Politechnika Poznańska

Instytut Technologii Mechanicznej

Laboratorium

Obrabiarki CNC

Nr 12

Programowanie obróbki 5-osiowej

na frezarce DMU60

Opracował:
Dr inż. Wojciech Ptaszyński

Poznań, 10 października 2005

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z możliwością programowania obróbki 5-osiowej na

frezarce w układzie sterowania typu TNC.

2.

Wprowadzenie

2.1.

Układ współrzędnych

Podstawowym układem współrzędnych jest układ prostokątny kartezjański pokazany na

rys 1.

X

Y

Z

B

C

A

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, stół obrotowy z pionową osią obrotu – oś C). Podstawowe parametry obrabiarki
przedstawiono w tabeli 1.

Tabela 1

. Parametry frezarki DMU60

Parametr

Wartość

Przesuw osi X/Y/Z

630/560/560 [mm]

Maksymalna prędkość posuwu

30 m/min

Oznaczenia gniazda wrzeciona

HSK 63A

Liczba narzędzi w magazynie

24

Czas zmiany narzędzia

9 [s]

Maksymalna prędkość obrotowa wrzeciona

24 000 [1/min]

Moc wrzeciona

15 [kW]

Wymiary stołu

1000x600 [mm]

Ś

rednica stołu obrotowego

600 mm

Maksymalna prędkość obrotowa stołu

30 [1/min]

W przypadku pracy ze skrętnym wrzecionem, ze względu na możliwość kolizji narzędzia z

obudową obrabiarki, wprowadzono trzy zakresy ruchów poszczególnych komponentów
obrabiarki. Poszczególne zakresy pracy wybiera się funkcjami: M50, M51 oraz M52 (rys. 2).

X

Z

B

0 do 630 (630)

0

do

-

54

0

35°

M50

X

Z

B

135 do 370 (235)

30°

-1

20

°

0

do

-

47

0

M51

X

Z

B

0

do

-

54

0

250 do 370 (120)

49°

-9

4°

M52

Rys. 2. Zakresy ruchu osi X, Z, B obrabiarki

3. Podstawowe cykle przeliczania współrzędnych

3.1. Przesunięcie punktu zerowego (cykl 7)

Przy pomocy tego cyklu mo

ż

na powtarza

ć

przej

ś

cia obróbkowe w dowolnych miejscach

przedmiotu. Po zdefiniowaniu cyklu wszystkie
wprowadzane dane o współrz

ę

dnych odnosz

ą

si

ę

do nowego punktu zerowego. Przesuni

ę

cie w

ka

ż

dej osi TNC wy

ś

wietla w dodatkowym oknie

stanu

obróbki.

Mo

ż

liwe

jest

równie

ż

wprowadzenie przesuni

ę

cia osi obrotowej.

Warto

ś

ci przesuni

ę

cia mo

ż

na wprowadza

ć

bezwzgl

ę

dnie (wzgl

ę

dem punktu zerowego

przedmiotu)

lub

przyrostowo

(wzgl

ę

dem

poprzedniego poło

ż

enia punktu zerowego).

Usuni

ę

cie przesuni

ę

cie punktu zerowego

wykonuje si

ę

wprowadzaj

ą

c nowe przesuni

ę

cie ze

współrz

ę

dnymi X=0, Y=0 i Z=0.

Przykład:

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

3.2. Zmiana płaszczyzny obróbki (cykl 19)

W cyklu 19 definiuje si

ę

poło

ż

enie

płaszczyzny obróbki – to znaczy poło

ż

enie osi

narz

ę

dzi w odniesieniu do stałego układu

współrz

ę

dnych maszyny – poprzez wprowadzenia

k

ą

tów obrotów wzgl

ę

dem poszczególnych osi

(nachylenia

płaszczyzn).

Mo

ż

na

okre

ś

li

ć

poło

ż

enie

płaszczyzny

obróbki

dwoma

sposobami:

- bezpo

ś

rednio wprowadzaj

ą

c poło

ż

enie osi

obrotowych funkcj

ą

ruchu „L”,

- poprzez opisanie poło

ż

enia płaszczyzny

obróbki - dokonanie do trzech obrotów
wł

ą

cznie (k

ą

t przestrzenny) aktualnego

układu

współrz

ę

dnych.

Je

ż

eli programujemy poło

ż

enie płaszczyzny

obróbki przez k

ą

t przestrzenny, to TNC oblicza

automatycznie niezb

ę

dne dla tego poło

ż

enia osi

obrotowych i odkłada je w parametrach

Q120 - o

ś

A, Q121 – o

ś

B oraz Q122 – o

ś

C. Je

ż

eli mo

ż

liwe s

ą

dwa rozwi

ą

zania, to TNC

wybiera –wychodz

ą

c z poło

ż

enia zerowego osi obrotu – krótsz

ą

drog

ą

. Kolejno

ść

obrotów dla

obliczenia poło

ż

enia płaszczyzny jest okre

ś

lona: Najpierw TNC obraca o

ś

A, potem o

ś

B i

nast

ę

pnie o

ś

C.

