1

COMANDANUMERICASISTATDECALCULATOR

Se poate spune c un echipament este cu comand numeric dac instruciunile care permit punerea n funciune a mainii sunt transmise a aceasta n form codificat.

Admind aceast definiie atunci prima main-unealt cu comand numeric a fost maina de esut a lui Jacquard (1800) care avea ca port-program o band perforat.

Comanda numeric a mainilor-unelte este un procedeu de comand aprut n anii 1950. ea a fost dezvoltat n USA ncepnd cu 1942 pentru a satisface nevoile industriei aeronautice: realizarea suprafeelor complexe cum ar fi paletele elicei elicopterelor sau buzunarele de diverse forme n panouri mari de aluminiu.

M

M

Masa

Comandaavansului

dupa axa ZM

Brosa

Piesa

Panoude comanda

Comandaavansului

dupa axa YComandaavansuluidupa axa X

Figura 1. Frez cu comand numeric.

Iniial aceste echipamente dispuneau de organe de comand acionate prin cablu iar introducerea datelor se fcea prin cartele perforate. Cu apariia microprocesoarelor i progresul electronicii, costul acestor echipamente a sczut pn prin anul 1970, toate ofereau capaciti pentru tratamentul informaiilor importante. Suporturile i transmiterea de date au putut fi asigurate cu ajutorul disketelor, benzilor magnetice etc.

Aceast evoluie care a autorizat tratamentul de date n timp real, a permis creterea posibilitilor oferite de acest tip de comand i a favorizat integrarea acestor acestora n construcia de echipamente automatizate.

Introducereamanuala

sau automata a programelor

Vizualizarea datelor pentru controlul sistemului

Interfata reteasau calculator

pentru incarcare/descarcareprograme

Ecran

Director de comandaa procesorului

Automatprogramabil

Tastatura

MASINA - UNEALTA

Cititorde axe

2

Figura 2. Reprezentarea schematic a unui echipament clasic cu comand numeric. Utilizarea comenzii numerice (CN) nu se limiteaz numai la maini-unelte cu care se

ndeprteaz material cu ajutorul unor scule cu ti, ea este prezent la toate instalaiile de decupat cu fascicol laser, la prelucrarea prin electroeroziune, la mainile cu fir, la operaiile de asamblare etc. ea se ntlnete de asemenea astzi la comanda meselor mainilor de msurat tridimensionale, roboi i alte echipamente.

Capitolul2.Avantajeletehniceieconomicealecomenziinumerice n anii 70 80, era frecvent tentaia s se spun c comanda numeric nu era rentabil

dect la realizarea seriilor mari de piese sau la generarea suprafeelor complexe cu profil evolventic. Aceast judecat era n parte justificat dac se ine cont de greutatea cu care se realiza pregtirea fabricaiei i programarea (numeroase calcule geometrice fcute de mn, timpi de schimbare a tehnologiilor mari, iar dispozitivele de nregistrare i citire a informaiilor dificile i laborioase).

La vremea respectiv capacitile slabe de calcul ale echipamentelor electronice de comand nu permiteau s se efectueze n timp real corecii legate de geometria sculelor i restriciona programatorul s defineasc traiectoriile axelor pentru fiecare scul sau punct generator de pe fiecare scul. Astfel spus, el trebuia s scrie programul pentru o scul dat iar iar ascuirea oblig la corecia programului. n paralel cu aceasta, costul ridicat al echipamentelor nu poate fi autorizat dect la seriile mare i consecutive de fabricaie.

Astzi, comanda numeric poate fi utilizat ntr-o manier economic n cazul seriei mici sau pentru fabricaii individuale de piese, fr ca acestea din urm s aib forme complicate.

n exemplul din figura 3, relativ la o plac pe care se efectueaz guriri simple i filetare, se observ c la realizarea unei piese aveam un ctig de 1h 15 fa de prelucrarea pe maini-unelte convenionale, n timp ce la prelucrarea a 2 piese ctigul este de 4h i 15 iar la o serie de 10 piese deja se ajunge la un ctig aproximativ de 40h.

Acest ctig de timpi n execuie provin din cheltuielile mai reduse de punere n fabricaie i tratament de date pentru un reper.

196

196 20

Material prelucrat: - oel; Viteza de achiere: 8 15 m/min.; Seria de fabricaie 3 12 piese;

Figura 3. Piesa de realizat.

3

Prelucrarea pe maini convenionale Prelucrarea pe MUCN

Prelucrarea unei piese

1h10

prelucrare5h 45

1h10

1h30Prelucrare

Castig1h15

3h

Programare

Prelucrarea a dou piese prelucrare

5h 45

1h30PrelucrareCastig4h 15

Prelucrarea a 10 piese

Prelucrare: - prima pies: 6h 55 - 2 10 piese: 9x5h45TOTAL: 58 h 40

Castig39h 30

Prelucrare - prima pies: 5h 40 - 2 10 piese: 9x1h30 TOTAL: 19h 10

Figura 4. Timpi de realizare a piesei din figura 3 pentru prelucrarea pe maini-unelte convenionale i cu comand numeric

Informaiile iniiale, c prelucrrile pe maini-unelte cu comand numeric sunt nerentabile

trebuie actualizate. Asistena informatic permite definirea mai rapid a modelului geometric al piesei, a

proiectrii rapide a tehnologiei de prelucrare, calcule rapide i n timp real pentru stabilirea condiiilor de operare. n acest context, timpii necesari pentru asigurarea programrii pot fi redui la jumtate i timpii de execuie a celor 10 piese de asemenea pot fi redui la jumtate.

Aceste avantaje sunt datorate n general aportului tehnic adus de comanda numeric, dar sunt mult mai vizibile n cazul programrii asistate de calculator care elimin i restriciile legate de timpii i costurile de programare.

Ea permite: scoaterea n exteriorul postului de lucru a sarcinilor legate de modelarea geometric, cinematic

i tehnologic a procesului de prelucrare; reducerea timpilor pentru mersul n gol prin realizarea n regim automat a secvenelor procesului

de prelucrare: prin punerea n poziie de lucru a sculelor cu viteze de avans rapide, prin schimbarea automat a sculelor, prin schimbarea automat a vitezelor cu ajutorul variatoarelor; reducerea numrului de operaii care erau necesare pentru efectuarea de lucrri precise: trasare,

utilizare de lunete, eliminarea dispozitivelor de copiat; realizarea de suprafee complexe prin deplasarea dup mai multe axe simultan i posibilitatea

realizrii de piese cu suprafee mult mai apropiate de necesitile funcionale; definirea condiiilor optimale de lucru, pentru c aceste maini ofer posibilitatea de a face s

varieze continuu viteza de lucru i astfel crete dura de via a sculelor; diminuarea gradului de implicare a factorului uman, prin creterea gradului de automatizare a

echipamentelor i diminuarea sarcinilor de control, care sunt efectuate n timpul derulrii operaiilor de prelucrare, de echipamente speciale; posibilitatea de a asigura flexibilitatea n raport cu evoluiile tehnice actuale n materie de

moduri de schimbare a sculelor, de proiectare geometric i tehnologic sau utilizarea unor sisteme de tratament de date CFAC (Concepia Fabricaiei Asistat de Calculator).

4

integrarea echipamentelor periferice (dispozitive pentru msurarea sculelor, manipulatoare, roboi etc.) sau integrarea MUCN n ansamble automatizate (celule flexibile, linii de fabricaie), figura 5.

Figura 5. Comanda direct a mainilor-unelte.

O alt percepie a interesului economic pentru comanda numeric este de a evalua timpii

unde o main unealt efectueaz lucrri din domeniul de prelucrare optim pentru care a fost proiectat.

n paginile urmtoare, sunt prezentai timpii efectivi de productivitate pentru diverse maini n funcie de gradul lor de automatizare i numrul de ore de disponibilitate dintru-un an calendaristic, figura 6.

An calendaristic (8766 ore)

1763

1615

1536

15% 18% 32% 35%

230h 35% 10% 25% 30%

538h67% 8% 13% 12%

1029htimp real de

aschieretimp de reglare

pozitionareschimbare

sculaschimbare

piesa

Masini-unelteclasice

Masini-unelte cucomanda numerica

Centr de prelucrare cuschimbare automata asculelor si paletizare

Figura 6. Productivitatea comparat pentru diverse categorii

de maini-unelte i gradul de automatizare. Se observ din figura 6 c o main unealt prelucreaz propriu-zis doar 10-15% din timpul

efectiv de producie, diferena pn la 100% fiind timpi pentru reglat, poziionat, schimbat scul sau pies. Automatizarea i comanda numeric a permis dublarea de la 230h la 258h a timpului ct maina produce achii. Schimbarea automat a sculelor, reglajul automat i schimbare piesei la sfritul procesului de prelucrare a condus la un timp real de prelucrare propriu-zis de aproximativ

5

65%. Evident aceast analiz a ignorat durabilitatea sculei i opririle din motive de pan sau organizare.

Relativ la aportul tehnic i economic al comenzii numerice, se pot concluziona urmtoarele: - comanda numeric permite progresul spre excelen n fabricaie pentru c ea asigur: precizie ridicat, repetitivitatea ei, fiabilitate - flexibilitate i calitate, indispensabile ntr-o economie de pia. - comanda numeric asigur fabricaie de piese cu eforturi materiale i financiare minime.

n consecin, sistemul de fabricaie actuale trebui s-i regndeasc activitatea n termeni de productivitate, fiabilitate si flexibilitate, comanda numeric contribuie la realizarea acestor obiective.

Capitolul3.PrincipiulmainilorcuComandNumeric Ca i n cazul mainilor tradiionale este necesar de a avea un birou de proiectare

constructiv care s furnizeze modelul geometric al piesei de executat pe suport magnetic sau electronic i un birou de proiectare tehnologic.

3.1Pregtireaprogramului n funcie de mijloacele puse la dispoziie tehnologului realizeaz programul de execuie pe

MUCN, figura 7: - fie prin programarea manual prin analiza i calculul traiectoriei sculelor i redactarea unui program pe hrtie in limbaj CN. Acest program poate fi scris direct pe tastatur sau poate fi editat n funcie de maina utilizat pe benzi, diferii supori magnetici sau memorie RAM etc. - fie utiliznd un calculator ajutat de un postprocesor (program de traducere sintax) i un program pentru editarea programului ce va fi adoptat, transformat prin postprocesor la nevoile mainii.

Desenpiesa

Gama deprelucrare

Modelareageometrica

a piesei

Calcule

Programarea manuala

Redactareaprogram

Editareprogram

Conventional

Pre-procesor

Tratament

Alegerea MUCNsi a procesorului

Program

Programare asistataa CN

Programoperational

Program

Limbajul evoluatajutat de sistemul

de clcul si alegereaconditiilor optime

Programare asistatacentralizata cu

ajutorulcalculatorului

Etape automateexecutate in

exteriorulMUCN

Etapemanuale

6

Figura 7. Modaliti de programare a MUCN. Trebuie subliniat c n situaia programrii asistate, utiliznd limbaje evoluate

conversaionale aceste adoptri decurg automat.

