Obrabiarki sterowane numerycznie - CNC

Temat 3.

OZNACZENIE I UKŁAD ORIENTACJI

OSI WSPÓŁRZĘDNYCH NA OBRABIARKACH CNC.

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. W rzeczywistości na każdej obrabiarce istnieje wiele różnych układów współrzędnych, z których główne to:

• maszynowy układ współrzędnych,

• bazowy (podstawowy) układ współrzędnych,

• układ współrzędnych przedmiotu.

Podstawowym układem współrzędnych, związanym z przedmiotem obrabianym w obrabiarkach CNC jest układ prostokątny kartezjański zaprezentowany na rys 1. Kierunki i zwroty osi są uwarunkowane budową obrabiarki natomiast początek układu współrzędnych jest definiowany przez programistę. W tym układzie współrzędnych możemy wyróżnić osie główne liniowe X, Y, Z, osie obrotowe A, B, C oraz osie duplikujące ruchy U, V, W.

Rys. 1 Układ prostokątny kartezjański

ZNACZENIE, WAŹNOŚĆ i PRZYPIS

OSI WSPÓŁRZĘDNYCH NA OBRABIARKACH CNC.

Kierunki osi.

Zgodnie z PN-93/M-55251 główną osią na obrabiarkach CNC jest oś Z. Jej kierunek pokrywa się lub jest zgodny z osią wrzeciona głównego obrabiarki.

Drugą pod względem ważności osią jest oś X. Kierunek osi X jest prostopadły do kierunku osi Z i umiejscowiony nierównolegle do głównych prowadnic obrabiarki. Stąd też na tokarkach CNC oś ta skierowana jest w stronę pracownika obsługującego maszynę, zaś na frezarkach pokrywa się ona z dłuższą krawędzią stołu przedmiotowego.

Kierunek osi Y jest wypadkową osi X oraz Z, tak aby cały układ osi na maszynach był prostokątny i prawoskrętny. Stąd oś Y jest prostopadła do obu osi X i Z. Jednocześnie pamiętać należy, że z uwagi na ruch obrotowy uchwytu obróbkowego na tokarce oś Y pokrywa się z osią X (a więc praktycznie nie istnieje w sterowniku programowym maszyny), zaś na frezarce oś Y pokrywa się z krótszą krawędzią stołu przedmiotowego.

Zwroty osi.

Zwrot osi uważa się za dodatni, gdy ruch narzędzia biegnie od strony przedmiotu obrabianego (ruch do materiału), zaś za ujemny wówczas gdy skierowany jest w stronę przedmiotu obrabianego.

Zwroty osi są tak ustalane, aby spełniały warunek prawoskrętności (reguła śruby prawoskrętnej lub prawej dłoni - rys. 2).

Rys. 2 Warunek prawoskrętności.

Umiejscowienie osi na obrabiarkach:

a) tokarki

Rys. 3 Tokarka CNC z głowicą rewolwerową.

b) frezarki

Rys. 4 Frezarka pozioma oraz pionowa.

OZNACZENIE i UMIEJSCOWIENIE

PUNKTÓW ZEROWYCH UKŁADU OSI WSPÓŁRZĘDNYCH.

a) tokarki

Punkt zerowy maszynowy „M” - początek układu współrzędnych - umiejscowiony na czole wrzeciona w jego osi.

Punkt zerowy narzędziowy „N” - umiejscowiony na czole głowicy narzędziowej w osi otworu do mocowania wierteł.

Punkt zerowy przedmiotu „W” - umiejscawiany przez programistę na czole obrabianego wałka w jego osi obrotu.

Punkt referencyjny „R” - punkt na który musi najechać głowica rewolwerowa w celu synchronizacji układów pomiarowych. Punkt ten jest dla każdej maszyny umieszczany indywidualnie - zwykle głowica narzędziowa porusza się maksymalnie w górę i w prawo.

b) frezarki

Punkt zerowy maszynowy „M” - początek układu współrzędnych - zwykle umieszczany w lewym przednim rogu stołu frezarskiego.

Punkt zerowy narzędziowy „N” - umieszczany na czole i w osi narzędzia wzorcowego lub na powierzchni czołowej i w osi gniazda głowicy co utożsamiane jest z powierzchnią uchwytu narzędziowego.

Punkt zerowy przedmiotu „W” - zależy od programisty. Należy go umieszczać tak, by łatwo było spozycjonować materiał obrabiany i jednocześnie by nie mieć zbyt dużo obliczeń.

Punkt referencyjny „R” - punkt na który musi najechać stół frezarski i głowica narzędziowa w celu synchronizacji układów pomiarowych. Dla każdej maszyny umieszczany indywidualnie - zwykle głowica narzędziowa porusza się maksymalnie w górę a stół w któryś z rogów przestrzeni roboczej.

Zebrał i zaprezentował:

mgr inż. Roman Minocki

nauczyciel CEZ w Pile

CEZ w Pile

R. M.

CEZ w Pile

R. M.

---