Sterowanie NC i CNC

Programowanie
tokarki ze
sterowaniem
Fanuc 21i

Wprowadzenie



W dzisiejszych czasach, kiedy mówimy sterowanie
numeryczne NC mamy na myśli skomputeryzowane
sterowanie numeryczne CNC (computer numerical
control). Sterowanie NC to system bloków funkcyjnych
sztywno połączonych łączami kablowymi. Są to więc
urządzenia elektroniczne bardzo drogie a przygotowanie
programu w postaci taśmy perforowanej jest stosunkowo
proste ale i czasochłonne. Jest trudność w poprawiani
błędów programowych, to wszystko sprawia, że
sterowanie numeryczne NC jest mało elastyczne.

Wady sterowania NC



Przechowywanie programów na
nośnikach perforowanych



Szybkie ich zużycie



Problem z kopiowaniem



Problem z poprawianiem błędów



Błędy wczytania programów

Sterowanie CNC



Rozwój sterowań CNC spowodował, że
coraz droższe jest oprogramowanie,
podczas, gdy ceny sprzętu obniżają się.

Zalety sterowania CNC



Łatwe i szybkie kopiowanie programu



Programy nie ulegają fizycznemu zużyciu
jak w przypadku taśm perforowanych



Łatwość w przechowywaniu
oprogramowania



Oprogramowanie może być uniwersalne

Różnice sterowania NC i CNC

Podstawowa różnica to:



NC nie wykorzystuje komputera
(mikroprocesora)



CNC wykorzystuje mikroprocesor wraz z
pamięcią oraz program obsługi kierujący
pracą komputera

Różnice sterowania NC i CNC



Sterowanie NC – realizuje jedno
podstawowe zadanie: zadawanie i
wykonywanie przemieszczeń w celu
uzyskania zaprogramowanego ruchu
narzędzia.

Różnice sterowania NC i CNC



Zaś w sterowaniu CNC – jest to tylko
jedno z wielu najważniejszych zadań.
Szereg pozostałych zadań, o różnym
stopniu ważności innym niż realizowanie
toru narzędzia, które sterowanie CNC
może wykonać, świadczy o jego dużej
elastyczności i uniwersalności.

Różnice sterowania NC i CNC



Zamiast rozbudowanego sprzętu bardzo
rozbudowane oprogramowanie.

Wniosek



Sterowanie CNC to połączenie koncepcji
sterowania numerycznego NC i
komputera.

Charakterystyczne cechy

tokarek CNC



Od 2 do 7 osi przy 1 wrzecionie



Do ponad 20 osi przy automatach
wielowrzecionowych



Stała prędkość skrawania



Kompensacja długościowa i promieniowa



Swobodne przyporządkowanie korekcji
narzędzia

Charakterystyczne cechy

tokarek CNC



Automatyczny nadzór zużycia ostrza



Automatyczny nadzór pracy narzędzia



Nacinanie gwintów stożkowych,
wielokrotnych, ze skokiem malejącym i
rosnącym itp.



Graficzne symulacje

Wprowadzenie do programowania



Przygotowywane programy powinny mieć
przejrzystą

strukturę.

Taka

budowa

programu ułatwia znajdowanie błędów w
programie, nawet przez osoby, które nie
brały udziału w jego przygotowaniu.

Wprowadzenie do programowania c.d.



W odróżnieniu od tokarek konwencjonalnych,

nowoczesne tokarki posiadają sterowanie NC.

Obróbka półwyrobu na takich tokarkach

odbywa się w cyklu automatycznym pod

warunkiem,

że

sterowanie

realizuje

program-NC napisany w języku dla niego

zrozumiałym i opisującym poszczególne fazy

obróbki.

Budowa bloku w programie



Każdy program NC składa się z wielu
bloków, w których znajdują się funkcje
wykonawcze. Bloki numerowane są na
bieżąco w sposób rosnący. Numer bloku
umieszczony jest na jego początku oraz
składa się z adresu „N" i liczby (np. N10).

