1. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
Modulul II
Sef lucr.dr.ing. Ion BARBU
Repartizarea procentelor pentru nota finala examen:
Modul I + Modul II – reprezinta 50% din nota finala;
Proiect - reprezinta 50% din nota finala;
2. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
CUPRINS
I. Conceptul de maşină de lucru – Clasificare maşini unelte;
II. Scula aşchietoare;
III. Procesul tehnologic - structură - elementele lui componente;
IV. Mişcările maşinilor unelte;
V. Productivitatea maşinilor unelte;
VI. Comanda numerică a maşinilor unelte;
3. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
Maşinile se clasifică în : - maşini de forţă (energetice)
- maşini de lucru
MAŞINA DE FORŢĂ furnizează energie sub diferite forme, inclusiv mecanică.
MAŞINA DE LUCRU primeşte energie sub diferite forme, o transformă şi
execută anumite obiecte sau produse.
Maşina de lucru este construcţia ce efectuează
lucrări de execuţie parţiala sau produse, prin mişcări
cu diferiţi parametri şi transformări de energie.
MAŞINA – este construcţia care transformă energia mecanică în altă formă de
energie sau, în sens invers, din alta formă de energie în energie mecanică.
4. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
I. DEFINIREA MAŞINILOR UNELTE
MAŞINA UNEALTĂ se defineşte ca fiind o maşină de lucru având ca
scop formarea pieselor, pe procese bazate pe îndepărtarea adaosului
de prelucrare sub formă de aşchii sau particule în anumite condiţii
economice, precizie dimensională şi de formă şi calitate a suprafeţei.
MAŞINA UNEALTA este o maşina de lucru având rolul de a modifica
forma şi dimensiunile unor corpuri, în general metalice, prin procesul
de aşchiere, cu o anumită capacitate de producţie, precizie
dimensională şi calitatea suprafeţei. Maşinile unelte se pot utiliza
independent sau în grupuri de maşini-unelte cu funcţionare corelata
succesiv prin o parte a procesului de producţie rezultând liniile
tehnologice.
5. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
CLASIFICAREA MAŞINILOR UNELTE
Criteriile de clasificare ale maşinilor unelte sunt:
• după procesul de prelucrare;
• după gradul de specializare;
• după precizie
• după mărime
• după greutate
1. STRUNJIRE Strunguri
Normale
Frontale
Carusel
Automate
Specializate
Normale
Frontale
Carusel
Automate
Specializate
Parti
componente
6. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
2. Găurire
Alezare
Maşini de găurit
Maşini de alezat
Maşini orizontale de alezat şi
frezat
Verticale şi universale
Maşini de găurit radiale
Maşini de găurit in coordonate
Alte maşini de găurit
Maşini de alezat
Maşini de alezat şi frezat
7. 3. Frezare
Maşini de frezat
Maşini de debitat
Maşini de retezat
Maşină de frezat universală şi orizontală
Maşini de frezat verticale
Maşini de frezat longitudinale
Maşini de frezat specializate
Maşini de debitat
Maşini de retezat
MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
8. 4. Rectificare
Maşini de rectificat
Maşini de ascuţit
Maşini de suprafinisare
Polizoare
Maşini de rectificat rotund
Maşini de rectificat plan
Maşini de rectificat specializate
Maşini de ascuţit
Maşini de suprafinisat
Maşini de suprafinisat specializate
Polizoare
MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
9. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
5. Danturare
Filetare
Maşini de
danturat
Maşini de filetat
Maşini de frezat danturi
Maşini de mortezat, rabotat şi broşat danturi
Maşini de rectificat şi superfinisat danturi
Alte maşini de prelucrat danturi
Maşini de filetat externe
Maşini de filetat universale
Maşini de rectificat filete
10. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
6. Rabotare
Mortezare
Broşare
Maşini de rabotat
Maşini de mortezat
Maşini de broşat
Maşini specializate
Maşini de echilibrat
Maşini de rabotat
Maşini de mortezat
Maşini de broşat
Maşini specializate
Maşini de echilibrat
Masinile unelte de rabotat au o cursa activa, in care are loc aschierea,
urmata de o cursa in gol, de intoarcere a sculei in pozitia initiala.
11. II. SCULE AŞCHIETOARE
MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
Fγ
Fα
A = corpul cuţitului – faţete, muchii care alcătuiesc
geometria cuţitului
B = coada cuţitului – partea de prindere în port sculă
Fγ = faţă degajare (aşchii)
Fα = faţă de aşezare
12. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
III. Procesul tehnologic - structură - elementele lui componente
Ca parte integrantă a proceselor de producţie, procesele tehnologice pot fi:
- procese tehnologice de prelucrare mecanică;
- procese tehnologice de asamblare.
