L2.3
Ručno programiranje mašina alatki
Uputstvo za rad na obradnom centru HMC500/40 Ovo uputstvo je deo pisanog materijala, koji čini komplet, namenjen za pripremu trhnološkog programa obrade i potrebne tehnološke dokumentacije, za potrebe laboratorijske vežbe, koja se izvodi na obradnom centru HMC 500/40. Pored ovog uputstva taj materijal čine i sledeće datoteke: HMC_Postavka_Zadatka.PDF HMC500_Opis.PDF HMC500_Primer.PDF HMC500_Form_PA.DOC HMC500_Form_PO.DOC HMC500_Form_PB.DOC KUĆIŠTE_09_01.DWG, .DXF KUĆIŠTE_09_02.DWG, .DXF KUĆIŠTE_09_03.DWG, .DXF
Skice delova koji za čiju je obradu potrebno pripremiti tehnološku dokumentaciju i program, sa specifikacijom alata i pojedinačnim zaduženjima studenata u grupi Kratak opis obradnog centra LOLA HMC500/40 Primer projektovane tehnologije obrade jednog dela na obradnom centru, sa komentarima i sa popunjenim obrascima tehnološke dokumentacije. Nepopunjen obrazac PLAN ALATA za HMC500 Nepopunjen obrazac PLAN OBRADE za HMC500 Nepopunjen obrazac PLAN BAZIRANJA za HMC500 Skica izratka za grupu 1 Skica izratka za grupu 2. Skica izratka za grupu 3
Tekst ovog uputstva je organizovan u 4 celine: 1. Opšti pojmovi 1.1. Mašina 1.2. Koordiatni sistem 1.3. Nulte tačke obratka 1.4. Datoteka korekcija alata 2. Struktura programa 2.1. Broj programa, početak i kraj programa 2.2. Rečenica programa 2.3. Program-dijagram toka 3. Programiranje putanje alata za obradu konture. 3.1. Programiranje putanje alata: G00/G01/G02/ G03 3.2. Ravni kružne interpolacije 3.3. Programiranje putanje alata u apsolutnim i u relativnim koordinatama 3.4. Kompenzacija poluprečnika alata (G41,G42,G40) 3.5 Programiranje obrade kontura sa G41/G42
4. Ciklusi obrade rupa i otvora 4.1. Pregled fiksnih ciklusa i parametri ciklusa 4.2. Dejstvo ciklusa pri G98/G99 4.3. Dejstvo pojedinih fiksnih ciklusa G81-G89 4.4. Primer programa sa korišćenjem ciklusa G81 4.5. Detalji vezani za cikluse G81-G89 4.6. Primer pojednostaavljenja programa 5. HMC 500/40 + GE Fanuc O-M Pregled funkcija za programiranje
3.6 Grubi/tačni obilazak konture G64/G60,G09 3.7 Programirana translacija koordinatnog sistema obratka (G92,G52)
1. Opšti pojmovi 1.1 Mašina
HMC500/40 je obradni centar koji je proizvela fabrika LOLA iz Beograda. Osnovna mašina je tipa horizontalne bušilice glodalice sa tri translatorne servo ose: X(uzdužno kretanje stola) , Y (kretanje u vertikalnom pravcu vreteništa po stubu) i Z (poprečno kretanje stuba) i jednom obrtnom, B-osom (obrtno kretanje stola oko vertikalne ose). Automatska izmena alata podrazumeva magacina alata sa 40 gnezda. Uz to mašina ima i paletni izmenjivač, za automatsku izmenu obradaka, sa dve palete u sistemu.
1.2 Koordinatni sistem.
Na slici S1 je pokazan obradak na radnom stolu mašine, sa naznačenim koordinatnim sistemom i nultom tačkom obratka. Koordinatne ose obratka su paralelne odgovarajućim osama mašine. Ovde je nulta tačka obratka označena sa G55. Upravljačka jedinica FANUC OM ima korisničku memoriju za koordinate 5 nultih tačaka obratka (oznake G55 do G59).
S1 Obradak na radnom stolu mašine i njegov koordinatni sistem
1
1.3 Nulte tačke obratka Programiranje putanje alata se vrši u koordinatom sistemu koji se prethodno uspostavlja na crtežu (modelu) izratka. Koordinatni početak tog sistema nazivamo nultom tačkom obratka. Ona može biti praktično bilo gde na pripremku ili na izratku, pa i van njega. Uobičajeno je zbog jednostavnije pripreme mašine a i samog programiranja (ako se ono ne izvodi pomoću nekog CAM paketa) da se nulta tačka pretpostavi na nekim karakterističnim mestima (centar nekog glavnog otvora, sredina pravougaone ploče itd.) Kada se izvrši uključenje mašine, nakon pomeranja svih njenih servo osa u tzv. referentni položaj, sve koordinate koje se mogu iščitati na monitoru su koordinate po pojedinim osama u koodinatnom sistemu mašine. Referentna tačka se obično poklapa sa krajnim tačkama hodova servo osa. Za HMC to znači: stub (Z) do kraja izmaknut od stola; vretenište (Y) maksimalno podignuto na stubu; sto (X) u krajnjem položaju prema operateru; obrtni sto (B) okrenut sa žljebovima upravnim na glavno vreteno. Fizičko tumačenje koordinata nulte tačke obratka je: Koje koordinate, u koordinatnom sistemu mašine, imaju pojedine servo ose kada se centar čela glavnog vretena poklopi sa nultom tačkom na obratku. Jednostavnije govoreći, time se mašini daje do znanja gde se nalazi obradak u njenom radnom prostoru. Podrazumeva se da je, prethodno, pripremak postavljen tako da ose njegovog koordinatnog sistema budu paralelne osama mašine. To se ostvaruje pažljivim baziranjem i stezanjem pripremka i, po potrebi, obtranjem stola (B-osa) oko vertikalne ose. Korisnička memorija upravljačke jedinice ima 7 blokova sa po četiri registra za upisivanje koordinata (X, Y, Z i B) nultih tačaka obratka. Odgovarajuće koordinate, potrebne za translaciju koordinatnog sistema pri izvršenju programa iščitavaju se iz ove datoteke, pozivom G53, G54, . . . , G59. Funkcija G53 aktivira translaciju saglasno sadržaju 4 registra za prvu nultu tačku, a poziv G59 se odnosi na sedmu nultu tačku. Po uključenju mašine aktivno je G53 (koordinatni sistem mašine). G54 je praktično identična. Uobičajeno je da se za nulte tačke obratka biraju G55-G59 (ne koristiti G53 i G54, to su zapravo koordinatni sistemi mašine a ne obratka). To znači da u jednom programu može biti obrađen obradak čija je obrada programirana u najviše 5 koordinatnih sistema koji su na njemu uspostavljeni. Nakon baziranja i stezanja obratka, obaveza operatera je odredi koordinate njegove nulte tačke (jedne ili više njih) i da te koordinate unese u odgovarajuće registre u datoteci nultih tačaka, kako je predviđeni planom baziranja. Programiranje putanje alata je moguće u apsolutnim (G90) i relativnim (G91)koordinatama. Objašnjenje je dato u odeljku 3.3 . U određenim slučajevima, programiranje se može značajno pojednostaviti primenom funkcija za programiranu translaciju i rotaciju koordinatnog sistema obratka (v. odeljak 3.7). Na slici S2 je primer ekranskog prikaza dela sadržaja datoteke nultih tačaka na upravljačkoj jedinici. Pokazano je 4 od 7 koordinatnih sistema. Konvencija je: Koord sist. br. 00 (G53), br.01(G54), . . br.06 (G59). Tehnolog je, pri projektovanju tehnologije za određeni deo, pripremio i Plan baziranja, i u njemu označio koordinatni sistem obratka sa G55. U pripremi mašine za realizaciju tog programa, operater je, izvršio baziranje i stezanje pripremka saglasno planu baziranja.
S2 Ekranski prikaz dela sadržaja datoteke nultih tačaka
Pri aktivnom G53 (koordinatni sistem mašine), pomerajući klizače X,Y i Z ose, poklopio je (uz primenu određenih pribora) centar čela glavnog vretena sa koordinatnim početkom na obratku. Pritom je, na monitoru UJ, očitao koordinate: X-300.220 Y-410.213 Z-502.112, a sve to pri ugaonoj poziciji obrtnog stola 90. Ove vrednosti je upisao u datoteku nultih tačaka (WORK COORDINATES), u slogove koji se odnose na koordinatni sistem br. 02, što odgovara G55. Time je završio određivanje i unos koordinata nulte tačke obratka. Ako je za obradu dela tehnolog predvideo više od jednog koordinatnog sistema (G56...G59), operater ovaj postupak ponavlja za svaku od njih.
