Istoric.
Generalitati. Axele si coordonatele masinii dotate cu comanda numerica. Panoul
de operare. Functiile de programare
I. Scurt istoric
Primele
masini dotate cu comanda numerica (NC - Numerical Control ) au fost
dezvoltate spre sfasitul anilor 1940 si incepultul anilor 1950 , masini ai
caror parametrii nu puteau fii schimbati.
Comanda Numerica
Computerizata a aparut
ulterior comenzi numerice.
Primele
sisteme CNC au folosit componente de tipul celor NC , iar calculatorul era
utilizat pentru calculul compensarii sculelor si uneori pentru editarea
programelor
Tipuri de masini cu
comanda numerica :
Strunguri
Centre de prelucrare
Masini de rectificat
Masini de debitat
Masini pentru prelucrarea tablelor :
ghilotina , abkant
Tipuri de comanda
numerica :
FANUC (prezent la strungurile PUMA, LYNX
si centrele de prelucrare DAEWOO )
MAZAK ( MAZATROL 640T specific masinilor
MAZAK)
SIEMENS – SINUMERIK , etc .
II. Generalitati
CNC – Computer Numerical
Control ( Comanda Numerica Computerizata
) reprezinta un sistem de control care comanda masina-unelata pe baza
unor programe realizate intr-un limbaj de programare ( codul G ).
Sistemul contine in principal 2 tipuri de programe :
a.
Programe de prelucrare
b.
Programe auxiliare
Programele de prelucrare
( programele de lucru) - comanda traiectoriile
piesei si sculelor astfel incat al sfarsitul programului se obtine piesa dorita
Programele
auxiliare - progamele la care
apeleaza programele de prelucrare, prin care se controleaza parametrii masinii.
Programele
de lucru realizeaza comandarea traiectoriilor sculelor prin interpolare intr-un
sistem de axe. Astfel scula este comandata sa parcurga o traiectoriei prin mai
multe puncte ale sistemului de axe , puncte care definesc
forma si dimensiunile piesei.
Interpolarea poate fi :
a.
liniara
- scula parcurge o traiectorie definita de 2 puncte si o linie :
punctul
de start
punctul
final
linia
care uneste punctul de start si punctul final
b.
circulara - scula parcurge o traiectorie definita de 2 puncte si o raza :
punctul
de start
punctul
final
raza
care uneste punctul de start si punctul final
III.
IV. Axe si coordonatele masinii
Masina prezinta doua sisteme de axe pe baza carurora se realizeaza
miscarile piesei si sculelor:
a. Sistemul in coordonate absolute - sistemul de axe al piesei :
X- axa corespunzaoare diametrului piesei
Y- axa din planul paralel cu frontalul piesei
Z – axa corespunzatoare lungimii piesei
A – axa de rotatie in
jurul axei X
B - axa de rotatie in jurul axei Y
C – axa de rotatie in
jurul axei Z ( axa de rotatie in jurul axei piesei )
b. Sistemul in coordonate relative - sistemul de axe cu originea in originea masinii
U – axa in coordonate
relative paralela cu axa X
V- axa in coordonate
relative paralela cu axa Y
W – axa in coordonate
relative paralela cu axa Z
Programul de prelucrare se
realizeaza fie in coordonate relative ( X , Y, Z ). Cele mai utilizate axe in
cadrul unui program sunt axele X , Z si
U, W
Fig. 1 Axele masinii
V. Panoul de operare
Panoul de operare este format din ;
A.
Zona de afisare – monitor si “taste moi” (soft
keys) pentru navigarea prin meniurile afisate pe monitor
B.
Zona tastelor alfanumerice : in acesta
zona se afla tastele utilizate pentru introducerea , modifcarea programelor si parametrilor
A B
Fig.
2
C.