Procesul tehnologic de prelucrare mecanică prin aşchiere
cuprinde acea parte a procesului de producţie legată nemijlocit de
schimbarea formei geometrice a semifabricatelor, referindu-se la
totalitatea procedeelor aşchietoare utilizate precum şi a activităţilor
prestate de personalul de deservire directă a maşinilor-unelte în
vederea obţinerii piesei finite.
Procesul tehnologic se realizează la diferite locuri de muncă.
13. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
LOCUL DE MUNCĂ reprezintă acea parte din suprafaţa de producţie
echipată cu utilajul corespunzător efectuării lucrării realizate pe el. În cadrul
procesului tehnologic, la un loc de muncă asupra unui semifabricat se
efectuează mai multe operaţii.
OPERAŢIA reprezintă partea din procesul tehnologic care se execută la
una sau mai multe aşezări ale piesei (legată de instalarea semifabricatului) la
un anumit loc de muncă. La schimbarea locului de muncă şi executarea
procesului tehnologic de alt lucrător, prelucrarea va conţine o altă operaţie. La
rândul ei operaţia poate fi constituită din mai multe faze.
FAZA este acea parte a operaţiei caracterizată prin prelucrarea uneia sau
mai multor suprafeţe dintr-o singură aşezare şi poziţie cu una sau mai multe
scule şi cu acelaşi regim de aşchiere.
De exemplu prelucrarea a două diametre ale unui arbore în trepte la strung din două
aşezări, constituie câte o fază (respectiv două faze). Fazele sunt compuse din mai
multe treceri.
14. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
TRECEREA se desfăşoară în timpul procesului de îndepărtare a unui adaus
de prelucrare la aceeaşi aşezare şi poziţie a semifabricatului, inclusiv cu
acelaşi regim de aşchiere fiind de regulă caracterizat printr-o singură valoare a
adâncimii de aşchiere. Fazele şi trecerile se compun din mânuiri, care
reprezintă de fapt mişcările executate de operatorul uman în timpul prelucrării
sau în vederea pregătirii lucrării.
MIŞCAREA se consideră elementul ultim în care se poate descompune un
proces tehnologic.
15. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
Etapele proiectării proceselor tehnologice
Proiectarea proceselor tehnologice, în general, trebuie să parcurgă
următoarele etape:
Studiul documentaţiei tehnice, al piesei finite şi a semifabricatului.
Alegerea justificativă a semifabricatului.
Stabilirea succesiuni şi conţinutului operaţiilor şi a fazelor.
Calculul erorilor de prelucrare în baza schemelor de aşezare şi
fixare, dând posibilitatea alegerii judicioase a variantei (sau variantelor).
Indicarea echipamentului tehnologic adecvat variantei alese
(inclusiv S.D.V.-urile).
Calculul adaosurilor de prelucrare şi a dimensiunilor intermediare.
16. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
Etapele proiectării proceselor tehnologice
Determinarea regimurilor de prelucrare (inclusiv al regimului optim de
aşchiere).Calculul preciziei de prelucrare;
Normarea tehnică;
Sincronizarea operaţiilor şi ridicarea diagramei de încărcare a
utilajelor;
Întocmirea planului de asamblare al echipamentelor tehnologice, a
schemelor de transport operaţional – traseul semifabricatelor;
Alegerea justificativă a celor mai bune soluţii, definirea variantei
tehnico-economice optime;
Întocmirea documentaţiei tehnologice (planul de operaţii, fişa
tehnologică, purtătorul de program – banda perforată, memoriul
justificativ de calcul etc.) pentru varianta adoptată în final.
17. MASINI DE LUCRU
CU COMANDA
NUMERICA
Model fişă tehnologica
1. Numărul operaţiei;
2. Denumirea operaţiei;
3. Atelierul de fabricare;
4. Maşina unealtă;
5. SDV - urile necesare;
6. Indicaţii tehnologice;
7. Numărul de piese fabricate simultan;
8. Echipa care realizează operaţiile;
9. Timpul normat: timpul de pregătire –
încheiere şi timpul unitar;
10. Categoria de calificare a operatorului;
11. Valoarea manoperei pe operaţie.
12. Numărul fişei tehnologice;
13. Data întocmirii fişei tehnologice;
14. Desenul piesei sau o schiţă a acesteia;
15. Denumirea produsului, a piesei / reperului
16. Numărul desenului, poziţia, nr. bucăţi pe
produs;
17. Seria - programa de fabricare;
18. Numele tehnologului;
19. Numele normatorului.
20. Materialul piesei, respectiv
− Standard;
− Calitate - stare;
− Dimensiuni – secţiune, lungime, lăţime, profil
etc.;
− Cantitatea necesară pentru o piesă;
− Valoarea materialului.
18. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
Model plan de operaţii tehnologice
1. Date pentru identificarea
locului de muncă;
2. Date pentru identificarea
produsului / piesei;
3. Date pentru identificarea
operaţiei tehnologice şi paginii
planului de operaţie;
4. Date privind materialul piesei;
5. Date privind maşina unealtă
pe care se realizează operaţia;
6. Date privind dispozitivele de
lucru;
7. Date privind mediul de lucru;
8. Date privind norma de timp pe
operaţie;
9. Date privind proiectantul
operaţiei;
10. Instrucţiuni suplimentare.
19. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
Exemplu de plan de operaţii tehnologice
20. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
Ca metode de măsurare şi de analiză a timpului de muncă întâlnim:
Metode de înregistrare directă a timpului
– cronometrarea
– fotografierea
Metode de înregistrare indirectă a timpului
– observări instantanee
– măsurarea timpului pe microelemente
Filmarea
Utilizarea magnetofonului
Oscilografierea
Sisteme de masurare neconventionala a timpilor de munca
21. III. MIŞCĂRILE MAŞINILOR UNELTE
MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
Mişcările necesare sunt: - mişcări de generare
- mişcări auxiliare
MIŞCĂRILE DE GENERARE sunt executate de MU şi se execută în
timpul procesului de prelucrare.
MIŞCĂRILE AUXILIARE sunt executate în afara procesului de
prelucrare şi sunt executate la MU neautomate de către operatorul uman.
Ele se mai numesc şi mişcări ajutătoare, sau în gol.
Ele sunt: alimentarea cu piese, alimentarea cu scule, transportul
semifabricatelor, reglarea lanţurilor cinematice, poziţionarea reciprocă
piesă-sculă, comutări (comenzi) şi protecţia MU şi a operatorului uman. Ele
se pot repeta o singură dată în ciclu sau de mai multe ori.
22. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
Piesele îşi primesc forma finală prin prelucrare pe maşini unelte, funcţie de
informaţiile pe care omul le furnizează. Acest lucru este valabil atât in cazul
maşinilor conduse manual de către operatorul uman după datele unui desen,
cât şi in cazul maşinilor automate care lucrează după un program dat.
Geometria reperelor supuse prelucrării se obţine prin mişcări
combinate între sculă şi piesă, după trasee şi regimuri de lucru
impuse, realizate de lanţurile cinematice generatoare.
Aceste mişcări sunt însoţite de operaţii auxiliare realizate de lanţurile
cinematice auxiliare (prinderea semifabricatului şi eliberarea piesei,
reglaje ale poziţiei relative sculă/piesă, pornire/oprire, inversarea
sensului de mişcare, schimbarea turaţiilor şi avansurilor etc.).
23. PRODUCTIVITATEA maşinii unelte este dată de timpul consumat pentru
realizarea unei piese, ca sumă a timpilor necesari desfăşurării procesului de
prelucrare şi a celor auxiliari.
Dezideratul general de creştere a productivităţii maşinii unelte a impus soluţia
automatizării mişcărilor de prelucrare şi a celor auxiliare. Aceasta se realizează
prin intermediul unor sisteme de automatizare cu comandă “programată” pe un
suport extern numit port-program, acţionat mecanic, hidraulic, pneumatic sau
electric.
MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
24. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
Masini unelte cu comandă numerică;
Linii flexibile de fabricaţie
25. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
Exemplu de BLOC DE COMANDA I-O(Intrare-Iesire)
26. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
Blocuri de intrare/ieşire
Blocurile analogice I/O - conectează la automatul
programabil senzori al căror semnal de ieşire
este proporţional cu valoarea mărimii măsurate,
respectiv, actuatoare a căror ieşire variază
proporţional cu semnalul primit de la automat.
Plaje de valori : 4÷20 mA,
0÷20mA, 0÷5 V, -5÷5 V,
0÷10 V, -10÷10 V
Blocurile digitale I/O - se conectează la
senzori şi actuatoare care funcţionează pe
principiul ON/OFF, semnalele de intrare/ieşire
fiind semnale digitale.
Modulele inteligente I/O au în structură
propriul microprocesor şi propria
memorie. Aceste blocuri au fost
proiectate şi realizate pentru scopuri
speciale, cum ar fi numărătoare de
frecvenţă înaltă, sau module de
servocontrol pentru motoare electrice.
Module externe de conectare -
pentru intrări şi ieşiri aflate la
distanţe considerabile de automatul
programabil
27. COMANDA NUMERICĂ A MAŞINILOR UNELTE
MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
Comanda numerică (Numerical Control) este un procedeu de comandă
automată ce permite poziţionarea sau ghidarea unui organ mobil în orice
moment al mişcării, funcţie de coordonatele lui.
