Nazwa modułu: Obrabiarki sterowane numerycznie Rok akademicki: 2016/2017 Kod: RME-2-106-WM-s Punkty ECTS: 7 Wydział: Inżynierii Mechanicznej i Robotyki Kierunek: Inżynieria Mechatroniczna Specjalność: Wytwarzanie mechatroniczne Poziom studiów: Studia II stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne Język wykładowy: Polski Profil kształcenia: Ogólnoakademicki (A) Semestr: 1 Strona www: Osoba odpowiedzialna: dr inż. Jabłoński Wojciech (wjab@agh.edu.pl) Osoby prowadzące: dr inż. Jabłoński Wojciech (wjab@agh.edu.pl) dr inż. Zagórski Krzysztof (zagkrzys@agh.edu.pl) Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń) Wiedza M_W001 podstaw obróbki ubytkowej ME2A_W01 Kolokwium, Projekt M_W002 programowania obrabiarek CNC ME2A_W05 Projekt, Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych, Zaliczenie laboratorium M_W003 konstrukcji, układów napędowych i pomiarowych stosowanych w obrabiarkach CNC ME1A_W06 Aktywność na zajęciach, Odpowiedź ustna, Wynik testu zaliczeniowego M_W004 materiałów narzędziowych, stosowanych powłok ochronnych a także systemów narzędziowych ME1A_W03 Zaliczenie laboratorium, Wykonanie ćwiczeń M_W005 woieloosiowych centrów obróbkowych oraz stosowanych systemów sterowania ME2A_W03, ME2A_W05 Projekt Umiejętności M_U001 Umie zaprojektować proces technologiczny dla prostych detali ME1A_U20 Projekt, Zaliczenie laboratorium 1 / 6
M_U002 Umie ocenić nakład pracy i czasu konieczny do realizacji postawionego zadania technologicznego ME2A_U02 Projekt, Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych M_U003 Umie ocenić zagrożenia związane z realizacją procesu technologicznego ME1A_U19 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych M_U004 Dla postawionego zadania technologicznego umie wygenerować program sterujący na obrabiarkę CNC ME2A_U01, ME2A_U06 Projekt, Zaliczenie laboratorium Kompetencje społeczne M_K001 Ma świadomość posiadanej wiedzy i konieczność jej pogłębiania ME2A_K01 Projekt, Aktywność na zajęciach, Udział w dyskusji, Zaangażowanie w pracę zespołu M_K002 Rozumie potrzebę optymalnego doboru półwyrobu, narzędzi i parametrów procesu ze względu techniczne i pozatechniczne aspekty wytwarzania ME1A_K02 Projekt, Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych M_K003 Ma świadomość odpowiedzialności za podjęte decyzje i działania ME1A_K04 Projekt Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć Wykład Ćwiczenia audytoryjne Ćwiczenia laboratoryjne Ćwiczenia projektowe Konwersatori um seminaryjne praktyczne terenowe warsztatowe Inne E-learning Wiedza M_W001 M_W002 M_W003 M_W004 M_W005 Umiejętności podstaw obróbki ubytkowej programowania obrabiarek CNC konstrukcji, układów napędowych i pomiarowych stosowanych w obrabiarkach CNC materiałów narzędziowych, stosowanych powłok ochronnych a także systemów narzędziowych woieloosiowych centrów obróbkowych oraz stosowanych systemów sterowania + - + - - - - - - - - + - + + - - - - - - - + - + - - - - - - - - + - + - - - - - - - - + - - + - - - - - - - 2 / 6
M_U001 M_U002 M_U003 M_U004 Umie zaprojektować proces technologiczny dla prostych detali Umie ocenić nakład pracy i czasu konieczny do realizacji postawionego zadania technologicznego Umie ocenić zagrożenia związane z realizacją procesu technologicznego Dla postawionego zadania technologicznego umie wygenerować program sterujący na obrabiarkę CNC - - + - - - - - - - - - - + + - - - - - - - Kompetencje społeczne M_K001 M_K002 M_K003 Ma świadomość posiadanej wiedzy i konieczność jej pogłębiania Rozumie potrzebę optymalnego doboru półwyrobu, narzędzi i parametrów procesu ze względu techniczne i pozatechniczne aspekty wytwarzania Ma świadomość