1.4. Datoteka korekcija alata Korisnička memorija upravljačke jedinice ima 64 registara u koje se upisuju korekcije mera alata, korekcije dužine i korekcije poluprečnika alata. Pod dužinskom korekcijom se, najčešće, podrazumeva stvarno rastojanje vrha alata, sa pripadajućim držačem i nastavcima, od čela glavnog vretena, mereno po pravcu Z mašine. Korekcije poluprečnika za bušačke alate nema smisla definisati. Pod korekcijom poluprečnika se, najčešče, podrazumeva stvarno najveće rastojanje izvodnice glodala od ose obrtanja glavnog vretena (sa svim nesavršenostima koje potiču od odstupanja od nazivnog prečnika alata, odstupanja od centričnosti držača, konusa glavnog vretena itd). Pojednostavljeno, to znači: Dužinska korekcija glodala je rastojanje, po Z osi, najisturenijeg zuba od čela glavnog vretena. Korekcija poluprečnika je poluprečnik kruga, koji pri obrtanju opisuje radijalno najisturenije sečivo, mereno upravno na Z osu mašine. Opštije značenje korekcije poluprečnika je da ona predstavlja razliku stvarnog poluprečnika alata , kako je ovde opisano, i poluprečnika alata koji je pretpistavljen pri programiranju putanje za obradu neke konture.
2
Prema planu alata operater vrši merenja dužina i poluprečnika alata i izmerene vrednosti upisuje u registre sa predviđenim rednim brojem. U datoteci korekcija alata ne postoji mogućnost naznačavanja da li se radi o korekciji dužine ili poluprečnika. Tako da nije dopušteno , u programu, predvideti iste brojeve za neku dužinsku i neku korekcijiu poluprečnika. Na slici S3 je primer ekranskog prikaza dela sadžaja datoteke korekcija alata. Tehnolog je u planu alata predvideo upotrebu određenog vretenasto glodala sa nazivnim prečnikom 10mm. Za njega je, u programu, predvideo brojeve korekcija: za dužinsku korekciju H10, a za korekciju poluprečnika D11.
S3. Ekranski prikaz dela sadržaja datoteke korekcija alata
U pripremi mašine, operater je, prema planu alata, kompletirao odgovarajuće glodalo i držač alata. Zajedno ih je postavio u glavno vreteno. Upotrebom adekvatnih merila izmerio je da je najudaljenija tačka čela glodala na 133.040mm od čela glavnog vretena, i izmerio je da je najudaljenije sečivo od ose obrtanja vretena na 4.990mm. Saglasno planu alata ove vrednosti je upisao kao korekcije (ofsete) br 10 i 11, respektivno.
2. Struktura programa 2.1. Broj programa, početak i kraj programa. Svaki tehnološki program, ali i potprogram, predstavlja celinu koja na početku ima takozvano zaglavlje, a na kraju odgovarajuću M-funkciju. Na S2 pokazani su primeri zaglavlja glavnog programa, %O4000 i potprograma, %O4001 i %O5555Ovde je 1234 upotrebljeno u značenju odabranog broja programa, ili broja potprograma. Za brojeve programa i potprograma rezervisani su brojevi 1-9999. U komunikaciji upravljačke jedinice sa računarom (transfer u jednom ili u drugom smeru) svaki program ili potprogram predstavlja jednu ASCII datoteku. Poželjno je izbegavati numerisanje potprograma brojevima koji počinju sa 9 (obično je to rezervisano za fiksne cikluse i zaštićene programe). Za označavanje završetka glavnog tehnološkog programa rezervisana je M funkcija M30 ili M02, iza kojih sledi karakter %. Pomoću M30 program se završava i vraća na početak, a sa M02 samo završava. Za završetak potprograma rezervisana je funkcija M99 i karakter %. % O1234 . . . ... ... M30 ili M02 % a)Početak i završetak programa % O1234 .... M99 % b)Početak i završetak podprograma
Glavni program
% O4000 .... M98 P14001 .... .... ... ... M30 %
Potprog. nivo 1
% O4001 .... M98 P15555 ... M99 %
Potprog. nivo 1
% O5555 .... ... M99 %
c) Primer programske strukture sa pozivom potprograma S4 Elementi strukture programa
Korišćenje potprograma dozvoljava formiranje složenijih programskih struktura za obradu određenog dela (slika S4). Pozivanje potprograma je moguće u koncentričnoj strukturi do dovoljno nivoa dubine za školske potrebe. Pozivanje potprograma %O5555 iz glavnog programa, pri njegovom izvršavanju, ili drugog potprograma, ostvaruje se rečenicom M98 Pnp , gde je n (max. 4 cifre) broj uzastopnih ponavljanja pozvanog potprograma (najviše 99 puta) a p je broj potprograma koji se poziva (uvek četvorocifren broj).
2.2 Rečenica programa. Opšti oblik jedne rečenice programa pokazan je na slici S5 . Ovo je format programa i programer za svoju mašinu taj format mora znati u detaljima. Na razlikama tih formata programa za razne upravljačke jedinice zasnovana je i potreba za postprocesorima za računarsko formatizovanje programa, kada se mašina programira pomoću nekog računarskog resursa.
3
N4 G2 G2 G2 X±4.3 Y±4.3 Z±4.3 B±4.3 I±4.3 J±4.3 K±4.3 F4.1 S4 M2 T2 H2 D2
N4 G2 X±4.3 Z±4.3 I±4.3 J±4.3 K±4.3
Redni broj rečenice Pripremna funkcija Koordinata po osi X Koordinata po osi Z Parametri kružne interpolacije a)
F 4.1 S4 M2 T2 H2 D2
Brzina pomoćnog kretanja (ili korak) Broj obrta glavnog vretena Pomoćna funkcija Broj alata za izmenu Broj dužinske korekcije alata Broj korekcije poluprečnika alata
a)
Moguća samo dva parametra u jednoj rečenici. Pogledati deo teksta koji se odnosi na ravni kružne interpolacije Slova N, G, ... su adrese. Njih prate brojni podaci u Primer: naznačenim formatima. Na primer, ±4.3 znači da se u adresu % O300 upisuje decimalni broj sa predznakom (±), sa najviše 4 cifre na N100 (OBRADA KONTURE) mestima celih i najviše tri cifre na decimalnim mestima. N105 G54 G90 G49 H00 G00 Z0. M5 U jednoj rečenici se ne smeju naći dve G funkcije iz iste N110 T12 M06 grupe (v. tabelu sa pregledom funkcija u Prilogu), niti više od N120 G00 X-100. Y100. B0. jedne M funkcije. U pregledu funkcija (odeljak 5, ovog N130 M03 S1200 uputstva), na kraju ovog uputstva, treba uočiti da neke funkcije N140 G43 H12 Z30. M08 zahtevaju da budu programirane u posebnoj rečenici. Većina N150 G1 Z5. F2000 funkcija ima modalno dejstvo: važe i u narednim rečenicama, N160 G1 Z-8.F800 sve dok ne budu poništene drugom funkcijom iz iste grupe. N170 G41 D13 Potrebno je uočiti i da postoje funkcije koje imaju dejstva samo N180 G01 X-50. Y100. F300 N190 G02 X-50. Y50. I0. J-25. u rečenici u kojoj su programirane. N200 G01 X-100. Bojevi rečenica (N___) u uobičajenom programiranju, kada N210 G00 Z60. se one izvršavaju jedna za drugom, nisu od značaja. Mogu biti N220 G40 numerisane, bez obzira da li čine niz rastućih brojeva ili ne, a N220 G54 G90 G49 H00 G00 Z0. M5 mogu biti i izostavljene. Numerisanje rečenica je korisno kod N230 T0 M06 lociranja grešaka na koju ukazuje alarm upravljačke jedinice. N230 M30 Pri korišćenju makroa (nije obuhvaćeno ovim uputstvom) % numerisanje rečnica je neophodno pri progamiranju skokova i cikličnih struktura u programu. Specifičnost upravljačkih jedinica FANUC je sintaksa, po kojoj svaka adresa, koja se odnosi na koordinate, dužine i uglove, mora u brojnoj vrednosti sadržati decimalnu tačku, čak ako se radi i o celobrojnoj vrednosti. Za HMC, to se odnosi na adrese (X, Y, Z, B, R, Q, I, J i K) Komentari u programu, koji se daju unutar zagrada (v. N105), nisu od značaja pri izvršavanju programa, ali mogu biti korisni za operatera. S5 Opis osnovne strukture rečenice u programu
2.3. Programa- dijagram toka Model strukture programa pokazan je na slici S7. Najvažniji elementi te strukture su: 2.3.1. Element 1:
S6 Ekranski prikaz aktivnih funkcija i adresa u osnovnom stanju
4
Jedan o korisnih detalja pri pisanju programa je i navika da se pre izmene narednog alata, pojedine funkcije za programiranje dovedu u poznat status. Čak i kada nije aktivan nikakav program, aktivne su određene funkcije. Slika S6 pokazuje skup funkcija i vrednosti adresa kakve su u osnovnom stanju (pri uključenju mašine ili nakon RESET-a). Rečenica G54G40 G49 G80 G90 G00 H00 Z0. M5 briše, u velikoj meri, kontekst prethodnog dela programa i ponovo aktivira neke od funkcija karakteristične za osnovno stanje. Njeno značenje je sledeće: Zaustavi obrtanje glavnog vretena (M05). U koordinatnim sistemu mašine (G54), u apsolutnim koordinatama (G90), sa nultom korekcijom dužine alata (H00), u brzom hodu (G00) stub izmakni u krajnji položaj (Z0.). Poništi sve kompenzacije dužine (G49) i poluprečnika (G40) alata i sve cikluse obrade otvora pomoću G80. Ovo je istovremeno i pozicija u kojoj se može aktivirati automatska izmena alata (M06).
