Nikiel_Sinumerik_840D.pdf

Dr in . Grzegorz Nikiel

Akademia Techniczno-Humanistyczna

w Bielsku-Białej

Katedra Technologii Maszyn i Automatyzacji

Programowanie obrabiarek CNC

na przykładzie układu sterowania

Sinumerik 840D

Bielsko-Biała 2003

Spis tre ci

1. Zasada funkcjonowania sterowania numerycznego..................................................... 4

1.1. Zasada pomiaru współrz dnych ..................................................................................... 4

1.2. Układy współrz dnych ................................................................................................... 6

1.3. Definicja układów współrz dnych ................................................................................. 8

1.4. Punkty charakterystyczne obrabiarki.............................................................................. 9

1.5. Najazd na punkt referencyjny....................................................................................... 11

1.6. Zale no ci pomi dzy współrz dnymi .......................................................................... 12

1.7. Wyznaczanie warto ci rejestrów narz dziowych i rejestrów przesuni punktów

zerowych....................................................................................................................... 15

2. Struktura programu steruj cego ................................................................................. 20

2.1. Podstawowe adresy....................................................................................................... 21

2.2. Numer bloku N ............................................................................................................. 22

2.3. Funkcje przygotowawcze ............................................................................................. 23

2.3.1. Jednostki wymiarów ........................................................................................... 23

2.3.2. Rodzaj wymiarowania ........................................................................................ 24

2.3.3. Wymiarowanie rednicowe/promieniowe .......................................................... 25

2.3.4. Programowanie we współrz dnych biegunowych.............................................. 26

2.3.5. Płaszczyzna interpolacji...................................................................................... 28

2.3.6. Programowanie parametrów technologicznych.................................................. 29

2.3.7. Programowanie punktów zerowych ................................................................... 30

2.3.8. Programowanie transformacji układu współrz dnych (FRAMES).................... 31

2.3.9. Programowanie ograniczenia obszaru roboczego .............................................. 31

2.3.10. Programowanie toru ruchu narz dzia ................................................................. 32

2.3.11. Programowanie kompensacji promienia narz dzia ............................................ 32

2.3.12. Programowanie postoju czasowego.................................................................... 33

2.4. Funkcje pomocnicze (maszynowe) M.......................................................................... 33

2.5. Inne elementy w programie steruj cym........................................................................ 35

2.6. Ogólna struktura bloku ................................................................................................. 35

2.7. Ogólna struktura programu steruj cego ....................................................................... 36

3. Programowanie ruchów narz dzi ................................................................................ 37

3.1. Interpolacja punktowa G0 ............................................................................................ 38

3.2. Interpolacja liniowa G1 ................................................................................................ 38

3.3. Interpolacja kołowa G2/G3/CIP/CT............................................................................. 39

3.4. Interpolacja spiralna o stałym skoku G33 .................................................................... 49

3.5. Interpolacja spiralna o zmiennym skoku G34/G35 ...................................................... 51

3.6. Nacinanie gwintów z wykorzystaniem funkcji G63..................................................... 52

3.7. Interpolacja rubowa G331/G332................................................................................. 53

4. Transformacje układu współrz dnych (FRAMES).................................................... 54

5. Programowanie danych narz dziowych ...................................................................... 57

6. Kompensacja promienia narz dzia.............................................................................. 59

7. Programowanie cykli obróbkowych ............................................................................ 69

7.1. Informacje podstawowe................................................................................................ 69

7.2. Wywoływanie cykli obróbkowych............................................................................... 70

7.3. Cykle wiercenia ............................................................................................................ 70

7.3.1. Wiercenie, nawiercanie - CYCLE81 .................................................................. 70

7.3.2. Wiercenie, pogł bianie - CYCLE82................................................................... 71

7.3.3. Wiercenie gł bokie - CYCLE83......................................................................... 73

7.3.4. Gwintowanie bez u ycia uchwytu kompensacyjnego - CYCLE84.................... 75

7.3.5. Gwintowanie z u yciem uchwytu kompensacyjnego - CYCLE840 .................. 77

7.3.6. Rozwiercanie 1 - CYCLE85............................................................................... 78

7.3.7. Rozwiercanie 2 - CYCLE 86.............................................................................. 79

7.3.8. Rozwiercanie 3 - CYCLE87............................................................................... 80

7.3.9. Rozwiercanie 4 - CYCLE88............................................................................... 81

7.3.10. Rozwiercanie 5 - CYCLE89............................................................................... 82

7.3.11. Rz d otworów - HOLES1................................................................................... 83

7.3.12. Kołowy układ otworów - HOLES2 .................................................................... 84

7.3.13. Macierz prostok tna otworów - CYCLE801...................................................... 85

7.4. Cykle frezarskie............................................................................................................ 86