Zona de comanda - zona se afla butoane, comutatoare, lampi (LED
–uri ) sau indicatoare pentru :
Pornirea si oprirea masinii
Pornirrea si oprirea ciclului de
prelucrare
Oprirea masinii in caz de urgenta ( ciuperca
rosie )
Selectarea modului de operare
Controlul manual al turelei si deplasarii
acesteia
Selectarea manuala a sculelor
Masurarea sculelor
Controlul manual al universalului si turatiei
acestuia
Controlul lichidului de racire
Gradul de incarcare a axului principal al masinii exprimat in procente
Indicarea unei stari de alarma
In zona de comanda se disting :
panoul principal de comanda
panoul secundar de comanda
PANOUL PRINCIPAL DE COMANDA
|
|
Fig.
3 Panoul principal de comanda
Tabel 1. Panoul principal de comanda – descriere comenzi
No.
|
Descriere(butoane ,comutatoare si LED-uri)
|
|
Buton STARE DE URGENTA
|
|
Comutator MOD DE LUCRU
|
|
Buton “MASINA PREGATITA”
|
|
Buton ELIBERARE DE URGENTA
|
|
Buton START CICLU
|
|
Buton OPRIRE AVANS
|
|
MANER ROTATIV pt. deplasare manuala a turelei (sanie
portscule )
|
|
Comutator de selectare a marimii deplasarii turelei
|
|
Comutator de selectare a marimii deplasarii rapide a
turelei
|
|
LED-uri de confirmare a pozitiei turelei in punctul de
referinta ( originea masinii)
|
|
Butoane de deplasare a turelei pe axele X si Z
|
|
Comutator control marime avansu de lucru exprimat in
procente
|
|
Comutator control marime turatiei universal exprimat in
procente
|
|
Comutator de selectare a directei de rotatie a
universalului
|
|
Buton START ROTATIE AX MASINA ( rotatie universal)
|
|
Buton STOP ROTATIE AX MASINA ( rotatie universal)
|
|
Indicator al incarcarii axului masinii exprimat in procente
|
|
LED ce indica sfarsitul programului ( comenzi M02 si M03 )
|
|
LED alarma de lubrifiere
|
|
LED alarma masina
|
|
Buton resetare alarma
|
|
Comutator lichid de racire
|
|
Comutator de selectare mod executie program fraza cu fraza
|
|
Comutator selectare OPRIRE OPTIONALA a masinii
|
|
Comutator selectare OPTIUNE EVITARE FRAZA PROGRAM
|
|
Comutator selectare FUNCTIONARE USCATA
|
|
Comutator OPRIRE/ PORNIRE LUMINA DE LUCRU
|
|
LED BLOCARE MASINA
|
|
Comutator PROTECTIE PROGRAM
|
|
LED strangere piesa
|
|
Buton MASURARE SCULA
|
|
Comutator SELECTARE SCULA ( SELECTARE POST TURELA)
|
|
Buton indexare turela
|
|
Comutator selectare RELUARE PROGRAM
|
|
Comutator AVANS/ RETRAGERE VARF PINOLA
|
|
Comutator DESCHIDERE/ INCHIDERE AUTOMATA A USII MASINII
|
|
Buton selectare DESCHIDERE/ INCHIDERE MANUALA A USII MASINII
|
|
Buton PORNIRE MASINA
|
|
Buton OPRIRE MASINA
|
Buton
STARE DE URGENTA
- Se foloseste pentru a opri
masina atunci cand apare o stare de urgenta
- Cand se apasa butonul se opreste
avansul sculei si apare mesajul de eroare pe ecranul din zona de afisare
- Pentru a inlatura starea de urgenta , se
inlatura cauza urgentei , se elibereaza butonul <STARE DE URGENTA> prin impingere urmata de rotire
in sensul orar si se apasa butonul <MASINA PREGATITA>
Comutator MOD DE LUCRU
Fig. 4
|
Fig. 5
|
Tabel
2 . Modurile de operare ale
comutatorului MOD DE LUCRU
Tip
operare
|
Mod
|
Functie
|
Operare
automata
|
EDIT
|
Inregistrare program in memorie
|
Modificare, adaugare si stergerea unui program