Početak programa: % O1234
1
2 3
4
5 6
Izmicanje alata (stuba mašine) u brzom hodu, u krajnji položaj i vraćanje bitnih funkcija na stanje kao pri uključenju mašine: G54G40 G49 G80 G90 G00 H00 Z0. M5 Poziv potebnog alata Tt1 i njegovo postavljanje u glavno vreteno Tt1 M06 Poziv nulte tačke radnog predmeta: G55,G56,G57,G58 ili G59 Uključenje glavnog vetena sa potrebnim smerom obrtanja (M03 ili M04), sa potrebnim brojem obrta (S), kao i programiranje brzine pomoćnog kretanja (F) za radne hodove koji slede: M03 Sn Ff Izvršiti poziv dužinske korekcije (H) aktivnog alata i izvršiti, u brzom hodu, primicanje obratku: G43 Hh1 Zzp Uključiti hlađenje pomoću SHP, ako je potrebno: M08
ZAHVAT OBRADE RUPE/OTVORA Izvšiti programiranje potrebnog fiksnog ciklusa (G81-G89) sa parametrima za grupu rupa i dati 7B koordinate prve rupe. Npr : G81 X100. Y50. Z-14. R5. F80 Dati specifikaciju koordinata ostalih rupa koje se obrađuju istim ciklusom, aktivnim 8B alatom,uz navođenje parametara koji se menjaju
ZAHVAT OBRADE GLODANJEM Izvršiti primicanje na potrebnu dubinu u radnom hodu. Npr: G1 Z-5. F600
7G
8G
9B
Isključiti hlađenje: M09
9G
10 B
Isključiti programirani ciklus: G80
10G
11 B
Izvršiti izmicanje alata u brzom hodu. Npr: G0 Z100.
11G 12G
Ako se radi obrada konture sa pomeranjem putanje ose glodala (G41 odn. G42 )programirati poziv odgovarajuće korekcije poluprečnika alata: Npr: G41 D12 Programirati linearni segment na kome se uvodi korekcija poluprečnika alata. Ako je potrebno programirati segment putanje za tangentni dodir konture Obrada po programiranoj konturi, koja je opisana u samom programu ili potprogramu Ako je potebno, programirati segment putanje za tangentno napuštanje konture
13G
Isključiti hlađenje: M09
14G
Izvršiti izmicanje alata u brzom hodu. Npr: G0 Z100.
Poslednji zahvat
da
Kraj programa: M30 %
S7 Struktura programa
5
2.3.2. Element 2 Ako je izmena alata automatska, onda se postavljanje potebnog alata sa držačem, u konus glavnog vretena, ostvaruje dvema funkcijama. Funkcija Tt (t je broj tog alata kako je predviđeno u Planu alata) aktivira okretanje lančastog magacina alata tako da alat br.t dolazi u poziciju za izmenu. Funkcija M06 vrši zamenu alata koji se nalazi u vretenu i alata koji je u magacinu u poziciji za izmenu. Kada je alat postavljen u vreteno, nakon nekoliko rečenica se može programirati T za naredni alat. Tada se paralelno sa obradom, koja je u toku, vrši okretanje magacina da bi se naredni alat spremio za izmenu, čime se postiže izvesna ušteda vremena. U tom slučaju će, kad dođe trenutak da se izvede naredna zamena alata, biti programirano samo M06. Pražnjenje vretena na kraju programa se ostvaruje sa T0 M06. Ako je izmena alata ručna, onda u programu, tamo gde je potrebna izmena, programirati bezuslovni stom (M00). Tada će operater: preći u ručni režim rada upravljačke jedinice, uraditi otpuštanje alata , njegovu – zamenu i stezanje novog alata. Potom se vraća u automatski režim i aktivira nastavak prekinutog programa. Dobro je u rečenici koja je u programu posle M00 predvideti komentar, koji operateru ukazuje koji alat je potrebno postaviti u vreteno. 2.3.3. Element 3: Poziv pomeranja nulte tačke (funkcije G55, G56, G57, G58 i G59) podrazumeva da se pri startovanju programa i nailasku na ovu funkciju vrši iščitavanje koordinata odgovarajuće nulte tačke radnog predmeta iz datoteke nultih tačaka, u korisničkoj memoriji upravljačke jedinice, a koje je uneo operater, nakon merenja i saglasno planu baziranja. 2.3.4. Element 4: Broj obrta i smer obrtanja glavnog vretena: Smer glavnog vretena je određen funkcijama M03 (desni smer), odnosno M04 (levi smer), kao što je pokazano na slici S8. Zaustavljanje vretena ostvaruje se sa M05. Vrednost adrese S ima značenje broja obrta glavnog vretena (n=const). Izbor programiranog smera obrtanja glavnog vretena zavisi da li je alat desnorezni (M03) ili levorezni (M04). Glavno vreteno uključivati na potrebni smer i potrebni broj obrta dovoljno pre ulaska u materijal, s obzirom na potrebno vreme da se od momenta uključenja dostigne programirani broj obrta. Ovo naročito važi za gornje brojeve u okviru svakog od dva raspoloživa opsega. Promena opsega broja obrta se ostvaruje automatski. S8 Smerovi obrtanja glavnog vretena
Brzina pomoćnog kretanja; Adresa F...: U osnovnom stanju podrazumeva se da adresa F ima značenje koraka (mm/min ili inč/min, zavisno od G20/G21). Po potrebi, pomoću G95, F… dobija značenje brzine pomoćnog kretanja (mm/o odn inč/o). Sva programirana kretanja u radnom hodu (programirana sa G1, G2 i G3) izvode se sa prethodno definisanim F… Ta brzina pomoćnog kretanja je važeća do nove specifikacije F. Brzi hod G00 se izvodi uvek konstantnom brzinom pomoćnog kretanja (brzina brzog hoda, za HMC je to 20m/min). Navođenje F… uz G00 nema efekta na brzine brzog hoda. Tokom izvršenja programa moguće je korigovati programiranu vrednost brzine pomoćnog kretanja pomoću potenciometra, koji tu vrednost množi faktorom od 0 do 150%. Pri korišćenju ciklusa G84 (rezanje navoja ureznikom), tokom rada programa u AUTOMATIC modu, FEED RATE OVERRIDE (ručno korigovanje aktivne programirane vrednosti koraka) nema dejstva. 2.3.5. Element 5 Neophodno je pre nego što se programira bilo kakvo kretanje alata, koji je postavljen u glavno vreteno, iIzvršiti poziv dužinske korekcije (H) tog alata i izvršiti, u brzom hodu, primicanje obratku: G43 Hh Zzp, gde je h broj dužinske korekcije aktivnog alata, zp je pozicija po Z osi, u koordinatnom sistemu obratka, koji alat dostiže u brzom hodu (aktivno je G00). Ova pozicija je takva da je udaljenje od obratka i pribora dovoljno bezbedno. Ova rečenica ima smisao: Uzmi u obzir dužinu alata (iščitaj iz sloga br h datoteke korekcija alata) i svestan nje dođi u ravan Z=zp, u koordinatnom sistemu obratka. U toj ravni bi trebalo da je bezbedna promena pozicije (brzi hod po X i Y osi), kako bi se dostiglo X i Y na kojima se ostvaruje ulaz alata u materijal. 2.3.6. Element 6 Uključiti hlađenje pomoću SHP, ako je potrebno: M08
6
3. Programiranje putanje alata za obradu konture. 3.1. Programiranje putanje alata: G00/G01/G02/ G03 U programiranju putanje alata se koriste funkcije G01, G02, i G03 za opis putanje alata, kada se on kreće u radnom hodu, tj sa programiranom brzinom pomoćnog kretanja (već pomenuta adresa F___). Za primicanja, odmicanja i promenu pozicije koristi se funkcija G00, koja označava kretanje alata u brzom hodu, sa linearnom interpolacijom, do tačke sa datim koordinatama. Brzi hod se ostvaruje brzinom brzog hoda, koji je za određenu mašinu konstanta, pa se uz G00 ne programira brzina pomoćnog kretanja F. Za ose X,Y, i Z obradnog centra je ta brzina 20m/min.Za funkciju G00 treba napomenuti, da iako je u njenom nazivu linearna interpolacija, alat se, u opštem slučaju u brzom hodu neće kretati po pravoj liniji. Programiranje kretanja alata po željenoj konturi se ostvaruje primenom funkcija G01, G02 i G03, sa eksplicitno zadatim koordinatama X, Y i Z pojedinih značajnih tačaka (tačke koje predstavljaju krajeve pravolinijskih i lučnih segmenata konture), kao i uz navođenje parametara kružne interpiolacije (R, odnosno, I i J). Opis putanje alata se vrši pomoću funkcije G01 (linearna interpolacija), G02 (kružna interpolacija u smeru kazaljke sata, CW) i G03 (kružna interpolacija suprotno smeru kazaljke sata, CCW), gleadano iz ozitivnog smera ose Z, koord sistema obratka. Osnovni načini definisanja ovih funkcija su pokazani na slici S9.
