WPŁYW WYBRANYCH USTAWIEŃ OBRABIARKI CNC NA WYMIARY OBRÓBKOWE

Transkrypt

1 OBRÓBKA SKRAWANIEM Ćwiczenie nr 2 WPŁYW WYBRANYCH USTAWIEŃ OBRABIARKI CNC NA WYMIARY OBRÓBKOWE opracował: dr inż. Tadeusz Rudaś dr inż. Jarosław Chrzanowski PO L ITECH NI KA WARS ZAWS KA INSTYTUT TECHNIK WYTWARZANIA ZAKŁAD AUTOMATYZACJI, OBRABIAREK I OBRÓBKI SKRAWANIEM

2 1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest: Zapoznanie studentów z czynnościami przygotowawczymi, koniecznymi do uruchomienia obróbki na obrabiarce CNC, Określenie wpływu dokładności ustawienia punktu zerowego PO oraz pomiaru średnicy i długości narzędzia na uzyskiwane wymiary obróbkowe na przykładzie frezarki pionowej CNC Uzyskanie umiejętności z zakresu oddziaływania na wymiary obróbkowe przez zmianę nastawień obrabiarki, bez ingerencji w program.

3 2. Wiadomości W obrabiarce sterowanej numerycznie (komputerowo, CNC) wszystkie czynności główne (np. ruchy narzędzia) i pomocnicze (np. włączenie/wyłączenie chłodziwa) wykonywane są według programu (programu NC) wprowadzonego do jej układu sterowania. Główną część programu stanowią informacje o ruchach narzędzia względem przedmiotu obrabianego. Punkty końcowe drogi narzędzia muszą zostać tak zakodowane aby komputer obrabiarki mógł je jednoznacznie zinterpretować. W tym celu posługujemy się opisem matematycznym. Z obrabiarkami sterowanymi numerycznie nierozłącznie związane jest pojęcie układu współrzędnych. Standardowo przyjęto kartezjański układ współrzędnych. Zgodnie z normą, ruch narzędzia w tokarkach NC wykonywany jest w płaszczyźnie XZ a we frezarkach NC zdefiniowane są co najmniej 3 osie (XYZ). Z definicji oś Z skierowana jest zawsze w stronę wrzeciona (narzędzia (rys 1.)) a pozostałe skierowane są zgodnie z definicją prawej dłoni (rys. 2). Rys. 2 Reguła prawej dłoni. Rys. 1 Zwroty osi układu współrzędnych Centrum frezarskiego NC Program przygotowywany jest przez technologa-programistę, którego miejsce pracy najczęściej oddzielone jest od hali z obrabiarkami, może być w innym budynku, innym mieście, a coraz częściej w innym kraju. Programista pisząc program NC nie wie w którym miejscu na stole maszyny będzie zamocowany przedmiot obrabiany, jaka jest długość i rzeczywista średnica poszczególnych narzędzi. Dlatego programista definiuje własny układ współrzędnych o osiach zgodnych z osiami głównymi obrabiarki ( początek tego układu nazwany jest punktem zerowym PO lub punktem zerowym programisty). Według tego układu zwymiarowane są wszystkie punkty charakterystyczne przedmiotu obrabianego. (rys. 3).

4 X Rys. 3 Punkt zerowy PO. Ponieważ programiście nie znana jest rzeczywista długość narzędzia oraz jego rzeczywista średnica, w programie nie operujemy długościami narzędzi, a jeżeli średnicą narzędzia to w wymiarze nominalnym. Programista określa którą stronę programowanego kształtu ( korekcja średnicy narzędzia) będzie obrabiało konkretne narzędzie (rys. 4), a dane narzędzia (długość i średnica) pobierane dopiero podczas wykonywania programu z odpowiedniego obszaru pamięci komputera obrabiarki (z tzw. tablicy narzędziowej). G41 Droga zaprogramowana Droga rzeczywista Rys. 4 Programowanie z wykorzystaniem korekcji średnicy narzędzia.

5 3. Przygotowanie obróbki na frezarce Cincinnati Arrow 500 Przed rozpoczęcie obróbki na frezarce CNC operator obrabiarki musi: zmierzyć narzędzia (długość i średnicę) i wprowadzić ich rzeczywiste wymiary do pamięci układu sterowania (tablica narzędziowa) sprawdzić poprawność programu NC, przeprowadzić symulację graficzną. zamocować przedmiot obrabiany i ustawić punkt zerowy

6 Rys. 5 Ustawianie punktu zerowego układ sterowania Heidenhain. Wykonać program obrobić półfabrykat. Dokonać niezbędnych pomiarów, ewentualnie skorygować ustawienie punktu zerowego, wartość średnicy lub długości narzedzia

7 4. Zadanie do wykonania Dla zadania obróbkowego przedstawionego na szkicu obróbkowym (rys. 6)

8 Przygotować obrabiarkę (czynności wg p.3 z udziałem instruktora) Przeprowadzić obróbkę (z udziałem instruktora) Dokonać pomiarów uzyskanych wymiarów. Wyniki zapisać w tabeli Wymiar wg szkicu Wymiar zmierzony różnica 1 5± Przeprowadzić analizę możliwości skorygowania ustawień frezarki tak, aby uzyskać wymiary możliwie bliskie środka pola tolerancji. Analizę rozpocząć od wypełnienia poniższej tabeli przedstawiającej, przy pomocy których nastawień można wpływać na wymiary obróbkowe (wstawić x w odpowiednich kolumnach). Wymiar wg szkicu 5± Możliwość zmiany przez Punkt zerowy X Punkt zerowy Y Punkt zerowy Z Narzędzie R Narzędzie L Zaproponować zmianę przesunięcia punktu zerowego: Dla kierunku X.. Dla kierunku Y.. Dla kierunku Z.. 1 Między wymiarem zmierzonym, a środkiem pola tolerancji

9 Zaproponować zmianę wartości korekcyjnych narzędzia: Promień narzędzia.. Długość narzędzia.. Wprowadzić zaproponowane zmiany (przy pomocy instruktora). Przeprowadzić ponowną obróbkę (drugiego przedmiotu przy pomocy instruktora). Dokonać pomiarów uzyskanych wymiarów. Wyniki umieścić w tabeli. Wymiar wg szkicu 5±0.1 Wymiar zmierzony przed zmianą nastawienia Wymiar zmierzony po zmianie nastawienia Sformułować wnioski. Literatura: 1. Schmid D Mechatronika str , Stach B. Podstawy programowania obrabiarek sterowanych numerycznie: str Podstawy obróbki CNC wyd. REA 2006, str , 50-52