|
Copierea unui program din si in memorie
|
AUTO
sau MEMORY
|
Executarea unui program din memorie
|
Cautarea unui numar de program in memorie
|
TAPE
|
Operare masina cu o unitate exterioara
|
MDI
|
Operare masina prin introducerea manuala a datelor
|
Operare
manuala
|
REF. RETURN
|
Executarea manula a intoarcerii turelei (
saniei portscule) in punctul de
referinta
|
JOG
|
Deplasare manuala scula in sensurile “+” si “-“ cu ajutorul
butoanelor poz. 7 din fig.3
|
MANER ROTATIV
|
Deplasare manuala a turelei ( saniei portscule)
cu ajutorul rotitei poz. 11 din fig.3
|
Buton
“MASINA PREGATITA”
Acest buton este folosit in urmatoarle
situatii :
La pornirea masinii, dupa alimentarea cu
energie electrica a masinii urmata si dupa apasarea butonului <PORNIRE
MASINA> care permite incarcarea sitemului de operare cu comanda numerica
(FANUC)
A
aparut o stare de urgenta si a fost eliberat butonul <STARE DE URGENTA>
Cand se pasa acest buton, mesajul de
alarma afisat pe ecran dispare si
masina devine pregatita de lucru.
|
Fig.
6
|
Buton ELIBERARE URGENTA
Fig. 7
|
Fig. 8
|
Acest buton ( fig.5 ) se
foloseste la inlaturarea starii de urgenta, mai ales cand turela
(
sania portscule ) depaseste limitele de deplasare.
In acest caz se apasa acest buton si se mentinetine apasat
impreuna cu unul dintre butoanele 7 ( +Z
, -Z , +X, -X vezi fig. 8 ) pana se
revine in limitele de deplasare , in functie de axa si limita depasita .In
acest fel se elimina starea de urgenta cauzata de depasirea limitelor axelor de
catre turela ( sania portscule ).
Buton
START CICLU
Acest buton se
foloseste la pornirea ciclului automat de prelucrare. In timpul ciclului de
prelucrare acest buton este aprins. Cand ciclul de prelucrare s-a sfarsit
butonul se stinge.
|
Fig. 9
|
Buton OPRIRE AVANS
Cand acest buton este apasat, se
intrerupe avansul sculei ( saniei port scule ) pe axele X si Z ,
dupa ce se executa functiile de programare tip M, S si T .
Pentru reluarea operatei de prelucrare se
apasa butonul <START CICLU>
|
Fig. 10
|
Maner rotativ pt. deplasare manuala a
turelei (sanie portscule )
Acest maner este folosita la deplasarea manuala a turelei ( saniei
portscule ) pe axele X si Z .
Pentru
activarea ei se selecteaza modul de lucru MANER ROTATIV cu ajutorul
comutatorului
<MOD
DE LUCRU> prin pozitionarea
sagetii comutatorului in dreptul marcajului “ X” sau marcajului “Z”
In
acest fel se alege axa pe care se pe doreste deplasarea turelei .
|
Fig. 11
|
Comutator de selectare a marimii
deplasarii turelei
Acest comutator se utlizeaza pentru
alegerea marimii deplasarii turelei ( saniei portscule) atunci cand se
foloseste rotita de deplasare manuala a acesteia.
Pozitiile
comutatorului :
X1
: turela ( sania portscule ) se
deplaseaza cu marimea gradatiilor de pe rotita
X10
: turela ( sania portscule ) se deplaseaza cu marimea gradatiilor de pe
rotita x10
X100
: turela ( sania portscule ) se deplaseaza cu marimea gradatiilor de pe
rotita x100
|
Fig. 12
|
Comutator
de selectare a marimii deplasarii rapide a turelei
Deplasarea rapida a
turelei are loc in modul automat sau in modul manual de prelucrare, la
apropierea sau departarea sculei de piesa.
