Politechnika Poznańska
Instytut Technologii Mechanicznej
Laboratorium
Obrabiarki CNC
Nr 12
Programowanie obróbki 5-osiowej
na frezarce DMU60
Opracował:
Dr inż. Wojciech Ptaszyński
Poznań, 10 paz
dziernika 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.
Z
Y
B
C
X
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]
Średnica 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).
0 do 630 (630)
M50
B
Z
X
135 do 370 (235)
M51
Z
X
250 do 370 (120)
M52
Z
X
Rys. 2. Zakresy ruchu osi X, Z, B obrabiarki
0 do -540
0 do -470
0 do -540
°
5
3
B
°
0
2
1
-
3
0
°
B
°
4
9
-
4
9
°
3. Podstawowe cykle przeliczania współrzędnych
3.1. Przesunięcie punktu zerowego (cykl 7)
Przy pomocy tego cyklu można powtarzać
przejścia obróbkowe w dowolnych miejscach
przedmiotu. Po zdefiniowaniu cyklu wszystkie
wprowadzane dane o współrzędnych odnoszą się
do nowego punktu zerowego. Przesunięcie w
każdej osi TNC wyświetla w dodatkowym oknie
stanu obróbki. Możliwe jest również
wprowadzenie przesunięcia osi obrotowej.
Wartości przesunięcia można wprowadzać
bezwzględnie (względem punktu zerowego
przedmiotu) lub przyrostowo (względem
poprzedniego położenia punktu zerowego).
Usunięcie przesunięcie punktu zerowego
wykonuje się wprowadzając nowe przesunięcie ze
współrzędnymi 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 się położenie
płaszczyzny obróbki  to znaczy położenie osi
narzędzi w odniesieniu do stałego układu
współrzędnych maszyny  poprzez wprowadzenia
kątów obrotów względem poszczególnych osi
(nachylenia płaszczyzn). Można określić
położenie płaszczyzny obróbki dwoma
sposobami:
- bezpośrednio wprowadzając położenie osi
obrotowych funkcjÄ… ruchu  L ,
- poprzez opisanie położenia płaszczyzny
obróbki - dokonanie do trzech obrotów
włącznie (kąt przestrzenny) aktualnego
układu współrzędnych.
Jeżeli programujemy położenie płaszczyzny
obróbki przez kąt przestrzenny, to TNC oblicza
automatycznie niezbędne dla tego położenia osi
obrotowych i odkłada je w parametrach
Q120 - oś A, Q121  oś B oraz Q122  oś C. Jeżeli możliwe są dwa rozwiązania, to TNC
wybiera  wychodząc z położenia zerowego osi obrotu  krótszą drogą. Kolejność obrotów dla
obliczenia położenia płaszczyzny jest określona: Najpierw TNC obraca oś A, potem oś B i
następnie oś C.
Cykl 19 działa od chwili jego zdefiniowania w programie. Jeśli chcemy, aby poszczególne
komponenty obrabiarki ustawiły się zgodnie z płaszczyzną zdefiniowaną w cyklu 19, należy
wymusić to przemieszczenie linią programu:
L X Q120 Y Q121 Z Q122 FMAX
W czasie wykonania tego ruchu TNC tak steruje wszystkimi osiami obrabiarki, że punkt
charakterystyczny narzędzia pozostaje w prawie dokładnie tym samym położeniu względem
układu współrzędnych.
Funkcje nachylania płaszczyzny obróbki są dopasowane do TNC i maszyny przez
producenta obrabiarki.
Aby wycofać pochylenie płaszczyzny należy zdefiniować na nowo cykl 19 i dla wszystkich
osi obrotowych wprowadzić 0°. NastÄ™pnie należy jeszcze raz zdefiniować cykl 19, ale w czasie
pytania o oś należy wcisnąć przycisk NO ENT. W ten sposób funkcja staje się nieaktywną.
W czasie pochylenia płaszczyzny możliwe jest przemieszczanie się względem układu
maszynowego przy pomocy funkcji ruchy  L z funkcjÄ… maszynowÄ… M91 lub M92.
3.3. Kombinowany obrót i przemieszczenie układu współrzędnych
Przy kombinowaniu cykli przeliczania współrzędnych należy zwrócić uwagę na to, że
pochylanie płaszczyzny obróbki następuje zawsze wokół aktywnego punktu zerowego. Można
przeprowadzić przesunięcie punktu zerowego przed aktywowaniem cyklu 19 wówczas
przesuwamy  stały układ współrzędnych maszyny . Jeżeli przesuniemy punkt zerowy po
aktywowaniu cyklu 19 to przesuniemy  nachylony układ współrzędnych .
Uwaga: Wycofywaniu cykli należy przeprowadzić w odwrotnej kolejności jak przy
definiowaniu:
1. Przesunięcie punktu zerowego.
2. Nachylenie płaszczyzny obróbki.
3. Wykonać przemieszczenie komponentów obrabiarki.
...
Obróbka przedmiotu
...
1. Wycofać nachylenie płaszczyzn.
2. Wycofać przesunięcie punktu zerowego.
3. Wykonać przemieszczenie komponentów obrabiarki.
4. Wykonanie ćwiczenia
1. Wprowadzenie programu
- wywołanie narzędzia,
- wykonać operacje obróbkowe bez obrotu i przesunięcia układu współrzędnych,
- tak przemieścić oś wrzeciona, aby przy pochyleniu nie mogło dojść do kolizji pomiędzy
narzędziem i przedmiotem,
- aktywować przesunięcie punktu zerowego,
- zdefiniować cykl 19 PA
ASZCZYZNA OBRÓBKI,
- przemieścić wszystkie osie obrotowe (X, Y, Z oraz B, C z obliczonymi parametrami Q),
aby aktywować nowy układ współrzędnych,_
- zaprogramować obróbkę, tak jakby odbywała się ona na nie pochylonej płaszczyz
nie,
- w razie potrzeby cykl 19 PA
ASZCZYZNA OBROBKI zdefiniować z innymi kątami, aby
wykonać obróbkę przy innym położeniu osi. Nie jest konieczne wycofywanie cyklu 19,
można bezpośrednio definiować nowe położenia płaszczyzn,
- wycofać cykl 19 PA
ASZCZYZNA OBRÓBKI, wprowadzić dla wszystkich osi obrotu 0°
- dezaktywować funkcję PA
ASZCZYZNA OBRÓBKI - ponownie zdefiniować cykl 19, a
na pytanie o osie wcisnąć klawisz NO ENT,
- wycofać przesunięcie punktu zerowego,
- odjechać narzędziem do bezpiecznej pozycji.
5. Przygotowanie
Przed przystąpieniem do ćwiczenia niezbędna jest znajomość:
- doboru narzędzi i parametrów obróbki,
- układów współrzędnych obrabiarek,
- podstaw programowania obrabiarek w układzie typu TNC.
6. Sprawozdanie
Sprawozdanie powinno zawierać:
- datę ćwiczenia nr grupy i podgrupy,
- nazwiska osób biorących udział w ćwiczeniu,
- rysunek przedmiot z zaznaczonym układem współrzędnych,
- wydruk programu,
- wnioski.
7. Literatura
Instrukcje do poprzednich ćwiczeń z programowania w układzie TNC