Comanda numerică permite realizarea unei mişcări precise după o traiectorie
impusă, cu obţinerea unui profil special ce nu poate rezulta prin alt procedeu
de prelucrare.
Prescurtarea NC vine din limba engleză prin abrevierea cuvintelor numerically
controller, ceea ce înseamnă o numărare continuă respectiv de a comanda
prin cifre.
28. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
Înregistrarea informaţiei de prelucrare pe port program se face:
analogic, sub forma geometriei şi dimensiunilor port-programului (camă,
şablon, model, opritori reglabili);
numeric (digital), sub forma unei înşiruiri de numere pe un purtător
adecvat (bandă perforată, bandă magnetică sau cartele magnetice).
Derularea in scris a proceselor de comandă şi de lucru in maşinile unelte şi in
liniile de fabricaţie presupune ca datele necesare desfăşurării procesului,
exprimate in cifre pe un formular de programare (coduri), să fie stocate pe un
purtător de informaţie care se introduce in aparatura de comandă a maşinii
unelte.
29. Aceste date sunt citite continuu de către maşină, dacă este cazul se restochează
până la prelucrare şi se transformă apoi în impulsuri electrice pentru comenzile
de mişcare şi (sau) comutare ale componentelor de poziţionare. Supravegherea
simultană a acestor comenzi se efectuează prin măsurare nominală în timp real
a traiectoriei rezultante
MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
Astfel comanda după program apare ca o comandă de copiere in care, locul
şablonului (analog din punct de vedere geometric cu suprafaţa care se
prelucrează) este preluat de banda perforată conţinând informaţii despre
geometria piesei, date tehnologice şi mişcări auxiliare, toate sub forma codurilor
numerice. In continuare vom dezvolta structura de bază a automatizării cu profil
larg.
30. Traductor
de
poziţie
Desen piesă
(Traiectorii)
Maşină unealtă;
Robot industrial;
Celulă flexibilă
Calculator
pentru
interpolare
Amplificator
de
putere
Acţionare
Comparator
de
poziţie
Procesare
Post-procesare
Program sursă
Elaborare
program
Prelucrare
date
Soluţie integrată
On-line
Off-line
Poziţie
programată
efectivă
Comanda
maşinii
Poziţie
MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
Structura
unui sistem
de comandă
numerică CN
31. ECHIPAMENTE DE CONTROL NUMERIC
MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
Schema de bază a comenzii numerice pentru
acţionarea unei axe
Impulsurile electrice de comandă a mişcărilor au o anumită frecvenţă în timp, ceea ce
duce la obţinerea unor viteze axiale şi de rotaţie uniforme. Fiecare rotaţie cu un
anumit unghi a axului motorului electric pas cu pas, determină o rotaţie cu un anumit
unghi sau o deplasare axială pentru subansamblul mobil al maşinii unelte, rezultând
astfel acţionarea.
1 sistem de antrenare a saniei;
2 sania maşinii unelte;
3 dispozitiv de măsurare a traiectoriei;
4 comparator de valori Nominal/Real;
a impuls pentru motorul de antrenare;
w valoarea nominală introdusă;
x valoarea reală determinată;
y valoarea de reglare, ajustată.
32.
33. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
Comenzile numerice sunt circuite deschise de acţionare, astfel citirea
benzilor perforate sau transmiterea de impulsuri motoarelor pas cu pas conduc la
deplasări rapide ale saniei maşinii unelte, pas cu pas, in poziţia dorită. Deviaţiile de
la poziţia nominală ce apar sunt dependente de precizia de lucru a motorului.
Regulatoarele sunt circuite închise de acţionare astfel ca în timpul
execuţiei comenzii de deplasare a saniei maşinii unelte după traiectoria
programată, un sistem suplimentar de măsurare semnalizează poziţia reală a
acesteia, timp în care se face şi compararea cu poziţia nominală. Funcţie de
valoarea rezultată în comparator se realizează o corecţie a poziţiei cu ajutorul
unui motor de antrenare, pe baza unui semnal de compensare.
34. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
Mişcările executate de scule (sănii) şi piese (suporţi) în timpul prelucrărilor sunt
mişcări principale, mişcări de avans sau mişcări de poziţionare (reglare).
In funcţie de natura prelucrării realizate cât şi de maşina unealtă folosită aceste
mişcări sunt executate de scule, de piese sau de ambele.
IDENTIFICAREA TIPURILOR DE MISCARI FOLOSITE DE M.U.C.N
MIŞCĂRILE PRINCIPALE sunt specifice prelucrărilor de deformare, tăiere,
asamblare etc.
MIŞCĂRILE DE AVANS permit împreună cu cele principale derularea
continuă a prelucrării şi pot fi mişcări de avans propriu-zise, de avans rapid sau de
deplasare lentă, pentru apropierea sau părăsirea locului de prelucrare.
MIŞCĂRILE DE POZIŢIONARE permit modificarea dimensională a piesei
sau servesc procesului de măsurare
35. Tipuri de miscari folosite in CN
MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
36. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
Desfăşurarea proceselor de prelucrare pe maşini unelte cu comandă numerică
impune deplasări ale săniilor pe cele trei direcţii ale sistemului de coordonate.
Traiectoriile de deplasare ale elementelor executoare se realizează prin comandă
punct cu punct, comandă in linie sau prin comandă de conturare.
Comanda de prelucrare punct cu punct
Acest tip de comandă
este cel mai simplu, el nu
necesită aflarea şi programarea
de relaţii matematice pentru
traiectoriile de deplasare.
Este utilizat la maşini
unelte cu comandă numerică
pentru executarea operaţiilor de
găurire, de frezare, de sudură in
puncte etc.
37. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
Comanda în linie
Deci deplasarea sculei cu o anumită
viteză de avans se face de-a lungul
distanţei dintre două puncte.
De obicei mişcările au loc in
ghidajele săniilor dispozitivelor
comandate prin coordonate. Fiind
stabilit raportul intre viteze, mişcarea
se poate desfăşura simultan in
ambele direcţii ale coordonatelor.
Comenzile în linie se întâlnesc la
maşinile pentru strunjit şi la cele
pentru operaţii de frezare.
La comanda in linie (segmentul prelucrat este 1-2-3-4-5), prelucrarea se realizează
între capetele unui segment
38. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
Comanda prin conturare
La comanda prin conturare, săniile maşinilor unelte se pot deplasa in toate direcţiile
sistemului de coordonate. Piesa este prelucrată in timpul avansului generându-se
segmente plane, spaţiale sau chiar arii spaţiale.
Informaţiile privind traiectoria sunt
introduse continuu in aparatura de comandă
a maşinii unelte.
Pentru avansuri cu viteză constantă
de lucru pe curbe, sunt necesare şi date
privind viteza de deplasare a săniilor. Astfel
se nasc relaţii matematice funcţionale între
mişcările corespunzătoare axelor sistemului
de referinţă
Dacă primele două tipuri de comenzi nu implică existenţa unor relaţii funcţionale cea prin
conturare implică existenţa unor relaţii de tip funcţie.
39. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
SISTEME DE MĂSURARE A TRAIECTORIILOR
Sistemele de măsurare a traiectoriilor sunt foarte complexe, de mare precizie, ele
făcând parte din componentele cele mai sensibile ale maşinilor echipate cu
comandă numerică
Măsurarea tip analogic a traiectoriei, este o măsurare continuă a mişcării saniei,
cu modificarea continuă şi uniformă a valorilor. Modificarea valorilor este
asemănătoare variaţiei mărimii fizice cu care este comparată deplasarea saniei.
Măsurarea tip digital a traiectoriei, la care valoarea măsurată se modifică
continuu cu un număr finit de unităţi, de exemplu cu paşi digitali sau impulsuri de
tensiune.
40. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
Reprezentare digitală
(1 absolut; 2 incremental)
Măsurarea absolută se realizează dintr-un punct de referinţă constant care este
poziţia de 0 in cuplarea săniilor maşinilor unelte şi corespunde punctului de
referinţă al maşinii unelte şi al sistemului de coordonate al piesei.
Măsurarea incrementală se efectuează
plecând de la un punct de măsurare anterior
şi este deci o măsurare relativă. Suma
incrementelor de traiectorie pe care le
parcurge sania port sculă este reprezentată
pe desene printr-un lanţ de cote.
41. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
Tipul procedeului de măsurare utilizat pentru o anumită prelucrare se
stabileşte încă de la alegerea maşinii unelte cu comandă numerică.
Schema de măsurare a traiectoriei
în sistem analogic/absolut
1 cursor;
2 cablu de rezistenţă (a tensiune
maximă de lucru, b tensiune
intermediară);
3 instrument de măsură (comparator);
4 rezistenţă (prin divizare în segmente
mici şi egale se poate utiliza sistemul de
măsură analog/incremental)
42. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
Măsurarea traiectoriei în sistem digital/absolut
1- sania maşinii;
2 - foto-celule;
3 - scala de măsurare digital /binar;
4 - comparator real/nominal
Măsurare digital/incrementală
1- sania maşinii;
2 - fotocelule;
3 - etalon gradat;
4 - numărător electronic
43. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
Banda Perforata
In sistemul binar se utilizează doar
cifrele 0 si 1 având semnificaţia:
la cifra 1 semnalul poate trece prin
perforaţia benzii, închizându-se circuitul
electric la citire (palpare);
la cifra 0 nu există o perforaţie a benzii
şi circuitul se întrerupe.
45. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
Pozitia Coordonatele carteziene
P1 X100 Y50
P2 X-50 Y100
P3 X-105 Y-115
P4 X70 Y-75
Coordonate carteziene
Pozitia Coordonatele carteziene
P1 X10 Y45 Z-5
P2 X30 Y60 Z-20
P3 X45 Y20 Z-15
2D 3D
46. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
Coordonatele absolute
Pozitia Coordonatele absolute
P1 X25 Z-7.5
P2 X40 Z-15
P3 X40 Y-25
P4 X60 Z-35
Pozitia Pozitiile in dimensiuni absolute
P1 X20 Y35
P2 X50 Y60
P3 X70 Y20
47. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
Coordonatele relative(incrementale)
Pozitia Dimensiuni
incrementale
Calculate fata de:
P2 X20 Y35 Punctual zero
P3 X30 Y20 P1
P4 X20 Y-35 P2
Pozitia Dimensiuni
incrementale
Calculate fata de:
P2 X15 Z-7.5 P1
P3 Z-10 P2
P4 X20 Z-10 P3
48. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
Coordonatele polare
Pozitia Coordonatele polare
P1 RP=100 AP=30
P2 RP=60 AP=75
RP: Polar radius
AP: Polar angle
49. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
• simbol de început de program - %
• pregătire program (comentariu);
• program principal;
• sfârşit de program de prelucrare;
• subprogram dependent de
programul principal (turaţii limită şi
constante ale sculei);
• simbol sfârşit de program - %
%
O0111 (conturare)
N10 G20 G40 G80 G90 G94 G96
N20 M06 T01
N30 G43 H01
N40 M03 S200
N50 G00 X0.0 Y0.0
N60 G00 Z.2
N70 G01 Z-.25 F10.
N80 G01 X0.0 Y-.35
N90 G01 X.40 Y-.35
N100 G02 X.55 Y-.20 I.15 J.0
N110 G01 X.75 Y-.20
N120 G02 X.65 Y-.10 I.0 J.10
N130 G01 X.65 Y0.0
N140 G01 X0.0 Y0.0
N150 G01 Z.2
N160 G00 Z5.
N170 G00 X2. Y2.
N180 M05
N190 M30
N 200 G00 X0.0 Y0.0
%
Elementele obligatorii conţinute de
program sunt:
50. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
Funcţi
a
Adrese pentru funcţiunile maşinii
% - început de program;
N - număr fază;
L - număr subprogram;
G00 - mers rapid;
G01 - interpolare liniară;
G02 - interpolare circulară în sens orar;
G03 - interpolare circulară în sens antiorar;
G04 - temporizare în număr de rotaţii ale arborelui principal (AP);
G26 - programare rază după axa X;
G27 - programare diametru după X;
G28 - autoprogramare pentru strunjire plană (frontală);
G29 - autoprogramare pentru strunjire longitudinală;
G32 - deplasare la poziţia de schimbare a sculei;
G33 - filetare cu pas constant;
G36 - deplasare la punctul de început al programului;
G38 - autoprogramare START;
G39 - autoprogramare STOP;
G40 - sfârşit de echidistanţă;
G41 - echidistanţă stânga în sensul de prelucrare;
G42 - echidistanţă dreapta în sensul de prelucrare;
G44 - completare prin unghi;
G45 - completare prin cerc;
G54 - deplasare punct nul;
G60 - oprire exactă (poziţionare precisă);
G63 - tarodare cu mandrină de compensare;
G64 - regim de conturare fără compensare erori de poziţie;
G90 - introducerea dimensiunilor absolute;
N - numărul secvenţei
(identificatorul N), în ordine crescătoare;
G - funcţii pregătitoare
(identificatorul G), cu rol de pregătire a
maşinii unelte pentru o operaţie dată
ce implică deplasarea sculei
aşchietoare;
G00, G01, G02 si G03
51. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
X - informaţie de traiectorie după axa X [mm];
Z - informaţie de traiectorie după axa Z [mm];
C :
0...360
- unghiul de rotaţie al arborelui principal în multiplii de1;
I - parametru de interpolare pentru axa X în [mm]
pasul filetului paralel cu axa X în [mm/rot];
- temporizarea în secunde, respectiv rotaţii ale arborelui principal;
K - parametrul de interpolare pentru axa Z în [mm] (G90/G91)
- pasul filetului paralel cu axa Z în [mm/rot];
F - avansul în [mm/rot];
S - turaţia arborelui principal [rot/min];
T - număr sculă;
R - valoarea adâncimii de aşchiere, [mm];
P - parametru (în număr de 49);
M00 - oprire programată necondiţionată;
M02 - sfârşit de program cu revenire la prima fază;
M3 - sens de rotaţie a arborelui principal spre dreapta;
M4 - sens de rotaţie a arborelui principal spre stânga;
M5 - oprire arbore principal;
M8 - pornire răcire;
M9 - oprire agent de răcire;
M10 - oprirea arborelui principal ;
M11 - pornire transportor şpan;
M12 - oprire transportor şpan;
M22 - revenire din subprogram.