Aceasta deplasare rapida are 3 marimi
procentuale care pot fi selectare cu ajutorul unui comutator cu 3 pozitii :
100%
: in aceasta pozitie deplasarea rapida se efectueaza la valoarea ei normala (
acesta valoare reprezinta un parametru stabilit de catre producatorul masinii
)
50%
: in aceasta pozitie deplasarea rapida se efectueaza la jumatate din valoarea
ei normala
F0
: in acasta pozitiei valorea deplasarii rapide este de 400 mm/min
|
Fig. 13
|
LED-uri de confirmare a pozitiei turelei
in punctul de referinta ( originea masinii)
Masina are un punct de referinta ( originea masinii ) pentru turela (
sania portscule ). Prezenta turelei ( saniei poertscule ) in acest punct de
referinta este confirmata de catre doua LED-uri .
|
Fig. 14
|
Butoane de deplasare a turelei pe axele X
si Z
Pentru utilizarea acestor butoane se
selcteaza modul de lucru JOG prin pozitionarea comutatorului
<
MOD LUCRU> .
cand se apasa unul din butoanele [+Z] sau [+X] turela se deplaseaza cu
viteza normala in sensurile pozitive ale axelor Z respectiv X
cand se apasa unul din butoanele [ - Z] sau [ - X] turela se deplaseaza cu
viteza normala in sensurile negative ale axelor Z respectiv X
cand se apasa butonul din mijloc
impreuna cu unul din cle 4 butoanele deplasarea se efectuaza in directia si
sensul dorit cu avans rapid
|
Fig. 15
|
Comutator control marime avans de lucru
exprimat in procente
Acest comutator este folosit pentru a
controla avansul sculei in modurile de lucru MDI, AUTO si JOG .
Comutatorul
nu are efect atunci cand se efectueza operatii de filetare cu cutitul sau cu
tarodul.
|
Fig. 16
|
Comutator control marime turatiei
universal exprimat in procente
Acest comutator este folosit pentru a
controla turatia axului masinii ( universalului) in modurile de lucru MDI, AUTO si JOG .
Comutatorul
nu are efect atunci cand se efectueza operatii de filetare cu cutitul sau cu tarodul.
|
Fig. 17
|
Comutator de selectare a directei de
rotatie a universalului
Poz.1 ( stanga ) – rotatie in sens
antiorar
Poz.2 ( mijloc ) – rotatie in sens orar
Poz. 3 ( dreapta) - rotatie in sens
antiorar doar prin mentinerea apasata a butonului < START ROTATIE AX
MASINA>
|
Fig. 18
|
Buton START ROTATIE AX MASINA ( rotatie
universal)
Acest buton (
fig. 16 dreapta )se foloseste pentru a porni rotirea axului masinii in modurile manuale de lucru.
Buton
STOP ROTATIE AX MASINA ( rotatie universal)
Acest buton (
fig. 16 dreapta )se foloseste pentru a opri rotirea axului masinii in modurile manuale de lucru.
|
Fig. 19
|
22. Comutator pt. lichid
de racire
Acest comutator este utilizat pentru
selectarea modului de lucru cu lichidului de racire. Are 3 pozitii :
MANUAL ( poz.sus) : lichidul curge
continuu
AUTO ( mijloc ) : lichidul porneste la
startulprogramului ( M08) si se opreste la sfasitul programului ( M09 )
OFF ( jos) : in acesta pozitie lichidul
este oprit indifferent de modul de operare al masinii (prelucrare automata cu
program sau manuala )
|
Fig.
|
23. Comutator de selectare mod executie
program fraza cu fraza
Acest comutator se foloseste pentru
activarea modului in care programul de prelucrare este executat fraza cu
fraza.
In acest mod de lucru , dupa executarea
unei fraze avansul sculei se opreste si masina asteapta comanda pentru
executarea urmatoarei fraze.Pentru executarea urmatoarei fraze se apasa
butonul <START CICLU>
|
Fig. 21
|
29. Comutator cu cheie <PROTECTIE
PROGRAM>
Acest
comutator este utilizat pentru protectia programului.