3.2ProgramulnC.N. Programul n comand numeric a mainii este realizat n raport cu triedrul triortogonal

drept de referin, ales de programator, denumit originea programului OP cu originea ntr-un punct singular n raport cu care se definesc cotele punctelor caracteristice ale traiectoriilor sculelor. Acest sistem de referin indic n mod egal i orientarea semifabricatului pa masa mainii. Programul descrie tipul operaiei ce urmeaz a se efectua, traiectoriile de asigurat pentru scule sau localizarea operaiilor de prelucrare, numrul sculei i condiiile de operare. Programul este deci o succesiune de instruciuni bine definite sau astfel supus nimic nu este lsat la ntmplare.

OP

OP

Punct de reglaj

Cala de dimensiunicunoscute

Masa

Z

Z

a) frezare.

b) strunjire.

Lungimea sculei

Piesa

Piesa

Scula etalon

Scula etalon

Lungimea sculei dupa ZPunct de reglaj

Figura 8. Exemplu de reglaj a originii programului pentru frezare i strunjire.

Pentru a realiza un program corect, operatorul pe maina-unealt cu comand numeric

(MUCN) trebuie: - s poziioneze corect semifabricatul n sistemul referenial de axe al mainii, respectnd

orientarea stabilit de programator i urmrind ca traiectoriile programate s nu ias n afara suprafeelor de lucru ale mainii;

- stabilirea n comand mainii a poziiei originii OP n raport cu reperul legat de masa mainii, care este de obicei originea dispozitivului de msur.

Este bine de reinut diferena care exist ntre ele:

7

- originea programului OP i originea piesei Op - originea piesei este punctul unei piese brute, modelul sau nceputul prelucrrii. El va trebui s in cont eventual de decalajul ntre OP i Op;

- originea mainii Om i originea sistemului de msurare OM: primul fiind materializat de originile traiectoriilor pe fiecare ax. Ea este cteodat decala de originea echipamentului de msur i acest decalaj este luat n seam n cadrul procedurii automate de deplasare.

OM

Op

Y

Z

X

Piesabruta

Piesafinita

OM - originea masiniiOp - originea piesei

Cursa dupa Y

Cur

sa d

upa

Z

Cursa

dupa

XMasa

Figura9. Sistemele de coordonate ale mainii i piesei.

3.3.Luareanconsiderareageometrieiscule n afara acestor reglaje, unitatea de comand va trebui s fie informat, pentru fiecare scul,

despre poziia spaial a prii active a sculei cci maina piloteaz numai un punct perfect definit (acela care a servit pentru reglajul originii OP), fie pe vrful sculei (freze, burghie) sau pe partea activ a sculei etalon. Pentru aceasta este necesar s se introduc dimensiunile caracteristici ale sculelor, definite n raport cu acest punct caracteristic.

Aceste dimensiuni depind de tipul sculei i sunt msurate: - manual pe main, echipat uneori cu palpatoare sferice; - pe un banc de prereglaj mecanic sau optic cu (fr) schimbare direct prin legtur cu

memoria mainii. Scopul legturii este reducerea timpilor mori.

8

lR

Lz

Lx

Figura 10. Dimensiunile de care trebuie inut seama la stabilirea

coreciilor legate de geometria sculei.

Cnd ansamblul acestor operaii este efectuat se procedeaz mai nti la o simulare i apoi

la executarea unei piese de prob. Dac se poate simula programul pe calculator i s-a vizualizat grafic simularea atunci este

bine dac nu trebuie validat programul: - fie prin execuia unei piese n gol; - fie utiliznd reprezentarea grafic a comenzii; - fie prin realizarea unei piese dintr-un material uor prelucrabile (rin etc.) n scopul evitri

riscului de ciocnire; Prima pies este executat n general n modul main bloc cu bloc utiliznd

posibilitile de reducere a vitezei de avans prin poteniometre. La comanda numeric calitatea execuiei i precizia mainii depinde de modul cum este

realizat programul i efectuat reglajul. Pe sistemele automatizate calitatea fazei de pregtire (sau de definire a unui proces tehnologic) determin i calitatea fabricaiei obinute.

Capitolul4.Structurauneimainiuneltecucomandnumeric O main cu comand numeric este nainte de toate o main unealt de precizie asociat

la o comand automat de calitate tehnologia unei maini MUSC nu este simpl: o atenie particular se acord rigiditii, reducerii frecrilor i controlul adaptiv al forelor de achiere i inerie nainte de a executa micri frecvente cu viteze i acceleraii ridicate.

Pentru realizarea deplasrilor marea majoritate a constructorilor de maini-unelte au adoptat ghidajele pe glisiere cu galei i antrenarea prin uruburi cu bile pretensionate.

4.1Directoruldecomand Toate comenzile numerice sunt astzi cu microprocesor ncorporat fie integral n directorul

de comand, fie aparinnd unui calculator situat n tabloul de comand al mainii n comand direct. Legtura ntre partea informatic proprie i main este asigurat printr-un automat

9

programabil care asigur gestiunea captorilor i acionrilor prin programe specializate care asigur controlul i deservirea axelor.

Automatul joac rol de interfa inteligent ntre directorul de comand (care are, aprioric, un caracter universal) i particularitile mainii, fiind deci constructorul de MUCN cel care asigur programarea automatului pentru al adapta la gestiunea organelor de execuie ale mainii.

Directorul de comand are misiunea principal de a interpreta i a face executabil programul-pies scris ntr-un format normalizat denumit program manual de programare sau cod ISO. Fiecare linie din program cuprinde mai multe instruciuni relative fie la deplasri, fie la condiiile de operare.

Pentru mainile de strunjit, de exemplu, care reprezint majoritate aplicaiilor, deplasare este definit indicnd natura deplasrii (rectilinie, circular) i coordonatele punctelor dorite.

Directorul de comand cunoscnd poziia actual a sculei n raport cu piesa calculeaz punctele intermediare pentru atingerea punctelor definite n blocul de instruciuni. Ordinul de deplasare se execut transmind la axe succesiunea de schimbri de vitez care genereaz, prin micro-deplasri consecutive, deplasarea global programat (figura 113) aceste valori sunt calculate de interpolatoare de axe.

Arhitectura unei comenzi numerice simple este ilustrat n figura 11. Plecnd de la microprocesor se gsete o memorie ROM care stocheaz softul sistemului, o memorie RAM care stocheaz programul pies, adesea un interpolator care efectueaz calculele sub controlul microprocesorului plecnd de la datele pe care acesta din urm la furnizeaz. Paii diferii de interpolare sunt trimii la sistemele de comand ale axelor. O cale comun de comunicare (figura 12) asigur legturile i primirea informaiilor date de traductorii de vitez.

ROM

RAM

MICROPROCESOR

Ecran

InterfataE/S

Pupitru

RS 232C

Lector

Perforator

Punerea in miscare a arboreluiprincipal si a miscarilro de avans

AUTOMAT PROGRAMABIL

InterpolatorAxa X

InterpolatorAxa Y

InterpolatorAxa Z

Axa X Axa Y Axa Z

Comanda si aservire

Figura 11. Schema de principiu a unui director de comand cu microprocesor CN.

10

RS 232C

Periferice:- ecran;- tastatura;- lector;- perforator.

Roata de manaTraductoare de pozitieVariatoare

Memorie de masa: - program piesa; - scule; - variabile;

PROCESORCN

Programare AXE

Automatinterfata

DispozitivNumeric de

ControlDNC

MAGISTRALA DE COMUNICARE

EcranRetea

E/S

Figura 12. Schema magistralei de comunicare.

Automatul programabil asigur gestiunea funciilor auxiliare, adesea de tip totul sau nimic,

astfel ca: punerea n rotaie a AP, comanda adaptiv n funcie de vibraii, schimbare sau indexarea turelei, schimbarea paletei. Poate de asemenea s asigure i funcii mult mai complexe ca: controlul unei jumti de axe, un motor de bro etc.

4.2Interpolarea Pentru a prelucra un profil de pies care nu este paralel cu nici una dintre axe este necesar

s se realizeze deplasri simultane i sincronizate pe mai multe axe. n scopul de a nu fi obligat s codificm n program, toate punctele unei curbe n vederea realizri punct cu punct, directorii de comand au fost dotai cu interpolatoare, adic cu instrumente de calcul, care plecnd de la coordonatele a dou puncte (de plecare i de sosire) calculeaz un numr mare de puncte intermediare ntr-o manier n care traiectoria sculei s fie efectuat cu o precizie fix depinznd de performanele calculatorului utilizat i de calitatea prii operative (variatoare, traductoare etc.).

Toate mainile ofer astzi posibiliti de interpolare liniar i circular (figura 13) care sunt materializate prin funciile G1, G2 sau G3 fr mainile punct cu punct utilizate la gurire, sudare punct cu punct etc.

Liniar Circular

a) principiul de punere n poziie prin interpolare.

11

b) strunjire.

c) frezare.

Figura 13. Interpolarea liniar sau circular.

4.3Naturainstruciunilor Vom avea 2 tipuri de instruciuni:

- cele care privesc natura aciunilor de efectuat i care vor preveni directorul de comand s utilizeze un algoritm particular (adic un modul de program) de exemplu pentru a pilota o scul la dreapta sau la stnga dup conturul programat: ele fiind toate apelate printr-o adres G. funciile G sunt denumite i funcii preparatorii.

- cele care trateaz condiiile operatorii i care privesc automatizarea: numrul i caracteristicile sculelor, gama de viteze i sensul de rotaie al AP etc. i care sunt cunoscute sub denumirea de funcii auxiliare (funcii M). Adresa de apelare este M

n sfrit microprocesorul genereaz intrrile i ieirile cu perifericele de comunicare: pupitru, tastatur, ecran afiare, interfa de introducere programe etc.

4.4Introducereaprogramelor Benzile perforate au constituit primele moduri de schimbare a programelor de lucru pe

MUCN. Limea lor era de ol i datele erau nregistrate caracter cu caracter pe 8 piste paralele

12

(coloane) n cod ISO (figura 14), o a noua pist (serie continu de guri) servete la asigurarea antrenrii n micare a benzii. Informaiile sunt codificate binar i prezena unei guri semnaleaz un bit pe pista corespondent.

StergeRetur sanieSfarsit de bloc

NulTabulatie

Retur in spate

Piste

2 3 4 5 6 7 8 9 % Spatiu

Inceput de programSfarsit comentariuInceput cometariu

12

345

67

8

Figura 14. Codificarea ISO pe band.

Spaiul ntre guri este de 0,1 oli: cea ce asigura o distan de nregistrare destul de slab

(aproximativ 10 octei pentru o band de 25 m). Viteza de lectur a benzilor este asigurat printr-un lector cu celule fotoelectrice cu o vitez de 200 pn la 1000 caractere pe secund. Benzile aveau o durat de via destul de redus: 15 lecturi pentru benzile de hrtie i 50 pentru benzile din plastic. Din acest motiv benzile au fost abandonate progresiv pentru a fi nlocuite prin portprograme cu citire direct cu lectori magnetici pentru diskete.Avantajele suporilor magnetici nu const numai n viteza de lectur ci i n mare densitate de nregistrri i o punere n practic mai uoar.