M60 - schimbare sculă;
X, Y si Z - date dimensionale
(identificatorii X,Y,Z,A sau B), de localizare
şi orientare a sculei aşchietoare;
F - funcţia de avans (identificatorul
F), folosită pentru specificarea mărimii
vitezei de avans pentru scula aşchietoare;
S - funcţia turaţie (identificatorul S),
folosită pentru specificarea turaţiei arborelui
principal al maşinii unelte;
T - scula aşchietoare (identificatorul T),
folosită pentru specificarea sculei şi a
traseului acesteia în operaţia curentă;
M - funcţii multiple (identificatorul M),
folosite pentru a desemna modul particular
de operare ON/OFF;
52. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
În programarea maşinilor unelte cu comandă numerică se
deosebesc 4 etape :
• Se strâng informaţii de desen şi tehnologie in planul de operaţii
(prinderea piesei şi posibilităţile de măsurare);
• Informaţiile centralizate în planul de operaţii se trec ca propoziţii
(transcrierea programată a unei etape din procesul de prelucrare) in
formularul de programare. Tot aici se calculează şi se transformă
informaţiile de poziţie, coordonate ale maşinii unelte, în informaţii
codificate;
• Scrierea programului sursa;
• Efectuarea probei programului pe un simulator sau pe maşina
unealtă, înaintea începerii procesului de producţie. Proba are drept
scop depistarea eventualelor greşeli din program, respectiv
optimizarea programului conceput.
54. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
% - Simbol de inceput de program;
O0001 - (date despre program in format text)
55. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
G21 G17 … - functii pregatitoare
56. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
M06 T01 … - functii de schimbare scula
57. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
M03 S800 … - functii de punere in miscare de
rotatie a sculei, [rot/min]
58. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
G00 - deplasare rapida(scula nu se afla in
contact cu semifabricatul;
Z1 - pozitionare rapida la Z = 1mm;
M08 – pornire lichid de racire.
67. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
AXE si MISCARI
În domeniul comenzii numerice s-a adoptat noţiunea de axă,
pentru a defini fiecare direcţie fixă de deplasare rectilinie sau circulară,
deplasare care poate fi executată de organele mobile comandate ale
maşinii-unelte.
Axelor maşinii-unelte li se atribuie o anumită simbolizare şi
sensuri de deplasare, puse de acord la nivel internaţional prin
recomandarea ISO R-841, iar la nivel naţional prin STAS 8902-83.
Rolul normativelor este de a crea, din acest punct de vedere,
un limbaj comun între diferitele centre de programare, şi respectiv
fabricanţii şi utilizatorii de maşini unelte comandate numeric.
68. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
MIŞCAREA RECTILINIE
Axa Z este identică sau paralelă cu axa arborelui principal al
maşinii. este identică cu axa sculei la maşinile de găurit (MG), maşinile
de frezat (MF), maşinile de alezat şi frezat (MAF), unde arborele
principal antrenează scula, în timp ce la maşinile prelucrătoare de
corpuri de revoluţie cum ar fi strungurile normale (SN) sau maşinile de
rectificat (MR) axa Z este identică cu axa semifabricatului.
Axa X este în majoritatea cazurilor orizontală şi paralelă cu
suprafaţa de aşezare a piesei, reprezentând axa principală de
deplasare în planul în care se realizează poziţionarea piesei faţa de
sculă.
Axa Y întregeşte triedrul şi este deci perpendiculară pe planul
XOZ, sensul pozitiv (+) corespunde triedrului de sens direct sau este
dat de regula mâinii drepte.
69. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
MIŞCAREA DE ROTAŢIE
În acest scop se porneşte de la triedrul de sens direct
care determină axele de deplasare rectilinie şi se asociază
literele A, B, C pentru mişcările de rotaţie în jurul acestor axe,
sau a unora paralele cu ele.