Are 2 pozitii:
Pozitia stanga : programul nu poate fi inregistrat in memoria
masinii sau accesat in vederea modificarii
Pozitia dreapta : programul poate fi inregistrat in memoria
masinii sau accesat pentru in vederea modificarii
|
Fig. 22
|
38. Buton PORNIRE MASINA
Buton
folosit pentru pornirea masinii si a sistemului de comanda numerica.
Dupa
apasarea lui sistemul de comanda numerica se incarca si pe ecran apare
mesajul “Not ready “ ( “ Masina nu este pregatita” ).Dupa
incarcarea sitemului de comanda numerica se pasa butonul <MASINA PREGATITA> , in acest fel masina devenind pregatita
de lucru
39.
Buton OPRIRE MASINA
Acest
buton se foloseste pentru oprirea masinii si a sistemului de comanda
numerica.
|
Fig. 23
|
VI. Functiile de programare
Functiile de programare
– coduri utilizate in crearea unui program de comanda numerica
Tipurile
de functii sunt prezentae tabelul de mai jos:
Functie
( cod )
|
Simbol
functie
|
Semnificatie
|
Numarul programului
|
O
|
Numarul programului
|
Numar fraza program
|
N
|
Specifica numarul
frazei in cadrul programului
|
Functii pregatitoare
|
G
|
Specifica modul de
deplasare
|
Dimensiuni
|
X , Y
|
Specifica
coordonatele de deplasare a sculei in coordonate absolute
|
U, W
|
Specifica
coordonatele de deplasare a sculei in coordonate relative
|
R
|
Specifica raza
cercului sau raza de racordare a unei muchii a piesei
|
Functia de avans
|
F
|
Specifica marimea
avansului sau pasul unui filet exprimate in mm
|
Functii auxiliare
|
M
|
Speciifca coamnda
anumitor parti ale masini ( universal , turela)
|
Functia de rotatie a
universalului
|
S
|
Specifica marimea
turatiei ( rot/min) sau vitezei de rotatie universalului ( m/min )
|
Functia sculei
|
T
|
Specifica numarul
sculei si numarul compensarii ei
|
Functia de desemnare
a numarului unui program
|
P
|
Specifica nr. unui
program auxiliar atunci cand acesta este apelat in cadrul programului de
lucru
|
Functia de desemnare
a unei secvente de program
|
P, Q
|
Specifica nr.
frazelor de inceput si de sfarsit ale unui cilu de prelucrare
|
Numarul de repretare
|
L
|
Specifica nr. de
repetari al unui program auxiliar
|
Parametrii
|
A, D, I, K
|
Specifica parametrii
unui ciclu fix
|
O
fraza din program arata in felul urmator :
N . . .
|
G . . . ..
|
X . . Y . .
|
F . . .
|
S . ..
|
T . . .
|
M . .