Transmiterea informaiilor ntre diverse echipamente este realizat prin magistrale de comunicare constnd din fibre optice care permit circulaia informaiilor n ambele sensuri simultan cu debite care pot ajunge la 20Mb/s. 0 logic i 1 logic este transmis printr-un semnal de tensiune respectiv pozitiv sau negativ cu un nivel maxim de 3v. un protocol de comunicare trebuie s coordoneze accesul pe magistrala de comunicare i secvenele de emisie i recepie i s permit corecia erorilor de transmitere.

Integrarea MUCN n ansamble importante, carere grupeaz mai multe maini i sisteme automatizate, necesit punerea n oper a unor resurse locale industriale pentru generarea ansamblurilor de activiti i interconexiuni de echipamente eterogene, pentru asigurarea calitii transmisiilor n medii ostile (parazite) i respectarea vitezelor de transmisie adaptate la natura aciunilor pilotate.

4.5.Traductoaredepoziieivitez Precizia susceptibil a fi atins pe MUCN este dependent de precizia de msurare a

poziiei sau altfel spus de controlul deplasrilor. Pe mainile de calitate directorul de comand cunoate poziia de atins i poziia real a elementului mobil. Aceste valori sunt comparate pentru a deduce deplasarea de efectuat.

Natura acestui program (abaterea ntre poziia proiectat i cea real) depind de natura traductorilor de poziie utilizai: care pot fi de natur analogic cu traductori inductivi (rigle INDUCTOSIN) sau de tip numeric (variaia prin increment) cu traductori optice (discuri sau rigle gradate) figura 15, 16.

13

a) Msurarea direct a poziiei. 1 cititor; 2 rigl gradat.

b) Msurarea indirect a poziiei. 1 mas; 2 disc gradat;

3 urub ; 4 generator de semnal

c) msurarea direct a poziiei 1 motor; 2 mas; 3 sistem de msurare; 4 urub cu bile; 5 piuli special.

Figura 15. Captor incremental de deplasare liniar.

a) Msurarea poziiei absolute.

M originea mainii; 1 scar de msurare binar; 2 poziia actual a mesei;

b) Msurarea poziiei relative.

1 rigla gradat; 2 poziia anterioara a mesei; 3 poziia curent a mesei; 4 masa n poziia de referin;

14

Condesator

Retea de tratat

Rigla de sticla

ReticulaCelula

fotosensibila

Lampa

Figura 16. Modaliti de citire incremental i relativ.

Precizia de msurare depinde de rezoluia captorului (sub un micron) i de localizarea lui n lanul cinematic al deplasrilor, cea mai bun msurare obinndu-se cnd unul din elementele captorului este fixat pe elementele mobile de controlat, se evit astfel erorile datorate deformaiilor elastice ale diferitelor organe de maini supuse eforturilor de comand. Precizia este atunci de ordinul a 1 micron.

Pentru a mbunti poziionarea i traiectoria este convenabil de asemenea se a controla viteza de deplasare: captorul de viteze putnd fi de 2 tipuri: analogic dac se utilizeaz un dinamometru, sau incremental prin descompunerea impulsurilor luminoase plecnd de la un disc perforat sau cu dini periferici.

Se va gsi deci pe MUCN diverse nivel de deservire: - comenzile poziiilor simple fr bucle i retur: se ntlnesc pe mainile de slab capacitate.

Ele utilizeaz n general motoare pas cu pas comandate de un numr de impulsuri proporional cu deplasarea de asigurat. Sub aciunea cuplului rezistent se poate ntmpla ca rotaia s nu corespund exact n ordine i de aceea aceast tehnic este rezervat echipamentelor uoare.

- deservirea cu bucle retur n poziie sunt capabile s compare instantaneu poziiile elementelor mobile cu valorile stabilite, figura 17.

Pozitiastabilita

+ +- -

Vitezastabilita

Bucla de feedbackpentru viteza

Generatortahometric

Colisou

Traductorde pozitie

Bucla de feedback pentru pozitie

Surub micrometric

Figura 17. schema de principi a deservirii axelor.

Se utilizeaz motoare de curent continuu cu colector la care cuplul motor proporional cu

curentul indus. Acest tip de comand nu asigur o proporionalitate foarte precis cnd vitezele sunt

15

ridicate. Din cnd n cnd se utilizeaz motoare sincrone autopilotate care ofer o montare i ntreinere uoar.

- deservirea cu bucle auxiliare de vitez (figura 16) n scopul regularizrii vitezei motorului la viteze uoare, pentru a putea realiza comanda de decelerare n vederea asigurrii unei opriri la valoarea stabilit pentru viteza redus i fiind posibil astfel poziionarea cu precizie, figura 17.

Deservirea analogic tinde tot mai mult s fie nlocuit cu deservirea numeric care

permite utilizarea microprocesoarelor pentru un control mai bun, viteza motorului broei asigur n acest caz o bun precizie a vitezei de rotaie cu o abatere de 1% la un interval de variaie de 1 la 100 i timpi de rspuns inferior la 1 secund.

4.6Eroareadeurmriresaudeavans Pentru deplasarea n lungul unei axe, ntrzierea dinamic antreneaz un uor decalaj n

timpul dintre ordinul de execuie i execuia propriu-zis, ceea ce nu are nici un efect asupra poziiei ateptat de respectiva aciune. Pentru toate deplasrile care nu au loc parale cu axele, aceste ntrzieri dinamice antreneaz o deformare a traiectoriei reale, n raport cu traiectoria programat, funcie de viteza de deplasare, figura 18.

X

YY

X

Traiectoria reala

Figura 18. Abaterea traiectorie reale executat de scul fa de traiectoria programat.

Pentru a remedia acest decalaj (abaterea) se utilizeaz o bucl de feed-back pentru a face

s varieze ctigul de acceleraie dintr-un lan de deservire a unei axe.

4.7Pupitruldecomand Tastatura de comand constituie interfaa care autorizeaz interveniile operatorului:

- introducerea manual de date, programe bloc cu bloc (nefiind permis nici o schimbare n procedurile automate);

- introducerea coreciilor de scul dac nu exist legtur ntre bacul de msurare i directorul de comand;

- modificarea coreciilor pe parcursul derulrii procesului de prelucrare n funcie de uzura sculelor;

- generarea unui diagnostic de erori n programul-pies sau corecii;

16

- localizare semifabricatului n sistemul de coordonate ale mainii, definind originea piesei; - localizarea punctului de origine a programului; - alegerea unei condiii de funcionare a mainii: automat, manual, semiautomat; - n funcie de CNC existente pe main introducerea programelor de nvare.

Operatorul dispune de un ecran de vizualizare care afieaz:

- programul curent, blocul curent, funciile curent, starea variabilelor i parametri tehnologici; - greeli de sintax; - momentele de pan ale maini; - valorile introduse pentru corecia traiectoriilor; - coordonatele punctului curent; - erorile care apar; - meniuri; - piesa de prelucrat, scula, semifabricatul pentru controalele dotate cu ecran grafic.

n ultimul timp ecranele sunt de tip grafic i permit vizualizarea traiectoriilor programului. Tastatura permite introducerea de date alfanumerice, de a efectua manual deplasri, de a dispune de funcii de comand pentru definirea modului de lucru, reprezentate prin simboluri normalizate, figura 20.

Pe tastatur se disting mai multe zone: a) zona de gestiune pentru modelare geometric; b) zona alfanumeric pentru editarea de programe, a unor blocuri de comand sau orice alte

informaii numerice sau alfanumerice; c) zona de alegere a modului de lucru: automat, bloc cu bloc, manual, semiautomat; d) zona de pilotaj manual i intervenie (poteniometru oprire avansuri, corecie uzuri scule

etc.); e) zona de alegere a modurilor care d acces la diferite moduri de lucru:

modul editare program; mod editare suprafa de lucru a mesei; mod executare a programului automat; mod executare a programului bloc cu bloc; mod introducere manual de date; mod manual care deblocheaz comanda:

1. comenzile axelor; 2. poteniometre de reglare a vitezei; 3. oprire deplasri;

17

a)

b)

c)

18

d)

e)

f)

Figura 19. Exemple de pupitre de comand.

a) elemente componente; b) e) diferite configuraii; f) modul de pilotaj manual.

?

%

Suport de informaii

Derulare rapid nainte

Derulare rapid napoi

Incidente pe band nceput program

%

%

?

Sfrit program Retur la nceputul programului

Rebobinare la sfritul

programului

Eroare de programare

Simbol de program

19

N

N

Citire continu Avans cu cercetare Retur la cercetare

Avans cu cercetare a nr. de bloc

Retur cu cercetare nr. de bloc

Program cu funcionarea

mainii

Lectur continu cu funcionarea

mainii

Avans bloc cu bloc

Sfrit de program

Oprire opional a programului

Simbol origine Poziie iniial de referin Originea mainii Decalaj de

origine Decalaj de

corecie

?

Programare

absolut Programare

relativ Poziia real Eroare de poziie

Poziionare de precizie Simbol memorie

Introducere de date n memorie

Citire date din memorie Revenire la zero

?

?

Deplasare date n

memorie Eroare de memorie

Corecia lungimii sculei

Corecia lungimii sculei Corecie de raz

Corecie de diametru

Corecie de raz de scul

Figura 20. Principalele simboluri ntlnite pe panourile de comand

a mainilor-unele cu comand numeric.

20

Capitolul5.Reperareapoziieiuneisculenspaiuldelucru

5.1.Desemnareasistemuluideaxelegatdescul Indiferent de tipul mainii, este necesar s putem defini n fiecare moment poziia sculei n

spaiu n raport cu piesa. Pentru aceasta, scula se raporteaz la un sistem de axe legat de maina-unealt, figura 21.

Direcia axei OY este orientat la 900 fa de axa X n sens trigonometric. Prin definiie (norme, STAS-uri) axa Z este totdeauna axa arborelui principal, adic: axa sculei la frezare; axa piesei la strunjire; axa broei n care se fixeaz electrodul-scul la eletroeroziune; axa fascicolului laser, la mainile de prelucrat cu laser.

Rezult c planul XY, la frezare, este planul mesei mainii. Sensul pozitiv al axei Z este astfel stabilit ca atunci cnd cota Z crete scula se ndeprteaz de pies. Axa X este axa micrii principale perpendicular pe Z, iar axa Y completeaz triedrul triortogonal drept (figura 21).

La redactarea unui program, se consider totdeauna micrile sculei n raport cu piesa.

a) triedrul drept. a) denumire axe.

Figura 21. Definiia axelor de coordonate.

Cteva exemple sunt date n figura 22, relativ la un strunguri i freze cu comand

numeric.

21

a) freze;

b) strung;

Figura 22. Axele de coordonate la diferite maini cu comand numeric.

Pe fiecare ax constructorii de maini-unelte aleg un punct origine de msur plecnd de la care deplasarea este controlat.

22

5.2Sistemedecotare Directorul de comand trateaz totdeauna cotele reperat n raport cu punctul origine de

msur indiferent de modul de msurare.

