ΚΑΛΩΣ ΗΡΘΑΤΕ ΣΤΟΝ ΤΡΙΣΔΙΑΣΤΑΤΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣΥΣΤΗΜΑΤΑ CAM

Transcript

1 ΚΑΛΩΣ ΗΡΘΑΤΕ ΣΤΟΝ ΤΡΙΣΔΙΑΣΤΑΤΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣΥΣΤΗΜΑΤΑ CAM ΤΕΙ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ

2 ΜΕΡΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΠΟΥ ΑΞΙΖΕΙ ΝΑ ΘΥΜΗΘΟΥΜΕ CAD (COMPUTER AIDED DESIGN) : ΨΗΦΙΑΚΗ ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ CAM (COMPUTER AIDED MANUFACTURING): ΠΛΑΤΦΟΡΜΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ ΚΑΙ ΕΛΕΓΧΟΥ ΨΗΦΙΑΚΑ ΚΑΘΟΔΗΓΟΥΜΕΝΩΝ ΜΗΧΑΝΩΝ CNC (COMPUTER NUMERICAL CONTROL) CAD CAM : ΣΥΝΕΡΓΑΣΙΑ ΣΕ ΈΝΑ ΣΥΣΤΗΜΑ CAD ΚΑΙ ΣΕ ΈΝΑ ΣΥΣΤΗΜΑ CAM ΠΡΟΚΕΙΜΕΝΟΥ ΤΟ ΨΗΦΙΑΚΟ ΣΧΕΔΙΟ ΝΑ ΜΕΤΑΤΡΑΠΕΙ ΣΕ ΓΛΩΣΣΑ ΜΗΧΑΝΗΣ ΚΑΙ ΝΑ ΚΑΘΟΔΗΓΗΘΕΙ ΑΠΌ ΈΝΑ ΜΗΧΑΝΗΜΑ CNC ΤΕΙ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ

3 ΣΤΟΧΟΙ CAD CAM -Δημιουργία ψηφιακού μοντέλου προϊόντος -Προσομοίωση παραγωγικής διαδικασίας -Διάγνωση σφαλμάτων -Δημιουργία κώδικα μηχανής -Διαχείρισης παραγωγικής διαδικασίας -Ψηφιακή καθοδήγηση μηχανής ΤΕΙ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ

4 O ΡΟΛΟΣ ΤΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ CAD CAM ΣΤΟ ΚΥΚΛΟ ΖΩΗΣ ΤΟΥ ΠΡΟΊΌΝΤΟΣ ΑΝΑΓΚΗ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΝΕΟΥ ΠΡΟΙΟΝΤΟΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΙΚΑ ΣΧΕΔΙΑ ΣΧΕΔΙΑΣΤΙΚΟΙ ΟΡΙΣΜΟΙ/ ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΕΣ κ ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ ΣΥΛΛΟΓΗ ΚΑΙ ΑΝΑΛΥΣΗ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΑΝΑΛΥΣΗ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΜΟΝΤΕΛΟΥ ΠΡΟΣΟΜΟΙΟΣΗ ΣΧΕΔΙΑΣΤΙΚΗ ΙΔΕΑ Η ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΣΧΕΔΙΑΣΗΣ CAD ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΗΣ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑΣ ΠΑΡΑΓΓΕΛΙΑ ΕΡΓΑΛΕΙΩΝ ΠΑΡΑΓΓΕΛΙΑ ΥΛΙΚΩΝ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ CAM ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ CNC, NC PROGRAM MARKETING ΤΕΙ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΠΟΙΟΤΙΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ ΠΑΚΕΤΑΡΙΣΜΑ ΠΑΡΑΔΟΣΗ

5 Η ΧΡΗΣΗ CAD CAM ΣΤΑ ΣΤΑΔΙΑ ΠΡΟΙΟΝΤΟΣ -Στάδιο 1ο :Σχεδιασμός μοντέλου (CAD) -Στάδιο 2ο : Λεπτομερής Σχεδιασμός- Κατασκευαστικα σχέδια (CAD) -Στάδιο 3ο : Ανάλυση και οργάνωση διαδικασίας παραγωγής (CADCAM) -Στάδιο 4ο : Παραγωγή / Κατασκευή μέσω μηχανών CNC με την καθοδήγηση των συστημάτων CAM Όλα τα στάδια ανάπτυξης είναι αλληλένδετα μεταξύ τους και η συμβολή των συστημάτων CAD CAM μεγιστοποιείται. ΤΕΙ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ

6 ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ CAD CAM ΑΕΡΟΝΑΥΠΗΓΙΚΗ/ ΝΑΥΠΗΓΙΚΗ/ ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΟΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ Τα συστήματα CAD CAM και η βαριά βιομηχανία είναι άρρηκτα συνδεδεμένα καθώς αποτελούν και τον κύριο λόγο ανάπτυξή τους. ΤΕΙ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ

7 ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ CAD CAM ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΚΕΣ / ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΕΣ Σχεδιασμός και κατασκευή πλακετών Κατασκευή μεταλλικών εξαρτημάτων ΤΕΙ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ Μηχανολογικά εξαρτήματα μεγάλης ακρίβειας

8 ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ CAD CAM ΕΝΔΥΣΗ/ΥΠΟΔΗΣΗ ΤΕΙ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ

9 ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ CAD CAM ΚΟΣΜΗΜΑ Μέσω προγραμμάτων CAD γίνεται η σχεδίαση ή το design ενός κοσμήματος και στην συνέχεια με την βοήθεια προγραμμάτων CAM το κόσμημα υλοποιείται σε κάποιο μηχάνημα τρισδιάσταστης αναπαραγωγής όπως το 3D WAX Printer ΤΕΙ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ

10 ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ CAD CAM ΟΔΟΝΤΟΤΕΧΝΙΚΗ Η όλη διαδικασία περιλαμβάνει τα εξης στάδια: -Σχεδιασμός προσθετικης -Κατασκευή Προσθετικής (ένθετα,στεφάνες, γέφυρες) Πλεονεκτήματα -Αποκαταστασεις ακρίβειας και τέλειας εφαρμογής -Άριστη αισθητική -Μείωση χρόνου κατασκευής και συνεδριών ΤΕΙ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ

11 ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ CAD CAM ΟΡΘΟΠΑΙΔΙΚΗ Η όλη διαδικασία περιλαμβάνει τα εξης στάδια: -Σάρωση -Επεξεργασία ψηφιακού εκμαγείου (καλουπιου) - Κατασκευή του τελικου προπλάσματος Η χρήση του συστηματος CAD CAM στην ορθοπαιδική -Αντιμετώπιση σκωλίωσης με την κατασκευη καταλληλου κηδεμόνα -Αντιμετώπιση καταγμάτων ή φλεγνονών με χρήση προσθετικών εξαρτημάτων ΤΕΙ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ

12 ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ CAD CAM ΣΤΟ ΕΠΙΠΛΟ /ΞΥΛΟ Πόδια τραπεζιού με χρήση προγράμματος CAM και 4αξονικού CNC ρούτερ Σκαμπό απο τον Lucien Casarteli με χρήση του προγράμματος CAM και 4αξονικού CNC ρούτερ ΤΕΙ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ

13 ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ CAD CAM ΣΤΟ ΕΠΙΠΛΟ /ΞΥΛΟ Ξυλόγλυπτες απεικονίσεις με χρήση προγράμματος CAΜ και 3αξονικό CNC ρουτερ Σχέδιο κοπής με την χρήση προγραμματων CAD/CAM ΤΕΙ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ

14 NC/ CNC Τι είναι NC (NUMERICAL CONTROL): Αριθμητικός έλεγχος είναι ο τύπος έλεγχου που χρησιμοποιεί αριθμητικές τιμές για τον ορισμό της κίνησης των αξόνων, το ορισμό των εργαλείων όπως και των υπολοίπων συστημάτων λειτουργίας και ελέγχου Ο ΡΟΛΟΣ ΤΟΥ NC: Ο αριθμητικός έλεγχος παρέχει τη δυνατότητα στο χειριστή να επικοινωνεί με την εργαλειομηχανή και να την καθοδηγεί μέσω ενός κώδικα που αποτελείται από μια ακολουθία γραμμάτων και αριθμών

15 NC/ CNC Τι είναι CNC (NUMERICAL CONTROL): Η παρεμβολή ανάμεσα στο χειριστή και στη μονάδα έλεγχου της εργαλειομηχανής NC Ηλεκτρονικού Υπολογιστή (Η/Υ) καθιστά την ΝC μηχανή ψηφιακά ελεγχόμενη και καθοδηγούμενη εργαλειομηχανή CNC

16 NC/ CNC ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΚΕΝΤΡΟ ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΑΣ ΤΡΙΩΝ ΑΞΟΝΩΝ: Είναι τα πιο διαδεδομένα κέντρα κατεργασίας και συνδυάζουν ταυτόχρονη κίνηση στους άξονες Χ, Υ, Ζ ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΚΕΝΤΡΟ ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΑΣ ΠΕΝΤΕ ΑΞΟΝΩΝ: Είναι κέντρα κατεργασίας που συνδυάζουν ταυτόχρονη κίνηση όχι μόνο στους άξονες Χ, Υ, Ζ αλλά και στους άξονες Α,Β

17 NC/ CNC ΒΑΣΙΚΑ ΤΜΗΜΑΤΑ ΕΝΟΣ CNC: ΜΟΝΑΔΑ ΕΛΕΓΧΟΥ Η μονάδα ελέγχου είναι υπεύθυνη για τη διαχείριση του προγράμματος καθοδήγησης, την διαβίβαση και έλεγχο των εντολών λειτουργίας προς όλα τα συστήματα κίνησης. Η μονάδα ελέγχου αποτελείται απο το software και το hardware. Το λογισμικό της μονάδας ελέγχου ειναι ο controller ο οποιος ειναι υπέυθυνος για την επικοινωνία χρήστη- μηχανήματος. To hardware είναι συνήθως μια ηλεκτρονική πλακέτα ή ένα κύκλωμα που βρίσκεται στον ηλεκτρονικό πίνακα του μηχανήματος