Oznaczenia adresów



N – numer bloku



G – adres przygotowawczy



M – adres pomocniczy



X, Y, Z, - współrzędne punktu



F – posuw



S – obroty



T – numer narzędzia

Przykład



N100 G1 X50 Z2 M8

Funkcje przygotowawcze

G0 – ruch liniowy w posuwie szybkim
G1 – ruch liniowy w posuwie roboczym
G2 – interpolacja kołowa, zgodnie z

ruchem wskazówek zegara
G3 – interpolacja kołowa, odwrotnie do

ruchów wskazówek zegara
G4 – postój czasowy, wyrażony w

sekundach np. G4 X5 (5 sekund)

Funkcje pomocnicze



M0 – stop programu



M1 – stop programu operacyjnego



M2 – koniec programu (bez przewijania)



M3 – obroty wrzeciona zgodnie ze wskazówkami zegara



M4 – obroty wrzeciona odwrotnie do wskazówek zegara



M5 – zatrzymanie wrzeciona



M7 – załączenie chłodziwa (niezależne od obrotów)



M8 – załączenie chłodziwa (zależne od obrotów)



M9 – wyłączenie chłodziwa



M30 – koniec programu (z przewijaniem)

Możliwości programowania



Istnieją dwa sposoby programowania
używając osi X i Z. Wykorzystując
współrzędne bezwzględne i przyrostowe.

Współrzędne bezwzględne



Współrzędne bezwzględne określają
współrzędne X i Z, które odnoszą się do „punktu
zero” detalu. Współrzędne mogą być ze znakiem
dodatnim jak i ujemnym, w przypadku braku
znaku wartość jest uważana za dodatnią.

Przykład



Program toczenia we współrzędnych

bezwzględnych:



 



G92 S1500 (ograniczenie obrotów do

1500obr./min)



G53 X320 Z450 (odjazd na bezpieczną

wymianę narzędzia)



T202 (wybór narzędzia drugiego z drugą

korektą)



G96 S180 M4 (załączenie stałej prędkości

skrawania i obrotów zgodnie do wskazówek

zegara)



G0 X0 Z2 M8 (szybki dojazd i włączenie

chłodziwa)



G1 X0 Z0 F.1 (ruch roboczy)



X40



Z-20



X80 Z-50



Z-70



...

Współrzędne przyrostowe



Programowanie

przy

użyciu

współrzędnych

przyrostowych ma swoje wady i zalety, a mianowicie.

Współrzędne przyrostowe odnoszą się do ostatniego

zaprogramowanego punktu, więc jeżeli mamy rysunek detalu

jest zwymiarowany szeregowo to jak najbardziej ten sposób

programowania będzie najłatwiejszy. W przypadku, gdy

rysunek detalu jest zwymiarowany od jednej bazy – „punkt

zero” to najlepiej programować przy użyciu współrzędnych

bezwzględnych. Współrzędne U (przesunięcie w osi X) jest

odpowiednikiem X , zaś współrzędne W (przesunięcie w osi Z)

jest odpowiednikiem Z. Podobnie jak przy programowaniu we

współrzędnych bezwzględnych kody mogą być ze znakiem

dodatnim jak i ujemnym, w przypadku braku znaku wartość

jest uważana za dodatnią.

Przykład



Program toczenia we
współrzędnych przyrostowych:



G92 S1500



G53 X320 Z450



T202



G96 S180 M4



G0 X0 Z2 M8



G1 X0 Z0



U40



W-20



U40 W-30



W-20



...

Cykle stałe



G70 – cykl wykończeniowy



G71 – cykl toczenia osiowego



G72 – cykl toczenia promieniowego



G73 – powtarzanie profilu



G76 – cykl gwintowania z większą ilością przejść



G80 – dezaktywacja cyklu wiercenia osiowego



G83 – cykl wiercenia osiowego



G84 – cykl gwintowania osiowego



G85 – cykl rozwiercania osiowego



G87 – cykl wiercenia promieniowego



G89 – cykl rozwiercania promieniowego



G174 – cykl obróbki zgrubnej przewężeń

promieniowych



G175 – cykl obróbki wykańczającej

przewężeń promieniowych



G176 – cykl obróbki zgrubnej przewężeń

osiowych
G177 – cykl obróbki wykańczającej

przewężeń osiowych

Przykład



G71 – CYKL TOCZENIA OSIOWEGO

 



N10.....



N20 G0 X... Z...



N30 G71 U... R...



( U – głębokość promieniowa, R – oddzielenie promieniowe )



N40 G71 P... Q... U... W... F...



( P i Q – numer bloku początku i końca opisu konturu, U i W – naddatki, F
– posuw)



N50 G0 X... Z... (OPIS KONTURU)



N60 ...