5.2.1Originilesistemelordeaxedecoordonatedepeomainunealt Originea mainii este, pentru fiecare ax un punct definit de constructor, acela unde el a

plasat reperul care servete la cunoaterea poziiei elementelor mobile. La punerea sub tensiune este necesar s fie aduse toate organele mobile n aceast origine (poart denumirea de iniializare a sistemului de msur) n afar de cazurile cnd avem rigle sau discuri codificate. Pentru uurina materializrii acestei originii maina, ea poate fi diferit de aceea care este pus la dispoziia utilizatorului pe de o parte pentru localizarea piesei n raport cu maina, iar pe de alt parte pentru situarea punctelor de referin a programului n raport cu piesa.

Punctul origine-main este introdus cu funcie de restricie tehnologic, n timp ce punctul origine-msur este definit n raport de restriciile funcionale (de exemplu suprafaa frontal a broei).

Originea-msur este definit de constructorul mainii pe fiecare ax n raport cu care se efectueaz deplasrile programate. Acest punct definete poziia triedrului de referin al mainii. Originea-msur este punctul de coordonate absolut (0, 0, 0) i corespunde adesea cu poziia extrem a elementului mobil pe diferite axe.

Originea piesei Op este un punct al piesei care permite poziionarea ei n sistemul referenial al mainii:

fie direct, utiliznd un montaj (dispozitiv) bine cunoscut. Diferite piese, poziionate succesiv pe maina-unealt vor avea aceeai poziie spaial;

sau manual cu ajutorul calelor i comparatoarelor. Originea piesei este stabilit de operator. Punctul origine-pies Op (p este utilizat pentru

pies iar P pentru program) este definit de operator. Origine program OP este punctul piesei pe care programul l-a memorat pentru a defini

cotele introduse n program. Este o origine independent de sistemul de msur al mainii, ea este adesea aleas n funcie de uurina pe care o ofer pentru definirea cotelor. De remarcat c atunci cnd semifabricatul este fixat pe main axele reperului-program trebuie s fie paralele cu acela ale mainii. Originea programului este comunicat de programator operatorului.

23

OP

Y

XOM

X

Z

Op

Y

yp

zpxp

OM - Origine masuraOP - Origine ProgramOp - Origine Piesa

Punct palpare pecele trei suprafete

a) principiu de obinere a coordonatelor;

b) exemplu.

Figura 23. Coordonatele originii piesei n sistemul de referin al mainii.

Capitolul6.Organizareaunuiprogramncomandnumeric

24

6.1Structurageneralalimbajului Programul este constituit dintr-o suit de aciuni total definite, linie cu linie, fiecare linei

constituind un bloc de informaii denumit fraz. Fiecare bloc cuprinde cuvinte care constituie o informaie, fiecare cuvnt ncepe printr-o adres care d un sens fizic datelor numerice care urmeaz. De exemplu X 25,30 semnific o deplasare dup axa X la cota 25,3 mm, iar S 100 nseamn c turaia pentru arborele principal este de 1000 [rot./min]. adresa asigur fr ambiguitate identificarea informaiei i separarea cuvintelor.

nceputul de program este menionat prin utilizarea simbolului %. Comentariile ca definiiile explicite de nume de piese, pot, n cazul anumitor directoare de comand, s fie menionate utiliznd un simbol distinctiv, de exemplu punndu-le ntre paranteze. Fiecare fraz poate ncepe printr-un cuvnt-numr (litera N urmat de un numr, ex. N55). Noi vom utiliza n continuare numr de fraz pentru a efectua bucle n program i astfel s evitm s rescriem anumite pri. De asemenea, el servete pentru a indica utilizarea modului cutarea numrului de secven care permite demararea unui program pe secvene, altul dect cel de nceput.

De notat este c la fel ca i n programele informatice i n programele cu comand numeric este de dorit ca numerotarea frazelor s se fac n ordine cresctoare.

6.2.Organizareaunuifraze. Majoritatea mainilor accept fraze de format variabil, adic nu se pune n fraz dect

informaiile necesare frazei respective nefiind necesar s se repete informaiile deja furnizate. De exemplu dac se vrea deplasarea dintr-un punct de coordonate (X1,Y1, Z1) n punctul de coordonate (X1,Y2) nu se va da n fraza privitoare la aceast aciune dect valoarea coordonatei care se modific, n cazul nostru Y2.

O deplasare nu se va efectua dect dup axa care a fost cerut explicit. Exist dou tipuri de fraze utilizate la programarea n comand numeric:

fraza de format fix care impune respectarea ordinului, poziia, nr. de cuvinte i dimensiunea lor dup un format fix;

fraza de format variabil este mai utilizat deoarece permite s nu se menioneze dect informaiile realmente necesare. De exemplu n cazul procesorului Numeron 760:

N001 G1 X150 Y200 S10 F150 M3 N002 G2 Z300 R50 N003 G1 X100

6.3Formatulfrazei Adresele utilizate uzual n componena unei fraze sunt:

N pentru numr de bloc; G pentru funcii preparatorii; X, Y, Z pentru coordonatele principale ale punctului de atins; A, B, C pentru coordonate unghiulare; u, v, w - pentru deplasri secundare paralele cu axele X, Y, Z; i, j, k pentru coordonatele centrului cercului sau a unui arc la interpolare circular; S pentru turaia arborelui principal; F pentru viteza de avans; T pentru a desemna scula: numrul sculei este definit prin dou cifre, numr de registru

unde sunt numerotate, mrcile de scule, figura 24.

25

M pentru funcii auxiliare.

Figura 24. Codificare sculelor.

Sub forma cea mai general o fraz are formatul urmtor:

Adrese geometriceFunctii preparatorii

Nr bloc Coord. centrului cerculuila interpolarea circulara

Turatia AP

Viteza de avans

Nr. de scula si registrul asociat

Functiiauxiliare

N 100 G90 G02 X100 Y 150 I75 J125 S 1000 F150 T1 D1 M3 M8

Figura 25. Formatul frazei. Datele numerice alocate fiecrei funcii din fraz depind de tipul echipamentului numeric

specificat n manualul de programare. Coordonatele liniare pot fi programate cu o precizie de 1 m iar cele unghiulare cu o

miime de grad.

6.5.Funciilepreparatorii Definesc apelul programului curent ncrcat n directorul de comand n vederea executrii

unei aciuni bine definite. Ele sunt toate apelate prin adrese de tip G urmate de un numr din intervalul [0 100]; de exemplu G01 sau G1 apeleaz programul de interpolare liniar, atunci cnd se dorete interpolarea circular - G2 sau G3 (dup cum se dorete n sens trigonometric sau invers trigonometric).

Anumite funcii pot defini informaii care figureaz n aval de apelare: de exemplu G90 care indic coordonatele care urmeaz citite sunt n valoare absolut, sau g91 care nseamn c valorile coordonatelor sunt relative.

Anumite funcii preparatorii nu au efect dect n fraza n care sunt menionate, fiind denumite funcii non-modale.

26

Este cazul funciei G4 utilizat pentru definirea timpului de temporizare a unei aciuni. Funcia G4 poate aprea n program i ca funcie de anulare a unei alte funcii preparatorii.

Exemplu: N10 G1 F200 Z-5 S300 M3 N20 G4 F3 ; temporizare pentru 3 secunde N30 X40 Y10 N40 G4 S30 ; temporizare pentru 30 rotaii N50 X .. Observaie:

- cuvintele cu F i S sunt utilizate pentru temporizare doar n bloc cu G4;

- orice avans F i turaie S programat rmn active.

Figura 26. Exemplu de temporizare cu funcia G4.

6.5.1FunciiGdefinindnaturadeplasrii G00 deplasare rapid (paralel cu axele sau la 450). Deplasarea se efectueaz cu vitez

maxim numai la distane mari. La distane mici nu se poate ajunge la regim de deplasare rapid datorit timpilor de accelerare i decelerare. Viteza de deplasare rapid este cuprins n general ntre 10 -70 [m/min] i nu se poate realiza n cazul interpolrilor liniare la 450 i circulare cnd trebuie efectuat continuu controlul vitezei dup dou axe.

G01 - interpolare liniar cu avans de lucru definit cu ajutorul controlului deplasrii printr-o procedur de interpolare.

G02 -G03 interpolare circular cu avans de lucru n planele XY, YZ sau ZX. Deplasarea se face dup un arc de cerc parcurs n sens orar dac este apelat funcia G02 i n sens anti-orar dac este apelat funcia G03. n plus coordonatele punctelor de realizat pot fi calculate dup o procedur trebuind doar s fie indicate raza cercului (cu adresa R) i punctele centrului de interpolare (i, j, k).

Apelarea uneia dintre aceste funcii revoc (anuleaz) celelalte funcii G care sunt n aciune.

6.5.2FunciiGpentrudefinireaplanuluideinterpolare G17, G18, G19 permit alegerea planului de interpolare circular n care se face i

corecia sculei (de raz i lungime), figura 26. Aceste plane sunt respectiv XY, YZ, ZX iar axa arborelui principal a mainii-unelte se orienteaz dup normala la planul indicat.

27

a) frezare;

b) frezare c) strunjire

d) prelucrarea n plane nclinate

Figura 25. Alegerea planului de interpolare.

28

Figura 26. Specificaii pentru o interpolare circular.

Remarci asupra interpolrii circulare, figura 27:

a) dac se programeaz centrul de interpolare este indicat s se fac la egal distan de punctele de plecare i sosire a sculei pentru a obine o precizie de poziie constant pentru cele dou puncte (care sunt influenate de precizia de realizarea poziiei centrului);

b) dac se programeaz raza cercului, se ntlnesc dou situaii: - o deplasare rapid dup traiectoria 2 sau o deplasare mai lent dup traiectoria 1;

c) pentru anumite tipuri de comenzi, Fanuc, Siemens etc. centrul de interpolare (i, j k) se exprim relativ la punctul de plecare a traiectoriei curbilinii.

6.5.3FunciaGpentrupoziionareaoptimasculeinraportcupiesa ntre profilul geometric teoretic i cel real descris de axa sculei la prelucrare exist o

abatere. Ea apare a frezare, de exemplu, cnd se programeaz originea reperului legat de scul (situat pe axa sculei) iar prelucrarea se face cu partea cilindric exterioar.

Centruteoretic

29

Punct fictiv

Traiectoria punctului fictiv

Defect

Punct fictiv

Figura 28. Necesitatea corectrii traiectoriei sculei n raport cu profilul piesei. Funcia G40 - corecie de raz definete poziia axei sculei la frezare n raport cu

profilul piesei sau poziia punctului fictiv la strunjire. Funcia G40 este programat asociat cu funciile G41 i G42, figura 29: G41 poziioneaz scula la stnga profilului piesei; G42 poziioneaz scula la dreapta profilului piesei;

G40 este funcia de anulare corecie poziie comandat prin funciile G41 i G42.

Observaie:

- funciile G41 i G42 utilizate pentru a efectua corecii de raz i lungime a sculelor n raport cu profilul piesei, figura 30, trebuie anulate cu G40 deoarece neanularea lor implic s fie operaionale i la aciunile comandate prin frazele urmtoare.

