Politechnika Białostocka
ZAMIEJSCOWY WYDZIAA
MECHANICZNY
W SUWAA
KACH
Instrukcja do zajęć laboratoryjnych
Temat ćwiczeń: 1. Programowanie tokarki sterowanej numerycznie (CNC)
w systemie SINUMERIK 840D.
2. Uruchomienie programu obróbczego na tokarce
sterowanej numerycznie  praca symulacyjna w systemie
SINUMERIK 840D.
3. Programowanie frezarki sterowanej numerycznie (CNC)
w systemie SINUMERIK 840D.
Numer ćwiczenia: 6, 7, 8
Laboratorium z przedmiotu:
TECHNIKI WYTWARZANIA
Opracował:
inż. Adam Leśniewski
2007
Wydział (Instytut): Zamiejscowy Wydział Mechaniczny
KOD:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 9 8 7 6 5 4
1.1. Wprowadzenie
Istotą funkcjonowania obrabiarek CNC jest, przyjęcie założenia o istnieniu pewnego
układu współrzędnych, w którym odbywa się sterowanie. Jest to najprostszy sposób na
określanie względnych położeń narzędzia i przedmiotu obrabianego, wymaganych dla
przeprowadzenia obróbki i uzyskania odpowiednich jej rezultatów. Pojęcie numeryczny
należy, więc obecnie kojarzyć ze współrzędnymi (o wartościach liczbowych, numerycznych).
Należy jednak pamiętać, że z
ródłem nazwy  numeryczny była postać programu sterującego,
opisana w postaci kodów numerycznych (np. ASCII, ISO, EIA).
Na podstawie powyższych informacji można podać dwie najważniejsze cechy układów
sterowania CNC:
" są to układy sterowania programowego  program opisuje zarówno parametry
technologiczne obróbki (posuwy, prędkości skrawania, chłodzenie, itp.) jak i
geometryczne (położenia zespołów ruchomych obrabiarki w trakcie obróbki);
" są to układy o elastycznej postaci programu sterującego  wymóg sterowania
programowego jest warunkiem koniecznym, ale nie wystarczajÄ…cym. Warunkiem tym
jest taka postać programu sterującego, aby łatwo i szybko można było ją
zmodyfikować (np. w celu usunięcia błędów lub zmiany wymiarów obrabianego
przedmiotu). Warunek ten nie jest możliwy do spełnienia w takich układach
sterowania programowego, jak np. sterowanie krzywkowe. Elastyczna postać
programu sterujÄ…cego predestynuje, zatem obrabiarki CNC do produkcji o charakterze
średnio i małoseryjnym, (choć nie wyklucza wielkoseryjnej i masowej), dominującej
w dzisiejszym przemyśle. Elastyczność obrabiarek CNC to główna przyczyna ich
szerokiego stosowania.
Przez program sterujący w układach CNC rozumie się, zatem plan zamierzonej
pracy obrabiarki, mającej na celu wykonanie przedmiotu o żądanych kształtach, wymiarach i
chropowatości powierzchni. Składa się z następujących informacji, zapisanych w postaci
alfanumerycznej:
" Geometrycznych, dotyczących kształtów i wymiarów, obejmujących opis toru ruchu
narzÄ…dzi;
" Technologicznych, dotyczących warunków obróbki: narzędzia, prędkości skrawania i
posuw, pomocnicze.
Informacje technologiczne na ogół są konsekwencją planu procesu, ustalającego
wykaz zabiegów, narzędzia w nich uczestniczące, warunki ich pracy itp. W dużym stopniu
wynikają one także z doświadczenia programisty. Znacznie trudniejsze jest sprecyzowanie
części geometrycznej programu sterującego. Jest to w znacznym stopniu uwarunkowane
rodzajem obróbki jak i informacjami zawartymi w dokumentacji konstrukcyjnej przedmiotu
obrabianego. Duży wpływ mają także możliwości samego układu sterowania  dostępne
sposoby wyrażania współrzędnych, dostępne cykle obróbkowe, kompensacja promienia
narzędzia itp. W przypadku prostej obróbki (np. toczenie) zapis programu sterującego może w
całości odbyć się metodą ręczną lub w tylko niewielkim stopniu wspomaganą komputerowo,
często ograniczając się do symulacji programu. Dla obróbki powierzchni swobodnych stosuje
tylko automatyczne generowanie programu sterującego przy pomocy systemów CAM
(bardzo obszerne programy wymagające dużego nakładu obliczeniowego).
Niezależnie od metody programowania znajomość struktury programu wydaje się być
niezbędny (np. do zdefiniowania postprocesorów w systemach CAM). Dokładny opis
struktury programu i jego elementów składowych omówiono w dalszej części niniejszej
instrukcji.
2
Programowanie polega, więc przede wszystkim na zapisie ruchów wykonywanych
przez obrabiarkę w trakcie obróbki. Ruchy te mogą mieć dwojaki charakter:
" sterowane w sposób ciągły (ciągły pomiar położenia, ciągłe sterowanie napędem), są
one ogólnie nazywane osiami sterowanymi numerycznie (SN). Są to ruchy zarówno
liniowe (oznaczane symbolami X, Y, Z,....) jak i obrotowe (oznaczane symbolami A,
B, C,...). Stanowią one zasadniczą część programu sterującego a funkcje je
obsługujące stanowią standard języka układu sterowania, zaprojektowany przez
producenta układu sterowania.
