ECHIPAMENTE NUMERICE AVANSATE IN SISTEME ELECTROMECANICE

Transcript

1 ECHIPAMENTE NUMERICE AVANSATE IN SISTEME ELECTROMECANICE STRUCTURA SI FUNCTIILE COMENZII NUMERICE ELEMENTE DE PROGRAMARE A CN ENA_SEM - Curs 2 1

2 FUNCTIILE COMENZII NUMERICE Realizarea unor traiectorii impuse ale punctelor de interactiune scula-piesa, cu o anumita precizie Asigurarea posibilitatilor de integrare a instalatiei intr-o structura de fabricatie unitara si flexibila Realizarea unor parametri optimi ai regimurilor de prelucrare Functii ale comenzii numerice Comanda si supravegherea desfasurarii diferitelor etape tehnologice ale procesului de uzinare Introducerea de date de la periferice sau manual ENA_SEM - Curs 2 2

3 1. Echipamente de comanda secventiala si supraveghere a etapelor tehnologice: au ca scop realizarea unei serii de operatii ce se succed intr-o ordine bine definita, cu precizarea ca starea sistemului la un moment dat depinde mai putin de conditiile instantanee si mai ales de un ciclu dat Evolutia structurilor si functiilor CN 2. Echipamente de introducere de date si afisare de cote: sunt o dezvoltare a celor de comanda secventiala, realizand un dialog om-masina si o obiectivizare a urmaririi proceselor. Se pot realiza in structura numerica si logica cablata pentru masini serie sau cu automat programabil pentru masini si procese speciale 3. Echipamente de pozitionare a organelor mobile: asigura comanda succesiva a axelor si in timpul deplasarii nu se executa prelucrari; reprezinta primele echipamente cu comenzi programate, adica la care parametrii de stare ai sistemului la un moment dat sunt precizati printr-un program prin care se comunica masinii instructiunile necesare efectuarii operatiilor. ENA_SEM - Curs 2 3

4 4. Echipamente de prelucrare pe directii paralele cu axele: deplasarile pe axe sunt independente, dar se pot realiza simultan cu uzinarea. In plus, utilizeaza algoritmi de conducere adaptativ-optimali. Evolutia structurilor si functiilor CN 5. Echipamente de conturare: deplasarile pe axe se pot realiza simultan si pentru realizarea traiectoriilor impuse, informatia de deplasare este predominata. Volumul mare de informatii necesita prelucrarea datelor intr-o faza externa procesului de prelucrare cu apel la limbaje de programare speciale. 6. Echipamente pentru conducerea centrelor de prelucrare simultana pe mai multe axe: reprezinta extensii ale variantelor 4 si 5, cu programe evident mai complexe. ENA_SEM - Curs 2 4

5 STRUCTURA COMENZII NUMERICE BLOC INTRODUCERE DATE BLOC DE AFISARE BLOC DE CALCUL Structura comenzii numerice BLOC DE MASURA BLOC DE INTERFATARE I/O ENA_SEM - Curs 2 5

6 BLOC INTRODUCERE DATE Realizeaza legatura echipamentului cu operatorul, fiind de obicei, un panou ce contine un sistem de afisare si o tastatura. Este un ansamblu de module si programe care prelucreaza informatia introdusa in echipament sub diverse coduri, o converteste intr-o forma acceptabila si o repartizeaza la celelalte blocuri. Introducerea programului piesa se poate realiza: Direct de la operator manual; Cu periferice specializate (cititor de banda perforata, de banda magnetica) Direct de la calculator (sistem CNC). ENA_SEM - Curs 2 6

7 BLOC DE INTERFATARE I/O Realizeaza schimbul semnalelor de comutatie cu echipamentul conventional. Are o structura de microcalculator, functiile de adaptare intre echipamentul de comanda si cel conventional realizandu-se prin mijloace software. BLOC DE CALCUL Executa prelucrari asupra informatiilor de deplasare continute in programul piesa, operatiile aritmetice necesare elaborarii incrementilor de deplasare care sunt apoi introdusi in circuitul de masura a pozitiei si in memoriile de deplasare reala aferente fiecarei axe, unde se scad sau se aduna informatiei existente. Ecuatia de miscare definita prin programul piesa determina deplasarea relativa a sculei aschietoare fata de piesa prelucrata. Este realizat la variantele mai noi in jurul unui microprocesor de 16 sau de 32 de biti rezultand viteze de lucru net superioare. ENA_SEM - Curs 2 7