Figura 29. Poziionarea sculei n raport cu piesa.

Utilizarea funciilor G41 i G42 implic:

pentru unghiuri ascuite exterioare trebuie realizat o reajustare a traiectoriei plecnd de la un unghi determinat de fiecare constructor. Aceast traiectorie suplimentar va asigura pivotarea n jurul vrfului inducnd un arc de cerc de racordare delimitat de cele dou normale, figura 31, dac nu utiliznd traiectoriile decalate paralel cu cele dou laturi ale unghiului, pn n punctul lor de intersecie, caz n care drumul parcurs de scul este mai

30

mare i deci timpii de lucru au valori majorate i un risc de coliziune cu alte suprafee ale piesei ridicat.

Figura 30. Corecie de raz i lungime a sculelor n raport cu profilul piesei.

Traiectoriidecalate

?

Figura 31. Corecia traiectoriei la intersecia a dou segmente.

pentru unghiuri obtuze interioare trebuie limitat traiectoria decalat nainte de a fi atins punctul situat pe normala trasat la extremitatea segmentului. Aceast limit, n cazul unui unghi format din dou drepte, se gsete pe bisectoarea unghiului. Pentru un unghi definit printr-o dreapt i un arc de cerc, traiectoria liniar decalat trebui s fie limitat la intersecia dintre dreapt i raza suprafeei concave, figura 32.

31

Bisectoare

Contur executat

R

R

Centru

Punct calculat

Normala

Figura 32. Decalajul traiectorie n cazul unghiurilor obtuze interioare. La majoritatea directoarelor de comand aceste proceduri de calcul a traiectoriilor decalate

sunt satisfcute dac dimensiunea elementelor succesive ale conturului nu este prea mic n raport cu raza introdus pentru corecie. Aceast situaie nu poate fi rezolvat n cazurile practice, cum ar fi situaiile din figura 33.

Corecia traiectoriei cu funciile G41, G42 trebuie s fie operaional cnd deplasrile de lucru devin efective. Trebuie deci s se apeleze la funciile G41, G42 ntr-o fraz anterioar liniei n care ncepe realizarea conturului de prelucrat. n cazul unor microprocesoare este posibil ca tratamentul secvenial al coreciei traiectoriei s se programeze n aceiai fraz, figura 34.

Influena asupra vitezei de avans: - Viteza de avans este aplicat asupra centrului razei sculei i asupra punctului de achiere: rezult cnd rezultatul operaiei 1 r / R este foarte diferit de 1 (r este raza sculei, R este raza de curbur a traiectoriei), condiiile de achiere foarte ndeprtate de cele dorite i unori cu probleme de calitate la interpolarea circular.

Traiectoria dorita

Traiectoriaefectiv urmata

Figura 33. Tipuri de contururi care ridic probleme comenzilor numerice actuale.

32

nG41a

bc

G41

a

nc

b

N10 T01 D01 M6 N20 Xa Ya F N30 G1 G41 Xb Yb N40 G01 Xc Yc

N10 T01 D01 M6 N20 Xa Ya F N30 G1 G41 Xb Yb D02 N40 G02 Xc Yc R

a) angajarea dup o dreapt

b) angajarea dup un cerc

Figura 34. Angajarea sculei n lucru simultan cu corecia sculei.

Este convenabil deci de a corija valorile programate cum este indicat n figura 35. aceast

corecie este luat n calcul automat pe MUCN.

r

R

R

r

Fprog. = Fteor. x R - rR

Fprog. = Fteor. x R + rR

Figura 35. Influena coreciei sculei asupra vitezei de avans. Corecia n spaiu Cnd achierea suprafeelor se face prin interpolare liniar succesiv, programul trebui s

conin n plus coordonatele punctelor n X, Y, Z ale direciei vectorului normal la suprafa, dup acest vector se efectueaz corecia razei. Aceast posibilitate nu exista la versiunile iniiale de comand numeric, apoi au nceput s fie oferite opional iar acum ntr n programare ca o normalitate.

n acest caz pe lng coordonatele X, Y, Z i cele ale vectorului normal P, Q, R trebui accesat funcia G29. n cazul n care maina-unealt cu comand numeric este cu mai mult de 3 axe, vom accesa funcia G1 cu 5 adrese:

G1 X Y ... Z A B X Y ... Z A B

unde punctul astfel pilotat se gsete invariabil pe axa de rotaie n continuarea arborelui broei mainii.

33

Dificultatea programrii n acest caz rezid din aceea c trebui inut cont n calcul coreciei att de elementele anterioare att de lungimea sculei, vectorul normal la suprafa dar i de vectorul de orientare a axei sculei n jurul vectorului normal, figura 36.

na

nb

ZR

Q

P

Y

X

a

b

222 RQPn ++=

R

L

r r

L R

Figura 36. Noiunea de suprafa i vector normal.

B

A

Vector P, Q, R

VectorU, V, W

Punct Programat X, Y, Z

Punct controlat de CN

Lungimea sculei

G43 G1 X--- Y--- Z--- A--- B--- P--- Q--- R--- U--- V--- W---

Inclinarea sculei

Compnentelevectorului

normal

Compnentelevectoruluiaxei sculei

Figura 37. Prelucrarea pe o maina-unealt cu comand numeric cu 5 axe. 6.5.4 Funciile pentru fixarea modului de cotare

G90 informaiile asociate adreselor X, Y, Z, I, J, K vor fi luate n calcul ca i coordonate

absolute n raport cu originea programului; G91 informaiile asociate adreselor X, Y, Z, I, J, K vor fi luate n calcul ca i coordonate

relative n raport cu originea programului;

34

XB

XA

OP

XB

XA

OP

XB

XA

OP

XB

XA

OP OPOPOP

XA

OP

X'= XB-XA

a) Definiie

b) frezare c) strunjire

Figura 38. Programarea deplasrilor absolute i relative.

Un exemplu de cotare absolut i relativ este prezentat n figura 39, pentru un arc de cerc de raz R.

Punctul A este considerat originea programului iar blocurile reprezint: N10 poziionarea sculei n punctul A; N15 pilotarea sculei din A n C; N20 interpolare circular, G3 revoc G1; N25 interpolare liniar din C n A, G1 revoc G3.

G52 este un mod de programare absolut pentru cotele msurate. Aceast funcie permite

afiarea cotelor n raport cu originea de msur OM. Ea este practic pentru definirea unui punct fix n spaiu de lucru al mainii. n general funcia G52 este utilizat pentru definirea, fr riscul coliziunilor sculei cu piesa, unui punct de schimbare a sculei definit n raport cu OM i aceasta independent de traiectoriile definite prin program. Pentru motive de securitate, este recomandat ca n program s figureze funcia G52.

De exemplu: pentru un centru de prelucrare cu 4 axe (X, Y, Z, B): N05 G0 G52 X Y Z N10 G52

35

Y

XOP

(50, 25)

C(50, 136.8)

B(100, -75) -50

Y

X

A(0,0)

OP

(50, 25)

C(50, 180)

B(100, -75)

-50

100

211.

8

N10 G90 G17 G0 X0 Y0 N15 G1 X100 Y-75 N20 G3 X50 Y136,8 I50 J25 N25 G1 X0 Y0

N10 G90 G17 G0 X0 Y0 N15 G1 X100 Y-75 N20 G91 G3 X-50 Y-211,8 I-50 J100 N25 G90 G1 X0 Y0

a) cerc definit absolut b) cerc definit relativ

Figura 39. Programarea unui arc de cerc n coordonate absolute i relative. n prima fraz care se refer la scul, se poate lua originea-msur pe axa B fr riscul

coliziunii ntre scul i pies (absena valorii dup aceste adrese n continuare n program se ia valoarea nul pentru originea-msur.

Remarc: Trebuie remarcat c anumite CNC-uri ofer posibilitatea de a programa cu alte sistem de

cotare dect sistemul cartezian: de exemplu n coordonate polare. Pe un CNC Siemens 3m, de exemplu, prelucrarea unui hexagon va fi program astfel:

40

35

R20

N10 G90 G11 G41 X35 Y40 P20 A0 F100 N15 A60 N20 A120 N25 A180 N30 A240 N35 A300 N50 A0 G11 - interpolare liniar;

Figura 40. Interpolarea liniar cu definirea coordonatelor polare (CNC Siemens 3M).

6.5.4Funciilededeplasareaoriginiisistemelordeaxe

36

G92 aceast funcie permite s se modifice n cursul execuiei programului, poziia originii OP, adic poziia sistemului de axe n spaiul de lucru. Acest lucru rspunde la dou necesiti: a) mai multe piese pot fi montate pe main, fiecare dintre ele avnd sistemul lor de axe asociat. n momentul redactrii programului, programatorul nu cunoate nc poziia piesei n spaiul de lucru. Anumite comenzi i vor da posibilitatea de a face apel la funciile G (G54 i G59 la Siemens, Fanuc etc.) care vor activa n momentul execuiei registrele din memorie. Aceste registre vor fi completate de operator n timpul reglajelor . b) pentru simplificarea programrii, sunt adesea utilizate astfel de sisteme de axe, de exemplu n funcie de tipul de cotare (absolut sau relativ). Aceast situaie este indicat n dou tipuri de programe: 1) la indicarea poziiei originii alese n raport cu poziia instantanee a punctului caracteristic de reglare a sculei. Aceste decalaje pot fi invalidate prin funcia G53 apoi revalidate prin G54.

ZOM

XOMOrigine Masura

YOM

Origine Piesa

PREFYPREFX

PREFZ

DEC1 YDEC1 X

DEC1 Z

YOp

XOp

ZOp

ZOP

YOP

XOP

triedrul de definire a programului

Figura 41. Luarea n considerare a diverselor decalaje.

2) indicarea n form simplificat a cotelor de decalare ntre noua origine i vechea origine

(G59 la unele comenzi numerice). G59 introduce o decalare a programului care va servi la referenial n continuarea

programului. G59 este o funcie modal i este utilizat pentru: fie la utilizarea a mai multor origini pe aceeai pies la care trebuie executate forme

repetitive sau diverse programe definite n raport cu diferite origini; fie la utilizarea mai multor origini programate pentru a realiza la diferite piese, montate

simultan n cadrul aceluiai program. La programarea absolut comandat prin funcia G90 valorile deplasrilor de originea

programului vor fi aplicate la toate cotele care vizeaz execuia cu G59 (are loc o translaie a valorilor de la funcia G59).

Cotele relative programate dup G90 sunt luate dup originea ultimului punct programat de G90 (figura 42).

La programarea relativ (G91) deplasrile de origine, definite prin funcia G59, nu se aplic dect la cota relativ care urmeaz funcia G59. funcia G59 care va urma nu va influena dect cotele urmtoare care vor urma (figura 42).