S9 Osnovne definicije funkcija G01,G02 i G03
Na slici je strelicom naznačen smer kretanja alata po pravolinijskom segmentu, ili po kružnom luku, od početne tačke PT do krajnje tačke KT elementa putanje. Za definisanje pripremnih funkcija G01, G02 i G03 važe pravila data u tabeli T1. T1 Pravila za definisanje pripremnih funckija G01, G02 i G03 G01 se u opštem slučaju definiše obliku 1):
u
G01 XxKT YyKT ZzKT Ff Za pravu u ravni Z=const biće:
G01 XxKT YyKT Ako u rečenici nije programirana brzina pomoćnog kretanja Ff , kretanje se izvodi sa poslednjom programiranom f . 1) Kosim slovima označeni su sadržaji adresa. To su zapravo koordinate krajnje tačke elementa putanje, koji je opisan rečenicom.
G02 ili G03 definišu se na jedan od dva načina (na primeru G02)1) : G02 XxKT YyKT Rr, ili
G02 XxKT YyKT Ii Jj ,
gde je r polupečnik kružnog luka, a i i j koordinate vektora koji definiše položaj centra luka u X(i) i Y(j) pravcima u odnosu na početnu tačku luka. Znak parametara i i j je pozitivan ukoliko se njihov smer poklapa sa pozitivnim smerom odgovarajuće ose. Čak i kada je neki od ovih parametara jednak nuli potrebno je to i pisati u programu: I0, odnosno J0.
Napomena: Definisanje luka (G2/G3) pomoću radijusa (R) bi trebalo izbegavati kada je centralni ugao luka veći ili jednak 180. Tada je uputnije koristiti opis preko parametara I i J, ili rastaviti opis na dva kraća luka. Umesto G01, G02, i G03 dozvoljeno je pisati G1, G2 i G3, respektivno. Svaka od ovih funkcija je aktivna do poništavanja drugom iz ove grupe, ili sa G00 (brzi hod).
3.2 Ravni kružne interpolacije Putanju, koja sadrži segmente oblika kružnog luka, moguće je programirati u bilo kojoj od tri koordinatne ravni: XY, YZ i ZX. Specifikacija ravni kružne interpolacije se ostvaruje funkcijama G17, G18 i G19, kao na slici S10. Smer kretanja (G02-CW ili G03CCW) se defiiše pogledom i pozitivnog smera ose koja je upravna na tu ravan. Pozitivan smer parametara kružne interpolacije je određen pozitivnim smerom koordinatnih osa te ravni. : Ravan kruž. interp. XY ZX YZ S10 Definicije ravni kružne interpolacije
Funkcija G17 G18 G19
Parametri I // X K // Z J // Y
J // Y I // X K // Z
Nakon RESET-a UJ i po njenom uključenju aktivno je G17.
7
3.3. Primeri programiranja obrade po konturi u režimu G40 Na slikama S11 i S12 su pokazani primeri tehnoloških programa za obradu kontura (žljebova) u režimu G40, bez kompenzacije radijusa poluprečnika alata.U prvom slučaju kontura je opisana isključivo pravolinijskim segmentima (G01). U drugom slučaju data je kotura i sa elementima oblika kružnog luka. Primicanje alata, pripadajućom dužinskom korekcijom H10, u brzom hodu na Z30. se izvodi u N130 (N330). Sledi pozicioniranje (N140/N340) u X,Y gde će biti zauzeta potrebna dubina . Primicanje se vrši do Z5, u brzom hodu a do konačne dubne Z-10, u radnom hodu sa brzinom pomoćnog kretanja 600mm/min (N160/N360). Svi elementi konture se obrađuju sa 200mm/min (N170/N370). % O4500 (PRIMER OBRADE KONTURE U RAVNI) G54 G40 G49 G80 G90 G00 H00 Z0. M5 N100 M00 (---GLODALO 10MM H10---) N110 G55 X0. Y0. B0. N120 M3 S1300 N130 G43 H10 Z30. N140 G0 X-52. Y-20. N150 Z5. N160 G1 Z-10 F600 (KONTURA) N170 G1 X-20. Y-20. F200 N180 X0. Y20. N190 X20. N200 Y0. N210 X60. N220 G0 Z30. G54 G40 G49 G80 G90 G00 H00 Z0. M5. M30 % S11 Primer obrade ravanske konture (bez kompenzacije poluprečnika alata) sastavljene samo od pravolinijskih elemenata
% O4500 (PRIMER OBRADE KONTURE U RAVNI) G54 G40 G49 G80 G90 G00 H00 Z0. M5 N300 M00 (---GLODALO 10MM H10---) N310 G56 X0. Y0. B0. N320 M3 S1300 N330 G43 H10 Z30. N340 G0 X-52. Y-15. N350 Z5. N360 G1 Z-10 F600 (KONTURA) N370 G1 X-35. Y-15. F200 N380 G3. X-20. Y0. R15. N390 G2 X20. Y0. R20. N400 X14.142 Y-14.142 R20. N410 G3 X8.284 Y-28.284 R20. N420 G1 Y-38. N430 G0 Z30. G54 G40 G49 G80 G90 G00 H00 Z0. M5. M30 % Umesto dela programa od N370 do N420 pokazan je opis lučnih elemenata preko parametara I i J, umesto radijusa R : ...
N600 G1 X-35. Y-15. F200 N600 G3 X-20. Y0. I0. J15. N610 G2 X14.142 Y-14.142 I20. J0. N620 G3 X8.284 Y-28.284 I14.142 J-14.142 N630 G1 Y-38. ...
S12 Primer obrade ravanske konture (bez kompenzacije poluprečnika alata) sastavljene od pravoliniskihi lučnih elemenata
8
Na slici S13 je pokazan primer progama za obradu jednostavnih kontura, uz primenu jednog alata i dva koordinatna sistema, označena sa G55 i G56 koji su vezani za dve međusobno upravne strane obratka. Nulta tačka G56 ima koordinate (X..Z...Z...B0.0) a G55 (X..Y...Z...B90.0). Rečenica N090 dovodi, u brzom hodu, radni sto iz proizvoljne ugaone pozicije u poziciju B=0 od nulte tačke G56, što odgovara B=0 u koordinatnom sistemu mašine. Rečenica N195 dovodi sto iz zatečene pozicije u poziciju B=0 od nulte tačke G55, što odgovara B=90 u koordinatnom sistemu mašine.
a
c
S13 a) Skica dela sa žljebovima koje je potrebno obraditi i sa dva koordinatna sistema obratka (G55 i G56) b) Položaj pripremka na radnom stolu mašine c) Skica putanje alata u koordinatnim sistemima G55 i G56. Krugovima su označene pozicije na kojima se ostvaruje primicanje odn. odmicanje alata d) Listing tehnološkog programa za obradu žljebova u jednom baziranju pripremka
b
d
% :2222 (--OBRADA ZLJEBOVA---------- ) N010 G54 G40 G49 G80 G90 G00 H00 Z0. M5. (---GLODALO FI10 T20 H20-----) (---STRANA G56--------------------) N075 T20 M06 N080 G56 N085 M3 S850 F160 N090 G00 X-56. Y0. B0. N095 G43 H20 Z3. N100 G01 Z-7. F2000 N105 G01 X-30. F160 N110 G03 X0. Y-30. R30. N115 G01 Y-53. N120 G00 Z10. N125 G00 X25. Y-15. N130 G01 Z-8. F2000 N135 G01 X0. N140 G02 X-15. Y0. R15. N145 G01 Y56. (--IZMICANJE STUBA---) N185 G54 G40 G80 G90 G00 H00 Z0. (---STRANA G55--------------------) N190 G55 N195 G00 X-15. Y40. B0. N200 G43 H10 Z3. N205 G01 Z-5. F2000 N210 G01 X-15. Y0. F160 N215 G03 X0. Y-15. I15. J0. N220 G01 X22. (--KRAJ--) N225 G00 Z90. G54 G40 G49 G80 G90 G00 H00 Z0. M5. T00 M06 M30%
9
3.3 Programiranje putanje alata u apsolutnim i u relativnim koordinatama Programiranje putanje alata je moguće u apsolutnim (G90) i relativnim (G91)koordinatama. G90 je aktivno po uključenju mašine i nakon RESET-a. Programiranje u apsolutnim koordinatama znači da se karakteristične tačke putanje alata (početne i krajnje tačke linearnih i lučnih segmenata putanje), u programu, daju sa koordinatama u odnosu na izabrani koordinani sistem obratka (G55-G59). G91 znači da se krajnja tačka tekućeg (pravolinijskog ili lučnog) segmenta definiše vektorima duž koordinatnih osa, a u odnosu na početnu tačku tog segmenta. Na slici S14 je pokazan primer putanje alata, koja je opisana na dva načina , uz korišćenje G90, odnosno G91. (1) Putanja alata u apsolutnim koordinatama G57(X,Y,Z,B) : N050 G90 N055 G57 ... (PUTANJA OD TAC. 1) N102 G1 X30. Y0. F300 N103 G3 X-30. Y0. R30. N104 G1 X-50. N105 G1 Y40. N106 G1 X-30. Y60. N107 G1 X-20. Y60. N108 G3 X20. Y60. R20. N109 G1 X30. Y60. ...