" sterowane w sposób dyskretny (typu włącz  wyłącz, obroty w lewo  obroty w prawo
itp.). Ich realizacja ma w programie sterującym charakter pomocniczy (np. obsługa
silnika pompki chłodziwa, zamykanie  otwieranie podtrzymki, uruchamianie
podajnika pręta, wymiana palet itp.) dlatego są obsługiwane przez specjalną grupę
funkcji, zwanych pomocniczymi. Część funkcji pomocniczych stanowi standard
języka układu sterowania (opis w dokumentacji języka), większość jednak jest
implementowane przez producenta obrabiarki w zależności od fizycznych urządzeń na
niej zainstalowanych (opis w dokumentacji techniczno-ruchowej obrabiarki).
1.2. Tokarka TURN 55 Frezarka MILL 55
1.2.1. Tokarka TURN 55
Tokarka TURN 55 jest wyposażona w 8 pozycyjna głowice narzędziową. A
oże
tokarki jest pochylone pod katem 45 stopni. Podstawowe parametry tokarki przedstawiono w
tabeli 1.
Tabela 1. Podstawowe parametry tokarki TURN 55
Parametr Jednostka Wartość
Maksymalna średnica toczenia mm 52
Maksymalna średnica przedmiotu nad łożem mm 130
Zakres ruchu w osi X mm 48
Zakres ruchu w osi Z mm 236
Moc napędu głównego kW 0.75
Zakres prędkości obrotowej wrzeciona 1/min 120-4000
Zakres prędkości posuwowej X/Z m/min 2
Liczba narzędzi w głowicy 8
Rys. 1. Układy współrzędnych w tokarkach
3
W tokarkach sterowanych numerycznie występują następujące układy
współrzędnych oraz punkty charakterystyczne (rys. 1):
M  maszynowy układ współrzędnych  związany z obrabiarka,
W  układ współrzędnych przedmiotu  związany z przedmiotem obrabianym,
F  układ współrzędnych narzędzia - związany z głowica narzędziową,
R  punkt referencyjny obrabiarki,
P  punkt charakterystyczny narzędzia.
W czasie programowania najistotniejszy jest układ współrzędnych przedmiotu (W). Początek
układu współrzędnych najlepiej przyjąć na powierzchni czołowej przedmiotu w osi obrotu
wrzeciona.
1.2.2. Frezarka MILL 55
Frezarka MILL 55 jest obrabiarką pionową, posiada wymianę narzędzi ręczną.
Podstawowe parametry frezarki przedstawiono w tabeli 2.
Tabela 2. Podstawowe parametry frezarki MILL 55
Parametr Jednostka Wartość
Zakres obróbki X-Y-Z mm 190/140/260
Efektywny skok w osi Z mm 120
Powierzchnia stołu (LxD) mm 420x125
Oprawki DIN2079,SK30
Moc napędu głównego kW 0.75
Zakres prędkości obrotowej wrzeciona obr/min 150-4000
Zakres prędkości posuwowej X/Y/Z m/min 2
Rys. 2. Punkty charakterystyczne frezarki pionowej CNC
W frezarkach sterowanych numerycznie występują następujące układy
współrzędnych oraz punkty charakterystyczne (rys. 2):
M  maszynowy układ współrzędnych  związany z obrabiarka,
4
W  układ współrzędnych przedmiotu  związany z przedmiotem obrabianym,
F  układ współrzędnych narzędzia - związany z głowica narzędziową,
R  punkt referencyjny obrabiarki,
P  punkt charakterystyczny narzędzia.
W czasie programowania najistotniejszy jest układ współrzędnych przedmiotu (W). Początek
układu współrzędnych najlepiej przyjąć na powierzchni czołowej przedmiotu.
Każda obrabiarka posiada charakterystyczne punkty, odnoszące się do
zdefiniowanych układów współrzędnych. Najważniejsze z nich to [PN-ISO 3002] rys. 1,
rys. 2:
M  punkt maszynowy (niem. Maschinen-Nullpunkt); punkt początku maszynowego układu
współrzędnych MKS (równocześnie równie_ układu bazowego BKS). Jego położenie jest
ustalane przez producenta obrabiarki, na ogół ściśle związane z jej konstrukcją. Do niego
odnoszone są pozostałe punkty charakterystyczne.
W  punkt zerowy przedmiotu (niem. Werkstück-Nullpunkt). Punkt poczÄ…tku ukÅ‚adu
współrzędnych przedmiotu WKS, ustalany w sposób dowolny przez programistę. Warunkiem
poprawnej pracy obrabiarki jest wprowadzenie do układu sterowania informacji o położeniu
tego punktu.
R  punkt referencyjny (niem. Referenzpunkt). Punkt o znanej odległości od punktu
maszynowego M, służący do ustalenia położenia punktu początku osi układu maszynowego
MKS (bazowego BKS). Jego położenie ustala producent obrabiarki.
F  punkt odniesienia zespołu narzędziowego. Punkt kodowy, którego współrzędne są
podawane w układzie współrzędnych MKS (BKS). Położenie tego punktu związane jest z
konstrukcją obrabiarki. Dla celów programowania obróbki znajomość położenia tego punktu
nie ma istotnego znaczenia, co zostanie wyjaśnione w dalszych rozdziałach.
P  punkt kodowy narzędzia. Punkt, którego współrzędne są zadawane w programie
sterującym. Położenie tego punktu przyjmuje programista obrabiarki w zależności od rodzaju
narzędzia i jego przeznaczenia. Warunkiem poprawnej pracy obrabiarki jest wprowadzenie do
układu sterowania informacji o położeniu tego punktu.
Ww  punkt wymiany narzędzia (niem. WerkzeugWechselpunkt). W tym punkcie musi znaleść
się_ punkt kodowy, F aby w sposób prawidłowy i bezpieczny dokonać wymiany narzędzia
(nie jest to wymagane dla wszystkich obrabiarek).
1.2.3. Układy współrzędnych
Podstawą do programowania jest zdefiniowanie układu współrzędnych, dzięki
któremu możliwe jest zadawanie współrzędnych położeń elementów ruchomych obrabiarki
CNC. W rzeczywistości na każdej obrabiarce istnieje wiele różnych układów współrzędnych.