37

Originemasura OP1

bloc1 => G90 Xa

bloc2 => Xb

bloc3 => Xc

bloc4 => G59 X = OP2

bloc5 => G90 Xebloc6 => G91 Xf

PREFsau PREF+DEC1

In G90, decalajul de origine G59 seefectueaza in raport cu origineadefinita in raport cu PREF+ DEC1

Referintial OP1

Referintial OP2 a)

Originemasura

bloc1 => G90 Xa

bloc2 => Xb

bloc3 => Xc

bloc4 => G59 X = OP2

bloc5 => G90 Xebloc6 => G91 Xf

PREFsau PREF+DEC1

A doua functie G59 se efectueza faradeplasare, sisemul de axe de coordonatesi apoi G91 (relativ) este defnit in raportcu noul punct translatata

bloc7 => G59 X = OP3

bloc8 => G90 Xf

b)

Originemasura

bloc1 => G90 XaPREFsau PREF+DEC1

OP1

G91 Xb G59 X

XcG59

Xfbloc1 => G91 XaOP1

G95 X Xb

Xc

G91

XdOP2bloc1 => G59 XOP1

OP2 G95 X

OP3 G90 Xa

Xb Xc

c)

Figura 42. Realizarea deplasrilor de origine cu funcia G59. n toate cazurile G59 nu provoac deplasri de scul ci doar deplasri de origine astfel

introduse care vor interveni n deplasrile programate nainte.

38

n ambele cazuri anularea se va face n programarea absolut scriind G90 G59 X0 Y0 Z0, dar trebuie verificat dac nou origine este conservat dup funcia M2 (sfrit de program) sau RAZ.

6.5.6Funciidiverse G4 funcia temporizare permite suspendarea deplasrii n timpul programului (timpii

sunt n general n secunde sau sutimi de secunde), figura 26.

G4 F G4 P G4 S G4 U

Se utilizeaz pentru a atepta un motor fie s i se stabilizeze viteza sau s fie pentru a

termina procesul de achiere. Pentru securitate, nu trebui utilizat aceast funcie pentru o intervenie a operatorului (a

se vedea funcia M0) G9 funcia decelerare accelerare este utilizat la tranziiile de contur n scopul

reducerii erorilor ce pot rezulta n astfel de situaii.

Accelerare

Decelerare

------G9 XA YA XB YB ------

A

------G1 XA YA XB YB ------

A

Figura 43. Reducerea erorii de urmrire a conturilor pieselor de prelucrat prin utilizarea funciei G9.

6.5.7Ciclurisaumacroinstruciuniprogramate Pentru motive de eficien, se gsesc n directorul de comand ansamble de macro-

instruciuni (cicluri) care permit s definim rapid operaii repetitive sau avnd proceduri de execuie fixe (gurire, filetare, ). Dintre aceste cicluri, cu excepia filetrii, trebuie ajutate cu parametri de lucru: vitez, avans, adncime, cote etc.

Dintre aceste funcii avem la dispoziie: G33 funcia cod normalizat permite ciclul de filetare la strunjire. Are o sintax

specific stabilit de fiecare constructor de maini-unelte cu comand numeric i se refer sau nu la adncimea filetului, numrul de treceri, unghiul de penetrare, numrul de nceputuri, figura 44.

G81 ciclu fix gurire sau centrare;

39

G82 ciclu fix gurire cu finisarea suprafeei - este identic cu precedentul doar mai cuprinde o temporizare la sfritul operaiei;

G83 ciclu fix gurire cu ebo. G84 ciclu fix filetare G85 alezarea cu alezorul - aceste ciclu fiind similar cu G81 doar cu o vitez de lucru

diferit; G86 - alezare cu bar de alezat avansul se efectueaz la viteza de lucru, muchia sculei

este identic cu forma geometric a fundului gurii iar la sfrit bara se retrage pe raz (xy) cu 1 mm pentru a nu deteriora calitatea suprafeei prelucrate la cursa de revenire n poziia iniial.

G87, G88, G89 - aceste cicluri nu sunt definite prin norme i sunt utilizate n diferite moduri de ctre constructor.

G81 G82 G83

bG84 G85 G86 Remarc:

Anularea unui ciclu anterior se realizeaz apelnd funcia G80.

6.5.8Funciidefinindnaturaidateleoperatorii(moduldecotare) G90 programarea de cote n valoare absolut; G91 programarea de cote n valoare realativ; G92 deplasare de origine; G93, G94 i G95 funcii pentru evocarea avansului F;

G93 - este un cod care indic c viteza de avans este exprimat ca inversul raportului timpului V/L, n care V este viteza de deplasare real (tangent la traiectorie) a vrfului sculei, n [mm/min], iar L este lungimea traiectoriei parcurs de scul. Acest cod este impus atunci cnd deplasarea liniar i rotaii simultan pe axe, comand CNC innd rareori cont de problema distanei variabile ntre scul i axa de rotaie A, B sau/i C. G94 este utilizat la strunjire, frezare pentru a exprima vitezele de avans n [m/min];

G95 servete la strunjire pentru a exprima avansul n [m/min]; G96 i G97 definesc modul de indicare a vitezei de lucru stabilit prin funcia S;

G96 - impune o vitez de achiere constant la strunjire, ele asigurnd variaia vitezei de rotaie a broei n funcie de diametrul piesei. Ea este asociat i unei alte

40

funcii care limiteaz viteza maxim de rotaie i care urmrete ca aceast valoare s nu fie depit.

G97 servete pentru a exprima turaia broei n [rot/min]; Remarc: Codurile urmtoare nu pot fi atribuite prin norme ISO, ele sunt utilizate de anumii constructori pentru a propune funciuni care difereniaz potenialitatea controlerului fa de concuren: G05, G07, G10 16;, G20 G32, G36 G40, G64 G67, G70 G79.

6.6Funciiauxiliarenormalizate

6.6.1FunciideoprireM00,M01,M02,M30 Funciile auxiliare servesc la definirea ntreruperilor de program i aciunilor generate

automat. Principalele grupe sunt: M00 oprete programul arborelui principal, la sfrit de program. Ea permite intervenia

operatorului, de exemplu pentru a modifica prinderea sau pentru a controla un anumit lucru. M01 oprire facultativi (trebuie validat de operator de la pupitrul de comand), M02 sfrit de program (de lucru) reiniializeaz sistemul i terge registrele. M30 este identic cu M2 dar antreneaz ntoarcerea la primul bloc al programului.

M00 M01 M02

6.6.2Funciidepunerenmicareaarboreluiprincipal:M03.M04,M13,M14 M03, M04 asigur punerea n micare a broei: M03 n sens invers trigonometric (orar);

M04 n sens trigonometric. La frezare sensul de lucru la majoritatea sculelor este M03. M05 asigur oprirea arborelui principal; M19 antreneaz broa ntr-o poziie determinat (broa fiind echipat cu senzori).

41

M03 M04 M19

6.6.3Funciiasigurndsimultanmaimulteaciuni Funciile M13 i M14 asigur simultan punerea n micare a arborelui principal cu

respectarea funciilor M3 i M4 care stabilesc sensul de rotaie al sculei. Principalele funcii preparatorii dup normele ISO sunt date n urmtorul:

Funcii definind tipul de deplasare Anulare prin

G00 Poziionare n avans rapid G01, G02, G03G01 Interpolare liniar la viteza programat G00, G02, G03

G02 Interpolare circular n sens invers trigonometric, cu avans de lucru G00, G01, G03

G03 Interpolar circular n sens trigonometric, cu avans de lucru G00, G01, G02Funcii pentru opriri temporizate

G17 Alegerea planului XY pentru interpolarea circular i corecia razei - se stabilete la nceput G18, G19

G18 Alegerea planului XZ pentru interpolarea circular G17, G19 G19 Alegerea planului YZ pentru interpolarea circular G17, G18

Funcii relative la raza sculei G40 Anularea coreciei de raz a sculei G41, G42

G41 Corecia razei sculei la stnga conturului (pe direcia avansului) G40, G42

G42 Corecia razei sculei la dreapta conturului (pe direcia avansului) G40, G41

G29 Corecia sculei n spaiu, contradictoriu cu G41 i G42 G40 Ajutor de program

G77 Apelarea intercodiionat a unui program sau a unei suite de secvene cu revenire Final de bloc

G79 Ieire condiionat sau necondiionat dintr-o secven fr revenire Final de bloc

Funcii definind ciclul de lucru G33 La strunjire ciclu de filetare Final de bloc G34 Filetare Final de bloc G35 Filetare Final de bloc G80 Anulare ciclu fix Final de bloc G81 Gurire G80, G81 G89G82 Ciclu fix gurire - centruire G80, G81 G89G83 Ciclu fix gurire G80, G81 G89G84 Ciclu fix filetare G80, G81 G89G85 Ciclu fix de alezare G80, G81 G89

G86 Ciclu fix de alezare cu oprirea arborelui principal la sfritul operaiei de prelucrare a gurii G80, G81 G89

G87 Alezare cu revenire manual n poziia iniial G80, G81 G89G88 Alezare cu temporizare la sfritul operaiei G80, G81 G89

Funcii definind deplasrile de origine G43 G52 Diverse tipuri de deplasri de origine Final de bloc G54 G59 Deplasri de origine preschimbabile Final de bloc

G92 Deplasare de origine Final de bloc

42

Funcii definind modul de cotare G90 Programare cu cotare absolut (n raport cu originea) G91

G91 Programare cu cotare relativ n raport cu suprafaa auxiliar sau punctul de plecare bloc G90

Funcii pentru definirea unitilor de date operatorii G93 Viteza de avans,exprimat n intervalul de timp (V/L) G94 G94 Viteaza de avans exprimat n [mm/min] G93, G95 G95 Avansul, n [m/rot.], la strunjire G94 G96 Viteza de achiere constant, la strunjire G97 G97 Viteza n [rot./min], la srunjire G96

G16 Orientarea sculei definit de sistemul P; Q, R cu semnul + sau - Final de bloc

6.6.4Funciadecutareabroei M10 i M11 asigur strngerea sau desfacerea frnei axelor de strngere a pieselor. Funcia M10 permite blocarea unei axe auxiliare - ea se utilizeaz totdeauna pe strungurile

dotate cu axa C i n plus la mainile care au 4 axe pentru a bloca axele A, B, C i U, V, W pentru a mri precizia de execuie. M10 este revocat de M11.

M55 i M56 provoac o deplasare de origine relativ la utilizarea broei 1 i2. M60 este utilizat pentru comanda schimbrii automate a piesei.

6.6.5Funciilegamadeviteze

Este dificil de a asigura o variaie continu a vitezei pe o plaj stabil cu un cuplu disponibil ridicat pe toat plaja. De asemenea anumite maini dispun de o cutie automat, trebuind atunci s se indice plaja stabilit la pornire prin funcia M cu un cod care poate varia ntre M36 i M45.

M48 autorizeaz reglajul manual al vitezei prin acionarea unui poteniometru. Aciunea funciei M48 poate fi anulat prin M49.

6.6.6Schimbulsculei Pentru schimbarea sculei nu este suficient s se fac desemnarea ei prin numrul T .., ci

trebuie provocat schimbarea deplasnd-o printr-o aciune fizic dat de funcia M06. Aciunea acestei funcii se traduce prin aciunea circuitului sculei pentru o schimbare manual sau prin declanarea automat a procedurii de schimbare automat.

