Priprema za programiranje.pdf
description
Transcript of Priprema za programiranje.pdf
FSB Zagreb, Studij strojarstva
OBRADNI SUSTAVI Predavanja 2008/2009
OBRADNI SUSTAVI
FSB Zagreb, Studij strojarstva
OBRADNI SUSTAVI Predavanja 2008/2009
PROGRAMIRANJE NC STROJEVA
Što je programiranje CNC strojeva ?
Programiranje CNC strojeva se može opisati kao kodiranje geometrijskih i tehnoloških informacijapotrebnih za izradu nekog dijela na CNC stroju.
Kod ručnog programiranja, kodiranje treba provesti u jeziku koji upravljačko raunalo (UR) CNC stroja može primiti i obraditi.
FSB Zagreb, Studij strojarstva
OBRADNI SUSTAVI Predavanja 2008/2009
PROGRAMIRANJE NC STROJEVA
Programiranje NC strojeva se najčešće dijeli obzirom na lokaciju, organizaciju i razinu automatizacije. Obzirom na to gdje se provodi, programiranje može biti "uredsko" (office-u pripremi rada) i pogonsko (WOP-Werkstatt Orientierte Programmierung). Obzirom na to kada se provodi, programiranje je jedna od fazaplaniranja procesa, ili govoreći u duhu sve veće primjeneračunala, jedna od djelatnosti u sklopu CAPP (Computer Aided Process Planing). Programiranje najčešće provode tehnolozi-programeri, a u nekim primjerima primjene CAD/CAM sustava tuzadaću preuzimaju i projektanti, konstrukteri.
FSB Zagreb, Studij strojarstva
OBRADNI SUSTAVI Predavanja 2008/2009
PROGRAMIRANJE NC STROJEVA
Najčešća podjela postupaka programiranja je prema raziniautomatizacije. Pri tome se mogu navesti četri razine (premda ima i drugačijih podjela) automatizacije postupka programiranja NC strojeva:
1. Ručno programiranje
2. Automatizirano programiranje - korištenje problemskiorjentiranih jezika (procesora, kao što su APT, EXAPT, COMPACT, ELAN, GTL, TC-APT, itd.) za programiranje CNC strojeva. Razvoj ovakvih sustava je prestao i danas više nisu u uporabi kao samostalna rješenja.
3. Programiranje u CAD/CAM sustavima
4. Ekspertni sustavi i tehnike AI
FSB Zagreb, Studij strojarstva
OBRADNI SUSTAVI Predavanja 2008/2009
PROGRAMIRANJE NC STROJEVA
Ručno programiranje NC strojeva
RADIONICKICRTEŽ
PISANJE IZVEDBENOGPROGRAMA (KODIRANJE)
NOSIOCINFORMACIJA
UR
NC stroj
Značajke ručnog programiranja:
• nemoguće je programiranje vrlo složenih dijelova
• 1 tehnolog-programer ne može programirati više od 4-5 strojeva
• otežana provjera programa
• danas ima smisla u prototipnoj proizvodnji (tamo gdje je malo NC strojeva) i kad su u pitanju bolja UR.
PTP
FSB Zagreb, Studij strojarstva
OBRADNI SUSTAVI Predavanja 2008/2009
PROGRAMIRANJE NC STROJEVA
Automatizirano programiranje – jezici za programiranje NC strojeva
RADIONICKICRTEŽ
PROCESOR(na pr. APT)
PROGRAM DIJELA(PART PROGRAM)
UR
NC stroj
CL DATOTEKA(datoteka puta alata; PA datoteka)
POSTPROCESOR(prilagodni program)
IZVEDBENI PROGRAM
Kodiranje se provodi u jednom od viših programskih jezika problemski orjentiranih (APT, COMPACT, EXAPT, TC APT, ...)