Na szczególną uwagę zasługują trzy z nich:
vð Maszynowy ukÅ‚ad współrzÄ™dnych;
vð Bazowy (podstawowy) ukÅ‚ad współrzÄ™dnych;
vð UkÅ‚ad współrzÄ™dnych przedmiotu.
1. Maszynowy układ współrzędnych (MKS, niem. Maschinen Koordinaten Systeme) 
układ współrzędnych zbudowanych z osi sterowanych numerycznie obrabiarki lub innego
urządzenia sterowanego numerycznie zdefiniowany przez prowadnice, łożyskowanie i inne
elementy konstrukcji obrabiarki. W tym układzie odbywa się sterowanie, tylko w tym
układzie osie posiadają niezależne napędy i układy pomiarowe.
2. Bazowy (podstawowy) układ współrzędnych (BKS, niem. Basis Koordinaten
Systeme)  prostokątny, prawoskrętny układ współrzędnych, stanowiący podstawę do
programowania. Jest odniesiony do przedmiotu zamocowanego na obrabiarce, traktowanego
jako nieruchomy, przy poruszającym się narzędziu (zakłada się względny ruch narzędzia
względem przedmiotu obrabianego).
5
3. UkÅ‚ad współrzÄ™dnych przedmiotu (WKS, niem. Werkstück Koordinaten Systeme) 
prostokątny, prawoskrętny układ współrzędnych, związany z przedmiotem obrabianym,
służący do programowania obróbki, zapisanej w postaci programu sterującego.
1.2.3. STRUKTURA PROGRAMU STERUJ
CEGO
1.2.3.1. Wprowadzenie
Operacja obróbki jest cięgiem ruchów wykonywanych przez narzędzie wzglądem
przedmiotu obrabianego, uzupełnionych czynnościami pomocniczymi. Program sterujący jest
też ciągiem instrukcji kodujących te ruchy poprzez zapis współrzędnych, uzupełnionych
instrukcjami pomocniczymi. Zapis elementarnego ruchu (czynności) jest nazywany blokiem
(czasem również zdaniem), przy czym blok może również zawierać inne zapisy, potrzebne do
wykonania ruchu (np. wymiana narzędzia czy ustalenie parametrów obróbki). Program
sterujący (zwany też programem głównym) jest, zatem ciągiem bloków, najczęściej
zapisywanych w edytorze w oddzielnych liniach (dłuższe bloki mogą zajmować więcej linii
stąd linia nie jest równoznaczna pojęciu bloku):
Blok_1
Blok_2
....
Blok_n
Blok jest przez układ sterowania traktowany jako pewna całość, w całości czytanym z
programu sterującego, analizowanym i wykonywanym (w praktyce układ sterowania czyta
jednocześnie kilka bloków, co wynika m.in. z konieczności zachowania ciągłości oblicze
ciągów konturowych, kompensacji promienia narzędzia itp.). O kolejności wykonania bloków
decyduje ich kolejność w programie sterującym, o ile nie są stosowane zaawansowane
techniki programowania, np. skoki czy pętle.
Specjalną, ustaloną dla danego układu sterowania, postać mają pierwszy i ostatni blok
programu. Pierwszy, nazywany nagłówkiem programu, pełni podwójną rolę:
vð zawiera informacjÄ™ o typie danych przechowywanych w danym pliku (oprócz
programu może to być także podprogram, zawartość rejestrów narzędziowych,
rejestrów przesunięć punktów zerowych, R-parametrów, danych maszynowych itp.) 
odpowiednik rozszerzenia pliku w zwykłym komputerze;
vð w przypadku programów (i podprogramów) zawiera informacjÄ™ o jego nazwie 
odpowiednik nazwy pliku w zwykłym komputerze.
W układzie sterowania nagłówek programu ma postać:
%_N_PROGRAM1_MPF
a podprogramu:
%_N_PODPROGRAM1_SPF
MPF (ang. Main Program File) jest rozszerzeniem dla programu, a SPF (ang. SubProgram
File)  podprogramu. Nazwy PROGRAM1 i PODPROGRAM1 są nazwami przykładowymi.
W każdym układzie sterowania nazwom są stawiane inne wymagania  dopuszczalne znaki,
długość itp. Poprawna forma nagłówka ma znaczenie przede wszystkim przy transmisji do
układu sterowania  wtedy w sterowniku CNC tworzony jest plik o nazwie pobranej z
nagłówka, a nie o nazwie pliku dyskowego, w którym na komputerze był on
przechowywany. Podobnie przy transmisji z układu sterowania  sterownik automatycznie
dodaje nagłówek do transmitowanych danych. Przy przechowywaniu plików programów i
podprogramów na zwykłym komputerze powinno się zachować zgodność nagłówków z
nazw_ pliku, w którym program/podprogram się znajduje, (choć nie jest to obowiązkowe).
Np. nazwie programu  _N_PROGRAM1_MPF powinien odpowiadać plik
 PROGRAM1.MPF .
6
Drugim ważnym blokiem jest blok ostatni, zawierający znak końca programu, podprogramu
będą innej struktury danych (nie mylić znak końca programu ze znakiem końca pliku 
EOF, ang. End Of File). Informuje on układ sterowania o zakończeniu wykonywania
programu. W programach o rozgałęzionej strukturze realizacji bloków może się znajdować
kilka znaków koca programu (niekoniecznie w ostatnim bloku). W układzie sterowania znak
końca programu to M30 lub M2, podprogramu  M17. Dwa rodzaje zakończenia programu
wynikają z przesłanek historycznych, obecnie są to dwa równoważne zapisy, przy czym autor
sugeruje stosowanie znaku M30, ponieważ stanowi on zakończenie również innych danych.