7.4.1. Otwory podłu ne na okr gu – LONGHOLE...................................................... 86

7.4.2. Rowki na okr gu - SLOT1 ................................................................................. 88

7.4.3. Rowek kołowy - SLOT2..................................................................................... 90

7.4.4. Frezowanie wn ki prostok tnej - POCKET1 ..................................................... 92

7.4.5. Frezowanie wn ki kołowej - POCKET2 ............................................................ 94

7.4.6. Frezowanie płaszczyzny - CYCLE71................................................................. 96

7.4.7. Frezowanie konturu - CYCLE72...................................................................... 100

7.4.8. Frezowanie wyst pu prostok tnego - CYCLE76 ............................................. 104

7.4.9. Frezowanie wyst pu okr głego - CYCLE77.................................................... 106

1. Z ASADA FUNKCJONOWANIA STEROWANIA NUMERYCZNEGO

Historia obrabiarek ze sterowaniem numerycznym (NC) przekroczyła ju 50 lat

– pierwsza frezarka sterowania numerycznie powstała w MIT w Bostonie w roku

1952. Przez pół wieku znacznie zmieniły si cechy zewn trzne obrabiarek CNC, ich

kinematyka i mo liwo ci obróbkowe, jednak idea funkcjonowania pozostała bez

zmian.

Z punktu widzenia automatyki sterowanie NC jest układem automatycznej

regulacji programowej, pracuj cym w zamkni tej p tli sprz enia zwrotnego (rys. 1.).

Warto zadana poło enia w danej osi sterowanej numerycznie (SN) jest wyznaczana

na podstawie programu. Jest ona porównywana z warto ci rzeczywist poło enia,

mierzon przez układ pomiarowy. Na podstawie ró nicy pomi dzy warto ci zadan

a rzeczywist poło enia w osi SN układ sterowania (obecnie jest to najcz ciej układ

CNC) generuje sygnał steruj cy, kierowany do nap du osi SN, koryguj c tym samym

jej poło enie a do uzyskania zerowej ró nicy pomi dzy warto ci zadan

a rzeczywist poło enia osi SN.

Układ pomiarowy

Nap d

Układ sterowania

CNC

Program

steruj cy

N05 X10

N10 Y20

N15 M30

DX = N * D

Rys. 1. Schemat ideowy sterowania numerycznego NC

1.1. Zasada pomiaru współrz dnych

Układ pomiarowy ma charakter przyrostowy, co oznacza pomiar zmiany

poło enia elementów ruchomych DX (rys. 1.), a nie pomiar ich bezwzgl dnego

poło enia. Układ sterowania otrzymuje ci g N impulsów generowanych przez układ

pomiarowy, gdzie jeden impuls oznacza zmian poło enia o warto podziałki

elementarnej D (rys. 1.). Zliczaj c impulsy układ sterowania mo e zatem obliczy

zmian poło enia.

W chwili uruchomienia układu sterowania (wł czenie obrabiarki) liczniki

odczytu współrz dnych s zerowane, co oznacza przyj cie aktualnej warto ci

poło enia bezwzgl dnego (absolutnego) równego 0 (rys. 2a.). Poniewa w chwili

wł czenia obrabiarki zespoły ruchome znajduj si w dowolnym poło eniu, st d przy

ka dym uruchomieniu punkt zerowy absolutnego układu współrz dnych danej osi

miałby inne poło enie, co praktycznie uniemo liwia programowanie

z wykorzystaniem takiego układu współrz dnych.

Dlatego ka da o maszynowa posiada tzw. poło enie referencyjne, bazowe –

punkt referencyjny R – fizycznie odwzorowane np. przy u yciu wył cznika

drogowego. Poło enie tego punktu jest mierzone przez producentów obrabiarek od

umownie przyj tego punktu zerowego danej osi maszynowej (punkt M )

i wprowadzane do pami ci układu sterowania. Po ka dorazowym uruchomieniu

maszyny pierwsz czynno ci jest przemieszczenie zespołów ruchomych obrabiarki

w ka dej osi sterowanej numerycznie do punktu referencyjnego (bazowego) (rys. 2b.).

W tym poło eniu nast puje zerowanie liczników odczytuj cych poło enie

i wprowadzanie do nich warto ci odpowiadaj cych pobranym z pami ci poło e

punktu referencyjnego. Tym samym jest okre lone stałe, niezmienne w czasie

poło enie punktu zerowego osi sterowanej numerycznie, umo liwiaj ce stosowanie

absolutnego układu współrz dnych (rys. 2c.).

-DX

-X R

X = -X R + DX

Rys. 2. Zasada przyrostowego pomiaru współrz dnych na obrabiarkach NC

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: