a munkadarabok, a programok tbbnyire a


21

szerszmplyk s nem a kontr adatait tartalmazzk. Mindezek miatt itt sokkal jelentsebb segtsg a CNC vezrls szimulcis szolgltatsa. A javtott, korriglt programokat hasonl-an dokumentlni kell, mint a kzi eljrsoknl.

2.3.2. A bels adatfeldolgozs jellemzi Az elksztett CNC programot a vezrlsbe betltve azzal tovbbi informci feldolgozsi

feladatokat kell vgezni azzal a cllal, hogy olyan alapjeleket, parancsokat lltsunk el, me-lyeket vgrehajtva a gp ltrehozza a munkadarabot. A bels adatfeldolgozs feladatait a CNC vezrls vgzi el. A legfontosabb feladatok az albbiak:

Kezeli s hlzati kommunikci Programbeolvass, kiments Programtrols Vezrlsi feladatok irnytsa Pozcionlsi feladatok vgrehajtsnak irnytsa Plyaszmts, pozcionlsi clpontok, korrekcik szmtsa Felgyeleti feladatok vgrehajtsa

A bels adatfeldolgozsi feladatokat ellt CNC vezrls funkcibrjt a 2-13. bra mu-tatja.

ProgramI/O

DisplayKijelzk

Kezel-pult

PLCVezrlsifunkcik

CPU BUSill.

Hl-zati

modul

DNCKommuni-

kci

Memria

RAM ROM

TengelyekPozicio-

nls, t-mrs

Alapjel-kpz

Interpoltor

Fel-gyelet

GP

Pozicionl rendszerekVezreltmecha-

nizmusok,jeladk

Szen-zorok

LAN

BELS BUS

2-13. bra

Egy CNC vezrls funkciinak brja


22

A korszer CNC vezrlsek felptsi struktrja a szmtgp-struktrkhoz hasonl. A bels adatforgalom az n. BUS-okon trtnik, ezekre lehet csatlakoztatni a kiptettsgnek megfelel modulokat. A kezelpult a gpkezelvel val kommunikci elemeit tartalmazza (lsd ksbb), a kijelz ma tbbnyire sznes, esetleg monochrom kperny, amely alkalmas alfa-numerikus jelek s grafikus brk megjelentsre. Program be-s kiviteli eszkzknt ma mr ritkn hasznlnak lyuk- vagy mgnesszalagos perifrikat, elssorban a kls szmtg-pes kapcsolatokhoz szksges lehetsgeket ptik ki. Ezt a feladatot lthatja el a hlzati modul, melynek segtsgvel a DNC zem is megvalsthat.

A vezrls lelke a kzponti egysg a CPU, amelybl egy vezrlsben akr tbb is lehet (multiprocesszoros vezrlsek).

A szmtgpek felptshez hasonlan a CNC vezrlsek memrii is a kt alaptpusra oszthatk. A ROM tpus memriban itt is az n. zemi szoftverek, a FIRMWARE-k he-lyezkednek el. Ennek a szoftvernek a feladata a vezrls mkdsnek a meghatrozsa, ezt a vezrls gyrt rja s teszi fel . A felhasznlnak alapveten ehhez nincs s nem is kell, hogy legyen hozzfrse. A RAM tpus memria mindazon adatokat, programokat trolja, ame-lyekhez a felhasznlnak, a gpkezelnek hozzfrst kell biztostani. Ilyen jellemz adatfile-ok pl. a megmunkl programok, a szerszmadatok, korrekcik, belltsi adatok, stb. Term-szetesen a mai korszer vezrlsekben a memrik mr mindig tartalomvdettek, a gp kikap-csolsakor nem vesznek el a korbban betlttt, bert adatok.

A vezrlsi feladatok vgrehajtshoz a CNC vezrlsekben integrlt PLC modulokat tal-lunk. Ezen modulok adjk ki a vezrl parancsokat s fogadjk a vgrehajtst nyugtz jele-ket.

A tengelymodulok irnytjk a pozcionlsi folyamatokat, elltjk a helyzetrzkelssel, az tmrsekkel kapcsolatos teendket.

Az alapjelkpz, vagy interpoltor a CNC vezrlseknek egy sajtos, igen fontos eleme. Feladata, hogy a programban megadott plyaelemek vgpontjai kz beinterpollja, kiszmt-sa on-line a plya kzbls pontjait, az egymst kvet pozcionlsok clpontjait. A plyk jellegzetes tpusai az egyenes vagy lineris s a krplyk. A klnfle trgrbe szerszmp-lykat az NC vezrlsek ltalban elemi lineris mozgsokkal kzeltik s helyettestik.

A felgyeleti funkcik vezrlsenknt, kiptettsgtl fggen igen sokflk lehetnek. Az alapfeladatok a vezrls s a gp mkdkpessgnek az ellenrzsei, pl. tpfeszltsgek meglte, hidraulikus s htrendszerek feltltttsge, mkdtet nyomsok, biztonsgi s reteszel kapcsolk mkdkpessge, stb. Kln szolgltats lehet a szerszm ltartam fel-gyelet, amely lehet n. passzv s aktv felgyelet. Passzv felgyelet esetn a vezrls az adott szerszmnak a forgcsolsban tlttt idejt mri, s ezzel cskkenti a szerszmadatok kztt megadott indul ltartamot, s megfelel idpontban jelzi az elletlenedst. Az aktv szerszm ltartam felgyelet sorn az ltartam cskkenst a szerszm tnyleges terhelse alapjn szmolja s jelzi a vezrls. Termszetesen ezen esetben a gpen a terhels meghat-rozshoz szksges szenzorokat is be kell pteni a rendszerbe a megfelel feldolgoz algo-ritmusok mellett. A felgyeletek tovbbi opcionlis lehetsge a technolgiai folyamatok fel-gyeletnek a kiptse a tlterhelsek, tlmelegedsek, kros rezgsek kialakulsnak elker-lse rdekben.

A CNC vezrlsek szolgltatsi sznvonala az idk folyamn folytonosan vltozik, egyre tbb lehetsget, tmogatst nyjt a CNC felhasznlk knyelmt, az zembiztonsgot szol-glva.

A bels adatfeldolgozs fontos feladata a kezeli kommunikci, s ezt a kezelpulton ke-resztl lehet bonyoltani. A 2-14. bra a Sinumerik 810T CNC vezrls kezelpultjt brzol-


23

ja. Az bra termszetesen a Siemens vezrls jellemzit mutatja, de alkalmas a CNC vezrl-sek ltalnossgainak a bemutatsra is.

2-14. bra

A Sinumerik 810T CNC eszterga kezelpultja

A vezrlsen jellt jellegzetes kezelelemek az albbiak: 1. Kperny, betk s szmok, egyszer brk, programok, sttus adatok, hibazene-

tek megjelentsre. 2. Soft-Key vagy lgybillentyzet. Semleges billentyk, az zemels sorn vltoz

sttusuk a kperny aljn a billenty fltti mezben kerl kijelzsre. 3. Program I/O, RS232 interface kls szmtgppel val kommunikcihoz. 4. zemmd vlaszt tbblls kapcsol 5. Vezrls bekapcsol nyomgomb 6. Reset nyomgomb 7. NC Start/Stop nyomgombok 8. Fors Start/Stop nyomgombok 9. Eltols Start/Stop nyomgombok 10. Eltols OVERRIDE kapcsol, mellette a fors OVERRIDE 11. Sznmozgat JOG nyomgomb mez 12. Program szerkeszt nyomgomb mez: bevitel, trls, csere, kurzor, lapoz, kijel-

z, cmre ugrat


24

13. Adatbeviteli szktett tasztatra: szmok, betk, egyb karakterek 14. Kijelz mez

A kezel elemek egy rsze n. specifikus, vagy megnevezett kapcsol vagy nyomgomb, ezek mindig ugyanazon feladatra szolglnak. A lgybillentyk, a semleges nyomgombok mindenkori feladata a vezrls pillanatnyi sttusnak megfelel. Ezzel a kezelelemek szmt tudtk cskkenteni, a kezelpult ttekinthetsge jelentsen jobb lett.