Zatem najprostszy program lub podprogram posiada następującą strukturę, gdzie nagłówek i
zakończenie stanowią jedyne obowiązkowe elementy, pomiędzy którymi wprowadza się
właściwy program (podprogram):
%_N_PROGRAM1_MPF
M30
%_N_PODPROGRAM1_SPF
M17
1.2.4. PODSTAWY OBSA
UGI MONITORA STEROWANIA SINUMERIK 840D W
ZAKRESIE PROGRAMOWANIA I OBSA
UGI.
1.2.4.1. Obsługa układu sterowania.
Układ sterowania Sinumerik 840D wyposażony jest w monitor sterownika, w
klawiaturę kładu sterowania oraz klawiaturę maszynowa. Dodatkowo na ekranie monitora u
dołu i z prawej strony, zależnie od aktualnie wykonywanej czynności, pojawiają się
dodatkowe opcje uruchamiane klawiszami znajdujÄ…cymi siÄ™ pod oraz obok monitora. Po
uruchomieniu monitora maska sterownika na ekranie monitora ma postać jak na rys. 3.
Ekran systemu Sinumerik 840D z programu symulacyjnego wyprodukowanego
przez firmÄ™ EMCO.
Wybór zakresu operacji Wybór trybu pracy
Rys. 3 Maska sterownika układu sterowania Sinumerik 840D
7
Zakresy operacji wybiera się klawiszami programowymi po wciśnięciu przycisku .
Zakres operacji Funkcje
Wykonanie programu
Machine (Maszyna)
Ręczne sterowanie maszyną
Zarządzanie danymi narzędzi,
parametr (Parametry)
punktów zerowych, parametrów R
Pisanie, kasowanie, kopiowanie
Program (Programowanie)
programów obróbczych
Wysyłanie i odczytywanie
Services (Wymiana danych) programów
z urządzeń zewnętrznych
Diagnosis (Diagnostyka) Alarmy i informacje
F1 Machine (Maszyna) Wyświetlenie danych dotyczących obróbki.
(położenie narzędzia, posuwy, obroty, aktywne funkcje
itp.)
Pozycja i dystans do przejechania
Posuw
Aktywne narzędzie
F1 Aktywne funkcje G
F2 Aktywne funkcje pomocnicze
F3 Dane o obrotach wrzeciona
F4 Położenie i posuwy osi na całym
ekranie
F6 Położenie na całym ekranie
F7 Współrzędne maszynowe /
przedmiotu
8
F2 Parameter (Parametry) Zakres operacji dotyczący zmiany parametrów
obrabiarki
F1 Tool offset (Narzędzia ustawienia) ustawianie danych narzędzi
F2 R parameter (R zmienne) ustawienia początkowe parametrów R
F3 Setting data (Ustawienia) Ustawienia początkowe obrotów i posuwu dla
trybu ręcznego
F4 Zero offset (G54  G57) ustawienia przesunięć punktów zerowych (G54 
G57)
9
F3 Program (Programowanie) Zakres operacji dotyczÄ…cy pisania, kasowania,
kopiowania programów
Menu poziome
F1 Workpieces (Półfabrykat) półfabrykaty
F2 Part programs (Program) programy obróbki
F3 Subprograms (Podprogram) podprogramy
F4 Standard cykles (Cykle standardowe) cykle obróbcze
F5 User cycles (Cykle użytkownika) cykle użytkownika
F6 Clipboard (Schowek) schowek
Menu pionowe
F1 New (Nowy) otwarcie nowego programu
F2 Copy (Kopiuj) kopiowanie programu
F3 Paste (Wklej) wklejenie programu
F4 Delete (Kasuj) kasowanie programu
F5 Rename (Zmień nazwę) zmiana nazwy programu
F6 Alter enable (Zablokuj Zezwalaj) zezwolenie na uruchomienie programu
F7 Program selection (Wybór programu) wybór programu
10
F4 Serwices (Wymiana danych) wprowadzanie i wyprowadzanie danych na
drukarkÄ™, dyskietki, port RS232
Menu poziome
F1 Data in (Wczytanie danych) wczytywanie danych
F2 Data out (Eksport danych) wyprowadzanie danych
F3 Clipboard (Schowek) schowek
F4 Error log informacje o komunikacji RS232
F8 Set (Ustawienia) ustawienia transmisji dla RS232
Menu pionowe
F2 Start (Start) rozpoczęcie procesu
F3 Stop (Stop) zakończenie procesu
F4 RS232 user dane przez port RS232
F5 Printer (Drukarka) wyrzucanie danych na drukarkÄ™
F6 RS232 C PG/PC
F7 Drive dane na/z stacji dysków
11
Tryb Edycji
Służy do pisania, kasowania, poprawiania programów NC. W trybie tym obrabiarka
zachowuje siÄ™ raczej jak komputer a nie jak maszyna.
Pisanie nowego programu
W systemie Sinumerik 840 pisanie programu może być dokonywane również w innych
trybach. Ważne jest natomiast wybranie zakresu operacji Program (Programowanie).
Menu poziome
F10 Zakres operacji
F3 Program (Programowanie)
F2 Part programs (Program)
Menu pionowe
F1 New (Nowy)
Wpisać nazwę programu
Wpisać nazwę programu
F8 OK.
Na monitorze zobaczymy puste pole na wpisanie programu NC.
Ekran pisania programu NC.
12
Pisanie treści programu odbywa się przy użyciu klawiatury adresowej. Nowy
program może być tworzony wg kodów ISO.
W czasie wprowadzania programu używamy klawiatury adresowej i maszynowej
obrabiarki, z której wykorzystujemy następujące klawisze pulpitu sterującego:
13
Opis klawiatury maszynowej
Klawisze sterujące maszyną znajdują się w dolnej części klawiatury. W zależności od
modelu niektóre klawisze mogą pozostawać nieaktywne.