18 NC/ CNC ΒΑΣΙΚΑ ΤΜΗΜΑΤΑ ΕΝΟΣ CNC: ΚΥΡΙΟΣ ΚΟΡΜΟΣ/ ΤΡΑΠΕΖΑ ΚΕΝΤΡΟΥ

19 NC/ CNC ΒΑΣΙΚΑ ΤΜΗΜΑΤΑ ΕΝΟΣ CNC: ΚΕΦΑΛΗ / ΕΡΓΑΛΕΙΟΦΟΡΕΑΣ

20 NC/ CNC ΒΑΣΙΚΑ ΤΜΗΜΑΤΑ ΕΝΟΣ CNC: ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΜΕΡΗ Τροφοδοτικά Μοτέρ (servo) απαραίτητα για να δώσουν κινηση στα μηχανικά μερη του CNC ΤερματικάΔιακόπτες για ασφαλή χρήση του μηχανήματος

21 NC/ CNC Ο ΡΟΛΟΣ ΤΩΝ ΜΗΧΑΝΩΝ CNC Η προμήθεια ενός CNC αποτελεί ένα σημαντικό βήμα ανάπτυξης μιας εταιρείας ή μήπως όχι; Πριν αποφασιστεί η αγορά ενός CNC θα πρέπει: 1.Το CNC θα πρέπει να καλύπτει τις παραγωγικές ανάγκες της επιχείρησης 2.Να γίνει σωστή διαστασιολόγιση του μηχανήματος 3.Να έχει εξασφαλιστεί η αγορά πώλησης του αυξημένου όγκου παραγωγής 4. Να έχει γίνει σωστή εκτίμηση των δυνατοτήτων του μηχανήματος 5.Να υπολογιστεί στην οικονομική ανάλυση το αυξημένο κόστος συντήρησης και λειτουργιάς του μηχανήματος

22 NC/ CNC ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ CNC ΕΝΑΝΤΙ NC 1.Αύξηση παραγωγικότητας 2.Μεγαλύτερη ακρίβεια κατεργασίας 3.Μείωση του χρόνου παραγωγής 4.Μείωση του κόστους σε ανθρώπινους πόρους 5.Αυτοματοποίηση παραγωγής 6.Βελτίωση στη ποιότητα των προϊόντων 7.Δυνατότητα επικοινωνίας με το σύστημα προγραμματισμού παραγωγής 8.Ελαττώνονται η πιθανότητες ατυχήματος 9.Αυτοματοποιημένη χρήση κοπτικών 10.Ευελιξία στη παραγωγή 11.Ενδεχόμενες αλλαγές στη γεωμετρία του τεμαχίου υιοθετούνται στην παραγωγή ευκολότερα 12.Δυνατότητα γραφικής απεικόνισης της κατεργασίας

23 NC/ CNC ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ CNC ΕΝΑΝΤΙ NC 1.Μεγάλο κόστος επένδυσης 2.Αυξημένο κόστος συντήρησης του μηχανήματος 3.Χειρισμός του μηχανήματος από εξειδικευμένο προσωπικό 4.Μεγάλη πιθανότητα αντικατάστασης/ αναβάθμισης του υπάρχοντος λογισμικού CAD 5.Αυξημένο κόστος αποθεματικών Ά ύλης

24 CNC ΜΗΧΑΝΗΜΑΤΑ ΤΟΡΝΟΙ -Το μπλοκ προσαρμόζεται σε ένα περιστρεφόμενο τσοκ και με τη βοήθεια μιας ακίδας (κεντραδόρου) κεντράρεται πριν ξεκινήσει η κατεργασία τόρνευσης -Ο CNC τόρνος μπορεί να προγραμματιστεί χειροκίνητα ή μέσω ενός καθοδηγούμενου προγράμματος CAM. -Ο τόρνος χρησιμοποιεί ένα 2D επίπεδο (Χ,Y) ή (X,Z) για την κατεργασία του αντικειμένου.

25 CNC ΜΗΧΑΝΗΜΑΤΑ ΚΕΝΤΡΑ 3 ΑΞΟΝΩΝ -Το μπλοκ προσαρμόζεται πάνω στο τραπέζι και πακτώνεται με διαφορες μεθόδους (ανάλογα με τι δυνατότητες του μηχανήματος) πριν ξεκινήσει η κατεργασία. -Η κατεργασία μπορεί να γίνει και στους 3 άξονες (Χ,Υ,Ζ) (κίνηση κεφαλής Χ,Υ,Ζ) ή κίνηση τράπεζας στο επίπεδο (Χ,Υ) και βύθιση κεφαλής στον άξονα Ζ. Ανάλογα με την δομή του μηχανήματος.

26 CNC ΜΗΧΑΝΗΜΑΤΑ ΚΕΝΤΡΑ 4 ΑΞΟΝΩΝ -Τα κέντρα 4 αξόνων είναι μηχανήματα που έχουν την δυνατότητα να λειτουργήσουν είτε σαν τριαξονικά είτε σαν τετραξονικά. Όταν η κατεργασία του τεμαχίου απαιτεί 4ο άξονα, το μπλοκ συνήθως προσαρμόζεται σε ένα τσοκ το οποίο περιστρέφεται βηματικά 360ο. Η περιστροφή αυτήν στον προγραμματισμό του μηχανήματος ορίζεται ώς ο 4ος άξονας (Α).

27 CNC ΜΗΧΑΝΗΜΑΤΑ ΚΕΝΤΡΑ 5 ΑΞΟΝΩΝ -Το μπλοκ προσαρμόζεται πάνω στο τραπέζι και πακτώνεται με διαφορες μεθόδους (ανάλογα με τι δυνατότητες του μηχανήματος). -Στο μηχάνημα προσθέτεται ακόμη ένας άξονας περιστροφής ο οποίος δίνει την δυνατότητα κατεργασίας σε όλες τις πλευρές του μπλόκ

28 ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ CNC ΡΟΗ ΕΡΓΑΣΙΩΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ CNC Προσδιορισμός των προς κατεργασία γεωμετρικών στοιχείων ελέγχοντας και ορίζοντας τα όρια της κατεργασίας. Επιλογή της πρώτης ύλης (μπλοκ) απο την οποία θα προκύψει το τελικό προϊόν.

29 ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ CNC ΡΟΗ ΕΡΓΑΣΙΩΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ CNC Επιλογή και ορισμός των κατάλληλων κοπτικών εργαλείων ανάλογα με το είδος της εργασίας και σύμφωνα πάντα με τις βέλτιστες συνθήκες κοπής

30 ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ CNC ΡΟΗ ΕΡΓΑΣΙΩΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ CNC Προσδιορισμός της επιθυμητής σειράς κατεργασίας. Με άλλα λόγια επιλέγεται η στρατηγική κοπής.

31 ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ CNC ΡΟΗ ΕΡΓΑΣΙΩΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ CNC Προσομοίωση της κίνησης του εργαλείου στην οθόνη της μονάδας έλεγχου

32 ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ CNC ΡΟΗ ΕΡΓΑΣΙΩΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ CNC Δημιουργία αρχείου προγραμματισμού και καθοδήγησης (κώδικας G)

33 ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ CNC ΡΟΗ ΕΡΓΑΣΙΩΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ CNC Μεταφορά του αρχείου στην στη μονάδα ελέγχου του μηχανήματος CNC

34 ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ CNC ΡΟΗ ΕΡΓΑΣΙΩΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ CNC Τοποθέτηση του προς κατεργασία αντικειμένου στο σημείο αρχικοποίησης του μηχανήματος ή δημιουργούμε εμείς το σημείο αρχικοποίησης

35 ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ CNC ΡΟΗ ΕΡΓΑΣΙΩΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ CNC Προσομοίωση κινήσεων μηχανήματος βήμα βήμα Πολλές φορές και ειδικά όταν ένα αντικείμενο πρόκειται να κατεργαστεί για πρώτη φορά η διαδικασία προσομοίωσης της κοπής (βήμα- βήμα) είναι επικτακτική ώστε να αποφευχθούν ζημιές που μπορεί να προκληθούν είτε στο προς κατεργασία αντικείμενο, είτε στο εργαλείο, είτε ακόμη στον χειριστή του μηχανήματος. Ο έλεγχος αυτός της προσομοίωσης πρέπει να γίνεται από το υπεύθυνο προγραμματιστή της μηχανής.

36 ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ CNC ΡΟΗ ΕΡΓΑΣΙΩΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ CNC Δοκιμαστική Παραγωγή Σε αυτήν την φάση το πρόγραμμα τρέχει δοκιμαστικά, και ύστερα απο τον έλεγχο του αντικειμένου (διαστατικό, επιφάνεια κατεργασίας, κλπ) γίνονται βελτιώσεις στο πρόγραμμα ώστε να επιτευχθει η βέλτιστη λύση παραγωγής. Μαζική παραγωγή Αφού έχουν ολοκληρωθεί όλες οι προηγουμενες ενέργειες, προχωράει η μαζική παραγωγή του προϊόντος.

37 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ CNC Ορισμός Σημείων & Ψηφιακή Καθοδήγηση ΣΗΜΕΙΟ Μ Όλες οι εργασίες κατεργασίας σε μια CNC ορίζονται με βάση τις διαστάσεις και τη γεωμετρία του τεμαχίου Ο ορισμός των διαστάσεων του τεμαχίου πραγματοποιείται με βάση κάποια συγκεκριμένα γεωμετρικά σημεία Το βασικότερο χαρακτηριστικό σημείο είναι το σημείο μηδέν (σημείο Μ) το οποίο αποτελεί και την αρχή του συστήματος συντεταγμένων Το σημείο Μ είναι ένα και μοναδικό σε κάθε CNC και ορίζεται από τον κατασκευαστή του μηχανήματος Όταν η μηχανή τεθεί σε λειτουργία οι άξονες κατεργασίας, συνήθως, μετακινούνται αυτόματα στο σημείο Μ.

38 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ CNC ΜΕΘΟΔΟΙ ΟΡΙΣΜΟΥ ΣΥΝΤΕΤΑΓΜΕΝΩΝ ΣΕ CNC Απόλυτες Συντεταγμένες: Οι συντεταγμένες ενός σημείου ορίζονται σε σχέση με την αρχή των αξόνων (απόλυτο μηδέν) Σχετικές Συντεταγμένες: Οι συντεταγμένες ενός σημείου ορίζονται σε σχέση με το προηγούμενο (τελευταία ορισμένο) εισηγμένο σημείο

39 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ CNC Ορισμός σημείων και ψηφιακή καθοδήγηση Τόσο ο προγραμματιστής όσο και ο χειριστής του μηχανήματος θα πρέπει να έχουν υπόψην τους 3 σημαντικά σημεία. -Το σημείο αλλαγής του κοπτικού και συμβολίζεται με το σημείο Ww -To σημείο P που ορίζει τη θέση που θα έχει το κοπτικό κατά την εκκίνηση του προγράμματος κατεργασίας -Το σημείο W που αποτελεί την αρχή του συστήματος συντεταγμένων του τεμαχίου.