A CNC gpeknek az ppen elvgzend feladatokhoz illeszkeden tbbfle zemmdjuk van, ezek a klnfle vezrlsgyrtk szoksa, zlse szerint klnflekppen jelenthetk meg, nevezhetk el, de tartalmukban mindenkppen megfigyelhetk a sajtos, ltalnos jel-lemzk. Az ltalnosthat zemmdok az albbiak:

JOG vagy Bellt zemmd: gpkezelsre, sznok szerszmrendszerek mozgat-sra, ltalban a bekapcsolst kvet ellenrzsek elvgzsre hasznljk. Gyakori, hogy sok egyb ms zemmdot a JOG-on keresztl lehet elrni. Ebbl az zem-mdbl vlaszthat ltalban a Kzikerk hasznlat, amely igen nagy segtsget ad klnsen a gpbelltsok sorn.

REF referenciapont felvteli zemmd: A CNC gpek tlnyom rsznl ltez, az automatikus zemmd alapfeltteleknt alkalmazott zemmd. Feladata a gp sznjainak helyzett s a sznhelyzeteket trol regiszterek tartalmt reproduklha-t mdon trtnen egymshoz rendelni, ms szavakkal a gp geometriai rendsze-rbl a gpi koordintarendszert kijellni, felleszteni. Referenciapont felvtelt csak a nvekmnyes tmrssel felszerelt gpeknl kell vgrehajtani. Ez gyakran a bekapcsolst kveten kzi parancsokkal trtnik, de az jabb gpeknl lehet keze-li beavatkozs nlkl automatikusan vgrehajtott is.

MDI kzi adatbevitel zemmd: a CNC gp a kezelpultrl bevitt komplett utas-tssorokkal, mondatokkal zemeltethet, de ezek az utastsok nem troldnak el, teht ez nem programozsi zemmd.

EDIT programszerkeszt zemmd: a memriban trolt, illetve troland prog-ramok rsra, szerkesztsre, javtsra szolgl. A vezrlsek jelents tmogatst nyjthatnak a szerkesztshez, megadhatjk az utastsok jelentst, a knyvtri szubrutinokat s hasznlatuk mdjt, stb. Amikor a teljes szmtgpes CNC prog-ramozst a gp mellett vgzik gy, hogy a CNC gp prhuzamosan egy msik programot hajt vgre, akkor beszlnk mhelyszint programozsrl, WOP-rl.

AUT automata zemmd: a programok futtatsra szolgl. A CNC gpeken alap-knt ktfle programfuttatsi lehetsg van. A Mondatonknti futtatst elssorban a programbelvs sorn hasznljk, a ksz programot folyamatos futtats zem-mdban alkalmazzk. Vannak specilis CNC gpek, ahol a folyamatos futtats is vonatkozhat egyetlen munkadarabra, vagy egy-egy sorozatra (pl. CNC rdautomatk). A korszer CNC gpeknl elfordul, hogy a programfuttats sorn on-line szimulcira is van lehetsg.

SIM szimulci zemmd: nll, vagy alzemmd lehet, programkszts vagy gyrtselkszts sorn hasznljuk elssorban.

SERVZ zemmd: Gpbellts javts esetn a szervzmrnk munkjt segti, ltalban jelszavas elrsi lehetsggel.

TOOL, ZERO szerszmkezelsi illetve nullponteltols kezelsi zemmdok: A szerszmok adatainak troli illetve a nullponteltols regiszterek feltlthetk kzi adatberssal, de lehetsges lehet a szerszmbemrs, a gpen trtn nullpontelto-ls meghatrozs prbaforgcsols s kls mreszkz alkalmazsval is.


25

EGYB zemmdok: A klnbz CNC gpeken lehetsges ms-ms, a fentiek-tl eltr zemmdok alkalmazsa is. Ezek ltalban a gpek specialitsainak, a vezrlsgyrtk szoksainak megfelelek. Ilyenek lehetnek pl. a memriakezelsi, a betantsi zemmdok.

2.3.3. Az informcilekpzs jellemzi, eszkzei A CNC vezrls a programfuttats, a programfeldolgozs sorn a vezrlsi s a pozicion-

lsi feladatok elvgzshez szksges alapjeleket lltja el. Ezen parancsokat a gp klnfle mechanizmusai hajtjk vgre, s ezltal a programmal a CNC gphez eljuttatott informcik a munkadarabba mintegy lekpzdnek. A CNC gpek jellegzetes informcilekpz mecha-nizmusai az albbiak:

1. Vezrelt mechanizmusok 2. Sebessgszablyozott mechanizmusok 3. Pozcionl mechanizmusok 4. EKL-ek, elektronikus kinematikai lncok

A 2-15. bra egy vezrelt mechanizmus egyszer felptsi vzlatt mutatja. A CNC gpe-ken szmtalan olyan funkci van, amelyek aktivlsa a PLC-n keresztl egyszer vezrlsi parancsokkal megvalsthat. Ilyenek lehetnek pl. a burkolat mozgatsok, hts ki-be kapcso-lsok, toltmb mozgatsok, szerszmcserls mozgsai, stb. Ezek a mechanizmusok gyakran hidraulikus, pneumatikus rendszerek, de lehetnek elektro-mechanikusak is.

Mozgatott elem

HA HV

PLC

I

I

OO

O

CNCVezrls

Nyugtz jel

-Munkadarab sszerszm cserlk-Burkolatok-Toltmbk-stb.

2-16. bra

Egyfle vezrelt mechanizmus felpts

Az informcilekpz mechanizmusok msik jellegzetes csoportja a sebessgszablyozott mechanizmusok. Ilyet mutat a 2-17. bra.


26

CNCVezrlsAlapjelkpz

DA

Sebessgszablyz

-1

SzablyozhatFmotor

Fhajtm

Hajts ersit

Sebessgvisszacsatols

INPUT:kzvetlen S2520 1/minkzvetett v=120 m/min

Szablyozottfors fordulat

ni

2-17. bra

Sebessgszablyozott mechanizmus vzlata

A CNC gpek legjellegzetesebb sebessgszablyozott mechanizmusa a fhajts. Az akr forgcsols kzben is vltoztathat fors-fordulatszm ltrehozsra szolgl. A tipikus f-motorok a szablyozhat egyen- (DC) vagy vltram (AC) motorok. A mai korszer CNC gpeknl sokszor elfordul, hogy elmaradnak a fhajts fogaskerekes mechanizmusai is, gyakran alkalmaznak a forsval egybeptett n. orsmotorokat. A szablyozott fhajts teszi lehetv a vgsebessg programozst is (fordulatszm kzvetett programozsa). A f-hajtsok szablyozsi minsgvel, a pontossgval kapcsolatos elvrsok nem tlzottan szi-gorak, itt a szablyozott fordulatszm tartomny nagysga s a megfelel stabilits a legfon-tosabb jellemzk.

A CNC gpek minsgt alapveten a pozcionl rendszereinek a minsge hatrozza meg. A pozcionl rendszerek klnfle felptsek, teljestkpessgek lehetnek. Alapt-pusai a kvetkezk:

1. Lekapcsolkrs pozcionl rendszer. Ma mr elavultnak tekinthet, az id meg-haladta. Pont- s szakaszvezrelt pozicionlsi feladatokra volt alkalmas.

2. Helyzetvezrelt pozcionl rendszer. Szerszmgpeken mr ritkn hasznljk. P-lyavezrlsi feladatokra is alkalmas. Jellegzetessge, hogy nem tartalmaz helyzet-visszacsatolst (nincs tmr), tipikus vgrehajt eleme a lptetmotor, ami lehet tiszta villamos motor, vagy elektrohidraulikus felpts.

3. Helyzetszablyozott pozicionl rendszer. A mai ignyeket mindenben kielgt rendszerek, 2-5D-s gpeknl plyavezrlsi feladatok megvalstsra is alkalma-sak. A 2-18. bra egy lehetsges felptst mutat.

DA

Sebessgszablyz

-1

Szablyozhat eltolmotorDC, AC, Hidr.

Hajts ersit


Helyzet-szablyz

-1

U

Szn, X,

Helyzet visszacsatols

tmr

TG

DA

Sebessgszablyz

-1

Helyzet-szablyz

-1

U

Szn, Z

TG

INTE

RPO

LTO

R

X

Y

Z

........

........