8 Generare secvente de lucru Generarea traiectoriilor intre puncte Calcul date momentane si absolute Functiile blocului de calcul Optimizarea regimurilor de accelerare/decelerare Controlul comportarii in regim dinamic al buclelor de pozitie ENA_SEM - Curs 2 8

9 Generare traiectorii Sistemul de interpolare Sa asigure aproximarea conturului impus in limitele preciziei specificate, furnizand pentru fiecare axa informatia de deplasare necesara generarii punctelor intermediare intre doua puncte principale de reper, pe baza modelului matematic de interpolare prestabilit; Sa asigure dependenta functionala intre axe conform traiectoriei punctului de interactiune scula-piesa; Sa permita respectarea conditiilor tehnologice privind viteza rezultanta a punctului de pe traiectorie si cele privind dimensiunile sculei. B(x B,z B ) x A(x A,z A ) z ENA_SEM - Curs 2 9

10 PROGRAMAREA COMENZII NUMERICE PROGRAMAREA MANUALA A CN UTILIZAND PRODUSE CAD/CAM PROGRAMAREA CONVERSATIONALA ENA_SEM - Curs 2 10

11 PROGRAMAREA MANUALA A CN Se utilizeaza pentru procese tehnologice simple(operatii de gaurire, alezare, frezare de contururi liniare, strunjiri simple) si in cazul unor programe relativ scurte sub instructiuni. Informatiile pentru programare sunt: Geometrice: coordonate si traiectorii; Tehnologice: Viteze de prelucrare; Adancimi de patrundere; Viteze de avans; Informatii ajutatoare privind racirea, sensul de rotatie, numarul fiecarei scule si ordinea in care sunt utilizate. ENA_SEM - Curs 2 11

12 Informatiile pentru programare Tabele, diagrame, manual de programare Materiale, tratamente termice, numarul pieselor din lot, etc Elaborarea programului piesa ENA_SEM - Curs 2 12

13 Etapele de elaborare si implementare a programului 1. Intocmirea fisei de amplasare scule Codul de catalog pentru scula, port-scula si pastila Constantele de prereglare ale sculelor Schita(forma) partii active 2. Intocmirea fisei de reglaj Se indica sistemul de axe al masinii si se pun in evidenta suprafetele ce urmeaza a fi prelucrate. 3. Calculul coordonatelor punctelor caracteristice La piesele simple, acestea pot fi preluate direct din desen; Unele echipamente de CN ofera facilitati pentru calculul punctelor caracteristice. ENA_SEM - Curs 2 13

14 4. Intocmirea programului Se vor descrie traiectoriile tuturor sculelor pentru prelucrarea suprafetelor, verificand evitarea eventualelor coliziuni. 5. Introducerea programului pe suportul de informatie RAM, banda perforata, banda magnetica, USB, etc 6. Testarea si optimizarea programului Pe o masa de desenat sau cu un program de simulare grafica pe CNC; Pe MU, fara piesa in regim fraza cu fraza; Pe MU cu piesa, pentru stabilirea corectiilor de scula; Pe MU cu piesa si program corectat. ENA_SEM - Curs 2 14

15 Programare in cod ISO (standard) Variante de programare Programare parametrica, varianta a celei precedente dar mai flexibila Programare in limbaj specializat APT si versiunile ulterioare Programare structurata Salturile sau buclele relative la blocuri in cod ISO se realizeaza cu instructiuni PASCAL Programare geometrica in profil (PGP) Contururile se descriu cu ajutorul unui procesor geometric, tot in cod ISO ENA_SEM - Curs 2 15

16 Coduri de programare Cod ISO (norme NFZ 68010, 68030, 68032) Cod EIA (norme RS 244A, 273A) Structural si notional, aceste coduri au corespondenta cu utilizarea ca suport program a benzii perforate (in Romania STAS ) ENA_SEM - Curs 2 16

17 INTOCMIREA PROGRAMULUI Entitate de prelucrare - EP: rezultatul deplasarii unei scule date, ce parcurge un ansamblu de traiectorii asupra unei piese mecanice. Conditii de aschiere Asocierea cu anumite scule Adaptarea sculei la material Informatii referitoare la generarea suprafetelor ENA_SEM - Curs 2 17

18 Natura geometrica a suprafetelor rezultate Parametri intrinseci ai suprafetelor ELEMENTE IMPORTANTE Rugozitatea suprafetei Limite geometrice ale suprafetei microgeometrica macrogeometrica Descrierea geometrica a starii finale a entitatii de prelucrare ENA_SEM - Curs 2 18