Normele prevd patru cifre dup scrisoarea de adres T: primele dou desemneaz numrul sculei iar ultimele dou indicarea numrului registrului coninnd marca sculei.

n acest caz la sistemele mai automatizate, pentru ca aciunile s fie executate, trebuie s se fac apel la un subprogram (CN sau automat) care va asigura o execuie sincronizat a rotaiei magaziei de scule cu braul manipulator, deblocarea sculei urmtoare i blocarea noii scule. Adesea se utilizeaz n acest scop funcia G77.

43

6.6.7Coreciadescullastrunjire Tipul sculei definete distanele ntre punctul de referin (de exemplu axa turelei) i

punctul de pe scul msurat n paralel cu axa mainii, figura 44. Cunoaterea razei vrfului sculei este necesar pentru a efectua coreciile normale la profilul executat, figura 45.

n funcie de tipul sculei, strungurile CN pot fi: - fie cu o singur turel n spate; - fie cu o singur turel n fa; - fie cu dou turele;

R

Lx

X

ZOP

Lz

R

X

ZOP

Figura 44. Definirea tipului de scul la strunjire.

Pentru o buna gestionare a coreciilor de raz este necesar s se indice poziia centrului razei plcuei n raport cu punctul considerat pe ti. n cazul unui strung cu mai multe turele una dintre ele este declarat turel principal.

44

P

R

C

X

Z

Lx

LzPunct de

referinta turela

Pozitia centruluirazei placutei

X

Z

C1C2C3

C5 C6 C7

C4C8

C1

Z

X

C7Z

X

Z

X Directia deactiune

C1C2C3

C4

C5C6 C7

C8

Figura 45. Mod de definiie a direciei de aciune a sculei. Sistemul de axe efectueaz la nceput deplasarea de traiectorie corespunznd valorilor Lx

i Lz, apoi el ia n considerare direcia liniei de aciune a scule printr-o translaie egal a vectorului PC(de la puncutl de achiere teoretic la centrul razei vrfului sculei). Aceast valoare este stabilit cu ajutorul tastaturii printr-un cod de la C0-C8 pentru fiecare scul ca un complement la Lx i Lz.

Este necesar s se indice sensurile coreciilor innd cont de dispunera turelei port-scul i de forma sculei, figura 45. codurile de la C0 C8 sunt numerotate n sensul trigonometric pentru turela din spate.

6.7Simbolurigrafice

% - indic nceputul programului el poate fi urmat de numrul programului: %420; ( ) parantezele permit s se fac n program comentarii care vor fi afiate dar ignorate atunci cnd se execut programul; / acest semn plasat la nceput de bloc, arat c este vorba de un bloc opional. Dac operatorul intervine la pupitru de comand blocul va fi executat dac nu este ignorat. LF - sfrit de bloc; +, -, *, /, , = operatorii - se utilizeaz cnd se programeaz utiliznd parametri.

6.8Ciclurispecificelastrunjire

45

6.8.1Cicluldefiletare G33 - ciclul de filetare este descris n figura 46.

A

B

EB=0 EB=30

BA

R

P

Q

G33 XB ZB K EA EB R P Q F S unde:

K - trecere pentru EA>45; EA - panta generatorului conului (de ex. pentru A=0) EB - unghiul de ptrundere; R - lungimea conului; P - adncimea totala (Y se nelege Q); Q - adancimea ultimei treceri (nu n gol) F - numar de treceri; S - numar de treceri (nu cuprinde finisarea);

Pentru un unghi de -450 < A < +450, axa Z este principal, axa X este axa dup care se realizeaz

adncimea (A=00 - reprezint filetarea cilindric, A=900 - reprezint filetarea frontal)

Figura 46. Sintaxa ciclului de filetare. G64 ciclu de degroare paraxial . plecnd de la definiia unui profil finit, permite

definirea unui profil brut, de a efectua degroarea unei piese n paraxial urmrind axa X sau Z. structura programului este: apelarea ciclului G64; definirea semifabricatului; anulare i poziionare.

Sintaxa programrii: G64 Nn Nm I K P (sau R )

Nn i Nm sunt bornele profilului finit. Ordinea n care sunt programate Nm i Nm n

blocul de apel definesc sensul de execuie a degrorii. I i k reprezint cotele superioare dup X i Z ale profilului finit cu menionarea i a

semnului coordonatelor.

46

P definete trecerea de la X,R la Z. cutarea lui p i R trebuie fcut n concordan cu sensul de prelucrare definit prin Nn i Nm.

Definirea semifabricatului: punctele a, b, c, d. Forma semifabricatului nu poate fi definit

dect prin segmente de dreapt, iar dac este necesar, prin poziia punctelor a, b, , definind un poligon nfurtor al formei reale.

n plus sensul de definiie a acestor puncte trebuie s fie n acord cu ordinul blocurilor Nn, Nm i respectiv P i R:

Xa Za Xb Zb Xc Zc Xd Zd G80 Xe Ze reprezint sfritul ciclului definit i poziionat n e. Figura 47 reprezint modul de definire utilizat pentru o degroare prin strunjire

longitudinal sau frontal.

pi

k

i

XaZa Zb

XcZc

Xd

Prima faza

XeZeDegajare

N100

N150N150

XeZeDegajare

Ri

N100

Prima faza

XcZc

XaZaI=0, K=0

Xb

N200 G64 N150 N100 I1 K1 Pi N210 Xa Za N220 Zb N230 Xc Zc N240 Xd N250 G80 Xe Ze

N200 G64 N100 N150 Ri N210 Xa Za N220 Xb N230 Xc Zc N240 Zd N250 G80 Xe Ze

Figura 47. Ciclu de degroare la strunjire.

G65 ciclu de prelucrare a canalelor profilate circulare

G65 Nn Nm EA P Z (sau R X ) I K n acest caz Nm i Nm sunt bornele profilului finit. Ele trebuie s fie situate de o parte i de alta a zonei degroate. Ordinea n care sunt programte Nm i Nm dau sensul execuiei. Blocurile Nm i Nm trebuie s conin cotele X i Z, profilul finit trebuind s conin mai puin de 50 de blocuri.

EA este unghiul de penetrare n canal; P sau R valoarea adncimii la fiecare faz de lucru; Y sau X este limita zonei degroate; I i K sunt facultative i indic superiorul

47

Retragere rapida

EA

urcare urmandprofilul cu vitezade lucru

Revenire rapida lapunctul de plecare

Patrundere dupaunghiul EA

Figura 48. Ciclu de prelucrare a canalelor.

G66 - ciclu de prelucrare a canalelor Aceast funcie permite degroarea unui canal longitudinale sau frontale prin ptrunderi

axiale sau radiale succesive ale sculei n canal. Sintaxa programrii:

N G0 D01 X1 Z1 N G66 D02 X2 Z2 R2 Ea2 G4 F

unde: D01 i d02 sunt coreciile sculei; D01 corecia pe X1 Z1, D02 corecia pe X1Z2

Z

X1

Z1Z2

X

X1Z1

X2Z2

R2

Figura 49. Ciclul de prelucrare a canalelor.

Programatorul definete la nceput punctul cel mai nalt al flancului de plecare, este un

bloc de poziionare. Blocul urmtor apeleaz funcia de prelucrare a canalelor i menioneaz punctul cel mai de jos, de sosire, panta de fund a canalului EA2, valoarea pasului de degroare R2 i valoarea temporizrii G4 datorit pentru F n fundul canalului la fiecare trecere.

6.8.2.Ciclurispecificedefrezare

48

G46 ciclu de realizare a buzunarelor permite baleerea unui buzunar evitnd insulele de material care rmn pe pies, figura 49a. De asemenea funcia G46 permite baleerea unui zone deschise, care poate avea insule, figura 49b.

a) b)

Figura 49. Reprezentarea elementelor considerate n ciclurile de realizare a buzunarelor. Programare se realizeaz n trei timpi:

a) decalarea parametrilor operaionale (G46 NU ) G46 NU NP ED Q J NR () LX .. LY.. FX .. FY ..

Numrul buzunarului

Diametrul frezei

Locul de trecere

laterala la degroare

Grosimea maxim

la finisare

Lucru n opoziie

Punct de intrare

Punctul de ieire

b) deplasarea geometriei XY, limitelor buzunarului i zonelor de prelucrat.

G46 NU1 deschiderea de definire a unui contur de buzunar; G46 NU2 deschiderea de definire a unei insule; G46 NU3 deschiderea de definire a unei suprafee; G46 NU4 deschiderea de definire a unei limite de suprafee; G46 NU5 deschiderea de definire a unui parois; Definiia geometriei se face printr-un bloc coninnd G46 NU9.

c) definiia succesiunii prelucrrilor;

- gurirea diverselor intrri (calculate de sistem) necesare la baleerea unui buzunar sau unei suprafee complexe (G46 N10): Exemplu:

G46 N10 NP G8 (cutarea ciclului) G81 Z ... P Q ER F G83 G87 NP desemneaz numrul buzunarului - degroarea ntr-un plan paralel cu Z (G46 N15)

Exemplu:

G46 N15 NP Z P ER EH EP EQ unde: NP numr buzunar;

49

Z cota fundului buzunarului; P nceputul fazei axiale; ER - planul de retragere rapid; EH planul de nceput al materialului; EP viteza de pilotare; EQ viteza de avans lateral.

- finisarea sau semi-finisarea prin conturare (G46 N20) a insulelor i limitelor buzunarelor;

Exemplu:

G46 N20 NP Z P ER EH EI EJ J unde: NP numr buzunar; P loc de trecere axial; EI viteza de pilotare; EJ viteza de avans lateral. J reper grosime Exemplu: prelucrarea buzunar cu insule.

Y

XInsula

1515

3535 R5

25

25

15 1535 35

Figura 50. Desenul piesei.

Definirea conturului buzunarului Definiia conturului insulei N100 G46 NU1 N110 G1 X35 Y N120 Y-20 N130 X30 Y-35 I20 J-20 N140 X25 N150 Y-30 N160 X20 Y-35 I20 J-30 N170 X-30 N180 X-35 Y-35 I-30 J-30 N190 Y30 N200 X-30 Y35 I-30 J30 N210 X30 N220 Y30 I30 J30

N240 G46 NU2 N250 G1 X15 Y15 N260 X-15 N270 X-15 N280 Y15 N290 X15 Sfritul definirii geometrice N300 G46 NU9

50

N230 X25 Exerciii: suprafee plane orizontale, verticale i perpendiculare.

%450 EM X-77 Y-77 Z-10 EM+ XYZ (Dimensiunile paralelipipedului pentru vizualizarea 3D).

OP

Insula 1

Insula 2

5

13

35 15

65

151545

30 25

77

5

2530

77

R15

Figura 51. Desenul piesei.