Alapjelkpz

CN

C v

ezr

ls

2-18. bra

Helyzetszablyz pozcionl rendszer


27

A CNC gpeken minden pozcionlt tengelyhez tartozik egy-egy helyzetszablyozott poz-cionl rendszer. Ezek alapjelt a vezrls trgyalsnl mr ismertetett interpoltor lltja el. Attl fggen, hogy egyidejleg hny tengely mentn tud a rendszer szinkronizlt moz-gsokat ltrehozni beszlhetnk 2D, 2.5D, 3-4-5D-s gpekrl. Megjegyzend, hogy egy CNC gp vezrelhet koordintatengelyeinek szma nem mindig azonos a szinkronban mozgathat tengelyek szmval (pl. egy t koordints rendszer lehet 3D-s, vagyis mindig az tbl hrom tengely szinkronizlhat csak). A 2.5D jelentse: skban trtn 2D interpolci, s a skra merleges irny szakaszos fogsvteli mozgs (0.5D).

A helyzetszablyoz pozcionl rendszerek ptelemei is sokflk lehetnek. ltalnosan igaz, hogy minden lehetsges elemet igyekeznek digitlis rendszerknt megpteni. A vgre-hajt elemek, a motorok is tbbflk:

1. Forg motorok + golysorss mozgstalaktk Egyenram, hengeres forgrsz, kommuttoros motor Egyenram, trcss forgrsz, kommuttoros motor (Disc motor) Egyenram, hengeres forgrsz, kommuttor nlkli motor Vltram, szablyozott motor 2. Hidraulikus motorok

Lineris vagy forg motorok 3. Lineris villamos motorok

Termszetesen a motor tpustl fggetlenl mindegyik specilis kialakts azrt, hogy a szigor szablyozsi feltteleket, elvrsokat meg tudjk valstani. Az utbbi vekben roha-mosan terjednek a lineris villamosmotor alkalmazsok, s ezekkel igen dinamikus, nagy se-bessg hajtsokat ptenek.

2-19. bra

Pozicionl rendszerek

A 2-19. bra a pozcionl rendszerek hagyomnyos s az jabban terjedben lv lineris motoros felptseket vzolja. Az brbl is jl lthat, hogy mindkt estben szksges a sznmozgsok rzkelse, az tmrs.

Az informcilekpzs mechanizmusainak egy sajtos rendszerei az EKL-ek, az n. elekt-ronikus kinematikai lncok. Alapvet jellemzje, hogy valamely mozgs adja az alapjelt egy, vagy tbb msik mozgsnak, gy, hogy a mozgsok kztt nincs mechanikus kinemati-kai kapcsolat. Szablyozstecnikai szempontbl Master-Slave rendszereknek nevezik az EKL-eket. Pldul CNC gpeknl a leginkbb ismert EKL-ek a fogaskerk megmunkl g-pek oszt kinematikai lncai, esztergknl pedig az n. menetmegmunkl kinematikai kap-csolatok. Utbbi egyszerstett felptsi vzlatt mutatja 2-20. bra. A fors elfordulst egy szgelforduls rzkel, egy forg impulzusad mri, amely a kimenetn egyrszt a szgelforduls nagysgval arnyos szmossg, s sebessgvel arnyos frekvencij impul-zussorozatot, msrszt fors krlfordulsonknt mindig ugyanabban a szghelyzetben egy


28

nullipulzus jelet ad. Ezek a jelek egyttesen lehetv teszik a sebessg s a helyzeti szinkron biztostst, vagyis azt, hogy a szerszm a menetemelkedsnek megfelel csavarvonalat rja a munkadarabra, valamint hogy mindig visszatalljon a menetrokba. Megjegyzend, hogy fentieknek megfelelen kpos s skmenetek megmunklsa is lehetsges.

DA

Szablyozhat eltolmotor

U

tmrD

ASebessgszablyz

-1

Helyzet-szablyz

-1

U

Szn, Z

TG

S

Y

Z

........

CN

C v

ezr

ls

Fhajtm-1

Sebessgszablyz

Hajts ersit


-1

TGni

Alapjelkpz

"O" imp.EKL

Elfordulsmrs

Fmotor

Mastertengely

Slavetengely

Fors

2-20. bra

CNC eszterga menetvg elektronikus kinematikai lnca

2.3.4. Szmjegyvezrls gpek tmr berendezsei A szmjegyvezrls berendezsek mkdtetsnek egyik alapvet feladata az egyes rsz-

egysgek, sznok, orsk, robotkarok meghatrozott helyzetbe hozsa. Ezt a feladatot az n. pozicionl rendszerek ltjk el, s ehhez nlklzhetetlen, hogy a pozcionlt rszegysgek helyzetrl az irnyt rendszer folyamatosan informcival brjon. Ennek az informcinak a megszerzsre s biztostsra szolglnak az NC vezrls berendezsek tmr rendsze-rei. Az tmr rendszerek f pt elemei a kvetkezk:

1. Elmozdulsrzkel egy olyan mrtalakt, amely a lineris elmozdulsrl vagy szgelfordulsrl annak nagysgval esetleg sebessgvel arnyos villamos jelet ad.

2. Jeltalakt, amely az rzkel villamos jelt formlja, feldolgozza vagy dekdolja. 3. Szmll, trol egysg, amely az elmozdulssal arnyos digitlis jelet szmllja,

nyilvntartja.

Megjegyzend, hogy az NC/CNC vezrlsek szmra az tmr rendszereknek mindenkor digitlis jelet kell szolgltatniuk. A szoksos szhasznlatban, amikor tmrrl, tmrsrl beszlnk, akkor ez alatt mindig a teljes rzkel-feldolgoz-trol rendszert kell rteni.

Az tmr rendszereknek biztostaniuk kell a mrt elmozdulsrl a teljes mrsi tarto-mnyban, a megfelel felbontkpessggel s elrt pontossggal a kvnt adatokat. E hrom kvetelmny teljestst a megfelel rzkel s elektronika megvlasztsval lehet biztosta-ni. Termszetesen az rzkel milyensge egyrtelmen meghatrozza az elektronika felada-tnak jellegt, ezrt azt mondhatjuk, hogy egy tmr rendszert alapveten a benne lv elmozdulsrzkel milyensgvel jellemezhetjk.


29

2.3.4.1. Az tmr rendszerek csoportostsa Az tmrket, vagyis az elmozduls-rzkelket az albbi jellemzk szerint osztlyozhat-

juk: a kimen jel jellege szerint lehetnek

ANALG (a jel a mrsi tartomnyon bell folyamatosan s folytonosan arnyos a mrt jellemzvel) s DIGITLIS (a mrt jellemz a kimen jelben diszkrt egysgekben szmjegyes kd for-mjban kpzdik le) rzkelk.

az adott jel vonatkoztatsa szerint lehetnek

ABSZULUT (van sajt nullja) NVEKMNYES (relatv helyzet) rzkelk.

Az rzkelket a mrend rszegysgekhez klnbz beptsi mddal csatlakoztatjk, gy az rzkel s az elmozduls kztti kinematikai kapcsolat alapjn vannak (lsd 2-21. bra s 2-22. bra)

KZVETLEN (nincs mozgstalakt) KZVETETT (van mozgstalakt) tmrk illetve tmrsi eljrsok.

U1

U2

SznGolysors

U3 Illeszt hajtm

Motor

2-21. bra

tmrk elhelyezsi lehetsgei

A szerszmgpek esetben a lineris elmozdulsok mrse a leggyakoribb feladat. Ennek megoldsi lehetsgeit szemllteti az 2-21. bra. Az U1 s U2 jel tmrk kzvetett mrst valstanak meg, mert az rzkel s a mrt lineris elmozduls kztt mozgstalakt van (menetesors-anya, illeszt hajtm). Az U3 jel tmr kzvetlenl a lineris mozgst mri.

A 2-22. bra a szgelfordulsok, pl. egy folytonos oszts krasztal elforduls mrsnek lehetsges megoldsait mutatja. Az U1 s U2 tmrk itt is kzvetett, mg az U3 jel kzvetlen mrst valst meg.


30

Motor

U1U2

U3

Krasztal

2-22. bra

Szgelfordulsok mrsi lehetsgei

Kzvetlen mrs esetn a mrrendszer felbontkpessge azonos a legkisebb mrhet el-mozduls nagysgval, teht kis mrend elmozdulsok esetn nagyon finom mrrendszer szksges. Ugyanakkor elny, hogy a mrs pontossgt nem befolysoljk kinematikai hi-bk.

