12_Programowanie_5osi.pdf

Politechnika Poznańska

Instytut Technologii Mechanicznej

Laboratorium

Obrabiarki CNC

Nr 12

Programowanie obróbki 5-osiowej (3+2)

na frezarce DMU60 z układem sterowania iTNC530

Opracował:

Dr inŜ. Wojciech Ptaszyński

Poznań, 24 listopada 2007

1. Cel ć wiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z obróbka 5-osiową (3+2) oraz ze sposobami

programowania takiej obróbki na frezarce z układem sterowania iTNC530.

2. Wprowadzenie

2.1.Układ współrz ę dnych

Podstawowym układem współrzędnych, związanym z przedmiotem obrabianym w

obrabiarkach CNC jest układ prostokątny kartezjański pokazany na rys 1. Kierunki i zwroty osi

są uwarunkowane budową obrabiarki natomiast początek układu współrzędnych jest definiowany

przez programistę. W tym układzie współrzędnych moŜemy wyróŜnić osie liniowe X, Y, Z oraz

osie obrotowe A, B, C.

Rys. 1. Podstawowy układ współrzędnych obrabiarki

2.2.Frezarka DMU60

Frezarka DMU60 jest obrabiarką 5-osiową (osie liniowe: X, Y, Z oraz obrotowe: skrętna

głowica – oś B oraz stół obrotowy z pionową osią obrotu – oś C). Podstawowe parametry

obrabiarki przedstawiono w tabeli 1.

Tabela 1 . Parametry frezarki DMU60

Parametr

Warto ść

Przesuw osi X/Y/Z

630/560/560 [mm]

Maksymalna prędkość posuwu

30 m/min

Oznaczenia gniazda wrzeciona

HSK 63A

Liczba narzędzi w magazynie

Czas zmiany narzędzia

9 [s]

Maksymalna prędkość obrotowa wrzeciona

24 000 [1/min]

Moc wrzeciona

15 [kW]

Wymiary stołu

1000x600 [mm]

Średnica stołu obrotowego

600 mm

Maksymalna prędkość obrotowa stołu

30 [1/min]

0 do 630 (630)

M50

135 do 370 (235)

M51

250 do 370 (120)

M52

Rys. 2. Zakresy ruchu osi X, Z i B obrabiarki DMU60 w zaleŜności od funkcji maszynowej M5*

W przypadku pracy ze skrętną głowicą wrzecionową, ze względu na moŜliwość kolizji

narzędzia z obudową obrabiarki, wprowadzono trzy zakresy ruchów poszczególnych

komponentów obrabiarki. Poszczególne zakresy pracy wybiera się funkcjami: M50, M51 oraz

M52 (rys. 2).

3. Programowanie obróbki 5-osiowej

3.1. Wprowadzenie

Programowanie obróbki 4 i 5-osiowej jest zagadnieniem dość złoŜonym. Dlatego teŜ

najczęściej tego typu obróbkę, szczególnie dla przedmiotów z powierzchniami krzywoliniowymi,

programuje się z wykorzystaniem systemów CAM. W przypadku przedmiotów z powierzchniami

płaskimi, ale pochylonymi względem głównych płaszczyzn układu współrzędnych (X-Y, X-Z,

Y-Z), obróbkę takich przedmiotów na obrabiarkach z układem sterowania iTNC530 moŜna

zaprogramować bezpośrednio na warsztacie. PoniewaŜ w zasadzie jest to obróbka 3 osiowa, ale

na płaszczyznach pochylonych, dlatego teŜ taki rodzaj programowania nazywa się

programowaniem 3+2 osie (dwie osie obrotowe wykorzystywane są zwykle do pochylania

płaszczyzn obróbki).