40 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ CNC Ορισμός σημείων και ψηφιακή καθοδήγηση Πιθανές θέσεις ορισμού του σημείου W Ο σωστός ορισμός του σημείου W είναι δυνατό να απλουστεύσει και τη διαδικασία κατεργασίας

41 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ CNC Ορισμός Αξόνων σε ένα CNC Οι άξονες συντεταγμένων και ο τρόπος καθορισμού της θετικής κατεύθυνσης κίνησης για τις μηχανές αριθμητικού ελέγχου αναφέρεται στο ISO-841 του 1974 & στα πρότυπα DIN & BS Εύκολα οι άξονες μπορούν να αναγνωριστούν με τη χρήση του κανόνα του δεξιού χεριού

42 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ CNC Τύποι ελέγχων θέσεων αξόνων Παρεμβολής: 1. Γραμμική παρεμβολή 2. Κυκλική παρεμβολή 3. Ελικοειδή παρεμβολή 4. Παρεμβολή Splines

43 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ CNC Γραμμική παρεμβολή- linear toolpath Το κοπτικό κινείται από το ένα σημείο στο άλλο διαγράφοντας ευθύγραμμη τροχιά. Η κίνηση του κοπτικού επιτρέπει το συνδυασμό κινήσεων στους άξονες Χ, Υ όπου συμπεριλαμβάνονται και οι διαγώνιες τροχιές στο επίπεδο ΧΥ. Στη γραμμική παρεμβολή εισάγονται οι συντεταγμένες του σημείου που αφορούν το τέλος της κάθε γραμμής που αφορούν και την αρχή της επόμενης Ο προγραμματισμός καμπυλών είναι δύσκολος καθώς θα πρέπει να ορίσουμε πολλά και μικρά ευθύγραμμα τμήματα για την καλύτερη δυνατή απεικόνιση μιας καμπύλης.

44 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ CNC Κυκλική παρεμβολή -circular toolpath -Το κοπτικό κινείται σε κυκλική τροχιά και το σημείο εκκίνησης του μπορεί να αποτελεί το σημείο τέλους μιας γραμμικής ή κυκλικής τροχιάς -Η κυκλική παρεμβολή μπορεί να οριστεί σε ένα από τα επίπεδα ΧΥ, ΧΖ ή ΥΖ Προκειμένου να διαγράψει το κοπτικό κυκλική παρεμβολή θα πρέπει να εισάγουμε ένα από τα παρακάτω ζεύγη δεδομένων: -Το κέντρο του τόξου και το σημείο αρχής και τέλους του τόξου -Το σημείο αρχής και τέλους του τόξου και τις συντεταγμένες ενός άλλου ενδιάμεσου (3ου) σημείου από το οποίο το τόξο διέρχεται oτην ακτίνα του τόξου και το σημείο αρχής και τέλους του.

45 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ CNC Ελικοειδής παρεμβολή helical toolpath Πρόκειται για μια κίνηση που αποτελεί συνδυασμό της γραμμικής και της κυκλικής παρεμβολής Απαιτεί ισχυρή υπολογιστική ισχύς και εφαρμόζεται σε όλες τις σύγχρονες CNC μηχανές κυρίως από τρείς άξονες και άνω. Χρησιμοποιείται στις περιπτώσεις όπου πρέπει να εκτελείται κυκλική κίνηση στο επίπεδο και ευθύγραμμη μετατόπιση παράλληλα.

46 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ CNC Παρεμβολή Splines spline toolpath Πρόκειται για μια κίνηση που μια καμπύλη τύπου B- splines (τρίτου βαθμού) συνδέει δύο σημεία Είναι τροχιά ακριβείας Χρησιμοποιείται κυρίως σε ανάγλυφες ή ολόγλυφες επιφάνειες Συνήθως χρησιμοποιείται σε μηχανές με περισσότερους από τρείς άξονες

47 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ CNC Προγραμματισμός CNC 1. Συμβατικός προγραμματισμός. Σε αυτή την περίπτωση χρησιμοποιούμε τη μονάδα ελέγχου που βρίσκετε πάνω στην εργαλειομηχανή ή κάποιον κειμενογράφο Μειονεκτήματα αυτού του τρόπου είναι ότι απαιτείται η γνώση του κώδικα G & Μ προκειμένου να εισάγουμε τις εντολές καθοδήγησης της εργαλειομηχανής 2. Παράλληλος Προγραμματισμός. Το πρόγραμμα δομείται σε ένα σύστημα CAD/CAM χωρίς να απαιτείται, απαραίτητα, η γνώση κάποιου κώδικα προγραμματισμού

48 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ CNC Συμβατικός Προγραμματισμός Απαιτείται η γραφή σε κώδικη μορφή συγκεκριμένου προγράμματος κατεργασίας, που να ανταποκρίνεται στη μορφολογία του τεμαχίου Το πρόγραμμα εργασιών που συντάσσεται από τον προγραμματιστή του CNC για τη μορφοποίηση ενός αντικειμένου σε ονομάζεται πρόγραμμα ψηφιακής καθοδήγησης Όλες οι απαιτούμενες κινήσεις που θα πρέπει να εκτελέσει η μηχανή θα πρέπει να περιέχονται στο πρόγραμμα ψηφιακής καθοδήγησης Η κώδικη μορφή του προγράμματος ψηφιακής καθοδήγησης συνοδεύεται από διεθνή τυποποίηση (ISO-646) και αναγνωρίζεται από κάθε τύπο μηχανήματος CNC, είναι γνωστή με τον όρο γλώσσα μηχανής.