tako kreiran program vrijedi za sve kombinacije NC stroj-UR za promatranu obradu (univerzalnost)
moguće je programiranje najsloženijh dijelova
1 tehnolog-programer može programirati niz istovrsnih strojeva
lagana provjera programa (simulacije putanje alata)
mogućnost integracije u složenije oblike CA aplikacija
PTP
FSB Zagreb, Studij strojarstva
OBRADNI SUSTAVI Predavanja 2008/2009
Programiranje NC strojeva uCAD/CAM sustavima
PROGRAMIRANJE NC STROJEVACAD MODEL DIJELA
Program dijela (Part program) u nekom od viših prog. jezika za CNC (napr. APT)
NC MODUL
CL datoteka
PROCESOR
POSTPROCESOR
IZVEDBENI PROGRAM U JEZIKU UR
URCNC
STROJ
Program dijela (Part program) u nekom od viših prog. jezika za CNC (napr. APT)
CL datoteka
PROCESOR
CL datoteka
POSTPROCESOR
PTP
FSB Zagreb, Studij strojarstva
OBRADNI SUSTAVI Predavanja 2008/2009
Priprema za programiranje podrazumijeva znanja koja su potrebnaza sve postupke programiranja, a obuhvaća slijedeće elemente:
1. Koordinatni sustav i nul-točke
2. Vrste upravljanja
3. Gradnja i sintaksa programa
Napomena: Pod gradnjom i sintaksom programa dati će se elementikoji vrijede za ručno programiranje CNC strojeva.
PRIPREMA ZA PROGRAMIRANJE
FSB Zagreb, Studij strojarstva
OBRADNI SUSTAVI Predavanja 2008/2009
Ad 1) Koordinatni sustav i nul-točke
Za zadavanje geometrijskih informacija (definiranje medjusobnogpoložaja alata i obratka u radnom prostoru CNC stroja) potrebnoje na stroj i obradak postaviti koordinatne sustave i odrediti nekereferentne (nul) točke. U primjeni je desni koordinatni sustav(prema skici). Zbog potrebe da svako gibanje nosi svoju oznaku(kasnije adresu), a konstrukcije strojeva često zahtjevaju da u jednom smjeru ima više mogućih gibanja, u smjeru pravocrtnihosi postoje osi kojima se označavaju dopunska gibanja. Obilježavanje i značenje pojedinih adresa dano je na slijedećem prikazu.
FSB Zagreb, Studij strojarstva
OBRADNI SUSTAVI Predavanja 2008/2009
os Z: kod strojeva s čvrstim glavnim vretenom os Z se podudara ili jeusporedna s osi glavnog vretena.
Ako je glavno vreteno nagibno, ali tako da je samo u jednom položajuusporedno s nekom od osi, onda se ta os obilježava kao os Z.
Ako je glavno vreteno nagibno tako da može biti usporedno s više osi, onda je os Z os koja je okomita na površinu stezanja (radni stol).
Ako se glavno vreteno može gibati u smjeru svoje osi (usporedno s osi Z), onda se ta os obilježava kao os W.
Ako stroj ima više vretena, glavno je ono koje je okomito na radni stol.
Ako stroj nema glavno vreteno (blanjalice, erozimati, itd.) os Z jeokomita na radni stol.
Kod postavljanja koordinatnog sustava na NC stroj, polazise od osi Z:
FSB Zagreb, Studij strojarstva
OBRADNI SUSTAVI Predavanja 2008/2009
os X: Os X je usporedna s radnim stolom, a smjer se može utvrditina slijedeći način:
a) rotira alat
Ako je os Z vodoravna, tada pozitivan smjer osi X ide desno gledajućiod glavnog vretena prema obratku.Ako je os Z uspravna, tada kod jednostupnih strojeva (konzolneglodalice) pozitivan smjer osi X ide u desno kad se gleda od vretenaprema obratku, a kod dvostupnih strojeva pozitivan smjer osi X idedesno kada se od vretena gleda prema lijevom stupu.
b) rotira obradak
Os X je okomita (radijalna) u odnosu na obradak, a pozitivan smjer osiX ide od obratka prema nosaču alata
c) strojevi bez vretena
Smer osi X se podudara s galvnim smjerom obrade.
FSB Zagreb, Studij strojarstva
OBRADNI SUSTAVI Predavanja 2008/2009
Položaj osi Y proizlazi iz usvojenog koodrdinatnog sustava i položaja osi Z i X.