E52001 = 5000 S2500 N10 G G52 X Y Z40 M3 D1 - nceputul definirii N20 G46 NU0 NP1 ED I0 Q6 J2 - descrierea profilului exterior - limita suprafeei N30 G46 NU5 N40 G1 X Y-15 N50 Y-77 N60 X-65 - paroi N62 G46 NU6 N64 X-65 Y-77 N70 Y-45 N80 X-77 - limit de suprafa N82 G46 NU5 N84 X-77 Y-45 N90 Y N100 X-15

- profil insul 2 N200 G1 X-15 Y-30 N210 Y-55 N220 X-50 N230 Y-50 N240 X-20 Y-30 N250 X-15 - sfritul definirii geometrice N260 NU9

- degroare n plan paralel N275 G G52 X Y Z40 N280 G46 NU15 NP1 Z-5 P3 ER2 EH0 EP250 EQ400 N285 G G52 X Y Z40 - finisare N290 G46 NU20 NP1 Z-5 P5 ER2 EH0 EI230 EJ 350 J1

51

- paroi N102 G46 NU6 N104 G1 X-15 Y N110 G3 X Y-15 I J - profil insul 1 N120 G46 NU2 N130 G1 X-55 Y-15 N140 X-25 N150 Y-19 N160 X-42 Y-30 N170 X-55 N180 Y-15

N295 G G52 X Y Z40 N300 G46 NU20 NP1 Z-5 P5 ER2 EH0 EI200 EJ320 M2

G81. Ciclu de gurire pe maini cu 3 axe Dup o micare de apropiere rapid i poziionare pe axa gurii, ciclul 81 asigur:

micare de coborre rapid, pn la cota definind planul de retragere (codificat ER); coborre cu vitez de lucru pn la cota indicat n Z; degajare rapid pn n planul de retragere ER.

Exemplu: realizarea unei serii de guri N10 Xa Ya Za N20 T1 D1 M6 N30 S800 M40 M3 N40 Zb N50 G81 Zc F200 ERb N60 ERd N70 Xd Yd Ze N80 Xf Yf ERf Zg N90 Xh Yh Zi N100 G80 Za N110 Xa Ya

- poziionare rapid; - alegere scul; - fixare vitez arbore principal; - apropiere rapid; - gurire cu avansul F; - retragere scul; - poziionare n punctul d, gurire pn n punctul e - poziionare n punctul f cu indicarea retragerii corespunztoare; - degajare la cota a

Remarci: deplasarea de la o gaur la alta se face cu vitez rapid indiferent de funcia mod activa

(G0 G1, G2, G3); este posibil s se cear o deplasare circular pentru a trece de la o gaur la alta.

52

Z

X

b

a

c

d

ef

g

h

i

Figura 52. Ciclu de gurire.

N05 iniializare N10 X50 Y-30 Z55 M3 N20 G812 X90 Z12.68 Z2 ER12 F110 N30 G3 I100 J30 X120 Y30 N40 I100 J30 X90 Y47.37 N50 G1 X40 N60 X10 Y30 N70 X40 Y12.68 N80 G80 G X50 Y-30 Z300 N90 M02

30

30

100

10

R20R20

Z

Y

X

X

Figura 53. Exemplu de utilizare a unui ciclu de gurire G81

sau alte cicluri G82, G84, G85, G86, G88, G89.

53

6.8.3Cicluricomune(strunjire,frezare) Orientarea sculei pentru execuia ciclurilor este posibil pe maini-unelte cu comand

numeric care dispun de capete interschimbabile sau care pot modifica unghiul. Pentru definirea axei scule se utilizeaz funcia G16. n acest caz este necesar s se indice orientarea sculei. Pentru aceasta se consider un vector plecnd de la punctul activ al sculei spre referin de fixare. Sensul este asociat adresei P, Q, R dup indicaiile din figura 54 .

Apelul funciei G16 P (sau Q sau R ) trebui s se fac cnd avem G40 sau G80 n maniera n care nu avem corecie de scul n joc. Directorul de comand al mainii-unelte cu comand numeric va iniia sistemul cu axa sculei dup R+.

punctul sculei

brosa ca portscula

P+

R-

Q-

P-

R+

Q+

Z

X

Y

Figura 54. Orientarea axelor sculei.

G83 Ciclu de gurire cu curirea gurii Aceast funcie permite gurirea profund prin treceri succesive cu retragerea sculei dup

axa Z, n cazul montrii sculei pe turel sau urmnd X sau Y n cazul cnd se utilizeaz un cap auxiliar montat pe turel (figura 55). Fiecare oprire la sfritul unei trepte este urmat de o revenire rapid n planul de siguran i revenire rapid pentru execuia urmtoarei trepte.

G83 X Z P Q F G4F

unde: X i Z reprezint cotele la sfritul guririi; P - este valoarea primei trepte; F - viteza de avans; Q - valoarea urmtoarei trepte (facultativ); G4F - temporizare (facultativ).

54

Z

X

ZM

PQ

Xc

Zc

Xb

ZbXa Za

Xd Zb

P2

P1

X

Z

M

G83 Z P Q

G0 Xa Za G83 Xb Zb P1 Xc Zc P2 G80 Xd Zd

Figura 55. Ciclu de gurire cu curirea suprafeei.

G87 ciclu de gurire cu achii de rupere Ciclul G87 permite s se fac gurirea cu ptrunderi succesive fr retragerea dup axa Z,

cu o scul montat direct pe turel. Revenirea se face rapid.

Q

P

Avans de patrundere

Prima patrundere

Opr

ire

Opr

ire

Opr

ire

Sfar

sit p

atru

nder

e

Revenire rapida

Figura 56. Descrierea ciclului G87 pentru gurire cu ptrundere succesive.

Sintaxa programrii: G87 X Z P Q F G4F

unde: X Z reprezint cota la fundul gurii; P - este valoarea primei trepte, adncimea unei treceri va descrete pn la valoarea Q.

P trebuie obligatoriu s figureze n bloc, n caz contrar vom avea un semnal de eroare. F - viteza de avans n [mm/min]; Q - valoarea ultimei trepte, dac aceast valoare nu figureaz ca valoare constant n

sistemul de comand a MUCN; G4F - asigur temporizare.

55

TableofContentsCOMANDANUMERICASISTATDECALCULATOR...........................................................................................1

Capitolul2.Avantajeletehniceieconomicealecomenziinumerice ...............................................................2

Capitolul3.PrincipiulmainilorcuComandNumeric ....................................................................................5

3.1Pregtireaprogramului ............................................................................................................................5

3.2ProgramulnC.N. .....................................................................................................................................6

3.3.Luareanconsiderareageometrieiscule ...............................................................................................7

Capitolul4.Structurauneimainiuneltecucomandnumeric......................................................................8

4.1Directoruldecomand.............................................................................................................................8

4.2Interpolarea............................................................................................................................................10

4.3Naturainstruciunilor .............................................................................................................................11

4.4Introducereaprogramelor......................................................................................................................11

4.5.Traductoaredepoziieivitez ............................................................................................................12

4.6Eroareadeurmriresaudeavans..........................................................................................................15

4.7Pupitruldecomand ..............................................................................................................................15

Capitolul5.Reperareapoziieiuneisculenspaiuldelucru .........................................................................20

5.1.Desemnareasistemuluideaxelegatdescul...........................................................................................20

5.2Sistemedecotare...................................................................................................................................22

5.2.1Originilesistemelordeaxedecoordonatedepeomainunealt ..............................................22

Capitolul6.Organizareaunuiprogramncomandnumeric ........................................................................23

6.1Structurageneralalimbajului ..............................................................................................................24

6.2.Organizareaunuifraze. .........................................................................................................................24

6.3Formatulfrazei .......................................................................................................................................24

6.5.Funciilepreparatorii.............................................................................................................................25

6.5.1FunciiGdefinindnaturadeplasrii ................................................................................................26

6.5.2FunciiGpentrudefinireaplanuluideinterpolare ......................................................................26

6.5.3FunciaGpentrupoziionareaoptimasculeinraportcupiesa...............................................28

6.5.4Funciilededeplasareaoriginiisistemelordeaxe .........................................................................35

6.5.6Funciidiverse .................................................................................................................................38

6.5.7Ciclurisaumacroinstruciuniprogramate .....................................................................................38

6.5.8Funciidefinindnaturaidateleoperatorii(moduldecotare).......................................................39

6.6Funciiauxiliarenormalizate ..................................................................................................................40

6.6.1FunciideoprireM00,M01,M02,M30..........................................................................................40

6.6.2Funciidepunerenmicareaarboreluiprincipal:M03.M04,M13,M14 ....................................40

56

6.6.3Funciiasigurndsimultanmaimulteaciuni .................................................................................41

6.6.4Funciadecutareabroei .............................................................................................................42

6.6.5Funciilegamadeviteze...............................................................................................................42

6.6.6Schimbulsculei ................................................................................................................................42

6.6.7Coreciadescullastrunjire ...........................................................................................................43

6.7Simbolurigrafice.....................................................................................................................................44

6.8Ciclurispecificelastrunjire.....................................................................................................................44

6.8.1Cicluldefiletare...............................................................................................................................45

6.8.2.Ciclurispecificedefrezare..............................................................................................................47

6.8.3Cicluricomune(strunjire,frezare) ..........................................................................................................53

57

COMANDANUMERICASISTATDECALCULATORCapitolul2.AvantajeletehniceieconomicealecomenziinumericeCapitolul3.PrincipiulmainilorcuComandNumeric3.1Pregtireaprogramului3.2ProgramulnC.N.3.3.Luareanconsiderareageometrieiscule

Capitolul4.Structurauneimainiuneltecucomandnumeric4.1Directoruldecomand4.2Interpolarea4.3Naturainstruciunilor4.4Introducereaprogramelor4.5.Traductoaredepoziieivitez4.6Eroareadeurmriresaudeavans4.7Pupitruldecomand

Capitolul5.Reperareapoziieiuneisculenspaiuldelucru5.1.Desemnareasistemuluideaxelegatdescul5.2Sistemedecotare5.2.1Originilesistemelordeaxedecoordonatedepeomainunealt

Capitolul6.Organizareaunuiprogramncomandnumeric6.1Structurageneralalimbajului6.2.Organizareaunuifraze.6.3Formatulfrazei6.5.Funciilepreparatorii6.5.1FunciiGdefinindnaturadeplasrii6.5.2FunciiGpentrudefinireaplanuluideinterpolare6.5.3FunciaGpentrupoziionareaoptimasculeinraportcupiesa6.5.4Funciilededeplasareaoriginiisistemelordeaxe6.5.6Funciidiverse6.5.7Ciclurisaumacroinstruciuniprogramate6.5.8Funciidefinindnaturaidateleoperatorii(moduldecotare)

6.6Funciiauxiliarenormalizate6.6.1FunciideoprireM00,M01,M02,M306.6.2Funciidepunerenmicareaarboreluiprincipal:M03.M04,M13,M146.6.3Funciiasigurndsimultanmaimulteaciuni6.6.4Funciadecutareabroei6.6.5Funciilegamadeviteze6.6.6Schimbulsculei6.6.7Coreciadescullastrunjire

6.7Simbolurigrafice6.8Ciclurispecificelastrunjire6.8.1Cicluldefiletare6.8.2.Ciclurispecificedefrezare

6.8.3 Cicluri comune (strunjire, frezare)