49 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ CNC Συμβατικός Προγραμματισμός -Ένα πρόγραμμα ψηφιακής καθοδήγησης σε γλώσσα μηχανής συντίθεται σε προτάσεις που συνιστούν ομάδες εντολών προς την εργαλειομηχανή. -Κάθε πρόταση περιλαμβάνει έναν αριθμό λέξεων/ εντολών που αποτελεί μια οδηγία προς την εργαλειομηχανή. -Κάθε λέξη σχηματίζεται με αλφαβητικούς, αριθμητικούς (0-9) και άλλους ιδιαίτερους χαρακτήρες

50 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ CNC Συμβατικός Προγραμματισμός Κάθε επιμέρους πρόταση σε ένα πρόγραμμα ψηφιακής καθοδήγησης εισάγεται με το σύμβολο Ν και έναν αριθμό που υποδηλώνει τη σειρά της συγκεκριμένης πρότασης στο πρόγραμμα ψηφιακής καθοδήγησης έπειτα ακολουθούν τα υπόλοιπα στοιχεία / λέξεις με την εξής γενική σειρά: 1. εντολή κίνησης ή προετοιμασίας (G) 2.λέξεις που υποδηλώνουν διάσταση, κατά σειρά χρησιμοποιούνται ως εξής: X,Y,Z,A,B,C 3. παράμετροι κυκλικής διαδρομής I,J,K 4. ορισμός ταχύτητας (αν απαιτείται) 5. εντολές λειτουργίας (Μ)

51 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ CNC Συμβατικός Προγραμματισμός - G & M εντολές προγραμματισμού Η χρήση των κωδικών G&M-Code αποτελεί μία εύκολη γλώσσα προγραμματισμού και στην ευκολία χρήσης της οφείλεται η εκτεταμένη χρήση στις εργαλειομηχανές. Ο προγραμματισμός γίνεται με αρχεία text τα οποία γράφονται με ένα πρόγραμμα επεξεργασίας και δημιουργίας κειμένου. -Κάθε εντολή προς τη μηχανή πρέπει να ξεκινά με το γράμμα G ή το γράμμα M. (Γιά το λόγο αυτό ονομάζεται γλώσσα κωδικών G και M)

52 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ CNC Συμβατικός Προγραμματισμός - G & M εντολές προγραμματισμού 1) G0 Xxx Yyy Zzz: κίνηση χωρίς κατεργασία σε ευθεία γραμμή στο σημείο με συντεταγμένες (xx,yy,zz) με μέγιστη ταχύτητα πρόωσης. 2) G1 Xxx Yyy Zzz Fff: κίνηση σε ευθεία γραμμή στο σημείο με συντεταγμένες (xx,yy,zz) με ταχύτητα πρόωσης ff 3) G02 Iii Jjj Rrr Ccc Eee Fff: : Δεξιόστροφη κυκλική κατεργασία με μέγιστη ταχύτητα πρόωσης ff 4) G03 Iii Jjj Rrr Ccc Eee Fff: Αριστερόστροφη κυκλική κατεργασία με μέγιστη ταχύτητα πρόωσης ff

53 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ CNC Συμβατικός Προγραμματισμός - G & M εντολές προγραμματισμού

54 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ CNC Συμβατικός Προγραμματισμός - G & M εντολές προγραμματισμού Βοηθητικές λειτουργίες Μ Ως λειτουργίες Μ ορίζονται οι διάφορες λειτουργίες της μηχανής CNC και ελέγχονται με τη χρήση τυποποιημένων εντολών Όλοι οι χειρισμού που εκτελούνται μέσω των χειριστηρίων σε μια μηχανή CNC είναι δυνατό να οριστούν με μια λειτουργία Μ, όπως : Αλλαγή κοπτικού εργαλείου (Μ06) Με τη χρήση του χαρακτήρα Τ (Tool) και ενός μοναδικού ακέραιου αριθμού ο οποίος αντιστοιχεί σε συγκεκριμένο εργαλείο, πραγματοποιείται η αλλαγή κοπτικού εργαλείου Παράδειγμα: Μ06 Τ2

55 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ CNC Συμβατικός Προγραμματισμός - G & M εντολές προγραμματισμού Μ3 SS Με την εντολη M3 δίνουμε εντολές στο μοτέρ του μηχανήματος να περιστρέψει το κοπτικό σε στροφές ανα λεπτό. Για παράδειγμα M3 S400 Το μοτέρ περιστρέφεται με 400στροφές ανά λεπτό. Μ5 Με την εντολή Μ5 τερματίζουμε την περιστροφή του εργαλείου M30 Με την εντολή Μ30 τερματίζουμε το πρόγραμμα