Smjerovi rotacijskih osi A, B i C odredjuju se pravilom desne ruke.
Napomena: Ovakav način obilježavanja osi podrazumijeva da
sva gibanja vrši alat ili nosač alata. Ako gibanja
vrši obradak ili nosač obratka, onda se oznaci osi
dodaje znak ‘, tj. X postaje X’, Y postaje Y’ itd., a
pozitivan smjer se odredjuje suprotno nego kad
gibanje vrši alat.
FSB Zagreb, Studij strojarstva
OBRADNI SUSTAVI Predavanja 2008/2009
-X
+X
+Z
-Z
FSB Zagreb, Studij strojarstva
OBRADNI SUSTAVI Predavanja 2008/2009
FSB Zagreb, Studij strojarstva
OBRADNI SUSTAVI Predavanja 2008/2009
X-X+
Y+
Y-
Z+
Z-
FSB Zagreb, Studij strojarstva
OBRADNI SUSTAVI Predavanja 2008/2009
Z-
Z+
X-
Y+
X+
Y-
FSB Zagreb, Studij strojarstva
OBRADNI SUSTAVI Predavanja 2008/2009
Z-
Z+
X- X+
Y+
Y-
FSB Zagreb, Studij strojarstva
OBRADNI SUSTAVI Predavanja 2008/2009
FSB Zagreb, Studij strojarstva
OBRADNI SUSTAVI Predavanja 2008/2009
Nul-točke
Za valjan opis geometrijskih informacija u koordinatnom sustavu treba definirati neke nul-točke ili referentne točke. Slijede grafički simboli i slovne oznake nul-točaka, od kojih su najčešće u primjeni prve tri: nul-točka stroja, referentna točka i nul-točka obratka.
M
W
R
nul-točka stroja; ishodište koordinatnog sustava stroja; položaj je dredjenu fazi konstrukcije, stalan i nepromjenjiv i to izvan radnog prostora(nedostupna je);(sva interna preračunavanja u UR rade se u odnosu na nul-točku stroja)
referentna točka stroja; ishodište mjernog sustava stroja; položaj joj jeodredjen u fazi konstrukcije, stalan i nepromjenjiv, ali u radnom prostoru(dostupna je);obavezna je kod svih strojeva s inkrementalnim mjernim sustavima
nul-točka obratka; ishodište koordinatnog sustava obratka; njen položajodredjuje programer-tehnolog; isti obradak može imati više nul-točaka
FSB Zagreb, Studij strojarstva
P
N
F
A
T
nul-točka alata(teorijski vrh alata)
referentna točka obratka
referentna točka suporta
referentna točka za prednamještanjealata
referentna točka alata
OBRADNI SUSTAVI Predavanja 2008/2009
FSB Zagreb, Studij strojarstva
OBRADNI SUSTAVI Predavanja 2008/2009
FSB Zagreb, Studij strojarstva
OBRADNI SUSTAVI Predavanja 2008/2009
FSB Zagreb, Studij strojarstva
OBRADNI SUSTAVI Predavanja 2008/2009
Primjer rasporeda nul-točke i referentnih točaka kod tokarenja
FSB Zagreb, Studij strojarstva
OBRADNI SUSTAVI Predavanja 2008/2009
Primjer rasporeda nul-točke i referentnih točaka kod glodanja
FSB Zagreb, Studij strojarstva
OBRADNI SUSTAVI Predavanja 2008/2009
VRSTE UPRAVLJANJA
Vrste upravljanja govore o mogućnostima numerički upravljanog obradnog stroja da ostvari potrebnu geometriju radnog komada. Postoje tri vrste upravljanja:
• upravljanje točka-po-točka ili pozicioniranje,• upravljanje po pravcu (prvocrtno ili linijsko upravljanje) i• konturno upravljanje,
Danas ima smisla govoriti samo o konturnom upravljanju, jer ostale dvije vrste upravljanja više ne znače gotovo nikakve uštede u cijeni upravljačkog računala, a nose vrlo velika ograničenja.