Astfel axa A reprezintă mişcarea în jurul unei axe
paralele cu axa X, iar axele B şi C reprezintă mişcări în jurul
unor axe paralele cu axele Y respectiv Z. Sensul pozitiv (+) al
axelor de rotaţie se determină din sensul pozitiv al axelor
respective de deplasare rectilinie, aplicând regula şurubului
dreapta sau regula tirbuşonului.
71. X
U
B
J
V W
K
C
Y Z
I
A
AXE PRINCIPALE
AXE SECUNDARE
CENTRU ARCULUI
ROTATIILE AXELOR
AXA X AXA Y AXA Z
RELATIILE DINTRE AXELE PRIMARE SI SECUNDARE
ALE MASINILOR CNC
73. CARACTER CUVÂNT BLOC
DESCRIE ADRESA
N 10 G 0 1 X - 8 . 7 6 F 2 7 8 . 0
X E 10 . 5
VALOARE POZITIVĂ/NEGATIVĂ
VALOAREA ÎNTREAGA A
NUMARULUI
DESPARTE VALOAREA
ÎNTREAGĂ DE CEA ZECIMALĂ
VALOAREA ZECIMALĂ A
NUMARULUI
74. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
Intreprinderea Tabel program piesă Data
Piesa Maşina unealtă Numărul benzii
perforate
Programator
N G X Y Z I J F R S T W M Obs.
TABELUL PROGRAM PIESĂ conţine numărul şi denumirea piesei,
numărul benzii perforate, simbolul maşinii unelte, data elaborării, adresele
ISO prin care se codifică informaţiile cu caracter geometric şi tehnologic
necesare prelucrării piesei pe maşina cu comandă numerică.
75. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
Scopul final al programarii manuale il reprezinta intocmirea tabelului
program piesa. Tabelul program piesa se intocmeste de catre
tehnologul programator pe un format normalizat.
G01 X -50.2 S2500
Cuvintele utilizate intr-un program sunt formate dintr-o litera
urmata de un grup de cifre(digiti)
77. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
Axele coordonatelor şi direcţiile de mişcare sunt standardizate prin norma ISO
TC97 SC8 asta ducand la o clasificare a masinilor NC dupa cum urmeaza:
• după 2 axe, de obicei două direcţii ortogonale, caracteristic
prelucrărilor pe maşini pentru strunjit, prese de ştanţat, maşini pentru
tăiere cu arc de plasmă sau flacără oxiacetilenică, maşini de croit,
maşini pentru lipirea componentelor electronice etc.;
• după 3 axe, de obicei de-a lungul celor trei direcţii principale (x,y,z)
ale sistemului de coordonate carteziene, caracteristic prelucrărilor de
pe maşinile de frezare, alezare, găurire şi la maşinile de măsurare a
coordonatelor;
• după 4 axe, ce implică trei axe liniare şi una de rotaţie, cazul
strungurilor speciale prevăzute cu corpuri suplimentare de găurire;
• după 5 axe, ce implică trei axe liniare (x,y,z) cu rotaţie pe două
dintre acestea - cazul maşinilor de frezat speciale.
78. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
Sistemul de coordonate pentru maşinile unelte conform ISO/TC97 SC8 (1
strunjire şi rectificare exterioară a suprafeţei de rotaţie; 2 găurire şi frezare;
3 rabotare; 4 rectificare plană ; 5 în axa de rotaţie a piesei; 6 lângă piesă; 7
regula mâinii drepte)
79. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
Astfel realizarea unui program pentru un reper dat impune
introducerea unui compiler (traducător de program) care are două
componente:
• procesarea - programul de prelucrare;
• postprocesarea - programul de adaptare .
In secvenţa de procesare instrucţiunile scrise în limbaj simbolic
sunt transformate în coduri specifice, se efectuează calcule geometrice
necesare obţinerii punctelor aparţinând traiectoriei sculei sau cea a
organului mobil şi sunt semnalate eventualele erori ale dimensiunilor.
In secvenţa de post-procesare datele generale rezultate din
prelucrarea internă sunt adaptate la specificul şi caracteristicile unei
anumite maşini unelte sau robot industrial. Acest program cuprinde
indicaţii de codificare şi poartă numele de programe sursă.
80. MASINI DE LUCRU CU
COMANDA NUMERICA
Programul sursă reprezintă o înşiruire de fraze conţinând
coduri cu informaţiile necesare desfăşurării procesului de
prelucrare a unui reper.
Pregătirea programului sursă pentru un reper dat presupune
translatarea reprezentării geometrice a acestuia (de regulă
desene de execuţie) în corelaţie cu succesiunea operaţiilor
tehnologice, într-un program cuprinzând instrucţiuni de lucru
pentru sistemul central de comandă.