56 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ CNC Παραδείγματα κώδικα G 1001 N02 M06 T1 N03 S1200 N04 G00 X30,Y30 Z20 N05 G00 Z2.0 N06 G01 Z-1.0 N07 X170 N08 Y120 N09 X30, Z-0.5 N10 Y30 N11 G00 Z1.0 N12 G00 X0,Y0 N13 M05 N14 M30

57 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ CNC Παραδείγματα κώδικα G 1002 N02 M06 T2 N03 M3 S4000 N04 G0 X20 Y80 N05 G0 Z2 N06 G1 Z-13 F30 N07 G0 Z2 N08 G80 X80 Y20 N09 G1 Z-13 F30 N10 G0 Z20 N11 M5 N12 M06 T3 N13 M3 S4000 N14 G0 X80 Y80 N15 G0 Z2 N16 G0 X20 Y20 N17 G1 Z-9.5 F30 N18 G0 Z20 N19 M5 N20 M30

58 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ CNC Παραδείγματα κώδικα G 1002 N02 M06 T1 N03 M3 S5500 N04 G0 X0 Y0 Z30 N05 G0 X50 Y50 N06 G1 Z18 F50 N07 G1 X45 Y50 F250 N08 G2 X55 Y50 I50 J50 ή (G2 X55 Y50 R5) N09 G2 X45 Y50 I50 J50 ή (G2 X45 Y50 R5) N10 G1 X40 Y50 N11 G3 X60 Y50 I50 J50 ή (G3 X60 Y50 R5) N12 G3 X40 Y50 I50 J50 ή (G3 X40 Y50 R5) N13 G1 X35 Y50 N14 G2 X65 Y50 I50 J50 ή (G2 X65 Y50 R5) N15 G2 X65 Y50 I50 J50 ή (G2 X65 Y50 R5) N16 G0 Z30 N17 G0 X0 Y0 N18 G0 X100 Y100 Z50 N19 M5 N20 M30

59 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ CAM Παράλληλος Προγραμματισμός CAM Ο προγραμματισμός ενος αντικειμένου μέσα απο μια πλατφόρμα CAΜ γίνεται μέσα απο ορισμένες διαδικασίες και κάτω απο κάποια πλαίσια. -1η περίπτωση : Το λογισμικό χρησιμοποιεί μια ενιαία πλατφόρμα τόσο στην σχεδιομελέτη CAD, όσο και για στην κατασκευή CAM. Το μοντέλο σχεδίασης μεταφέρεται αυτόματα στο περιβάλλον CAM και ξεκινάει η ό σχεδιασμός της παραγωγικής διαδικασίας. - 2η περίπτωση : Η μεταφορά των γεωμετρικών στοιχείων του μοντέλου γίνεται σε μια εξωτερική πλατφόρμα CAM.

60 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ CAM Μεταφορά Δεδομένων σε συστήματα CAD -CAM Τις περισσότερες φορές όμως ένα αντικείμενο/κατασκευή δεν κατασκευάζεται από την εταιρεία/ιδιώτη που σχεδιάζεται, με αποτέλεσμα να υπάρχει το πρόβλημα μεταφοράς της γεωμετρίας. Οι εταιρείες που αναλαμβάνουν το design ενός προϊόντος δεν είναι δυνατόν να έχουν λογισμικό που να είναι συμβατό με το λογισμικό όλων των πελατών τους. Ακόμα και αν το προϊόν σχεδιάζεται κεντρικά από μια εταιρεία είναι πολύ πιθανό να δοθεί για κατασκευή σε κάποιον υπεργολάβο όποτε το σύστημα cad/cam του κατασκευαστή είναι πολύ πιθανό να είναι διαφορετικό. Οι πιο κοινές μορφές αρχείων για μεταφορά δεδομένων σε CAD/CAM είναι, iges, step, sat, dxf, stp

61 ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ CAM Επιλογή μηχανήματος Επιλογή Processor Με την ολοκλήρωση της σχεδίασης του μοντέλου CAD και την μεταφορά των γεωμετρικών του στοιχείων είτε μεσα απο την ίδια πλατφόρμα του λογισμικό είτε με την διαδικασία εισαγωγής του σε μια νέα, ξεκινάει το πλάνο βιομηχανοποίησής (CAM) του. Το πρώτο βήμα είναι να επιλέξουμε το μηχάνημα κατεργασίας. Ο post processor αναλαμβάνει να «μεταφράσει» τα γεωμετρικά δεδομένα του βιομηχανοποιημένου μοντέλου CAM σε κώδικα κατάλληλο για το μηχάνημα που θα κατεργαστεί το μοντέλο.

62 ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ CAM Τι είναι ο POST PROCESSOR O post processor είναι ένα σημαντικό αρχείο, απαραίτητο στην διαδικασία κατεργασίας μοντέλου CAM. Λειτουργεί ώς «προσαρμογέας» ανάμεσα στο λογισμικό CAM και στο κέντρο κατεργασίας CNC. Το λογισμικό CAM δημιουργεί μια σειρά απο δεδομένα τόσο όσο αναφορά τα εργαλεία, όσο και για τις κατεργασίες πχ τορνιρίσματος ή φρεζαρίσματος. Τα δεδομένα αυτά πρέπει να μετατραπούν σε NC κώδικα της μηχανής που θα αναλάβει να κατεργαστεί το μοντέλο. Η μετατροπή αυτή ονομάζεται post processing. Σφάλματα στην διαδικασία post processing μπορούν να προκαλέσουν σφάλματα στην μηχανή, σύγκρουση εργαλείων με το άντικείμενο κατεργασίας κλπ. Τις περισσοτέρες φορές o post processor είναι ένα αρχείο που βρίσκεται μέσα στην βάση δεδομένων του λογισμικού CAD/CAM.