Kzvetett mrsnl a mozgstalaktk pontatlansgai rontjk a mrsi pontossgot, de ezek ma mr nem szmottevek norml pontossg gpek esetben. Ugyanakkor a mozgstalaktk illetve az illeszt hajtmvek megfelel megvlasztsval durvbb tm-rvel is elrhet a kvnt mrhet legkisebb elmozduls, az n. tegysg. A kzvetett tmrs eszkzei ma mr olcsbbak is, s a beptsk is egyszerbb, ezrt a CNC gpeken elssorban ezeket az eljrsokat alkalmazzk.

Termszetesen mind a kzvetett, mind a kzvetlen mrsi eljrsoknl klnbz felpt-s, klnbz elven mkd tmrk is felhasznlhatk.

Az albbi tblzatban a CNC gpeken alkalmazott tmr rendszereket foglaltuk ssze a fentebb mr ismertetett osztlyozsi szempontok figyelembe vtelvel. Az osztlyozsnl azt tekintettk alapnak, hogy a mrend elmozduls lineris mozgs.

DIGITLIS

ANALG

ABSZOLUT

NVEKMNYES

ABSZOLUT

NVEKMNYES

K

ZVET

LEN

KDLC

RCSLC

LINERIS POTENCIOMTER

INDUKTOSZIN

K

ZVET

ETT

KDTRCSA

FORG IMPULZUSAD

FORG POTENCIOMTER

REZOLVER

2-2. Tblzat


31

A CNC gpeken elssorban a digitlis tmrket alkalmazzk, s ezen bell is tbbsgben a nvekmnyes kzvetlen s kzvetett, eljrsokat. Az tmrk gyrti a nvekmnyes esz-kzket is klnbz mdszerekkel igyekeznek kvzi abszoltt tenni, s ezzel gyakran szk-sgtelenn vlik a bekapcsols utni n. nullpontfelvtel. Az analg eszkzk krbl els-sorban a rezolvereket alkalmazzk.

2.3.4.2. Nvekmnyes, digitlis tmrk A leggyakrabban hasznlt eszkzk a forg impulzusadk. A digitlis, nvekmnyes esz-

kzk mkdsi elvt a 2-23. bra mutatja, a forg adk felptst a 2-24. bra. Alapelvk, hogy a mrsi tartomnyban minden tegysgnyi elmozdulsra adnak egy-egy

jelet, melyeket megszmllva nyerik az elmozduls nagysgval arnyos szmrtket. Line-ris elmozduls kzvetlen mrsekor (digitlis, nvekmnyes, kzvetlen) egy rcslc, kzve-tett mrskor (digitlis, nvekmnyes, kzvetett) egy rcstrcsa a mrelem. A leolvas optikai rendszer a fnytbocsts vagy a fnyvisszavers elvn mkdik. A jeltalakt fel-adata a fnyrzkel elemek jelnek feldolgozsa, a mozgsirny meghatrozsa. A reverzibi-lis szmll az irnyhelyesen kibocstott impulzus jeleket eljelhelyesen szmllja, tartalma a 0-pont jellel nullzhat. A jelformzst, a fzis-sszehasonltst a jeltalakt elektronika vgzi.

rcslcleolvas

Jeltalakt

Reverzibilisszmll

+ -0

0-pont jel

Mr csatornaRcsoszts

2-23. bra Nvekmnyes, digitlis tmrs elve


32

RcstrcsaAlaprcs

Mrcsatorna

Nullpontcsatorna

Leolvasrcsok

Fnyforrs

Kondenzorlencse

Leolvasrcsok Fnyrzkel

didk

A,B

0 0

AB

Osztsszm:

2-24. bra

Forg impulzusad felptsi vzlata

A forg impulzusad a kzvetett, digitlis, nvekmnyes mrs eszkze. Az bra jellsei-vel a trcsa osztsszge

0360= , ahol a trcsa osztsainak szma.

Az impulzusad ltal biztostott szgfelbonts itt is a jelfeldolgozs mdjtl fgg, (ngyl-kirtkels esetn n=4)

== n

360n

0

, ahol n a jelkirtkels mdjra utal szm,

(n=4;10;20;40;100).

Az irnyrzkeny mrs megvalstsnak rdekben a forg impulzusad A s B rzkel didk jelei kztti 900-os fziseltolst azzal biztostjk, hogy a leolvas rcsokat egymshoz viszonytottan

=

=0360

41k

41k

szgeltolssal szerelik. A jelad krlfordulsonknt a forgstengely mindig azonos szg-helyzetben egy-egy nullimpulzust ad. Ez a jel biztostja a mrrendszer abszoltt ttelt. Lsd

Jeltalakt

Ua

Ub

U0

Irny-

diszkrimintor

fEfH

f0

A;AB;B

Reverzibilisszmll

rvnyesthelyzetkapcsol

&&

a szmll nullzsa

0

Helyzettel arnyosdigitlis kimenet

2-25. bra

Mrrendszer abszoltt ttele


33

A szerszmgpek sznelmozdulsnak forg impulzusadval trtn mrsekor a bepts tervezsekor kt felttelt kell kielgteni. Egyrszt biztostani kell, hogy az impulzusad egy impulzushoz a szn egy elemi elmozdulsa, az n. tegysg tartozzon (inkrement illeszts), msrszt a legnagyobb sznsebessg esetn is hibtlan legyen a jelfeldolgozs (sebessg il-leszts). A egy forg impulzusadval trtn tmrs vzlatt a 2-26. bra mutatja.

A rendszer adatai:

golysors menetemelkedse: h az illeszt hajtm hajtviszonya: k = z1/z2 a forg impulzusad mrtrcsa rcsosztsainak szma:

az tegysg:

Forgimpulzusad

SznGolysors

Illeszt hajtm

Motor

Z1

Z2 h

X

2-26. bra

Sznelmozduls mrs forg impulzusadval

Az impulzusad tengelynek szgelfordulsa s a szn x lineris elmozdulsa kztti kapcsolatot ler egyenlet:

kh2x = .

Behelyettestve az tmr felbonts , s az tegysg rtkt rendezs utn az illeszt haj-tm szksges hajtviszonya:

= nhk , ahol n a mr korbban definilt, a jelkirtkels mdjra utal szm.

Ha a forg impulzusadt a fentebb meghatrozott hajtviszony illeszt hajtmvel kap-csoljuk a sznmozgat orshoz, akkor ezzel megvalsul az n. inkrement illeszts. A sebessg illeszts sorn azt kell ellenrizni, hogy a szn legnagyobb sebessge esetn a jelsorozat frekvencija alatta marad-e az tmrre megengedett legnagyobb jelsorozat frek-vencinak, vagyis:

maxmaxvmax

maxv ffs;vf = LL , ahol az fmax az tmr kimen jelsorozatnak

az a legnagyobb frekvencija, amelynl a jelfeldolgozs mg hibtlan (ez a gyrt ltal meg-adott, az tmrre jellemz rtk).

A kvetkez brk a Dr. Johannes Heidehain GmbH. ltal gyrtott eszkzkre, azok pt-elemeire mutatnak pldkat.


34

2-27. bra

Lineris lcek

2-28. bra

Forg impulzusadk

2-29. bra

Forg impulzusad vegtrcsk


35

2.3.5. CNC gpek jellegzetes pozcionlsi mdjai A CNC gpek taln legfontosabb funkcija a pozcionls. A hagyomnyos szerszmgpek

eltol rendszereinek a feladata az elrt illetve belltott eltolsi sebessgek biztostsa, mg a CNC pozcionl rendszereknek a programozott plyasebessg mellett a megfelel, szigor kvetelmnyek szerinti clpont elrs, clpontra lls. Az idben kln, vagy prhuzamosan trtn sznmozgsok eredjeknt ms-ms mozgsplyk addnak, s ennek megfelelen a CNC gpek klnfle pozcionlsi feladatokat hajthatnak vgre.