19 Starea initiala Este descrisa plecand de la starea finala a EP, considerand volumul de material indepartat si modul de repartizare al acestuia Incadrat in anumite clase si caracteristici Materialul piesei ENA_SEM - Curs 2 19

20 Elemente legate de scula Alegerea sculei Tipul sculei Geometria Numarul de scule Traiectoria sculei Stabilirea unui punct caracteristic Descrierea deplasarii acestuia Stabilirea punctului de intrare si a celui de iesire a sculei in conturare Stabilirea sistemelor de referinta Conditii de aschiere Viteza de aschiere Viteza de avans Utilizarea lichidului de aschiere Orientarea sculei Se obtine prin intermediul dispozitivului de asezare si fixare ENA_SEM - Curs 2 20

21 z L h initial h intermediar h final Degrosare Finisare x L Mai multe treceri Traiectorii ale sculei: -Deplasari de lucru (degrosarea si finisarea) -Deplasari auxiliare (pozitionarea sculei in pozitia corespunzatoare fiecarei etape-entitati- de prelucrare) ENA_SEM - Curs 2 21

22 Pozitie de repaus: Q 0 T z L T Pozitie initiala: Q 1 z L Prelucrare de la P 1 la P 2 T h initial h initial Pozitie de incepere a prelucrarii: P 1 y L ε x Prelucrare de la P 1 la P 2 Q 1 P 2 P 1 x L ENA_SEM - Curs 2 22

23 T Deplasare pe verticala a sculei de la P 2 la Q 2 T Deplasare in planul XY a sculei de la Q 2 la Q 1 T Q 1 Deplasare pe verticala a sculei de la Q 1 la P 1 T Q 2 P 1 Scula pregatita pentru o a doua trecere P 2 Q 2 Q 1 x L ENA_SEM - Curs 2 23

24 Algoritm de prelucrare Studiul metodei generale de rezolvare Definirea punctelor de baza ale traseului Redactarea algoritmului propriu-zis Def\inirea variabilelor: Ce corespund parametrilor intrinseci ai operatiilor date de intrare Utilizate de algoritmul de rezolvare ENA_SEM - Curs 2 24

25 Sistem cartezian Axe de coordonate primare: X, Y, Z pentru masina unealta X, Y, Z pentru piesa SISTEME DE REFERINTA STAS XY planul de lucru Z - axa sculei (sens pozitiv sensul indepartarii de piesa) ENA_SEM - Curs 2 25

26 A, B, C rotatiile dupa X, Y, Z pentru masina unealta A, B, C pentru piesa ENA_SEM - Curs 2 26

27 Sistem polar Z Y Plan de lucru: Originea: pol r θ P X Coordonata liniara: raza Coordonata circulara: unghiul Pol Plan Axa de referinta I, J J, K K, I XY YZ ZX X+ Y+ Z+ ENA_SEM - Curs 2 27

28 Sistem absolut: se refera la originea sistemului de referinta in indicarea tuturor coordonatelor punctelor, indiferent de pozitia curenta a sculei x G x F x E x D x C x B x A A B C D E F G ENA_SEM - Curs 2 28

29 Sistem incremental: cotele indica o marime intre doua puncte caracteristice si nu o valoare fata de o baza comuna. x A x BA x CB x DC x ED x FE x GF A B C D E F G ENA_SEM - Curs 2 29

30 PUNCTE DE ZERO STRUNG Punct de referinta pentru scula Punct de schimbare scula Punct de referinta Punct de zero masina originea masinii Punct de zero piesa programat ENA_SEM - Curs 2 30

31 PUNCTE DE ZERO FREZA Localizarea punctelor de zero pe o masina de gaurit. ENA_SEM - Curs 2 31

32 POZITIA SISTEMULUI DE COORDONATE FREZA Sistem de coordonate al masinii Sistem de coordonate al piesei ENA_SEM - Curs 2 32

33 POZITIA SISTEMULUI DE COORDONATE STRUNG Pentru scula pozitionata in fata centrului de rotatie Pentru scula pozitionata in urma centrului de rotatie ENA_SEM - Curs 2 33

34 CONTROLABILITATEA AXELOR STRUNG FREZA ENA_SEM - Curs 2 34

35 CAP REVOLVER FACILITATI DE SCHIMBARE A SCULELOR Sistem de schimbare automata a sculelor De la 8 la 16 pozitii MAGAZIE DE SCULE 1 burghiu 2 dispozitiv de prindere 3 axul de lucru De la 48 la 100 pozitii 4 magazia de scule ENA_SEM - Curs 2 35