Cykl 19 działa od chwili jego zdefiniowania w programie. Je

ś

li chcemy, aby poszczególne

komponenty obrabiarki ustawiły si

ę

zgodnie z płaszczyzn

ą

zdefiniowan

ą

w cyklu 19, nale

ż

y

wymusi

ć

to przemieszczenie lini

ą

programu:

L X Q120 Y Q121 Z Q122 FMAX

W czasie wykonania tego ruchu TNC tak steruje wszystkimi osiami obrabiarki,

ż

e punkt

charakterystyczny narz

ę

dzia pozostaje w prawie dokładnie tym samym poło

ż

eniu wzgl

ę

dem

układu współrz

ę

dnych.

Funkcje nachylania płaszczyzny obróbki s

ą

dopasowane do TNC i maszyny przez

producenta obrabiarki.

Aby wycofa

ć

pochylenie płaszczyzny nale

ż

y zdefiniowa

ć

na nowo cykl 19 i dla wszystkich

osi obrotowych wprowadzi

ć

0°. Nast

ę

pnie nale

ż

y jeszcze raz zdefiniowa

ć

cykl 19, ale w czasie

pytania o o

ś

nale

ż

y wcisn

ąć

przycisk NO ENT. W ten sposób funkcja staje si

ę

nieaktywn

ą

.

W czasie pochylenia płaszczyzny mo

ż

liwe jest przemieszczanie si

ę

wzgl

ę

dem układu

maszynowego przy pomocy funkcji ruchy „L” z funkcj

ą

maszynow

ą

M91 lub M92.

3.3. Kombinowany obrót i przemieszczenie układu współrzędnych

Przy kombinowaniu cykli przeliczania współrz

ę

dnych nale

ż

y zwróci

ć

uwag

ę

na to,

ż

e

pochylanie płaszczyzny obróbki nast

ę

puje zawsze wokół aktywnego punktu zerowego. Mo

ż

na

przeprowadzi

ć

przesuni

ę

cie punktu zerowego przed aktywowaniem cyklu 19 wówczas

przesuwamy „stały układ współrz

ę

dnych maszyny”. Je

ż

eli przesuniemy punkt zerowy po

aktywowaniu cyklu 19 to przesuniemy „nachylony układ współrz

ę

dnych“.

Uwaga

: Wycofywaniu cykli nale

ż

y przeprowadzi

ć

w odwrotnej kolejno

ś

ci jak przy

definiowaniu:

1. Przesuni

ę

cie punktu zerowego.

2. Nachylenie płaszczyzny obróbki.
3. Wykona

ć

przemieszczenie komponentów obrabiarki.

...
Obróbka przedmiotu
...
1. Wycofa

ć

nachylenie płaszczyzn.

2. Wycofa

ć

przesuni

ę

cie punktu zerowego.

3. Wykona

ć

przemieszczenie komponentów obrabiarki.

4. Wykonanie ćwiczenia

1. Wprowadzenie programu

- wywołanie narz

ę

dzia,

- wykona

ć

operacje obróbkowe bez obrotu i przesuni

ę

cia układu współrz

ę

dnych,

- tak przemie

ś

ci

ć

o

ś

wrzeciona, aby przy pochyleniu nie mogło doj

ść

do kolizji pomi

ę

dzy

narz

ę

dziem i przedmiotem,

- aktywowa

ć

przesuni

ę

cie punktu zerowego,

- zdefiniowa

ć

cykl 19 PŁASZCZYZNA OBRÓBKI,

- przemie

ś

ci

ć

wszystkie osie obrotowe (X, Y, Z oraz B, C z obliczonymi parametrami Q),

aby aktywowa

ć

nowy układ współrz

ę

dnych,_

- zaprogramowa

ć

obróbk

ę

, tak jakby odbywała si

ę

ona na nie pochylonej płaszczy

ź

nie,

- w razie potrzeby cykl 19 PŁASZCZYZNA OBROBKI zdefiniowa

ć

z innymi k

ą

tami, aby

wykona

ć

obróbk

ę

przy innym poło

ż

eniu osi. Nie jest konieczne wycofywanie cyklu 19,

mo

ż

na bezpo

ś

rednio definiowa

ć

nowe poło

ż

enia płaszczyzn,

- wycofa

ć

cykl 19 PŁASZCZYZNA OBRÓBKI, wprowadzi

ć

dla wszystkich osi obrotu 0°

- dezaktywowa

ć

funkcj

ę

PŁASZCZYZNA OBRÓBKI - ponownie zdefiniowa

ć

cykl 19, a

na pytanie o osie wcisn

ąć

klawisz NO ENT,

- wycofa

ć

przesuni

ę

cie punktu zerowego,

- odjecha

ć

narz

ę

dziem do bezpiecznej pozycji.

5. Przygotowanie

Przed przyst

ą

pieniem do

ć

wiczenia niezb

ę

dna jest znajomo

ść

:

- doboru narz

ę

dzi i parametrów obróbki,

- układów współrz

ę

dnych obrabiarek,

- podstaw programowania obrabiarek w układzie typu TNC.

6. Sprawozdanie

Sprawozdanie powinno zawiera

ć

:

-

dat

ę

ć

wiczenia nr grupy i podgrupy,

-

nazwiska osób bior

ą

cych udział w

ć

wiczeniu,

-

rysunek przedmiot z zaznaczonym układem współrz

ę

dnych,

-

wydruk programu,

-

wnioski.

7. Literatura

Instrukcje do poprzednich

ć

wicze

ń

z programowania w układzie TNC