A jellegzetes pozcionlsi mdok az albbiak:

1. Pontvezrlssel trtn pozcionls 2. Szakaszvezrlssel trtn pozcionls 3. Plyavezrlssel trtn pozcionls

Lineris plya mentn Krplyn Parabola plyn

2.3.5.1. Pontvezrlssel trtn pozicionls Gyorsmeneti sebessggel trtn clpontra lls, megkzelts, eltvolods. Jellemzi az

albbiak:

Gyorsmeneti mozgs Egyidejleg tbb koordinta mentn A mozgsok kztt nincs kapcsolat Mozgs kzben nincs forgcsols Tipikus programmondat:

N52 G00 X s/vagy Y s/vagy Z s/vagy A stb,

ahol X,Y, Z. A aclpont koordintk, G00 a pontvezrlsi utasts. A 2-30. bra s a 2-31. bra egy-egy tipikus pontvezrlsi feladatot mutatnak. A mozgsok

egyszerre indulnak, de a befejezs pillanata lehet klnbz a megteend elmozdulsoknak megfelelen. Megjegyzend, hogy amennyiben a CNC vezrls szmtja a geometriai vagy plyakorrekcit, akkor azt a G41 vagy G42 utastsokkal a megkzelt, a kontrra ll mon-datokban kell bekapcsolni s az eltvolodst ler mondatban a G40 utastssal trlni az albbiak szerint

N52 G00 G42 X112 Z25 (kontrra lls) .szksges megmunkl mondatok

.

N125 G00 G40 X200 Z160 (kontr elhagys)


36

2-30. bra Pontvezrlssel trtn clpontra-lls frgpen

X

ZP1

P2

X1

X2

Z1 Z2

450

vx=vy=vg

vx

vz

t

t

2-31. bra Pontvezrlssel trtn mozgs mozgsplyja s sebessgid diagramja.

2.3.5.2. Szakaszvezrlssel trtn pozcionls A szakaszvezrls sajtossgai az albbiak:

Koordinta prhuzamos mozgsok Egyidejleg csak egy koordinta mentn van mozgs A mozgs sebessge a programozott eltols Mozgs kzben van/lehet forgcsols Tipikus programmondat:

N51 G73 X vagy Y vagy Y..Fxxx Sxxx Mxx, ahol

G 73 a szakaszvezrlsre vonatkoz utasts, X, Y, Z, a clpontok, F az eltols, S, M a fors forgs, hts

A szakaszvezrls jellemzit a 2-32. bra mutatja.


37

2-32. bra

Pldk szakaszvezrlsre

Az bra margpen illetve esztergn vgrehajthat szakaszvezrlsi feladatokat mutat.

Megjegyzend, hogy a szakaszvezrlst, mint nll funkcit ma mr nem hasznljk. A mai korszer pozicionl rendszerek alkalmasak plyavezrlsre is, s az egy tengely menti lineris interpolci tkletesen szksgtelenn teszi a szakaszvezrls nll alkalmazst.

2.3.5.3. Plyavezrlssel trtn pozcionls A plyavezrlsi md ma mr a pozcionl s irnyt rendszerek fejlettsge rvn min-

den CNC gpnek lehetsges szolgltatsa. ltalnos jellemzi az albbiak:

Egyidejleg tbb tengely menti mozgs A mozgsok kztt szigor ktttsgek vannak, ezt az interpoltor biztostja (2-5D-

s megmunklsok)

Mozgs kzben van/lehet forgcsols A plyamenti sebessg a programozott eltolsi sebessg

ltalnosan a lineris s a krinterpolci terjedt el, egyb lehetsgek esetlegesek, kln-legesek

1. Lineris interpolci

A lineris interpolci jellemzit a 2-33. bra mutatja be.


38

X

ZP1

P2

X1

X2

Z1 Z2

vez

t

t

vexvx

vz

2-33. bra

Lineris interpolci

Lineris interpolcival a szerszm programozott pontja gy jut el a P1-pontbl a P2-be, hogy a plyamenti sebessg az lland programozott sebessg, amely a interpoltor ltal meghatrozott lland koordinta tengely menti sebessgek eredje. A tranziens folyamatok-tl eltekintve a tengely menti mozgsok mindig azonos pillanatban kezddnek el ill. fejezd-nek be. A lineris interpolci tipikus NC mondata az albbi:

N66 G01 X s/vagy Y s/vagy Y Fxx Sxxx Mxx,

Ahol G01 lineris interpolci utastsa, X, Y, Y a clpontok, F,S M a technolgit defini-l utastsok.

2. Krinterpolci A krinterpolcival trtn mozgs sorn a sznok olyan kapcsolt mozgsokkal mozog-

nak, hogy a szerszm programozott pontjnak ered elmozdulsa az elrt krplynak meg-felel lesz. A 2-34. bra a krinterpolci jellegzetessgeit brzolja.

X

ZX1

X2

Z1Z2

K

I

P1

P2

( ) ( ) ( )tvtvtv 2ez2ex2e +=

2-34. bra A krinterpolci

Egyidejleg kett tengely menti mozgs


39

A mozgsok kztt szigor ktttsgek vannak, ezt az interpoltor biztost-ja: 2ez

2ex

2e vvv +=

Mozgs kzben van/lehet forgcsols A plyamenti sebessg a programozott eltolsi sebessg, ve

A 2-34. bran bemutatott esetben a szerszmplya a P1 s a P2 pontok kztti krv, mely-nek sugara legyen Rp. Az brbl belthat, hogy a kezdpontbl a vgpontba RP sugar ven sszesen ngyflekppen lehet eljutni. Az egyrtelm plyakijellshez meg kell adni az n. krljrsi irnyt s a plyk kzppontjainak helyzett. Az elbbire a G02 s a G03 utast-sok, mg az utbbira az I s K interpolcis segdadatok szolglnak. Ezzel a krplya tipikus programmondata:

Nxx G02 vagy G03 X(x2) Z(z2) Ixx Kxx Fxxx Mxx Sxxx, ahol

G02 a krinterpolci utastsa CW, azaz rajrssal egyez irnyban, G03 a krinterpol-ci utastsa CCW, azaz rajrssal ellenkez irnyban, X, Z a clpont- koordintk, I a kez-dpont tvolsga a kzpponttl x irnyban, K a kezdpont tvolsga a kzpponttl z irny-ban, F, S, M a technolgiai s segdutastsok. Fontos tudni, hogy az interpolcis segdada-tok mindig a kezdpontbl a kzppontba mutat vektor koordinta tengelyek irny kompo-nensei. Ezen szably a gyakoribb, de vannak vezrlsek, ahol a krplya kzppontjt annak abszolt koordintival kell definilni.

2.3.6. CNC gpek geometriai informcis rendszere Minden CNC gp esetben alapvet, hogy rtelmezni tudjuk:

a gp sznjainak helyzett, mozgst a programban megadand geometriai adatokat, a munkadarab mreteit a megmunkl szerszmok mreteit, f geometriai jellemzit

Ezt biztostja a CNC gp geometriai informcis rendszere, melynek rszei: a koordinta rendszerek a vezrlsben az adatokat trol elemek, az n. trol regiszterek


40

Megnevezs

Jel Nevezetes pontok Regiszterek s tartal-

muk

GPI KOORDINTA

RENDSZER GKR

M a GKR origja F a sznrendszer vezrelt

pontja

Gpi helyzet regiszter =MF

PROGRAMOZI KOORDINTA

RENDSZER PKR

W a PKR origja P a programozott pont

Szerszmplya regisz-ter

=WP

SZERSZM KOORDINTA

RENDSZER SKR

N=F az SKR origja P a szerszm programo-

zott pontja

Szerszmadat regiszter =FP

2-3. Tblzat

A 2-3. Tblzatban sszefoglaltuk a geometriai informcis rendszer ptelemeit.

A gpi koordintarendszer, a GKR ,- ahogy a nevbl is kvetkezik-, a CNC gp sajt rendszere, a gp ebben a rendszerben hajt vgre minden mozgst. Ebben a rendszerben rtel-mezi a sznok helyzett, pozciit, s ezek rtkeit a vezrlsben a gpi helyzet regiszte-rek troljk. A sznok pillanatnyi helyzete mindenkor az MF tvolsg, ahol az M a GKR kez-dpontja, F pedig a sznok vezrelt pontja.