NaleŜy pamiętać, Ŝe obracanie poszczególnymi komponentami obrabiarki (stołem

obrotowym lub głowicą wrzecionową) nie wpływa na połoŜenie podstawowego układu

współrzędnych (względem układu maszynowego). To znaczy w przypadku obrotu głowicy

wrzecionowej punkt charakterystyczny narzędzia, widziany przez obrabiarkę, pozostaje w tym

samym miejscu, mimo Ŝe fizycznie zmienił swoje połoŜenie. W tym przypadku naleŜało by

obliczyć nowe połoŜenie punktu charakterystycznego narzędzia, w zaleŜności od jego długości,

połoŜenia punktu obrotu głowicy i samego kąta obrotu oraz uwzględnić te dane w programie

obróbkowym. PoniewaŜ jest to zagadnienie złoŜone często producenci układów sterowań

wprowadzają do układów sterować dodatkowe funkcje ułatwiające programowanie obróbki 4 i 5

osiowej. Są to najczęściej funkcje operujące na układzie współrzędnych: obrót, przesunięcie i

pochylenie. W układzie sterowania iTNC530 dostępne są następujące cykle operujące na

układzie współrzędnych:

- przesunięcie układu współrzędnych (cykl 7),

- obrót układu współrz ę dnych (cykl 10),

- pochylenie płaszczyzn obróbki (cykl 19),

oraz specjalna funkcja PLANE.

3.2. Przesuni ę cie punktu zerowego (cykl 7)

Przy pomocy tego cyklu moŜna powtarzać

przejścia obróbkowe w dowolnych miejscach

przedmiotu. Po zdefiniowaniu cyklu wszystkie

wprowadzane dane o współrzędnych odnoszą się

do nowego punktu zerowego. Przesunięcie w

kaŜdej osi TNC wyświetla w dodatkowym oknie

stanu obróbki. MoŜliwe jest równieŜ

wprowadzenie przesunięcia osi obrotowej.

Wartości przesunięcia moŜna wprowadzać

bezwzględnie (względem punktu zerowego

przedmiotu) lub przyrostowo (względem poprzedniego połoŜenia punktu zerowego).

Usunięcie przesunięcie punktu zerowego wykonuje się wprowadzając nowe przesunięcie ze

współrzędnymi X=0, Y=0 i Z=0.

Przykład przesunięcia układu współrzędnych:

13 CYCL DEF 7,0 PUNKT ZEROWY

14 CYCL DEF 7,1 X+60

16 CYCL DEF 7,3 Z+5

15 CYCL DEF 7,2 Y+40

3.3. Obrót układu współrz ę dnych (cykl 10)

Ten cykl umoŜliwia obrót układu współrzędnych względem aktualnego układu

współrzędnych w płaszczyźnie obróbki (X-Y). Obrót staje się aktywny bezpośrednio po

zdefiniowaniu. Jeśli obrót układu ma być wykonany względem innego punktu niŜ aktualny

początek układu współrzędnych, naleŜy najpierw przesunąć układ współrzędnych. Usunięcie

obrotu układu współrzędnych następuje po wprowadzeniu kąta obrotu 0°.

Przykład:

13 CYCL DEF 7.0 DATUM SHIFT

14 CYCL DEF 7.1 X+60

15 CYCL DEF 7.2 Y+40

16 CYCL DEF 10.0 ROTATION

17 CYCL DEF 10.1 ROT+35

3.4. Zmiana płaszczyzny obróbki (cykl 19)

W cyklu 19 definiuje się połoŜenie płaszczyzny

obróbki – to znaczy połoŜenie osi narzędzi w

odniesieniu do stałego układu współrzędnych maszyny –

poprzez wprowadzenia kątów obrotów względem

poszczególnych osi (nachylenia płaszczyzn). MoŜna

określić połoŜenie płaszczyzny obróbki dwoma

sposobami:

- bezpośrednio wprowadzając połoŜenie osi

obrotowych funkcją ruchu „L”,

- poprzez opisanie połoŜenia płaszczyzny obróbki -

dokonanie do trzech obrotów włącznie (kąt

przestrzenny) aktualnego układu współrzędnych.

Je Ŝ eli programujemy poło Ŝ enie płaszczyzny

obróbki przez kąt przestrzenny, to TNC w cyklu 19

oblicza automatycznie niezbędne dla tego połoŜenia

współrzędne osi obrotowych i odkłada je w parametrach

Q120 - oś A, Q121 – oś B oraz Q122 – oś C. JeŜeli

moŜliwe są dwa rozwiązania, to TNC wybiera –

wychodząc z połoŜenia zerowego osi obrotu – krótszą

drogą.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: