Διαδραστικός προγραμματισμός CNC

Transcript

1 Διαδραστικός προγραμματισμός CNC Διαλογικός προγραμματισμός Προγραμματισμός CAM Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ γλώσσες προγραμματισμού CNC

2 Άδεια Χρήσης Το παρόν υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons και δημιουργήθηκε στο πλαίσιο του Έργου των Ανοικτών Ακαδημαϊκών Μαθημάτων από την Μονάδα Υλοποίησης του ΕΜΠ. Για υλικό που υπόκειται σε άδεια χρήσης άλλου τύπου, αυτή πρέπει να αναφέρεται ρητώς. Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ

3 Διαλογικά συστήματα προγραμματισμού τρέχουν στην ίδια την εργαλειομηχανή σε αυτοδύναμο Η/Υ Ενδείκνυνται για Απλά τεμάχια (απλή γεωμετρία) Κατ εξοχήν για τεμάχια τόρνευσης Εκπόνηση ενός και εκτέλεση άλλου προγράμματος παράλληλα. Δεν απαιτούν γνώση G-code αλλά μόνο γνώση της κατεργασίας επιλογής φάσεων, εργαλείων, συνθηκών. Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ γλώσσες προγραμματισμού CNC 2

4 Διαλογικός προγραματισμός -παράδειγμα -1 Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ γλώσσες προγραμματισμού CNC 3

8 Προγραματισμός CAM Υπάρχουν τέσσερεις κυρίως κατηγορίες κατεργασιών όπου απευθύνεται ένα σύστημα CAM: Τόρνευση (δύο άξονες) πιθανά με προσθήκη αξόνων για εργαλεία φρέζας. Κατεργασίες κέντρου κατεργασιών με βάση το φρεζάρισμα και τη διάτρηση (2 ½ άξονες). Το λογισμικό για 3, 4 και 5 άξονες είναι σαφώς το πολυπλοκότερο. Κοπή προφίλ (EDM σύρματος, laser, waterjet κλπ). «Σημειακές» κατεργασίες ελάσματος, πχ απότμηση, κάμψη κλπ. Βάση : το τρισδιάστατο CAD μοντέλο του τεμαχίου και της πρώτης ύλης Yπολογισμοί της τροχιάς εργαλείου για συγκεκριμένη γεωμετρία φάσης. Επιλογή εργαλείου από το χρήστη. Oπτική προσομοίωση της κατεργασίας. Οι αποφάσεις είναι κατά ένα μέρος αποτέλεσμα διαλόγου με το χρήστη και κατά ένα μέρος αυτόματες. Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ γλώσσες προγραμματισμού CNC 7

9 Προγραμματισμός CAM παράδειγμα - 1 DISPLAY / Display Options - Ghost Tools Προετοιμασία κοπής αρχικά εργαλεία Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ γλώσσες προγραμματισμού CNC 8

10 Προγραμματισμός CAM παράδειγμα - 2 MACHINE-Tool Directions επιλογή CW Outside Προετοιμασία κοπής διεύθυνση αντιστάθμισης Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ γλώσσες προγραμματισμού CNC 9

11 Προγραμματισμός CAM παράδειγμα - 3 FILE - Select Post Επιλογή μετα-επεξεργαστή MACHINE - Select Material > ALUMINIUM Αυτόματος προσδιορισμός συνθηκων κοπής MACHINE - Select Tool > T05, 20 MM DIA FLAT Ποκέτα σε 3 πάσα με κονδύλι Ǿ20. Τελευταίο πάσο 0.5 mm. Χάρη φινιρίσματος 0.5 mm. Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ γλώσσες προγραμματισμού CNC 10

12 Προγραμματισμός CAM παράδειγμα - 4 Select MACHINE - Pocketing Επιλογή τρόπου κοπής της ποκέτας - 1 Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ γλώσσες προγραμματισμού CNC 11

13 Προγραμματισμός CAM παράδειγμα - 5 Επιλογή τρόπου κοπής ποκέτας - 2 Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ γλώσσες προγραμματισμού CNC 12

14 Προγραμματισμός CAM παράδειγμα - 6 Επιλογή τρόπου κοπής ποκέτας 3 Πλάτος κοπής 50% της διαμέτρου του κονδυλιού Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ γλώσσες προγραμματισμού CNC 13

15 Προγραμματισμός CAM παράδειγμα - 7 POCKET: Select Geometries Επιλογή στοιχείων γεωμετρίας της ποκέτας Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ γλώσσες προγραμματισμού CNC 14

16 Προγραμματισμός CAM παράδειγμα - 8 Αυτόματη δημιουργία τροχιάς εργαλείου Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ γλώσσες προγραμματισμού CNC 15

17 Προγραμματισμός CAM παράδειγμα - 9 FILE - List Nc Code Παρουσίαση φασεολογίου Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ γλώσσες προγραμματισμού CNC 16

18 Προγραμματισμός CAM παράδειγμα - 10 Παρουσίαση προγράμματος CNC Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ γλώσσες προγραμματισμού CNC 17

19 Προγραμματισμός CAM παράδειγμα - 11 MACHINE - Tool Lead-In/Out Είσοδος έξοδος κονδυλιού για σωστή αντιστάθμιση Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ γλώσσες προγραμματισμού CNC 18

20 Προγραμματισμός CAM παράδειγμα - 12 LEAD-IN/OUT: Select Tool Path Επιλογή τροχιάς προς αντιστάθμιση διαμέτρου Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ γλώσσες προγραμματισμού CNC 19

21 Προγραμματισμός CAM παράδειγμα D - Set Material Size Material Top Z > 0 Material Bottom Z > -20. DISPLAY 3D Views Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ γλώσσες προγραμματισμού CNC 20

22 Προγραμματισμός CAM παράδειγμα - 14 Προσομοίωση Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ γλώσσες προγραμματισμού CNC 21

23 Γλώσσες προγραμματισμού CNC Λόγοι χρήσης APT Μετα-επεξεργαστές Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ γλώσσες προγραμματισμού CNC 22

24 Γλώσσα προγραμματισμού αντί G-code Ύπαρξη πολλών διαφορετικών τύπων εναλλακτικών μηχανών για την ίδια κατεργασία αρχείο CL-data μετα-επεξεργαστές Ύπαρξη πολλών μηχανών CNC, συνήθως συνδεδεμένων σε σύστημα DNC. Πολυπλοκότητα των τεμαχίων προς κατεργασία πρακτικά αδύνατος ο υπολογισμός συντεταγμένων με το χέρι συγχρονισμένη κίνηση περισσότερων από δύο αξόνων Υψηλός αριθμός προγραμμάτων ανά μονάδα χρόνου. Διαλογικό σύστημα προγραμματισμού στη μηχανή παράλληλα με την κατεργασία άλλου τεμαχίου. παράλληλοι επεξεργαστές. Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ γλώσσες προγραμματισμού CNC 23

25 APT η πρώτη και πιό αντιπροσωπευτική γλώσσα CNC. Automatically Programmed Tools Δυνατότητα προγραμματισμού 5 αξόνων Προσανατολισμένη στον ορισμό γεωμετρίας και λιγότερο στη λύση τεχνολογικών θεμάτων της κοπής. Επηρέασε τη δημιουργία πολλών άλλων NELAPT και EXAPT, Κάποιες κάλυπταν και τεχνολογία κοπής, όπως υπολογισμό πάσων, προώσεων κλπ. Περιλαμβάνει τρία είδη εντολών. αυτές που ορίζουν γεωμετρία της τροχιάς εργαλείου αυτές που ορίζουν τις κινήσεις του εργαλείου και αυτές που ορίζουν τεχνολογικές (πρόωση, αλλαγή εργαλείου κλπ) αλλά και άλλες παραμέτρους. Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ γλώσσες προγραμματισμού CNC 24

26 Ορισμός γεωμετρίας Σύμβολο = Τύπος γεωμετρίας / Δεδομένα περιγραφής Σύμβολο = όνομα του συγκεκριμένου γεωμετρικού στοιχείου. Τύπος γεωμετρίας : POINT, LINE, CIRCLE, PLANE, SPHERE κλπ. Τα γεωμετρικά στοιχεία θεωρούνται στο σύνολο τους, πχ ευθείες αντί ευθυγράμμων τμημάτων, κύκλοι αντί τόξων. Δεδομένα περιγραφής αναφέρονται σε αριθμητικές συντεταγμένες, προηγούμενα ορισμένα σύμβολα (βοηθητική γεωμετρία) καθώς και λέξεις κλειδιά όπως TANTO (εφαπτόμενο), RIGHT (δεξί), LARGE (μεγάλο) έτσι ώστε ορίζεται νέο γεωμετρικό στοιχείο σε συσχετισμό με άλλο ή άλλα παλαιά, διακρίνεται συγκεκριμένη λύση σε περίπτωση πολλαπλών λύσεων κλπ. Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ γλώσσες προγραμματισμού CNC 25

27 Παράδειγμα 1 Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ γλώσσες προγραμματισμού CNC 26