Klawiatura sterujÄ…ca maszyny serii PC TURN i MILL
SKIP  pomijanie linii programu NC zaznaczonych
znakiem /.
DRY RUN  uruchomienie obróbki na szybkich ruchach bez
obrotów wrzeciona
OPT STOP  gdy aktywne, program zatrzymuje siÄ™ na
każdym M01.Ponowne uruchomienie programu  klawisz
CYCLE START.
RESET  kasowanie stanu maszyny, stop programu.
SINGLE  uruchomienie programu blok po bloku.
CYCLE STOP / CYCLE START  stop / start programu.
Ręczne sterowanie ruchami narzędzia w trybach ręcznego
sterowana maszynÄ….
14
Najazd na punkt referencyjny we wszystkich osiach.
Zatrzymanie / uruchomienie posuwu.
Zmiana zaprogramowanej prędkości obrotów wrzeciona od
50% do 120% co 10%.
Zatrzymanie / uruchomienie obrotów wrzeciona.
Uruchomienie obrotów w prawo: krótkie wciśnięcie klawisza.
W lewo: przytrzymanie klawisza dłużej niż 1 sek.
Obrót głowicą narzędziową (zmiana narzędzia).
Pokrętło trybów.
Pokrętło posuwu. Zmiana od 0 do 120% zaprogramowanej
wartości.
Wyłącznik bezpieczeństwa (czerwony).
15
Klawiatura adresowa i numeryczna PC TURN i MILL
Klawisz SHIFT oznaczony na klawiaturze
strzałką w górę na szarym polu pozwolą na
wybranie drugich oznaczeń na klawiszach.
Wielokrotne naciśnięcie klawisza SHIFT
Wielokrotne naciśnięcie klawisza SHIFT
powoduje wybranie dodatkowych oznaczeń na
klawiszach w dolnej części klawiatury
adresowej.
1 x wciśnięty SHIFT
Wywołanie drugiego oznaczenia na klawiszu.
2 x wciśnięty SHIFT
Włączenie na stałe drugich znaczeń klawiszy
(Działa jak CAPS LOCK na komputerze).
3 x wciśnięty SHIFT
Pierwszy wciśnięty klawisz wywoła pierwsze
znaczenie, następne w słowie wywołują drugie
znaczenie klawiszy.
4 x wciśnięty SHIFT
Powrót do normalnego działania klawiatury.
Znaczenie klawiszy
Klawisz skrótu do zakresu operacji MACHINE.
Skok do nadrzędnego menu klawiszy funkcyjnych.
Przesunięcie menu klawiszy funkcyjnych.
Wybór zakresu operacji. Powtórne naciśnięcie wróci do poprzedniego
menu.
Kasowanie komunikatu alarmowego.
16
Wyświetlenie dodatkowych informacji. (Działa, kiedy wyświetlony
jest symbol  i na ekranie).
Wybór aktywnego okna.
Kursor góra / dół.
Kursor lewo / prawo.
Strona w górę / strona w dół.
Spacja.
Kasuj znak.
Klawisz wyboru przycisków radiowych.
Edycja / cofnij.
Skok na koniec linii.
Klawisz INPUT  odpowiednik ENTER z komputera.
Klawisz SHIFT.
17
Znaczenie podstawowych funkcji G i funkcji M oraz funkcji
programowych w systemie Sinumerik 840D
Funkcje G w systemie SINUMERIK 840D
OPIS FUNKCJA
Ruch szybki po prostej G0
Ruch roboczy po prostej G1
Ruch roboczy po łuku w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara G2
Ruch roboczy po łuku w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek
G3
zegara
Odwołanie korekcji G40
Korekcja lewostronna G41
Korekcja prawostronna G42
Odwołanie przesunięć punktu zerowego G54-G57 G53
Wywołanie przesunięcie punktu zerowego G54-G57
Wymiarowanie absolutne G90
Wymiarowanie przyrostowe G91
Posuw zadawany na minutÄ™ G94
Posuw zadawany na obrót G95
Stała prędkość skrawania G96
Stałe obroty G97
Funkcje maszynowe M i skróty komend
Stop programu M0
Koniec programu M2
Obroty wrzeciona prawe M3
Obroty wrzeciona lewe M4
Obroty stop M5
Zmiana narzędzia M6
Wyłącz chłodziwo M8
Wyłącz chłodziwo M9
Koniec podprogramu M17
Koniec programu i powrót na początek M30
Posuw F
Obroty, prędkość skrawania S
Wywołanie narzędzia T
Programowalne przesunięcie punktu zerowego ATRANS
Numer korekcji narzędzia D
Numer bloku N
Programowane przesunięcie punktu zerowego TRANS
18
Współrzędna położenia noża w osi X X
Współrzędna położenia noża w osi Z Z
Współrzędna położenia ŚRODKA A
UKU w osi X I
Współrzędna położenia ŚRODKA A
UKU w osi Z K
Ograniczenie prędkości obrotowej LIMS
Współrzędna położenia freza w osi X X
Współrzędna położenia freza w osi Z Z
Współrzędna położenia freza w osi Y Y
Współrzędna położenia ŚRODKA A
UKU w osi X I
Współrzędna położenia ŚRODKA A
UKU w osi Y J
Struktura programu
Program NC ma zwykle dość sztywną strukturę, gdyż jest po prostu kodowym zapisem planu
obróbki detalu z uwzględnieniem wszystkich niezbędnych informacji technologicznych.
Dlatego też w większości podręczników dot. CNC zaleca się do następujących kroków przy
wykonywaniu detalu:
1. Analiza rysunku technicznego.
2. Dokonanie wyboru półfabrykatu i potrzebnych narzędzi.
3. Przygotowanie planu obróbki.
4. Przetłumaczenie planu obróbki na język obrabiarki, czyli pisanie programu NC.
5. Wykonanie różnego rodzaju symulacji obróbki.
6. Wykonanie detalu na obrabiarce CNC.
Poprawnie napisany program NC składał się będzie z następujących części.
1. Nagłówek programu  w systemie Sinumerik 840 może być to nie tylko numer, ale
również nazwa literowa.
2. Odwołanie punktów zerowych i funkcji modalnych, które mogą zostać ustawione
w innych programach.
3. Przesunięcie punktu zerowego.
4. Wywołanie narzędzia z podaniem wszystkich parametrów obróbki.
5. Obróbka narzędziem.
6. Odwołanie funkcji modalnych i przesunięć punktów zerowych.
7. Zakończenie programu (Funkcja M2 lub M30).
Pomoc w programowaniu
Podczas pisania programów NC można posłużyć się pomocą w programowaniu cykli i
skomplikowanych konturów.
Należy w tym celu skorzystać z dostępnej w systemie SINUMERIK opcji F4 Support
(Wsparcie). Na bocznym menu zobaczymy dostępne opcje pomocy dla toczenia lub
frezowania.
i
Po wybraniu któregoś z cykli i wciśnięciu klawisza pomocy na ekranie pojawi się
dodatkowo rysunek z informacjami.
19
Ekran programowania cyklu toczenia zgrubnego
Parametry cyklu majÄ… swoje
odpowiedniki na rysunku.
Dodatkowe informacje o wybranym Klawiszem OK. zatwierdzamy wpisane
parametrze wyświetlane są na żółto u dołu dane.
Przy programowaniu cykli należy pamiętać, że nie wszystkie parametry cykli muszą być
ekranu.
wpisane.
Symulacja obróbki
Po przygotowaniu programu NC i w trakcie przygotowania programu należy dla
bezpieczeństwa przeprowadzić symulację obróbki.
W obrabiarkach EMCO możliwe są dwa rodzaje symulacji graficznej:
" Symulacja sterownika SINUMERIK
" Symulacja firmy EMCO o nazwie 3DVIEW.
Symulacja sterownika: Należy wybrać tryb EDYCJI.
Menu poziome
F10 Zakres operacji
F3 Program (Programowanie)
F2 Part programs (Program)
Strzałkami kursora wybrać program NC do zasymulowania i zatwierdzić wybór klawiszem
wprowadzenia .
ENTER
F6 Simulation (2D symulacja)
20
Menu pionowe
F1 Zoom Auto  pozwoli na automatyczne skalowanie rysunku. Po wciśnięciu pojawi się
na ekranie informacja Auto Zoom.
Menu poziome
F5 Start
Ekran symulacji obróbki SINUMERIK
Na ekranie zieloną linią zaznaczona jest ścieżka przejścia punktu prowadzonego narzędzia
(np. wierzchołek noża, freza).
Menu poziome
F1 powrót do edycji programu
F5 ponowne uruchomienie symulacji
F6 zatrzymanie symulacji
F7 symulacja blok po bloku naciskajÄ…c klawisz F5
Menu pionowe
F1 autoskalowanie
F2 do poczÄ…tku
F3 wyświetlenie całego zakresu
F4 powiększenie
F5 pomniejszenie
F6 czyszczenie zawartości okna
F7 opcja nie aktywna
F8 ustawienia symulacji
21
Przykład programu dla toczenia
%_N_TEST1_MPF nagłówek z pliku na dyskietce
;$PATH=/_N_MPF_DIR nagłówek z pliku na dyskietce
N10 G54 przesunięcie punktu zerowego
N20 T4 D1 wywołanie narzędzia nr 4
N30 G96 S150 M3 prędkość skrawania 150 w kierunku prawym
N40 G95 F0.1 posuw 0.1 mm/ obrót
N50 G0 X32 Z0 ruch szybki po prostej do punktu X32 Z0
N60 G1 X-0.5 planowanie czoła
N70 G0 X30 Z1 odjazd przed materiał
N80 CYCLE95("1kontur",1,0.2,0.2,0.2,100,100,100,9,0,0,0)
Cykl toczenia zgrubnego. Kontur do wykonania w
podprogramie o nazwie  1kontur .
N90 G0 X60 Z50 odjazd od materiału
N100 M30 koniec programu
Podprogram  1kontur z zapisem kształtu do obróbki.
N5 G1 X10 Z0 dojazd ruchem roboczym do materiału
N10 Z-10 ruch roboczy po prostej
N15 X15 Z-15 ruch roboczy po prostej
N20 X20 ruch roboczy po prostej
N25 Z-25 ruch roboczy po prostej
N30 X30 Z-30 ruch roboczy po prostej
N35 M17 koniec podprogramu.
Przykład programu dla frezowania
%_N_TEST1_MPF nagłówek z pliku na dyskietce
;$PATH=/_N_MPF_DIR nagłówek z pliku na dyskietce
N10 G54 przesunięcie punktu zerowego
N20 T4 D1 wywołanie narzędzia nr 4
N30 S1000 M3 F100 obroty wrzeciona 1000 w kierunku prawym, posuw 100
N40 G0 X-10 Y0 Z2 ruch szybki po prostej do współrzędnych X-10 Y0 Z2
N50 Z-10 ruch szybki po prostej
N60 G1 X50 ruch roboczy po prostej
N70 Y-50 ruch roboczy po prostej
N80 X0 ruch roboczy po prostej
N90 Y5 ruch roboczy po prostej
N100 Z-5 ruch roboczy po prostej
N110 G1 X25 Y-7.5 G41 ruch roboczy po prostej z włączeniem korekcji
N120 G2 X25 Y-7.5 I0 J-17.5 ruch roboczy po Å‚uku
N130 G0 Y10 G40 ruch szybki po prostej, wyłączenie korekcji
N140 Z5 ruch szybki po prostej
N150 G0 X25 Y-25 ruch szybki po prostej
N160 POCKET2 (5,0,1,-7,0,12.5,25,-25,0.01,0.01,3,3,0,0,0,0,)
Cykl frezowania zagłębienia kołowego
N170 G0 Z30 odjazd od materiału
N180 M30 koniec programu.
22
Parametry technologiczne dla toczenia
1. Prędkość skrawania V
D[ mm ]* Ä„ * S[ obr./ min]
V[m/mim]=
1000
V [m/min] & & & & & & & & & & prędkość skrawania
D [mm] & & & & & & & & & & & średnica toczonego materiału
S [obr./min] & & & & & & & & & prędkość obrotowa
Zalecana prędkość skrawania podczas programowania na
Tokarce Emco Concept Turn 55:
" Materiał obrabiany: & & & & & & & & .& & & .& Automatic aluminium
" Rodzaj ostrza narzędzia: & & & & & & & & & & & & ..ostrze hartowane
" Prędkość skrawania dla toczenia: & & & & & & ..& & & 150-200 m/min
" Prędkość skrawania dla przecinania na tokarce: & & & & & 60-80 m/min
" Wartość posuwu przy toczeniu: & & & ..& & & & & & 0,02-0,1 mm/obr.
" Wartość posuwu przy przecinaniu na tokarce: & & & .0,01-0,02 mm/obr.
2. Prędkość obrotowa S
V [ m / min] * 1000
S[obr./min]=
D[ mm ]* Ä„
3. Posuw F
W czasie programowania Tokarki Emco Concept Turn 55 posuw F jest
podawany w [mm/min]
F[mm/min]=S[obr./min]*F[mm/obr.]
F [mm/min] & & & & & .& & & & .posuw w [mm/min]
F [mm/obr.] & & & & & & & & & ..posuw w [mm/obr.]
S [obr./min] & & & & & & & & & .prędkość obrotowa
23
Diagram doboru parametrów skrawania
Przykład
Dane:
" średnica toczenia& & & & ..& & .D=ł50 mm
" prędkość skrawania& & & ..& V=150 m/min
Szukane:
" prędkość obrotowa& & ..& .S=1300 obr./min
Znalezienie prędkości obrotowej z danymi V i D
24
Diagram doboru prędkości posuwu
Przykład
Dane:
" prędkość obrotowa wrzeciona& & ..& & .S=1700 obr./min
" posuw& & & & & & & & & .& & & ..& .& F=0,06 mm/obr.
Szukane:
" prędkość posuwu& & & & & & .F=approx. 100 mm/min
Znalezienie posuwu F z [mm/obr.] w [mm/min]
25
Parametry technologiczne dla frezowania
1. Prędkość skrawania V
D[ mm ]* Ä„ * S[ obr./ min]
V[m/mim]=
1000
V [m/min] & & & & & & & & & & prędkość skrawania
D [mm] & & & & & & & & & & & średnica freza
S [obr./min] & & & & & & & & & prędkość obrotowa
Zalecana prędkość skrawania podczas programowania na
Frezarce Emco Concept Mill 55:
" Aluminium (Torradur B) & & & & & & & & & & & & & & & ..44 m/min
" Stal (9S20)
Ò! zwykÅ‚ej jakoÅ›ci & & & & & & & & & & & & & & .& & & & & 35 m/min
Ò! ulepszona & & & .& & & & & & & & & & & & & .& & & & & 25 m/min
2. Prędkość obrotowa S
V [ m / min] * 1000
S[obr./min]=
D[ mm ]* Ä„
3. Posuw F
W czasie programowania Frezarki Emco Concept Mill 55 posuw F
jest podawany w [mm/min]
F[mm/min]=S[obr./min]*F[mm/obr.]
F [mm/min] & & & & & .& & & & .posuw w [mm/min]
F [mm/obr.] & & & & & & & & & ..posuw w [mm/obr.]
S [obr./min] & & & & & & & & & .prędkość obrotowa
26
Diagram doboru prędkości obrotowej S podczas
frezowania i wiercenia
Przykład
Dane:
" średnica narzędzia& & & & & & & ..& & .D=ł8 mm
" prędkość skrawania& & .& & & ..& .& V=44 m/min
Szukane:
" prędkość obrotowa S w [obr./min]
Dobór prędkości obrotowej
RozwiÄ…zanie
prędkość obrotowa& & & & & & & & & & & S=1750 obr./min
27
Diagram doboru głębokości Diagram doboru prędkości posuwu
frezowania t podczas frezowania F podczas frezowania
Przykład: Przykład:
Dane: Dane:
" materiał& & & & & & .& & & ..Torradur B " materiał& & & & & & & .& & & & .stal 9S20
" średnica freza palcowego& & & D=ł12 mm " średnica freza palcowego& & ..& .D=ł32 mm
" prędkość posuwu& & & & & F=70 mm/min " głębokość skrawania& & & & & & .t=0,5 mm
Szukane: Szukane:
" głębokość skrawania t w [mm] " prędkość posuwu F w [mm/min]
Frezowanie  określenie głębokości skrawania t i prędkości posuwu F
RozwiÄ…zanie: RozwiÄ…zanie:
" głębokość skrawania& & & & & & t=6 mm " prędkość posuwu& & & & & F=50 mm/min
28
Diagram doboru prędkości posuwu F podczas wiercenia
Przykład
Dane:
" materiał& & & & & & & ..& & & & ..& .Torradur B
" średnica wiertła& & .& & & & & & ..& .& d=ł9 mm
Szukane:
" prędkość posuwu F w [mm/min]
Wiercenie - dobór prędkości posuwu
RozwiÄ…zanie
prędkość posuwu& & & & & & & & & & & F=150 mm/min
29
Wczytywanie programu z dyskietki
Procedura wgrywania:
Wybrać tryb EDYCJI.
F10
- Zakres operacji
Umieść dyskietkę w stacji dysków.
- Wymiana danych
F4
F4 - Wczytanie danych
- Dane na \ z stacji dysków
F7
Na ekranie zobaczymy spis programów na dyskietce.
Uwaga: nazwa pliku programu na dyskietce i nazwa programu w sterowniku CNC mogą być
różne. Dla maszyny ważna będzie zawsze nazwa programu w sterowniku.
Strzałkami kursora wybrać program do wczytania.
F2
- Start.
- OK.
F8
Program zostanie wgrany do maszyny.
Tryb Automatyczny
Tryb automatyczny służy do uruchomiania obróbki na różne sposoby.
Procedura uruchomiania gotowego programu:
Wybrać tryb AUTOMATYCZNY.
- Zakres operacji
F10
- Programowanie
F3
F2 - Program
30
Strzałkami kursora wybrać program do wykonania.
Upewnić się że wydano zezwolenie na użycie tego programu (SHIFT + F6  Zablokuj,
Zezwalaj).
SHIFT + F7  Wybór programu.
Nazwa programu pojawi się w prawej górnej części ekranu (rys. 1.).
Rys. 1. Ekran wyboru programu do wykonania.
Do wykonania programu najwygodniej jest wybrać zakres operacji MASZYNA. Można to
zrobić używając klawisza skrótu po lewej stronie dolnej linii klawiszy funkcyjnych.
2. Cel i zakres ćwiczenia.
Ćwiczenie ma na celu zapoznanie z podstawami programowania tokarki TURN 55 i
frezarki MILL 55 ze sterowaniem komputerowym SINUMERIK 840D w systemie
programowania opartego na kodach ISO oraz zapoznanie z podstawowymi czynnościami
wykonywanymi przez operatora tokarki CNC w celu wykonania obróbki detalu.
3. Wymagana znajomość zagadnień.
Przed przystąpieniem do ćwiczenia nr 6 i 8 wymagana jest podstawowa wiedza z
zakresu obróbki skrawanie (dobór narzędzi, parametrów obróbki), projektowania procesu
technologicznego (strategie obróbkowe) oraz podstawowe wiadomości z zakresu
programowania obrabiarek sterowanych numerycznie (układy współrzędnych, podstawowe
ruchu narzędzia).
Przed przystąpieniem do ćwiczenia nr 7 wymagane są:
" podstawowe wiadomości z programowania obrabiarek NC,
" podstawowe wiadomości z zakresu obróbki skrawaniem,
" znajomość podstawowych symboli pulpitów układu sterowania.
4. Wymagania bhp w trakcie realizacji ćwiczeń.
Studenci w trakcie realizacji ćwiczeń powinni przestrzegać podstawowych przepisów
bhp obowiÄ…zujÄ…cych na stanowisku komputerowym.
31
5. Przebieg realizacji ćwiczeń.
Po otrzymaniu od prowadzącego ćwiczenia rysunku przedmiotu do ćwiczeń nr 6 i 8
należy:
" przyjąć i wrysować na rysunku układ współrzędnych przedmiotu,
" przemyśleć strategie i kolejność obróbki,
" dobrać narzędzia i parametry skrawania (vc, fz),
" obliczyć parametry obróbki (n, vf) jeśli konieczne,
" zdefiniować narzędzia używane w programie obróbki,
" opracować program obróbki detalu wykorzystując ruchy narzędzia po linii prostej,
po łuku np. do planowania powierzchni czołowej oraz obróbkę względem konturu,
" przeprowadzić symulacje obróbki.
Wykonanie obróbki przedmiotu należy bezwzględnie wykonać w obecności
prowadzącego ćwiczenia. W celu dokonania obróbki detalu w ćwiczeniu nr 7 według
wcześniej przygotowanego programu z ćwiczenia nr 6 należy:
" zamontować przedmiot obrabiany,
" ustawić punkt bazowy przedmiotu,
" sprawdzić program w opcji symulacji,
" jeśli symulacja jest poprawna uruchomić tryb pracy AUTO z włączona praca blokowa,
" uruchomić poszczególne bloki programu,
" zdemontować przedmiot obrabiany,
" posprzątać obrabiarkę.
6. W sprawozdaniu podać:
" temat oraz datę wykonania ćwiczenia, oznaczenie grupy,
" cel ćwiczenia
" rysunek przedmiot z zaznaczonym układem współrzędnych,
" wydruk programu,
" opis wykonywanych czynności,
" wnioski.
7. Literatura.
1. Kosmol. J.: Automatyzacja obrabiarek i obróbki skrawaniem. WNT 1995.
2. Bednarek M., Borowski J., Dworczak M, WÄ…s A.: Obrabiarki sterowane
numerycznie. Warszawa WNT 1986.
3. Kosmol. J.: Programowanie obrabiarek sterowanych numerycznie. Wyd.
Politechniki ÅšlÄ…skiej, Gliwice 2001.
4. Podstawy obróbki CNC. (Tłumaczenie materiałów firmy MTS) Wydawnictwo
REA s. j. Warszawa 1999.
5. Programowanie obrabiarek CNC. Tomy: frezowanie, toczenie. (TÅ‚umaczenie
materiałów firmy MTS) Wydawnictwo REA s. j. Warszawa 1999.
6. Instrukcje firmy EMCO: Instrukcja obsługi SINUMERIK 840D toczenie,
frezowanie.
32