A programozi munka megknnytst s a CNC gptl val fggetlentst szolglja a programozi koordintarendszer, a PKR alkalmazsa. A kezdpontja a W pont, a szerszm-plya rtelmezett pontja a P pont. A programozs sorn ebben a koordintarendszerben rtel-mezzk a munkadarab mreteket, valamint a programba rand clpontok adatait. ltalban igaz, hogy a munkadarab kontrjt programozzuk (K-pontot) gy, hogy a kontrt a szerszm-plyval egybeesnek tekintjk, de az eltrs szmtsra a programban szksg szerint meg-felel parancsot adunk (szerszmplya korrekcizs). A program adataibl szmtott szer-szmplya adatokat az regiszterek troljk, ezek a szerszmplya regiszterek.

A CNC gpek is, mint ltalban az automatk elbelltott szerszmmal dolgoznak, ezrt szksg van egy vonatkoztatsi rendszerre, amelyben a szerszmok megfelel adatai rtel-mezhetek. Ez a rendszer a szerszm koordintarendszer, az SKR. Az origja az N pont, amit clszer az F-fel egyeznek rtelmezni (N=F). Az FP tvolsg a szerszm hosszmret korrek-cija, a P pont a szerszm programozott pontja. Ebben a rendszerben lehet rtelmezni a szer-szmok tpust is. A szerszmok mreteit s tpuskdjait szerszmadat regiszterek trol-jk


41

M

W

P

K

F=N

X

X

Y

Y

Z

Z

r0

rMF

rKP

rWKrWP

rFP

g(x,y,z)

2-35. bra

CNC geometriai rendszer

A 2-35. bra a CNC gpek geometriai rendszernek egy ltalnos felptsi lehetsgt b-rzolja. Mutatja a koordintarendszereket s a nevezetes pontokat. Az bra jellseivel a jel-lemz elemek az albbiak:

r0 nullponteltols vektor rWK a programozott kontr vektor, a g(x,y,z) kontrgrbe pontjainak helyvektora rKP a szerszmsugr vagy geometriai korrekcis vektor rWP a szerszmplya vektor rFP a szerszm hosszkorrekci vektor rMF a vezrelt pont vektor

A koordintarendszerek kztti kapcsolatot az albbi egyenlet rja le:

rMF= r0+rWP-rFP, ahol rWP=rWK+rKP

teht rMF=r0+ rWK+rKP -rFP

Fenti egyenletbl jl lthat, hogy a pozcionls clpontja a nullponteltols,

a munkadarab aktulis mrete, a geometriai korrekci s a

szerszm hosszkorrekci sszessge.


42

2.3.6.1. A koordintarendszerekkel kapcsolatos ltalnos elrsok Az alaprendszerek Descartes-i, jobbsodrs koordintarendszerek

A tengelyek jelei:

X Y Z elsdleges tengelyek

U V W msodlagos tengelyek

A B C szgelfordulsok

A Z tengely a forsval prhuzamos

Esztergknl az X-Z a munkask

Pozitv a tengelyirny, ha a szerszm s a munkadarab tvolodsakor a koordintartk nvekv. Amennyiben a szerszm vgzi a mozgst, akkor a mozgsirnyok s a tengely ir-nytsok egyezek, ellenkez esetben szembemutatak.

Esztergknl a pozitv Z tengely a szegnyereg fel, a forsbl kifel, mar s frgpek esetben a forsba befel mutat.

A koordintarendszerek tengelyei termszetesen a sznvezetkekkel prhuzamosak

A gpi GKR s a programozi PKR koordintarendszerek egymshoz kpest eltoltak le-hetnek (nullponteltols!), elforgats nem lehetsges.

2.3.6.2. Eszterga geometriai rendszere Szemlltetsre az EPA-320 CNC eszterga pldjt mutatja a 2-36. bra.

ZM ZW

XM XW

MP

X szn

Z szn

F=NZ'

X'

2X

Z0 Z ZkZMF

W

X0

XXM

FX k

XMF=X0+X+XkZMF=Z0+Z+Zk

2-36. bra

CNC eszterga geometriai rendszere

Az brn bemutatott mdon esztergk esetben clszer a gpi koordintarendszer , a GKR Z tengelyt a fors forgstengelyvel egybeesnek venni, valamint az M kezdpontjt a munkadarab befog tokmny homlokskjn kijellni. Ezek a megllapodsok clszersgek,


43

termszetesen ezektl brmilyen eltrs megengedett. Az a lnyeges, hogy a kezel szmra egyszeren elkpzelhet, ttekinthet legyen a kijells.

A programozi koordintarendszer PKR kijellse a programoz feladata. A Z tengely r-telemszeren a munkadarab forgstengelyvel egybees, a W kezdpontjt lehetleg gy kell kijellni, hogy a technolgiai s a szerkesztsi bzisok egybeessenek. A munkadarabot a gp munkaterbe helyezve az brn vzolt llapot jn ltre, ahol az X irny nullponteltols jel-lemzen zrus, X0 = 0.

A szerszm koordintarendszer, az SKR tengelyei az Xs Z, az alaprendszerekkel ellen-tett irnytsak, az N kezdpontja clszeren egybees a sznrendszerek F vezrelt pontj-val, N=F. Termszetesen ezen utbbi megllapods se ktelez, csak tapasztalati clszersg.

A koordintarendszerek kztti kapcsolatokat az albbi egyenletek rjk le:

XMF=X0+X+Xk s ZMF=Z0+Z+Zk, ahol

X0, Z0 a nullponteltolsok, az X s Z a programozott clpontok, Xk s Zk a szerszm hossz-korrekcik. Az sszefggs akkor igaz, ha a szerszm cscssugarnak rtke nulla, vagyis nincs szksg geometriai korrekci szmtsra. Programozsnl ltalban ezt az esetet felt-telezzk, de a szerszmplya szmtst megfelel utastsokkal elrjuk.

Az esztergk esetben fontos megjegyezni, hogy az X programozott rtken mindig tmr mretet kell rteni!

A bekapcsolst kveten a CNC gpek tbbsgnl elszr a referenciapont felvtelt kell vgrehajtani, vagyis ki kell jellni a gpi koordintarendszer helyt. Ezt a szitucit mutatja a 2-37. bra.

ZM

XM

M

X szn

Z szn

F=R

XMR

ZMR

XMR=

ZMR= 2-37. bra

Referenciapont felvtele CNC esztergn

A referenciapont felvtel sorn a vezrls a sznokat ltalban a munkatr szln lv po-zcikba mozgatja, s ott a gpi helyzet regisztereket nullzza, vagy pedig azokba az XMR, ZMR referencia tvolsgokat betlti. Nullzs esetn a gpi koordintarendszert szoks rgztett nullpontos rendszernek, XMR0, ZMR0 esetn pedig lebeg nullpontos rendszernek nevezni.


44

Ez a megklnbztets ma mr nem indokolt, mert a referencia tvolsgokat tetszlegesen vlaszthatjuk meg.

2.3.6.3. Fr-mar megmunklkzpont geometriai rendszere Pldaknt a Polyax TC-3 megmunklkzpont rendszert mutatja a 2-38. bra.

M

ForsFhajtm Fmotor

W XM

ZW

ZM

XW

FPWPMWMF rrrrrrrr +=

MFrr

FPrr

WPrr

MWrr

YMYW

PF=N

Szerszm

Z

X

Y

2-38. bra

3D-s megmunklkzpont koordintarendszere

M

W

M

W

M

W

ZW

ZMXM

XW

XM

XW

ZM ZW

YM YW

XMF

XMW

YMW

ZMWXWPXMW

YWP

P

P

YWYM

ZMW

ZMP

F=N

F=N

ZFP

ZFP

P,F=N

Z

ZMF

P

K

Xg

Yg

XWKYWK

A geometriai korrekci Xg, Yg

2-39. bra

3D-s megmunklkzpont koordintarendszere


45

Az brk alapjn felrhatak a koordintarendszerek kapcsolatait ler egyenletek: XMF=XMW+XWK+Xg YMF=YMW+YMK+Yg ZMF=ZMW+ZWK+ZFP

Az X-Z interpolcis skban nincs szerszm hosszkorrekci, itt a szerszmplya s a kon-tr kztti tvolsgot az Xg, Yg geometriai korrekci hatrozza meg. A szerszm hosszirny mrett az X-Z s az Y-Z skokban veszi figyelembe a vezrls. Forgszerszmos gpek ese-tben ez a sajtossg rvnyesl mindenkor. A szerszmplya szmts a CNC vezrlssel 3D-ig ltalban mg on-line elvgeztethet, de bonyolultabb rendszereknl mr a szmtg-pes programksztskor van r lehetsg, ezrt ilyenkor a CNC program a szerszmplya ada-tokat tartalmazza, mg az els esetben a munkadarab kontr adatait.