(2) Putanja alata u inkrementalnim koordinatama : N050 G90 N055 G57 ... N100 G91 (PUTANJA OD TAC. 1) N102 G1 X-20. F300 N103 G3 X-60. Y0. I-30. J0. N104 G1 X-20. N105 G1 Y40. N106 G1 X20. Y20. N107 G1 X10. N108 G3 X40. Y0. R20. N109 G1 X10. Y0. ...
S14 Opis putanje u apsolutnim (G90) i relativnim (G91) koordinatama
3.4 Kompenzacija poluprečnika alata (G41,G42,G40) Obrada kontura podrazumeva programiranje putanje alata, koja bi trebalo da bude pomerena normalno na geometriju konture, za vrednost poluprečnika glodala. U programiranju se obično praktikuje drugačiji pristup, u kome se putanja alata definiše tako da se osa alata vodi po konturi. Jedan od razloga je što tehnolog pri programiranju raspolaže podatkom o nazivnom prečniku alata. Ako bi i projektovao putanju ose glodala uvažavajući nazivni poluprečnik, to bi rezultovalo greškom u pravcu normale na svaki segment konture za onoliko koliko je razlika stvarnog polu prečnika alata i njegove nazivne veličine. Primer: Obrađuje se spoljašnja kontura kvadratnog oblika mera 100x100mm. Pretpostavlja se obrada glodalom Ø20mm, tako da se osa glodala vodi po putanji oblika kvadrata mera 120x120mm. Na mašini je glodalo, koje je preoštravano na Ø 19.8mm. Obrada saglasna pomenutom programu će kao rezultat dati kvadrat sa merama 100.4x100.4mm, što vrlo verovatno može biti izvan definisanog tolerancijskog polja. █
Osim preoštravanja razlog za odstupanje stvarnog poluprečnika alata od nazivnog mogu biti i odstupanja centričnosti konusa vretena mašine, držača alata i same drške glodala. Uobičajeni pristup podrazumeva programiranje putanje alata tako da se njegova osa vodi po konturi, a posebnim funkcijama (G40, G41 i G42) se upravljačkoj jedinici zadaje da tu putanju koriguje sa ofsetom za veličinu poluprečnika alata. Osim funkcija za kompenzaciju radijusa alata neophodno je da je u fazi pripreme izmerena vrednost poluprečnika alata upisana u odgovarajućem slogu u datoteku korekcija alata u korisničkoj memoriji upravljačke jedinice. S15 Kompenzacija poluprečnika alata
10
Dejstvo funkcija G41 (kompenzacija sa leve strane) i G42 (kompenzacija sa desne strane) pokazano je na slici S15. U oba slučaja pravolinijski segment koture izratka je SE. Programirana putanja alata je po konturi. Vrednost stvarnog poluprečnika glodala je u datoteci korekcija u slogu broj kr. Ukoliko je pre opisa konture navedena funkcija G41 uz odgovarajući broj korekcije poluprečnika Dkr, na svakom segmentu konture (pravolinijskom ili lučnom) putanja ose alata će biti pomerena ulevo, u pravcu normale na konturu, za vrednost upisanu u slogu broj kr, to jest za veličinu poluprečnika alata. Na slici S15 je to označeno kao segment putanje S’E’. Funkcija G42 ima slično dejstvo, s tim što se odmicanje od konture vrši u desnu stranu. Konvencija o smeru odmicanja (levo/desno) od konture radi kompenzacije poluprečnika alata, podrazumeva da se opisana kontura posmatra iz pozitivnog smera ose Z, i da se posmatra niz vektor brzine pomoćnog kretanja. Funkcija G40 isključuje dejstvo funkcija G41 i G42. Pri G40 osa alata se vodi po programiranoj putanji, bez kompenzacije poluprečnika alata . Funkcije G40, G41 i G42 se međusobno isključuju.
S16 Logika formiranja korigovene putanje alata sa komenzacijom poluprečnika alata (primer G41)
Na slici S16 je pokazano kako se od programirane putanje alata, programiranjem kompenzacije poluprečnika alata, formira korigovana putanja. Najpre se, na odgovarajuću stranu (što je definisano sa G41 ili G42) vrši pomeranje (offset) svakog pravolinijskog i lučnog segmenta konture (slika16b) za veličinu koja je definisana pozvanom korekcijom poluprečnika alata (D__) . Ako prelazi između pojedinih segmenata programirane putanje nemaju zajedničku tangentu, onda će ofsetovani elementi biti ili međusobno presečeni ili razdvojeni. Funkcije G41 odn. G42 procesiraju te segmente i vrše ili trim ili extend, kao na slici S16c .
Na mestima koja su nastala trimovanjem presečenih susednih ofsetovanih elemenata (na slici označeni sa S) to je jednoznačno. Na mestima gde je potrebno povezati (označena sa Z) ofsetovane elemente moguće je tri pristupa. Na slici 16c,d pokazana je logika koja važi za upravljačku jedinicu FANUC O-M. Susedni elementi korigovane putanje, koji su nastali ofsetovanjem elemenata sa oštrim prelazom, povezuju se kružnim lukom sa radijusom jednakim veličini ofseta (korekcija D__), čiji je centar u presečnoj tački segmenata programirane putanje. Ovakva logika je aktivna u osnovnom stanju upravljačke jedinice. Posebnim G-funkcijama se može preći u npr. režim gde korigovana putanja nema zaobljenja na prelazima, već se vrši potrebno produžavanje ofsetovanih segmenata u pravcu njihovih tangenti u presečnoj tački do formiranja presečne tačke. 3.5 Programiranje obrade kontura sa G41/G42 Opis putanje alata, u programu, je kao da se osa alata kreće po konturi izratka, tj. kao da je poluprečnik alata jednak nuli. Za obradu konture sa kompenzacijom poluprečnika alata potrebno je nekoliko izmena i dopuna u programu: Dodaje se rečenica kojom se aktivira kretanje po korigovanoj putanji sa odgovarajuće strane (G41 ili G42) i poziv korekcije poluprečnika (G41 (G42) D__) Potrebno je programirati deo putanje (isključivo G1 ili ređe G0), na kome će se zauzeti korekcija poluprečnika alata koja se programira Na tom delu putanje alat prelazi iz režima kretanja bez kompenzacije poluprečnika (G40) u režim sa kompenzacijom (G41/G42) . Dužina ovog segmenta bi trebalo da bude dovoljno velika da bi se pravilno izveo ulazak u režim G41/G42. Programirati elemente putanje, kojima se ostvaruje tangentan nailazak na konturu i tangentno napuštanje iste. Na slici S17 su, na jednom primeru, pokazani ovi detalji.
11
U primeru na S17 daju se opisi redom od elementa konture K1 do K8: N200 G1 X0. Z70. F200 N210 G1 X20. (K1) N220 G1 X50. Z40. (K2) ... N270 G3 X0. Y47.321 R20. (K7) N280 G1 X0. Y70. (K8)
S17 Primer obrade konture sa kompenzacijom poluprečnika alata
Dodaje se rečenica N190 kojom se aktivira kretanje po korigovanoj putanji sa odgovarajuće strane (G41 ili G42) i poziv korekcije poluprečnika (D__) Dodaje se deo putanje, (rečenica N200) na kome će se zauzeti korekcija poluprečnika alata je, na slici, označen sa ED. Dodaju se elementi putanje, kojima se ostvaruje tangentan nailazak na konturu i tangentno napuštanje iste. Ovde su to pravolinijski segmenti označeni sa EP i EK, nastali produžavanjem K1 i K8. Tako da bi deo programa za obradu ove konture (za slučaj da je vrednost poluprečnika alata upisana u slog br. 16 datoteke korekcija alata) bio: ... N170 G0 X-50. Y68 . N180 G1 Z-12. F500 N190 G41 D16 N200 G1 X-12. Y70. F200 (ED) N210 G1 X20. (EP) N220 G1 X50. Z40. (K2) .. G3 X0. Y47.321 R20 (K7) G1 X0. Y86. (EK) G0 Z60. G40 ... M30 %
Pri završnim obradama, često se nameće sledeći zahtev: Konturu obići tako da je u svakoj njenoj tački alat bio samo jedanput (ni manje ni više) i da je brzina pomoćnog kretanja, čak i pri primicanju i napuštanju konture, imala isključivo pravac tangente na konturu u datoj tački. Ovo znači da je potrebno obratiti pažnju na detalje prilaska konturi i njenog napuštanja (tzv. LEAD IN/OUT). Slika S18 pokazuje dva primera. U prvom (a) su za meko uvođenje i njeno napuštanje iskorišćeni produženi elementi na očetku i kraaju putanje. U drugom primeru (b) uvođenej na konturu je izvedeno produžavanjem prvog (pravolinijskog) elementa konture. Za meko napuštanje je dodat kružni luk, označen sa LK. LR Element putanje u kome se prelazi iz režima G40 u G41 (ili G42) LP Element putanje koji obezbeđuje tangentni nailazak na konuru LK Element putanje koji obezbeđuje tangentno napuštanje konture PSK Početni segment konture izratka KSK Krajnji segment konture izratka SP Stvarna putanja ose alata S18 Primeri nailaska na konturu i njenog napuštanja
12
Problem ispravnog zauzimanja korekcije i mekog nailaska i napuštanja konture posebno je izražen kod obrade unutrašnjih kontura, čije su mere takve da se alat, pri njihovoj obradi, kreće u vrlo ogrničenom prostoru.Uz to može biti zahevana određena pozicija za zahvatanje po dubini. Tada je, kao na primeru na slici S19, dobro odraditi uvođenje korekcije poluprečnika iznad pripremka. U primeru se obrada vrši glodalom 20mm. Ulazak u materijal po dubini se zahteva da bude u X0.Y0. Deo programa je za taj slučaj sledećeg sadržaja: N600 G55 X10. Y-40 N610 M3 S1300 F300 N620 G43 H11 Z10. N630 G41 D12 N640 G1 X10. Y-4. F1000 N650 G1 Y0. N660 G1 Z-5. F800 S19 Primer nailaska i napuštanja kružne unutrašnje konture izratka
N670 G3 X-27.5 Y0. R18.75 N680 G3 X-27.5 Y0. I18.75 J0. N690 G3 X-12.5 Y-15. R15. N700 G0 Z30. ......