|
|
Nr. secventa program
|
Functie pregatitoare
|
Coordonate
|
Functia de avans
|
Functia de turatie
|
Functia sculei
|
Functie auxiliara
|
Sfasit de fraza (EOB)
|
V.1 . Functiile pregatitoare - Codurile G
Cod G standard
|
Cod G special
|
Grupa cod G
|
Semnificatie
|
#G00
G01
G02
G03
|
G00
G01
G02
G03
|
|
Pozitionare (Deplasare rapida)
Interpolare liniara
Interpolara ciculara (sens orar)
Interpolara ciculara (sens antiorar)
|
G04
|
G04
|
|
Oprire avans scula
|
G20
#G21
|
G20
G21
|
|
Introducere date (inch)
Introducere date (mm)
|
#G22
G23
|
G22
G23
|
|
Verificare interferenta ax PORNITA
Verificare interferenta ax OPRITA
|
G27
G28
G29
G30
|
G27
G28
G29
G30
|
|
Verifiicare intoarcere turela ( sanie
portscule ) in punctul de referinta
Intoarcere automata a turelei ( sanie
portscule ) in punctul de referinta
Departare
turela din punctul de referinta
Intoarcere turela ( sanie portscule ) in al 2-lea, al
3-lea sau al 4 –lea punct de referinta
|
#G32
|
G33
|
|
Proces de filetare
|
G40
G41
G42
|
G40
G41
G42
|
|
Anulare compensare scula
Compensare scula la stanga
Compensare scula la stanga
|
G50
G70
G71
G72
G73
G74
G75
G76
|
G92
G70
G71
G72
G73
G74
G75
G76
|
|
Stabilire turatie maxima a axului
masinii in cadrul programului / Ciclu de filetare Ciclu de finisare
Ciclu de prelucrare prin indepartare
radiala de material
Ciclu
de prelucrare prin indepartare frontala de material
Ciclu
de prelucrare dupa un model
Gaurire prin intrari si iesiri
succesive ale burghiului (pecking) pe axa Z
Prelucrare canal radial pe axa X
Ciclu filetare
|
G90
G92
G94
|
G77 G78 G79
|
|
Ciclu fix de prelucrare
Ciclu
fix de filetare
Ciclu
fix de prelucrare frontala
|
G96
#G97
|
G96 #G97
|
|
Stabilire prelucrare cu viteza constanta (m/min)
Stabilire prelucrare cu turatie constanta
(rot/min)
|
G98
#G99
|
G94 #G95
|
|
Stabileste considerarea avansului in
mm/min
Stabileste considerarea avansului in
mm/rot
|
V.2 . Functiile auxiliare - Codurile M
Cod M
|
Descriere
|
Obs.
|
M00
|
STOP PROGRAM
|
|
M01
|
STOP OPTIONAL
|
|
M02
|
SFARSIT PROGRAM
|
|
M03
|
ROTIRE AX ( UNIVERSAL) IN SENS ANTIORAR
|
|
M04
|
ROTIRE AX ( UNIVERSAL) IN SENS ORAR
|
|
M05
|
STOP ROTATIE UNIVERSAL
|
|
M07
|
PORNIRE LICHID DE RACIRE CU PRESIUNE
MARE
|
OPTIONAL
|
M08
|
PORNIRE LICHID DE RACIRE
|
|
M09
|
OPRIRE LICHID DE RACIRE
|
|
M10
|
ACUCERE CUTIE PENTRU CULEGEREA PIESELOR
|
OPTIONAL
|
M11
|
RETRAGERE CUTIE PENTRU CULEGEREA PIESELOR
|
OPTIONAL
|
M13
|
SUFLARE CU AER A TURELEI
|
OPTIONAL
|
M14
|
SUFLARE CU AER AL AXULUI PRINCIPAL
|
OPTIONAL
|
M15
|
OPRIRE SUFLARE CU AER
|
OPTIONAL
|
M17
|
BLOCARE MASINA
|
COMANDA CARE SE SPECIFICA DOAR IN MODUL
DE OPERARE MDI
|
M18
|
ANULAREA BLOCARII MASINII
|
COMANDA CARE SE SPECIFICA DOAR IN MODUL
DE OPERARE MDI
|
M19
|
ORIENTARE UNGHIULARA A AXULUI
MASINII
|
OPTIONAL
|
M24
|
PORNIRE CONVEIOR DE SPAN
|
OPTIONAL
|
M25
|
OPRIRE CONVEIOR DE SPAN
|
OPTIONAL
|
M29
|
TARODARE RIGIDA (FARA COMPENSARE)
|
|
M30
|
SFARSIT DE PROGRAM SI DERULARE DE LA
INCEPUT
|
|
M50
|
ALIMENTARE STRUNGULUI CU MATERIAL
|
|
M54
|
CONTOR PIESE
|
|
M84
|
ROTIRE TURELA IN SENS ORAR
|
|
M85
|
ROTIRE TURELA IN SENS ANTIORAR
|
|
M88
|
CHEMARE SUBPROGRAM
|
|
M89
|
SFARSIT SUBPROGRAM
|
|