FSB Zagreb, Studij strojarstva
OBRADNI SUSTAVI Predavanja 2008/2009
Upravljanje točka-po-točka ili pozicioniranje
Osnovna značajka: ova vrsta upravljanja omogućuje samo točno postizanje zadane pozicije. Ne postoji mogućnost upravljanja posmičnim gibanjem. Zadano gibanje se ostvaruje najvećom mogućom posmičnom brzinom i za vrijeme gibanja ne smije se dozvoliti dodir alata i obratka. Gibanje se izvodi pravocrtno iz trenutnog u zadani položaj. U počecima NC upravljanja to gibanje se izvodlo u smjeru jedne, pa naknadno u smjeru druge osi (na skici označeno kao a), ili pak tako da se prvi dio gibanja odvija istodobno u obje osi (pod kutem od ∼45°), pa kad se postigne tražena vrijednost u smjeru jedne osi, gibanje se nastavi u smjeru druge osi (na skici označeno kao b).
FSB Zagreb, Studij strojarstva
OBRADNI SUSTAVI Predavanja 2008/2009
X
Y
T1 T3
T2 a
b
a b
Obzirom da se ovim upravljanjem ne može ostvariti upravljanje posmičnim gibanjem, primjena mu je ograničena na postupke kod kojih je radno gibanje upravljano nekim drugim načinom (električnim, hidrauličkim ili pneumatskim elementima). Upravljanje ima primjenu u velikoserijskoj ili masovnoj proizvodnji, a može se naći na strojevima za bušenje, zakivanje, točkasto zavarivanje, probijanje i sl. Kod novih strojeva se uglavnom ne primjenjuje.
FSB Zagreb, Studij strojarstva
OBRADNI SUSTAVI Predavanja 2008/2009
Upravljanje po pravcu (pravocrtno, linijsko upravljanje)
Osnovna značajka: postoji mogućnost upravljanja posmičnim gibanjem, ali pod uvjetom da se posmično gibanje obavlja usporedno s jednom od osi. To znači da je rezultirajuća brzina posmičnog gibanja jednaka ili brzini posmičnog gibanja u smjeru osi X, ili brzini posmičnog gibanja u smjeru osi Y, vidi skicu. Ne postoji mogućnost istodobnog, sinkroniziranog, radnog gibanja izmedju dvije osi, ali postoji mogućnost istodobnog, sinkroniziranog, pozicijskog gibanja izmedju dvije osi.
Ova vrsta upravljanja ima primjenu kod bušilica, jednostavnih bušilica glodalica, jednostavnih strojeva za plameno rezanje, zavarivanje i sl. Danas se uglavnom ne primjenjuje, ili pak samo za NC strojeve posebne namjene.
FSB Zagreb, Studij strojarstva
OBRADNI SUSTAVI Predavanja 2008/2009
vf = vfx
vf = vfy
vf = vfy
vf = vfy vf = vfx
vf = vfx
X
Y
vf = vfx ili vf = vfy
Nije moguće realizirati vf = f(vfx, vfy).
FSB Zagreb, Studij strojarstva
OBRADNI SUSTAVI Predavanja 2008/2009
Konturno (krivuljno) upravljanje
Ova vrsta upravljanja omogućuje kontrolirano posmično gibanje, istodobno i sinkronizirano izmedju dvije ili više numerički upravljanih osi. Skica prikazuje primjer konturnog upravljanja u ravnini, tj kad je rezultirajuća brzina posmičnog gibanja jednaka vektorskoj sumi brzina posmičnih gibanja u smjeru osi X i Y. Na primjeru konturnog upravljanja se uočava da je bit numeričkog upravljanja, upravljanje posmičnom brzinom. Stoga se “pravom” numeričkom (NC) osi smatra ona os kod koje je moguće upravljanje posmičnom brzinom. Ako je u nekoj osi moguće samo pozicioniranje, takva os se naziva pozicijska os. Ako se nekim gibanjem ne može upravljati ni posmično, ni pozicijski, onda takvo gibanje ne predstavlja numeričku os. Takav primjer su glavna rotacijska gibanja kod tokarilica, glodalica i sl. Premda se za takvo gibanje može programirati bilo koji broj okretaja (često i decimalnim brojevima), takve rotacija ne predstavlja numeričku os, sve dok se ista ne može upravljati pozicijski (zaustavljanje pod odredjenim kutem) ili odredjenom posmičnom brzinom.