Ovde su: N640 - segment za prelaz iz režima G40 u G41, N670 – tangentni prilaz konturi, N690-tangentni izlaz
3.6 Grubi/tačni obilazak konture G64/G60,G09
S20 Primer prelaska između dva bloka sa linearnom interpolacijom (G1)
U osnovnom stanju i nakon reseta UJ, obrada po konturi se izvodi u režimu grubog obilaska konture (tzv. CUTTING mode), što odgovara funkciji G64. Tada se prelaz iz jednog bloka, koji sadrži programirano kretanje po duži ili luku, u naredni, ostvaruje bez smanjenja brzine pomoćnog kretanja (slika S20). U završnim obradama poželjno je obradu kontura programirati u režimu tačnog obilaska konture (tzv. EXACT STOP mode). Tada se brzina pomoćnog kretanja, na kraju svakog bloka, koji opisuje kretanje po elementu konture, svodi na nulu. Programiranje tačnog onilaska konture se vrši pomoću funkcija G09 i G60. Funkcija G09 ima dejstvo samo u rečenici u kojoj je programirana. Funkcija G60 ima modalno dejstvo, to jest, važi do poništavaja funkcijom G64.
3.7 Programirana translacija koordinatnog sistema obratka (G52)
S21 Formiranje lokalnog koord. sistema pomoću G52
Pri programiranju putanja koje se ponavljaju na različitim mestima u koordinatnom sistemu obratka, moguće je učiniti program jednostavnijim, upotrebom potprograma i programiranog pomeranja nulte tačke obratka. U tu svrhu se koriste funkcije G10, G52 ili G92. Ovde se daje samo opis za G52. Funkcija G52 omogućava translaciju koordinatnog sistema (obratka) koji je definisan preko koodinata nulte tačke u datoteci nultih tačaka obratka (G54-G59).Primer: N120 G57... .... N130 G52 X600. Y200. Z30. To znači da će sve što nadalje bude programirano, biti pomereno u radnom prostoru mašine, u odnosu na koordinatni sistem definisan sa G57. To pomeranje je definisano vektorom čije su komponente date u adresama X,Y i Z pri pozivu G52. Vraćanje na koordinatni sistem obratka: G52 X0. Y0. Z0.
4. Ciklusi obrade rupa i otvora 4.1 Pregled fiksnih ciklusa i parametri siklusa Zajedničko za sve fiksne cikluse kod NUMA je da se njima pojednostavljuje programiranje. Kod je znatno kraći, što podrazumeva i manju verovatnoću grešaka u programu i jednostavnije izmene na samom radnom mestu. Upravljačka jedinica FANUC-O M podržava fiksne cikluse obrade otvora i rupa, na način kakav je to ostvareno kod velikog broja upravljačkih jedinica za NU-glodalice i obradne centre. Pregled ovih ciklusa je dat u tabeli 2.
13
Tabela 2. Pregled fiksnih ciklusa obrade otvora i rupa
S22 Primer parametara ciklusa (zaokruženi)
Poziv ciklusa G81 G82 G83 G84 G85 G86 G87 G88 G89 G73 G74 G76 G80
Naziv Ciklus zabušivanja i busenja na male dubine Ciklus upuštanja (bušenje sa zadrškom na dnu) Ciklus dubokog bušenja sa izvlačenjem strugotine Ciklus urezivanja desnog navoja, ureznikom Ciklus razvrtanja Ciklus prostrugivanja sa zadrškom vretena na dnu Ciklus prostrugivanja unazad Ciklus prostrugivanja sa ručnim izvlačenjem alata Ciklus razvrtanja stepenastog otvora Ciklus dubokog bušenja sa lomljenjem strugotine Ciklus urezivanja levog navoja, ureznikom Završno prostrugivanje Poništavanje fiksnih ciklusa G81 – G89
Sintaksa rečenice za poziv i definisanje parametara nekog od navedenih fiksnih ciklusa je: G8__ X__ Y__ Z__ P__ Q__ R___ F___ Dejstvo G81 – G89 je modalno, dakle, definisani fiksni ciklus je aktivan u svim narednim rečenicama do poništavanja drugim fiksnim ciklusom, ili funkcijom za poništavanje svih ciklusa (G80). Značenja parametara2) ciklusa (neki od njih su ilustrovani slikom S22) su: X, Y Koordinate centra rupe / otvora u koordinatnom sistemu obratka Z Z koordinata koja označava kraj ulaza alata u obrada (dno) R Z koordinata sigurnosne ravni P Vremenska zadrška pri dostizanju koordinate Z (na dnu) Q Vrednost dubine bušenja pri svakom novom ulasku alata u materijal (kod G83) F1) Brzina pomoćnog kretanja u mm/min (pri G94) , korak mm/o (pri G95) 1)
2)
U nedostatku navođenja vrednosti za F, pri pozivu ciklusa, radni hod u ciklusu će se obavljati brzinom pomoćnog kretanja koja je poslednja programirana pre pozva ciklusa. Ova napomena važi i za ostale parametre ciklusa . Redosled navođenja parametara pri pozvu ciklusa nije od značaja
Broj fiksnog ciklusa (G81 – G89) definiše strategiju ciklusa, u smislu: obaveznog smera obrtanja glavnog vretena, odmicanje u brzom ili u radnom hodu, orijentisani stop glavnog vretena u krajnjoj poziciji alata po osi Z, aktiviranje vremenske zadrške na dnu, sinhronizaciju glavnog i pomoćnog kretanja, promenu smera glavnog vretena pri odmicanju i dr. 4.2. Dejstvo ciklusa pri G98/G99 Primicanje u brzom hodu i odmicanje alata zavisi od konteksta u kom se obavlja ciklus, a koji je određen funkcijom G98 (aktivna u osnovnom stanju) ili alternativnom funkcijom G99. Aktivno G98:
Aktivno G99:
Pozicioniranje po X i Y osi, do ose rupe se obavlja na Z koordinati (ravan PS, na slici 1) koja je poslednja programirana pre poziva ciklusa . Primicanje u brzom hodu se vrši do ravni PR definisane parametrom R. Završno odmicanje alata po završetku obrade se vrši u brzom hodu do ravni PS. Završno odmicanje alata po završetku obrade na jednoj X,Y poziciji se vrši u brzom hodu do ravni PR (slika1), u kojoj se vrši i pozicioniranje po osama X i Y za narednu rupu. Ova razlika je ilustrovana slikom S23. Korišćenje G99 podrazumeva izvesno skraćenje putanje alata, ali može biti rizično ako je čeona površina obratka sa stepenicima, ili kada je delimično pokrivaju elementi steznog pribora (stezne šape).
S23 Promena pozicije u ciklusu pri aktivnom G98 odn. pri G99
14
4.3 Dejstvo pojedinih fiksnih ciklusa G81-G89 G81 X__ Y__ Z__ R___ F___
G82 X__Y___Z___P___R___ F___
Vrh alata se u brzom hodu primiče do ravni PR. Iz te pozicije do ravni PZ, kreće se u radnom hodu, prethodno definisanom brzinom pomoćnog kretanja. Po dostizanju PZ, alat se, bez zadrške i bez promene smera obrtanja, u brzom hodu se odmiče do ravni PS ili PR, zavisno da li je aktivno G98 ili G99.
Važe sve napomene kao za G81. Vrednost parametra P, u ciklusu G82, definiše vreme zadrške (u sekundama) na postignutoj konačnoj dubini, (ravan PZ), pre nego što krene odmicanje u brzom hodu. Tokom zadrške se ne prekida obrtanje glavnog vretena. Smisao G98 i G99 je isti kao za G81.