2.3.6.4. Eszterga megmunklkzpont koordintarendszere

tmr

Fors

1. revolverfej

2. revolverfej

Hts ors

Vezetpersely

2-40. bra

A CITIZEN E20 eszterga MC koordintarendszere

2-40. bra egy kt revolverfejes, ktorss hosszesztergl megmunklkzpont geometriai rendszert mutatja. A gp hosszesztergl rdautomata, s ennek megfelelen rendelkezik rd-adagol berendezssel s a Z1 tengely mentn a fors vgzi a munkadarab eltol sebessggel trtn mozgatst.

A jellemz koordintk: 6 vezrelt koordinta

Fors: Z1, C1 revolverfej: X1 revolverfej: X2, Z2 Hts ors: Z3


46

A klnbz koordintatengelyek egyttmozgatsi lehetsgei az albbiak: 1. Iker revolverfejes megmunkls X1, X2, C1 Z1 tengelyek egyttmkdse 2. Ktsznos megmunkls X1, C1 Z1 X2, C1 Z2 3. Els-hts szimultn megmunkls X1, C1 Z1 X2, Z3 4. Hrom Z-tengelyes szimultn megmunkls X1, C1 Z1 X2, Z1, Z2 a Z1-re szuperponldik Z3 a Z2-re szuperponldik

Az bra s a rvid ismertet alapjn knnyen belthat, hogy a tbb koordints megmunklkzpontok programozsa mr halad programozi ismereteket ignyel.


47

3. CNC GPEK KZI PROGRAMOZSNAK ALAPJAI

3.1. CNC programozs nyelvi eszkzei

3-1. bra

A CNC programozs nyelvi eszkzei

A CNC programozs folyamatrl, feladatairl, mdszereirl az elz fejezetben ltalnos ttekintst adtunk. A programozs geometriai modellezsi s technolgiai folyamattervezsi feladatok megoldst jelenti oly mdon, hogy az eredmny a CNC gpek ltal rthet formj s tartalm program legyen.

Az NC technikban napjainkra hrom jellegzetes programnyelv csald alakult ki:

1. Assembly szer, funkci orientlt ISO 6983 nyelv (Numerical Control Language, NCL) a kzi programozs szmra.

2. Magasszint, feladat orientlt nyelv, APT (Automatic Programming Tools) nyelvek, elssorban a szmtgpes programozsi eljrsok szmra.

3. Interaktv, vezrlsfgg, feladatler nyelvek, menk, grafikus eszkzk, elssor-ban a CAD/CAM s a WOP eljrsok segtsre.

A 3-1. bra a nyelvi eszkzk sszefoglalst mutatja. Az brn jl lthat, hogy a CNC gpen val vgrehajtsig milyen jellegzetes feldolgozsi folyamatokon mennek t az inform-cik, az adatok.

Ebben a fejezetben elssorban a kzi programozs sajtossgait mutatjuk be, s ennek meg-felelen az ISO/DIN szcmzs NCL jellemzit trgyaljuk. A programozsi pldkat a Sinumerik 810T eszterga vezrls utastsrendszernek megfelelen adjuk.

3.1.1. Egy ISO NCL utastsrendszer felptse Egy CNC szerszmgp programozshoz alkalmazhat utastsrendszer elmei termszete-

sen csoportosthatak aszerint, hogy egy gyrtsi feladat lersakor milye informcikat kell megadni. Ennek megfelelen az utastsrendszer felptse az albbi lehet:

Az NC programban megadand gyrtsi informcik:


48

NC specifikus adatok (pozicionlsi, mretmegadsi md stb.) Geometriai adatok Technolgiai adatok Programtecnikai adatok Vgrehajtsi sorrend

Az UTASTSOK TIPUSAI a fentiek alapjn:

Elkszt vagy G-utastsok Geometriai s interpolcis utastsok (X, I stb.) Technolgiai s segdutastsok (M, S, T, F ) Programtechnikai utastsok s vezrl karakterek

A vgrehajtsi sorrendet a lers sorrendje adja!

A programnyelv egyszerstett Backus-Naur metanyelvi defincija: ::={} ::=.{}.LF ::=N. ::={}3 ::=0/1/2/3/4/5/6/7/8/9 ::= . ::=G/X/Y/Z/I/J/K/D/F/S/T/M/B/R ::=./ ::={} ::={}04. {}03

Jellsek: Metavltoz::=Metakifejezs vltoz Vagy / s . Ismtls { } max4min3xx Terminlis jel:ABCXYZ

A szcmzs NCL jellegzetes cmbetit s egyb karaktereit a 3-1. Tblzat foglalja sz-sze:


49

N Mondatszm % Program kezdet

G Elkszt utasts ( Megjegyzs kezdete

X Y Z Geometriai utasts ) Megjegyzs vge

U V W Msodlagos geom. ut. / Feltteles mondat

A B C Szgelforduls, szgrtk : Fmondat

I J K Interpolcis utasts + - Eljelek

D Szerszmkorrekcis tr = Egyenlsg

F Eltols adat LF Mondat vge

S Fors forgs-sebessg

T Szerszm azonost

M Segd s kapcsolsi utast-sok

3-1. Tblzat

A Sinumerik 810T vezrls utastsrendszernek legfontosabb ltalnos szablyai:

A program legkisebb egysge a SZ ill. a KARAKTER A szavak lehetnek: - rkldek, jig rvnyesek (tbbsg)

- ntrlek, egy mondatra rvnyesek

A szavakban az rtktelen nullk elhagyhatak A mondatszm elhagyhat, cmke jelleg A mondatokban a szsorrend ktetlen, de vannak clszer s ktelez megllapo-

dsok

A szavak cmbeti mindig nagybetk Szkz megadsa nem szksges A tizedesjel a tizedespont A mondatokat LF vagy EOB karakterrel kell lezrni A program mindig % karakterrel kezddik, M02 vagy M30 utastssal zrul


50

%SPFazonost szm

Bevezet mondat

1. Szegmens

2. Szegmens

n-ik Szegmens

Zr mondat M02

.

.

. Az alprogramok felptse

A frogramok felptse A szegmens felptse

Szerszmvlts/csere

Fmondat

Egyb mondatok....

Alprogram mondatok...

Zr mondat M17

Cm Adatvagy kdABCDFGXYZIJK

stb

Real:X12.325F0.21 stb.

Integer:T12S2560 stb.

%MPFazonost szm

/ N999 G00 G90 G40 X12.5 Z3.2 K1.25 F0.2 S1250 M04 EOB

Mondat-szm

Elksztutastsok

Geometriai sinterpolcis utastsok

Technolgiai skapcsolsi utastsok

Vez.ut.

Mondatvge

A mondatok felptse

3-2. bra

CNC program felptsi struktrja

A 3-2. bra egy CNC program felptsi struktrjt mutatja. A programok lehetnek f-programok s alprogramok, vagy szubrutinok. Mindkett mondatokbl, a mondatok szavak-bl plnek fel.

A fprogram a munkadarab teljes megmunklsi folyamatt fogja t, felptst clszer tagolni, szegmensekre bontani. Egy-egy szegmens ltalban ms-ms szerszmhoz tartozik, teht az egy szerszm, egy szegmens elv rvnyesl. A tagols eredmnyeknt a program-megszakts utni folytats biztonsgosabb, kevesebb szubjektv hibalehetsg addik. Az rkld utastsokat mindig meg kell adni a szegmens els, n. fmondatban, s gy kizrha-tak a folytatsnl a tves rkldsek. Egy- egy szegmens nllan is mkdkpes prog-ramrszletnek tekinthet azzal a megszortssal, hogy nem zrja le zr utasts.

Az alprogramok ismtld elemekbl ll programrszletek programozsra szolglnak. Lehetnek knyvtri alprogramok, amelyek a vezrls szolgltatsai, pl. esztergl, mlyfr vagy menetesztergl, illetve a felhasznl ltal rt felhasznli alprogramok, pl. kontrler, komplett megmunkl alprogramok. Ezek az alprogramok a fprogramokbl a megfelel sza-blyok szerint hvhatk, aktualizlhatk, a vezrls memrijban a Sinumerik vezrlsnl nll fjlknt kerlnek trolsra. A 3-3. bra mutatja a Sinumerik 810T vezrls alprogram hvsi lehetsgeit. A fprogrambl az alprogram hvhat egyszeri, vagy tbbszrs vrehajtssal, st az alprogramokbl is lehet tovbbi alprogramokat hvni. Ennl a vezrlsnl n. hromszoros, vagy hrom szint zskolsi lehetsg van.