63 ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ CAM Παράδειγμα POST PROCESSOR

64 ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ CAM Επιλογή block και καθορισμός συστήματος συντεταγμένων σημείο 0

65 ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ CAM Επιλογή εργαλείων και δημιουργία δεδομένων εργαλείου Τα εργαλεία επιλέγονται σύμφωνα με το είδος των κατεργασιών στο αντικείμενο. Η συμπλήρωση των δεδομένων τους ειναι σημαντική και έχουν επίδραση στην δημιουργία του κώδικα. Η ρεαλιστική απεικόνιση των εργαλείων είναι στενά δεμένη με την ύπαρξη των εργαλείων στον εργαλειοφορέα της μηχανής CNC.

66 ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ CAM Επιλογή εργαλείων και δημιουργία δεδομένων εργαλείου Ορισμένα απο τα βασικά στοιχεία που καταχωρούνται κατά την επεξαργασία ή δημιουργία ενός εργαλείου στην βάση του συστήματος CAM είναι: -γεωμετρικά (topology) : Διάμετρος, μήκος εργαλείου,ωφέλιμο μήκος, μονάδες μέτρησης κλπ.

67 ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ CAM Επιλογή εργαλείων και δημιουργία δεδομένων εργαλείου -Δεδομένα εργαλείων: Μονάδες ταχύτητας πρόωσης, μονάδες ταχύτητας φινιρίσματος, μονάδες περιστροφής μοτέρ, επιλογή κατεύθυνσης περιστροφής μοτέρ,κλπ..

68 ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ CAM Επιλογή εργαλείων και δημιουργία δεδομένων εργαλείου Η σωστή επιλογή των εργαλείων προυποθέτει και τος αντίστοιχες εργασίες. Τα συστήματα CAM έχουν την δυνατότητα αυτοματοποιημένων κατεργασιών. Βασικές κατεργασίες είναι: - Εξωτερική κατεργασία αντικειμένου ( profile) - Εσωτερική κατεργασία αντικειμένου (pocket) - Διάτρηση αντικειμένου (drilling) - Σπείρωμα (threading mill) -Δημιουργία σχισμής (slot operation) -Κατεργασία χάραξης (engraving) -Κατεργασία 3D (3D machining)

69 ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ CAM Pocketing -Προσδιορισμός της θέσης του σημείου εκκίνησης του κοπτικού (κέντρο τεμαχίου ή γωνία) -Κίνηση κοπτικού (κυκλική, ορθογώνια, ζιγκ- ζαγκ, κλπ) -Βάθος κοπής κοπτικού -Βήμα ξεχονδρίσματος (step down) -Βήμα αλληλοκάλυψης (step over)

70 ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ CAM Profile -Προσδιορισμός της θέσης του σημείου εκκίνησης του κοπτικού -Βάθος κοπής κοπτικού -Βήμα ξεχονδρίσματος (step down) -Βήμα αλληλοκάλυψης (step over)

71 ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ CAM Drilling -Προσδιορισμός της θέσης του σημείου εκκίνησης του κοπτικού -Επιλογή στρατηγικής διάτρησης -Βάθος διάτρησης -Επιλογή απόστασης ασφαλείας

72 ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ CAM Προσομοίωση Παραγωγικής Διαδικασίας Μετά την ολοκλήρωση της εισαγωγής δεδομένων στην πλατφόρμα σχεδιασμού CAM, ο χρήστης έχει την δυνατότητα επαλήθευσης και ελέγχου των στοιχείων μέσω της διαδικασίας προσομοίωσης. Συγκεκριμένα: -Ελέγχει τυχών σφάλματα από τις κινήσεις του εργαλείου -Επαληθεύει την ορθότητα της προσδωκόμενης γωμετρίας του μοντέλου που προκύπτει απο το σύνολο των κατεργασιών -Εκτιμάει τον χρόνο κατασκευής του μοντέλου -Επαληθεύει την στρατηγική κοπής

73 ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ CAM Εξαγωγή Κώδικα Μηχανής Το τελευταίο στάδιο της παραγωγικής διαδικασίας CAM είναι η εξαγωγή των δεδομένω σε κώδικα μηχανής. Η διαδικασία αυτην προυποθέτει την ύπαρξη ορθού processor, ο οποίος θα αναλάβει να μεταφράσει σωστά τα δεδομένα. Ο κώδικα ελέγχεται και φορτώνεται στην μονάδα ελέγχου της μηχανής ώστε να ξεκινήσει η διαδικασία βιομηχανοποίησης παραγωγής.

74 ΣΑΣ ΕΥΧΑΡΙΣΤΩ ΓΙΑ ΤΟΝ ΧΡΟΝΟ ΣΑΣ ΚΑΙ ΤΗΝ ΠΡΟΣΟΧΗ ΣΑΣ ΠΕΓΑ