G83 X__Y___Z___Q___R___ F___
G84 X__Y___Z___R___ F__ P___
Značenje X, Y Z i R je isto kao za G81 i G82. Vrednost parametra Q (pozitivna vrednost) definiše parcijalnu dubinu bušenja, pri svakom od uzastopnih ulazaka alata. Nije neophodno podešavati vrednost ovog parametra da bi se postiglo da razlika (R-Z ) bude deljiva sa Q. Logika ciklusa je sledeća: Prva parcijalna dubina se obrađuje identično kao u G81. U svakom izvlačenju alata (radi boljeg hlađenaj i odvođenja strugotine) alat se u brzom hodu izmiče do ravni PR odn. PZ (zavisno od G98, G99). Zatim se u brzom hodu vraća na rastojanje 1mm od dna prethodno izbušene rupe, i nastavlja kretanje u radnom hodu, u smeru –Z, za dužinu definisanu parametrom Q. Ukoliko (R-Z) nije deljivo sa vrednosću parametra Q, upravljačka jedinica smanjuje poslednje dve parcijalne dubine bušenja, tako da budu jednake.
Položaj ose navojnog otvora je definisan vrednostima za X i Y. Dubina do koje se vrši urezivanje je definisana krajnjom tačkom po Z. Smisao sigurnosnog rastojanja R je ista kao i u prethodnm ciklusima. Glavno vreteno je prethodno uključeno sa desnim smerom obrtanja (M03). Nakon primicanja u brzom hodu do ravni PR, sledi radni hod sa programiranim korakom do zadate dubine (Z). U toj poziciji se alat zadržava za vreme definisano preko P. U toj poziciji se, po isteku zadrške P, automatski menja smer obrtanja glavnog vretena (M04), nakon čega sledi kretanje u smeru +Z, sa istom vrednošću koraka, do ravni PR, gde se ponovo, utomatski uključuje M03. Napomena: Pri rukovanju mašinom, trebalo bi znati da ručno korigovanje brzine pomoćnog kretanja (feed override) kao i zaustavljanje pomoćnog kretanja, ostaju bez dejstva do završetka rada ciklusa G84.
G85 X__Y___Z___R___ F___
G86 X__Y___Z___R___ F___
Smisao X, Y, Z i R je isti kao u prethodno opisanim ciklusima. Od ravni PR do krajnje tačke po Z (ravan PZ) alat se kreće u radnom hodu. Povratak do travni PR se izvodi takođe u radnom hodu, sa nepromenjenom vrednošću brzine pomoćnog kretanja, i pri nepromenjenom smeru obrtanja glavnog vretena. Dodatno odmicanje do ravni PS važi pri G98.
Smisao X, Y, Z i R je isti kao u prethodno opisanim ciklusima. Od ravni PR do krajnje tačke po Z (ravan PZ) alat se kreće u radnom hodu. po dostizanju konačne dubine glavno vreteno se zaustavlja. Povratak do travni PR se izvodi u brzom hodu. Smisao G98 odn. G99 je isti kao kod ostalih ciklusa
G87 X__Y___Z___R__ Q__ F__
G88 X__Y___Z___R___ P___ F___
Koristi se samo u režimu G98. Nakon pozicioniranja po X i Y sledi orijentisanii stop glavnog vretena. Tada se ostvaruje pomeraj ose vretena tako da se vrh alata radijalno odmiče za vrednost Q. Alat u brzom hodu dostiže ravan PR deinisanu parametrom R. Osa vretena se vraća u koordinate X,Y i vreteno počinje da se obrće u smeru M03. Aktivira se radni hod u pozitivnom smeru ose Z, do ravni PZ (parametar Z). U toj poziciji se vreteno ponovo zaustavlja (orijentisani stop) , vrši odmicanje vrha za vrednost Q i odmicanje u pozitivnom smeru ose Z, na polaznu poziciju (PS), gde se alat vraća u koordinate X i Y, definisane ciklusom, i uključuje se desni smer obrtanja (M03)vretena .
Smisao X, Y, Z i R je isti kao u prethodno opisanim ciklusima. Od ravni PR do krajnje tačke po Z (ravan PZ) alat se kreće u radnom hodu. Po dostizanju konačne dubine glavno vreteno se zaustavlja, nakon vremenske zadrške (parametar P). Izvlačenje alata u pozitivnom smeru ose Z, do ravni PR se ostvaruje u ručnom modu. Odatle , do ravni PS (režim G98) se automatski ostvaruje kretanje u radnom hodu.
4.4. Primer programa sa korišćenjem ciklusa G81 Primer, koji je ovde dat, odnosi se na program za zabušivanje i bušenje, istom burgijom, 2 rupe i 4 otvora. Skica obratka je pokazana na slici S24. Obratiti pažnju na parametre Y i R, istog ciklusa pri obradi pojedinih rupa i otvora. U programu nije programirano G98. Ono se podrazumeva, jer je aktivno u osnovnom stanju mašine.
15
S24 Ilustracija programiranja fiksnih ciklusa obrade otvora
% :2500 (--------PRIRUBNICA P22/32--------) (----OBRADA RUPA I OTVORA----) N100 G54 G40 G49 G80 G90 G00 H00 Z0. M5 N105 (----ZABUSIVAC T05 H25-----) N110 T05 M06 N115 G57 X0. Y0. B0. T06 N120 M3 S3100 F80 N125 G43 H25 Z30. N130 G81 X32. Y32. Z-28 R-17. F80 N135 X-32. N140 Y-32. N145 X32. N150 X19.5 Y19.5 Z-6. R5. N155 X-19.5 Y-19.5 N160 X0. Y12. Z-18. R-7. N165 Y-12. N170 G80 N175 G0 Z90. ....
.... N200 G54 G40 G49 G80 G90 G00 H00 Z0. M5 N215 (-----BURGIJA FI10 T06 H26----) N220 M06 N225 G57 X0. Y0. B0. N230 M3 S1400 F140 N235 G43 H26 Z30. N240 G81 X32. Y32. Z-37 R-17. F140 N245 X-32. N250 Y-32. N255 X32. N260 X19.5 Y19.5 Z-11. R5. N265 X-19.5 Y-19.5 Z-6. N270 X0. Y12. Z-25. R-7. N275 Y-12. N280 G80 (---KRAJ---) N285 G0 Z90. N290 G54 G40 G49 G80 G90 G00 H00 Z0. M5 N295 T0 M06 N300 M30 %
Primer tenološkog programa za primer sa slike 24 Napomena : Ovde je bilo moguće programirati i jedinstveno R u svakom ciklusu (npr.. R5. u N130 i u N240) bez ostalih navoda za R, što je i obazriviji pristup. Ipak, tada brojni slučajevi u kojima se alat kroz vazduh kreće u radnom hodu, za konkretan slučaj vode gubitku vremena od 2.2 min, po komadu.
4.5. Detalji vezani za cikluse G81-G89 U brojnim pogonima sa NUMA praksa je da se kod bušenja, zabušivanja i konusnog upuštanja programira kretanje vrha alata. To se objašnjava činjenicom da je uobičajeno da se dužinske korekcije odgovarajućih alata definišu za vrh alata a ne njegov cilindrični završetak. Kako su rupe na crtežima kotirane do završetka cilindričnog dela , to je pri proramiranju Z koordinate u ciklusima G81 do G89 potrebno uračunati i ovu razliku. Na primer, dubina rupe je kotirana 40mm. U ciklusima bušenja biće, za nazivni prečnik burgije d, programirano Z kao Z=–(40+(d/2)/tg(118/2)), za standardne zavojne burgije, sa uglom vrha od 118. Orijentisani stop vretena M05 zaustavlja glavno vreteno sa jednoznačnom orjentacijom (ugaonim položajem), kakav odgovara pravilnom zahvatu pomoću mehaničke ruke za automatsku imenu alata. Pomoću dva žljeba na obodu standardnih držača alata obezbeđuje se njihov jednoznačan položaj u glavnom vretenu. Kod korišćenja ciklusa za prostrugivanje G87 potrebno je imati u vidu ugaoni položaj
16
noža u odnosu na držač i na pravac i smer po kome se, u ciklusu, vrši radijalno odmicanje alata. To je podešeno parametrima u upravljačkoj jedinici. Ciklus G87 je specifičan i po tome što je, po pravilu R manje od Z. Kod ciklusa G84 treba imati u vidu da držač alata ima aksijalne opruge koje bivaju sabijane u radnom odnosno povratnom hodu, pa vrh alata, po osi Z, nema trenutne pozicije onako kako se očekuje po prohgramu. Pri ulasku u materijal prva opruga se sabija (alat se "skraćuje") i vrh alata kasni za trenutnim pozicijama po Z. Kada merni sistem ose Z registruje dostizanje pozicije klizača (!) koje odgovara programiranom Z u G84, klizač (stub) se zaustavlja. Vrh ureznika nije dostigao potrebnu dubinu. Glavno vreteno se obrće u smeru M03 još onoliko vremena, koliko je definisano parametrom P, ciklusa. Usled toga ureznik biva uvučen do potrebne dubine ili manje ili više, što zavisi od programiranog broja obrta (S) vretena i vremena zadrške (P). Tek po isteku vremena P vreteno kreće sa obrtanjem u smeru M04 a klizač ose Z unazad. Zato za navoje, koji dosežu do dna rupa, u prvoj iteraciji, programirati ciklus G84 sa nultom zadrškom na dnu (P0). U slučajevima kada je potrebno višestruko primeniti ciklus G84, u grupi rupa sa bliskim rasporedom osa, glavnom vretenu ostaje malo vremena da, pri promeni pozicije u XY ravni promeni smer obrtanja. Zato je korisno programirati veće vrednosti za R ili navoditi G04 P.... (vreme zadrške) između uzastopnih dejstava ciklusa. 4.6. Primer pojednostaavljenja programa Na sici S25 je pokazan primer obrade dela koji sadrži 3 identična elementa. Mere ovih detalja i njihov raspored na izratku su date na S25d. Obrada se radi glodalom 16mm , sa dužinskom korekcijom broj 16, u režimu G40 (bez kompenzacije poluprečnika alata. Svaki od elemenata se obrađuje u 4 uzastopne dubine po 4mm, do pune dubina na Z-20mm. Putanja alata za obradu sva tri elementa je pokazana na slici S25c. Ovaj primer je ovde iskorišćen da ilustruje pojednostavljenja u programiranju, a uz korišćenje uzastopnog poziva potprograma i uz programsko pomeranje nulte tačke obratka, što, sigurno nije jedini način za rešenje ovakvog problema. Nulta tačka obratka je G55. Možemo govoriti o 3 lokalna koordinatna sistema, označeni sa NT1(G55), NT2 i NT3. U koordinatnom početku svakog od njih prethodno je izbušena rupa 14mm, koja će poslužiti za pozicioniranje glodala na potrebnu dubinu. Na slici S25b je pokazana, u lokalnom koordinatnom sistemu, putanja ose glodala u svakoj od ravni, na kojoj se vrši obrada. Opis ove konture je dat potprogramom br. 3602. Opis konture je dopunjen rečenicama kojima se ostvaruje nove dubine (pomeranje u relativnim koordinatama za Z-5), To su rečenice N785, N790 i N795.