FSB Zagreb, Studij strojarstva
OBRADNI SUSTAVI Predavanja 2008/2009
vfx
vfy vf
Y
X
Obzirom na broj osi koje se mogu upravljati istodobno i sinkrono, konturno upravljanje se dijeli i označava kao u tablici. Kod tokarilica je najrasprostranjenije 2D konturno upravljanje, premda su danas vrlo česti tokarski centri s većim brojem osi (X, Z, C, ...) i sa složenijim konturnim upravljanjema. Kod glodalica i OC se koriste 3D i složenija konturna upravljanja. Sve više su zastupljeni strojevi s 5D konturnim upravljanjem, a posebno u industriji alata. Strojevi s više od 5D konturnim upravljanjem su vrlo rijetki.
v v vv v vf fx fy= +
FSB Zagreb, Studij strojarstva
OBRADNI SUSTAVI Predavanja 2008/2009
Oznaka Broj istodobnih, sinkronih osi Napomena
2D 2
21/2 D 2 (izbor ravnine obrade)kod strojeva (najčešće glodalica) koji imaju više NC osi, ali se samo po dvije mogu upravljati istodobno i sinkrono
3D 3
4D 4 najčešće tri translacijske i jednu rotacijsku
5D 5
najčešće tri translacijske i dvije rotacijske osi. Rotacijske osi mogu biti realizirane na glavi za prihvat alata, na stolu za stezanje obradaka ili jedna os na glavi, a jedna na stolu
6D i više 6 i više
kod svih strojeva s više od 5 istodobnih, sinkronih osi, prisutan je problem programiranja, jer standardni programski sustavi za NC strojeve ne podržavaju programiranja za više od 5D k.u.
FSB Zagreb, Studij strojarstva
OBRADNI SUSTAVI Predavanja 2008/2009
FSB Zagreb, Studij strojarstva
OBRADNI SUSTAVI Predavanja 2008/2009
FSB Zagreb, Studij strojarstva
OBRADNI SUSTAVI Predavanja 2008/2009
FSB Zagreb, Studij strojarstva
OBRADNI SUSTAVI Predavanja 2008/2009
Struktura programa
% N5 T1 N10 G0 X0. Z100. . : N345 M30
PROGRAM
BLOK (NAREDBA)
RIJEČ
ADRESA NUMERIČKI PODATAK
N10 G0 X0. Z100.
N10 G0 X0. Z100.
1. riječ 2. riječ 3. riječ 4.riječ
FSB Zagreb, Studij strojarstva
OBRADNI SUSTAVI Predavanja 2008/2009
Struktura programa
Pored slova (adrese) i znamenaka (numerički podaci), za gradnju programa se koriste i posebni znakovi, a najčešći od njih imaju slijedeća značenja:
a) % - početak programa
b) : - znak za glavni blok (naredbu) programa
c) “(“ i “ )” - znakovi za početak i kraj komentara
d) “ / ” - znak za uvjetno izvođenje bloka
FSB Zagreb, Studij strojarstva
OBRADNI SUSTAVI Predavanja 2008/2009
Adrese kod programiranja NC strojeva
pomoćne funkcijeM
podprogramiL
interpolacijski parametar za os ZK
interpolacijski parametar za os YJ
interpolacijski parametar za os XI
dopunska adresaH
uvjeti putaG
posmakF
dopunska adresaE
korekcija alataD
rotacija oko osi ZC
rotacija oko osi YB
rotacija oko osi XA
ZnačenjeAdresa
Z
Y
X
dopunsko gibanje u smjeru osi ZW
dopunsko gibanje u smjeru osi YV
dopunsko gibanje u smjeru osi XU
alatT
broj okretaja ili brzina obradeS
dopunsko gibanje u smjeru osi ZR
dopunsko gibanje u smjeru osi YQ
dopunsko gibanje u smjeru osi XP
broj blokaN
ZnačenjeAdresa