odpowiedzialności za podjęte decyzje i działania - - + + - - - - - - - Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć) Wykład Konwencjonalne i niekonwencjonalne metody wytwarzania Przegląd metod i technik wytwarzania, możliwości technologiczne poszczególnych metod, ograniczenia zakres stosowania i ograniczenia. Obrabiarki konwencjonalne Konstrukcja zespołów i elementów obrabiarek konwencjonalnych. Zespoły napędowe, prowadnicowe, wrzeciennikowe i narzędziowe. Dodatkowe oprzyrządowanie cel i zakres stosowania Obrabiarki sterowane numerycznie Podstawowe różnice konstrukcyjne pomiędzy obrabiarkami klasycznymi i obrabiarkami CNC. Śruby toczne, prowadnice toczne, elektrowrzeciona, systemy narzędziowe, układy chłodzenia nisko- i wysokociśnieniowe, transportery wiórów. Układy napędowe i pomiarowe obrabiarek CNC Wymagania stawiane napędom OSN. Rodzaje silników napędowych ruchu głównego i pozycjonowania. Sprzężenia zwrotne w systemach napędowych. Sterowanie impulsowe. Układy pomiarowe OSN. Pomiary absolutne i przyrostowe. Analogowe i cyfrowe układy pomiarowe. Dokładność pozycjonowania OSN. Systemy narzędziowe Narzędzia tokarskie, narzędzia obrotowe. Systemy narzędziowe. Konstrukcja 3 / 6
magazynów narzędziowych. Systemy mocowania narzędzi: ISO, CAPTO, HSK itp. Punkt charakterystyczny narzędzia. Sondy narzędziowe dotykowe i laserowe, automatyczna kompensacja narzędzia. Tabela narzędziowa. Systemy sterowania obrabiarek CNC Sterowanie programowe, sekwencyjne i numeryczne rola i zakres stosowania. Klasyfikacja i możliwości technologiczne systemów sterowania. Interpolacja i interpolatory. Korekcja i kompensacja trajektorii narzędzia. Punkty charakterystyczne narzędzia. Struktura systemu sterowania. Programowanie obrabiarek CNC Struktura programu sterującego, Systemy sterowania i języki programowania. Funkcje sterujące. Kody ISO, dialog Heidenhain. Programowanie ręczne. Cel i zakres stosowania, ograniczenia. Programowanie tokarkowe 2D. Tryb absolutny i przyrostowy. Cykle obróbkowe i tryb zabiegowy. Programowanie frezarkowe 2D. Układy odniesienia, zmiana układu odniesienia. Naddatkowanie podział naddatku. Interpolacja bez kompensacji i z kompensacją trajektorii narzędzia. Strategie wchodzenia narzędzia w materiał. Programowanie w systemach CAD/CAM (CAD/CAM programming). Struktura systemu CAD/CAM. Zakres funkcji modułu CAM. Procesor i postprocesor. Przegląd typowych pakietów CAD/CAM cechy i zakres stosowania. Kolejność czynności, generowanie i weryfikacja programu sterującego. Programowanie zorientowane warsztatowo POW (WOP Workshop oriented programming). Cel i zakres stosowania. Metody. Nauka POW. Obróbka wieloosiowa Wieloosiowe centra obróbkowe celowość i zakres stosowania. Ekonomiczne aspekty wytwarzania wydajność i koszt jednostkowy. Specyfika i ograniczenia systemów wieloosiowych. Ćwiczenia projektowe Możliwości technologiczne wieloosiowych centrów obróbkowych Prezentacja frezarki 4D oraz tokarki 6D. Specyfika obróbki wieloosiowej. Możliwości technologiczne obrabiarek, zakres stosowania, obszary wspólnych zastosowań oraz zastosowania specyficzne. Analiza mocowania i bazowania przedmiotu na obrabiarkach CNC Sposoby mocowania detalu na frezarce i tokarce CNC. Znaczenie właściwego bazowania. Określanie punktu zerowego detalu, zastosowanie sondy przedmiotowej. Minimalizacja ilości zamocowań właściwe opracowanie procesu technologicznego, kolejność operacji i zabiegów obróbkowych. Programowanie ręczne 2D toczenie Kody ISO, struktura programu, funkcje specyficzne dla toczenia. Interpolacja, kompensacja, dobór optymalnych warunków obróbki. Punkt charakterystyczny narzędzia skrawającego. Cykle tokarkowe. Programowanie ręczne 2.5D frezowanie Kody ISO dla frezowania. Programowanie dialogowe w systemie Heidenhain. Strategie dobiegu i wybiegu. Frezowanie współbieżne i przeciwbieżne. Dobór optymalnego narzędzia. Powtórzenia i podprogramy. Programowanie warsztatowe (POW) Filozofia metody POW. Wymagania sprzętowe, specyfika obsługi, zakres stosowania. Zastosowanie zaawansowanych narzędzi skrawających Określenie optymalnych warunków skrawania. Ocena wydajności oraz charakterystyk 4 / 6
geometrycznych wyrobu. Korzyści stosowania zaawansowanych narzędzi, zakres stosowania, geometria i pokrycia ostrza skrawającego, okres trwałości ostrza. Programowanie maszynowe (CAD/CAM) Język APT. Procedura maszynowego generowania kodu sterującego. Generowanie geometrii, przetwarzanie i postprzetwarzanie. Postprocesory. Ćwiczenia laboratoryjne Pojęcia podstawowe. Tematyka i zakres przedmiotu, pojęcia podstawowe, ruchy obróbkowe, metody obróbki i zakres ich stosowania, charakterystyka obrabiarek Obróbka powierzchni obrotowych, Toczenie. Charakterystyka procesu toczenia, budowa tokarki, struktura procesu technologicznego, dobór narzędzi i warunków skrawania, obróbka detalu typu łącznik. Obróbka powierzchni płaskich i złożonych. Frezowanie, wiercenie. Charakterystyka frezowania, możliwości technologiczne i zakres stosowania. Kinematyka i specyfika wiercenia. Budowa obrabiarek. Dobór narzędzi i warunków skrawania. Realizacja operacji wiertarskiej i frezarskiej. Obróbka ścierna. Rodzaje obróbki ściernej, charakterystyka i obszary zastosowań. Szlifowanie, odmiany kinematyczne i ich zastosowanie. Budowa szlifierek. Szlifowanie powierzchni płaskiej i obrotowej. Honowanie. Narzędzia i systemy narzędziowe. Prezentacja narzędzi skrawających. Narzędzia tokarskie, frezarskie i wiertarskie. Konstrukcja, materiały ostrza, dobór warunków skrawania, zastosowanie. Budowa obrabiarek CNC Przegląd rozwiązań konstrukcyjnych. Podzespoły obrabiarek: wrzeciona, śruby, prowadnice, stoły i suporty, systemy sterowanie, układy chłodzenia, transportery wióra. Prezentacja obrabiarki rzeczywistej oraz maszyny wirtualnej. Programowanie obrabiarek CNC Struktura programu, funkcje sterujące, kody ISO. Systemy sterowania i języki programowania. Programowanie ręczne. Zaprogramowanie toru ruchu narzędzia skrawającego dle detalu toczonego i frezowanego. Sposób obliczania oceny końcowej Średnia ocen z zajęć projektowych i laboratoryjnych, przy czym każdy z zasadniczych tematów musi zostać zaliczony pozytywnie Wymagania wstępne i dodatkowe Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych. Zalecana literatura i pomoce naukowe 1. Honczarenko J.: Elastyczna automatyzacja wytwarzania. Obrabiarki i systemy obróbkowe. WNT 2000. 2. Honczarenko J.: Obrabiarki sterowane numerycznie, WNT 2009 3. Kosmol J.: Automatyzacja obrabiarek i obróbki skrawaniem. WNT 2000. 4. Pritschow G.: Technika sterowania obrabiarkami I robotami przemysłowymi. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1995. 5 / 6
5. Habrat W.: Obsługa i programowanie obrabiarek CNC, Wydawnictwo KaBe s.c. 2007 Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu Nie podano dodatkowych publikacji Informacje dodatkowe Brak Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS) Forma aktywności studenta Samodzielne studiowanie tematyki zajęć Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem Przygotowanie do zajęć Wykonanie projektu Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych Udział w wykładach Udział w ćwiczeniach projektowych Sumaryczne obciążenie pracą studenta Punkty ECTS za moduł Obciążenie studenta 25 godz 5 godz 15 godz 30 godz 10 godz 30 godz 45 godz 30 godz 190 godz 7 ECTS 6 / 6