S25 Primer obrade sa ponovljenim elementima
% O3602 N785 G91 N790 G1 Z-5. F200 N795 G90 N801 G1 X0. Y-9.5 F300 N802 G1 X-12.99 N803 G2 X-14.722 Y-65. R2. N804 G1 X-1.732 Y16. N805 G2 X1.732 Y16. R2. N806 G1 X14.722 Y-6.5 N807 G2 X12.99 Y-9.5 R2. N808 G1 X0. N809 G1 Y0. M99 %
Potprogram počinje i završava u tački sa istim X i Y koordinatama, a to je pozicija u kojoj se zauzima nova dubina. Algoritam, koji podrazumeva dva nivoa potprograma, pokazan pokazan je na slici S26.
17
Potprogram br. 3601 obezbeđuje: primicanje površini pripremka, četiri uzastopna izvršenja potprograma br. 3602, i odmicanje na 30 mm od površine obratka, a sve u aktuelnom koordinatnom sistemu: % O3601 N300 G0 X0. Y0. N305G0 Z4. N310 G1 Z0. F120 N315 M98 P13602 N320 G0 Z30. M99 % S26 Glavni program i potprogrami / dijagram toka
U glavnom programu, broj 3600, promena koordinatnog sistema se vrši korišćenjem funkcije G52, za programirano pomeranje nulte tačke obratka. Kada su formirani potprogrami br 3601 i 3602, sa dejstvom, kako je opisano, onda glavni program postaje izuzetno jednostavan:
18
% O3600 (---OBRADA TRI KONTURE----) (----GLAVNI PROGRAM---------) N200 G54 G40 G49 G80 G90 G00 H00 Z0. M5 N210 M00 (VRETENASTO GLODALO 16MM Z4-----H16) N220 G55 X0. Z0. B0. N230 M3 S1200 F300 N240 G43 H16 Z40. (-----U KOORD SISTEMU G55=NT1----) N250 M98 P16301 (---KOORD.SIST NT2----) N260 G52 X-50. N270 M98 P16301 (---KOORD.SIST NT3----) N280 G52 X50. N290 M98 P16301 (KRAJ) N300 G54 G40 G49 G80 G90 G00 H00 Z0. M5 M30 %
5. Obradni centar LOLA HMC500/40 sa GE FANUC O-M ● Pregled funkcija Pripremne funkcije Grupa Funkcija
Pomoćne funkcije
OPIS
ADRESE
Funkcija
OPIS
Brzi hod (pozicioniranje) X,Y,Z,B Bezuslovni stop, bez zaustavljanja vretena G00 M0 X,Y,Z,B G01 Kraj prog., bez vraćanja kursora na početak M2 Radni hod sa linearnom interpolacijom Kružna interpolacija u smeru kazaljke sata X,Y,Z,R (I,J,K ) Start obrtanja vretena u desnom smeru CW) G02 M3 Kružna interpolacija suprotno kazaljci sata X,Y,Z,R (I,J,K ) Start vretena u levom smeru (CCW) G03 M4 Vremenska zadrška, Egzaktni stop Stop vretena sa orijentacijom G04* M5 00 Egzaktni stop (tačan prelaz konture) Automatska izmena alata G09 M6 Mod podešavanje podataka Uključivanje pumpe za SHP G10 M8 Poništen mod podešavanja podataka Isključivanje pumpe za SHP G11 M9 17 Mod polarnih koordinata poništen G15 M30 Kraj prog. sa vraćanjem kursora na početak Mod polarnih koordinata aktivan G16 M80 Izmena paleta……… Izabrana XY ravan kružne interpolacije G17 M81 Izmena paleta……… 03 Izabrana ZX ravan kružne interpolacije G18 M98 Poziv potprograma Izabrana YZ ravan kružne interpolacije M99 Kraj potprograma G19 06 Specifikacija koordinata u mm G20 Specifikacija koordinata u inčima G21 Poziv potprograma 01 Rezanje navoja G33 00 Kružna interpolacija pri obilasku uglova G39 M98 Pabcde Broj ponavljanja potprogrma G40* a Poništavanje korekcije radijusa alata (RA) 07 Kompenzacija RA / Kontura ostaje sdesna D Broj potprograma (4 cifre) G41 bcde Kompenzacija RA / Kontura ostaje sleva D G42 08 Aktiviranje korekcije dužine u poz. smeru H G43 Fiksni ciklusi Aktiviranje korekcije dužine u neg. smeru H G44 Poništavanje korekcije dužine alata G49 G81 Bušenje, zabušivanje XZYRF 11 Mod skaliranja poništen G50 G82 Bušenje, upuštanje XYZRF Mod skaliranja akivan G51 G83 Duboko bušenje XYZRQP 00 Podešavanje lokalnog koord. sistema G52 G84 Urezivanje navoja ureznikom XZYRFP Poziv koordinatnig sistema mašine G53 G85 Prostrugivanje,razrtanje XYZR G541) G86 Prostrugivanje , XYZRF (Skraj=0) Poziv nulte tačke br. 1 obratka 14 G55-G59 Poziv nulte tačke (br. 2 do 5)obratka G87 Prostrugivanje unazad XYZRF (Orjent.Stop) 00 Pozicioniranje po jednom pravcu G88 Prostrug. sa ruč. izlazom XYZRPF (Skraj=0) G60 Mod egzaktnog zaustavljanja G61 G89 Prostrug. automat. izlaz XYZRPF (Skraj=0) 15 G62 Automatski override u uglovima putanje G80 Poništavanje G81-G89 Mod urezivanja navoja G63 G98 Povratak na inicijal. poz. (ciklusi G81-G89) Mod rezanja G64 G99 Povratak na ravan R, (ciklusi G81-G89) Makro komanda, Poziv makroa G65 12 Modalni poziv Custom macro-a aktivan G66 Modalni poziv Custom macro-a poništen G67 03 G90 Apsolutni sistem mera Relativni sistem mera (inkrementalni) G91 00 Programiranje apsolutne nulte tačke G92 05 G94 Adresa F u mm/min ili Inch/min Adresa F u mm/o ili Inch/o G95 - Aktivno u osnovnom stanju * - Ide u posebnu rečenicu Iz iste grupe može biti programirana samo jedna G-funkcija u istoj rečenici. 01
Adrese X Y Z B I J K
mm mm mm mm mm mm
Koordinata Koordinata Koordinata Koordinata Param. kružne interpolacije duž X Param. kružne interpolacije duž Y Param. kružne interpolacije duž Z
R
mm
Poluprečnik luka kod G2 I G3
mm Sigurnosna ravan (u G81-G89) R mm Uzastopne dub. bušenja (u G83) Q s Vreme zadrške u dostignutoj poz. P F mm/o Korak kod G95 F mm/min Brzina pomoć. kretanja kod G94 S o/min Broj obrta glavnog vretena
N O T H D %
1-9999 Broj rečenice 0-9999 Broj glavnog programa Broj alata u magacinu 0-40 Broj dužinske korekcije 0-99 Broj korekcije poluprečnika 0-99 Početak i kraj programa i potpr.
19