51

3-3. bra

Alprogramok hvsi lehetsgei

Mind a f, mind az alprogramok mondatokbl plnek fel, ezek felptse is lthat a 3-2. bran. A mondat kezd utastsa a mondatszm sz, a mai korszerbb vezrlseknl meg-adsa mr nem ktelez, ezekben az esetekben cmke funkcija van. A mondatokat mindig egy specilis zr karakterrel kell lezrni, ez a mondatvge, vagy blokkvge karakter, az EOB karakter. A mondatokon bell az utastsok sorrendje elvileg ktetlen, de a 3-2. bran bemu-tatott sorrend tapasztalati alapon ajnlott s clszer. A vezrl karakter a fmondatot jell : kettspont, vagy a feltteles mondatkihagyst jelent / trtvonal.

A mondatok szavakbl plnek fel, a karakterektl eltekintve ezek az NC program legki-sebb pt elemei. A szavak cmbetkbl s adatokbl llnak. A cmbetk az angol abc nagy-beti, az adatok szmok (integer, real), vagy kdok (string). A programnyelv a szcmzs nyelv elnevezst a szavak ezen jellegzetes felptsrl kapta.

Az ISO/DIN NCL jellegzetes utasts fajti sszhangban a 3-1. Tblzatban sszefoglal-takkal az albbiak: (Sinumerik 810T)

Az elkszt G utastsok fajti

1. Pozicionls mdja 2. Mretmegads mdja 3. Plyakorrekcizs mdja 4. Koordinta transzformcik mdja 5. Clpontra lls mdja 6. Gpi ciklusok


52

7. Mrtkegysg- s funkcivlts 8. Egyb elkszt utastsok (lsd mellkletben)

Geometriai utastsok

1. Clpont koordintk: X4.3, Z4.3 2. Szgrtkek: A4.3 3. Lekerekts s lletrs rtke: B+-4.3 4. Interpolcis adatok: I4.3, K4.3

Technolgiai utastsok fajti

1. Fors forgs S4 2. Eltols F2.3, F4 3. Szerszm azonost T2 4. Szerszm adattr cme D2

Kapcsolsi utastsok

1. Fors forgs jobb, bal, llj M03, M04, M05 2. Szerszmvlts M06 3. Htfolyadk be, ki M08, M09

Programtechnikai utastsok s vezrl karakterek

1. Program vge M02, M30 2. Szubrutin vge M17 3. Program stop M00 4. Feltteles program stop M01 5. Ciklusismtls szma P01-P99 6. Mondatszm Nxxx 7. Program kezdet % 8. Feltteles mondatkihagys / 9. Megjegyzs kezdete, vge (, ) 10. Eljelek, egyenlsg + - = 11. Mondatvge LF, EOB

Egyb utastsok, amelyek nem szabvnyostottak. (lsd mellkelt tblzat)

3.1.1.1. Elkszt utastsok fajti, programozsuk 1. Pozcionlsi mdok programozsa

1.1. Pontvezrlssel trtn mozgs gyorsmenettel: 3-4. bra

Programozand adatok: Mozgsplya vgpontjai egyidejleg minden irnyban


53

Kezdpontra lls esetn a megfelel plyakorrekci G41, G42 Eltvoltskor a plyakorrekci trlse G40 Jellegzetes mondat:

N5 G00 G40 X(X2)Z(Z2)

X

ZP1

P2

X1

X2

Z1 Z2

450

vx=vy=vg

3-4. bra

Pozcionls gyorsmenettel

Megjegyzend, hogy a mai korszer CNC vezrlseknl a mozgsplya gyakran a P1-P2 pontokat sszekt egyenes, a mozgs sebessge pedig gyorsmeneti.

1.2. Lineris mozgs programozsa elrt sebessggel, (3-5. bra) 2D, 3D, lineris s forgmozgsok kombincii

Programozand adatok: Mozgsplya vgpontjai Technolgiai felttelek: Eltols, fors forgs

Trgrbk kzeltse lineris plyaszakaszokkal trtnik Jellegzetes mondat:

N5 G01 X(X2) Z(Z2) F S

X

ZP1

P2

X1

X2

Z1 Z2 3-5. bra

Pozcionls egyenes mentn eltolssal


54

1.3. Krplyn mozgs a fskokkal prhuzamos skban (3-6. bra)

Programozand adatok: Krplya vgpontjai Kezdponttl a kr kzppontjnak relatv helyzete: I, K Krbejrs irnya: G02: rajrs irnyba CW, G03: rajrssal ellentett CCW Technolgiai felttelek: Eltols, fors forgs

Jellegzetes mondat:

N5 G03 X(X2) Z(Z2) I K F S

X

ZX1

X2

Z1Z2

K

I

P1

P2Pk

3-6. bra

Pozcionls krplyn

1.4. Menetesztergls, hengeres, kpos, skmenet G33

Programozand adatok: Clpont koordintk, Menetemelkeds: I, J, K Fors forgs: M03/M04

Jellegzetes mondat:

N5 G33 X Z K S M03/M04

Ma mr ritkn hasznljk, helyette a menetesztergl szubrutint alkalmazzk.

1.5. Vrakozs programozsa G04

Elssorban frsi, beszrsi mveleteknl hasznljk a forgcstrs miatt.

Jellegzetes mondat:

N5 G04 X(t), ahol t a vrakozsi id sec-ban.


55

A G04 utasts ntrl.

2. Mretmegadsi mdok programozsa (3-7. bra)

A geometriai mretek programozhatak

Abszolt rtkknt G90 Nvekmnyknt G91

Az abszolt mretmegads alkalmazsa a gyakoribb,

A nvekmnyes programozst elssorban 3-5D-s megmunklsoknl alkalmazzk

(Kisebb programmret miatt)

Jellegzetes mondatok:

Abszolt programozs

N5 G90 G00 X(X2) Z(Z2)

Nvekmnyes programozs

N5 G91 G00 X(X) Z(Z)

ahol X=X2-X1, Z=Z2-Z1

X

ZP1

P2

X1

X2

Z1 Z2

450

3-7. bra

Mretmegadsi mdok

3. szerszmplya korrekcizs programozsa

A plya- vagy szerszmsugr korrekci akkor szksges, ha a P programozott pont s a K kontrpont nem esik egybe. Ez a geometriai korrekci:

A programozsi utastsok: G40 korrekci trls G41 sugrkorrekci bal G42 sugrkorrekci jobb


56

G43 sugrkorrekci + G44 sugrkorrekci -

Jellegzetes alkalmazs:

N5 G3 G42 X Y I J N5 G2 G41 X Y I J

A 3-8. bra mutatja az automatikus plyakorrekcizs G41, G42 utastsainak rtelmez-st.

A mai CNC gpeken a G43 s G44 utastsokat mr nem hasznljk, funkcijukat a G41, G42 utastsok teljes egszben tveszik.

Ve

Ve

G41

G42

Munka-darab

Szerszm

Y

X

P

P

K

K

3-8. bra

Plyakorrekcizs rtelmezse

4. Koordinta transzformcik mdjnak programozsa

A koordinta transzformcinak kt alaptpusa van:

Trolt nullponteltols , amikor a nullponteltols rtkeit a vezrls megfelel troliban t-roljk, s a programban ezen trolk cmvel hivatkoznak rjuk. ltalban a tbboldalas meg-munklsi lehetsgek miatt ngy klnbz trolt nullponteltols alkalmazhat.

Az utastsok:

G53: trolt nullponteltols felfggesztse, tmeneti trlse

G54, G55, G56, G57 :klnbz trolt nullponteltolsok

Jellegzetes alkalmazs:

N5 G54 X.. Z.. nullponteltols bekapcsolsa, pozicionls az ltala kijellt PKR-ben .

N55 G56 X.. Z.. nullponteltols cserje, pozcionls az jabb nullpont eltols ltal kije

forgacsolasi terv

Documents