31 Ορισμός κίνησης εντολές που αναφέρονται στην αρχική ρύθμιση του συστήματος, πχ FROM/point για την αρχή της πρώτης κίνησης, CUTTER/d,r για τον καθορισμό των παραμέτρων του εργαλείου, INTOL/xx, OUTTOL/xx για τον καθορισμό της ανοχής προσέγγισης καμπύλων επιφανειών από πολυεδρικές Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ γλώσσες προγραμματισμού CNC 30

32 Ανοχές περιγραφής καμπυλών Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ γλώσσες προγραμματισμού CNC 31

33 GODLTA/vector Κίνηση point to point για σχετική κίνηση ως προς το τρέχον σημείο GOTO/point για κίνηση σε ένα απόλυτο σημείο στο χώρο. Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ γλώσσες προγραμματισμού CNC 32

34 Κίνηση συνεχώς ελεγχόμενης τροχιάς Χαρακτηριστικές επιφάνειες βάσει των οποίων περιορίζεται κάθε κίνηση του εργαλείου επιφάνεια τεμαχίου (part surface) περιορίζει την αξονική θέση του εργαλείου, επιφάνεια οδήγησης (drive surface) την ακολουθεί η κύρια κίνηση του εργαλείου, επιφάνεια ελέγχου (check surface) ενεργεί ως τέρμα της διαδρομή του εργαλείου Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ γλώσσες προγραμματισμού CNC 33

35 Ορισμός χαρακτηριστικών επιφανειών Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ γλώσσες προγραμματισμού CNC 34

36 Ορισμός κινήσεων contouring -1 PSIS/ps για τον ορισμό επιφάνειας τεμαχίου (modal). GO/{TO ON PAST} ds INDIRP/point για τον ορισμό της πρώτης κίνησης του εργαλείου έτσι ώστε να πάρει θέση εφαπτομενικά πρίν, επάνω, ή εφαπτομενικά μετά την επιφάνεια ελέγχου κινούμενο στην κατεύθυνση ενός σημείου (ή διανύσματος). TLRGT ή TLLFT για τον καθορισμό της πλευράς κίνησης του εργαλείου σε σχέση με την επιφάνεια οδήγησης. Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ γλώσσες προγραμματισμού CNC 35

37 Ορισμός κινήσεων contouring -2 ACTION_VERB/ ds, modifier cs, για τον καθορισμό της κίνησης στη γενική περίπτωση με βάση την επιφάνεια οδήγησης (ds) και την επιφάνεια ελέγχου (cs). ACTION_VERB : GOFWD, GOBACK, GOLFT, GRGT,GOUP, GODOWN δίνουν την κατεύθυνση της νέας κίνησης σε συσχετισμό με την αμέσως προηγούμενη κίνηση. modifier είναι μία λέξη κλειδί από τις ON TO PAST TANTO που προσδιορίζει τη θέση που σταματά το εργαλείο σε σχέση με την επιφάνεια ελέγχου. Εάν παραληφθεί η επιφάνεια ελέγχου εννοείται ως τέτοια η προηγούμενη επιφάνεια οδήγησης. Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ γλώσσες προγραμματισμού CNC 36

38 To on past cs Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ γλώσσες προγραμματισμού CNC 37

39 Παράδειγμα ορισμού κίνησης - 1 Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ γλώσσες προγραμματισμού CNC 38

40 Παράδειγμα ορισμού κίνησης - 2 Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ γλώσσες προγραμματισμού CNC 39

41 Εντολές επιπέδου μετα-επεξεργαστή Αντιστοιχούν στις εντολές M και κάποιες G προγραμματισμού ISO. CUTCOM/{ON OFF RIGHT LEFT} {LENGTH RADIUS} για ορισμό αντιστάθμισης. CYCLE/{DRILL TAP REAM} z {MMPM MMPR} f,r για ορισμό κύκλων FEEDRAT/{MMPM MMPR} f, για ορισμό πρόωσης σε αντίστοιχες μονάδες COOLNT/ {ON OFF MIST} για ορισμό λειτουργίας υγρού κοπής. Ορισμός υπο-προγραμμάτων Ορισμός δομών βρόχου. Εντολές διαχείρισης ορισμός ονόματος τεμαχίου, ορισμός μετα-επεξεργαστή, ορισμός μηχανής κλπ Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ γλώσσες προγραμματισμού CNC 40

42 Μετα-επεξεργαστές (post-processors) Ο μετα-επεξεργαστής μετατρέπει το αρχείο CL-data στο συγκεκριμένο format της μηχανής. Cutter Location data αρχείο : συντεταγμένες κέντρου εργαλείου και flags για όλες τις άλλες λειτουργίες. Δημιουργεί τις κατάλληλες εντολές M,G,F,H κλπ. λαμβάνοντας υπόψη τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του συστήματος CNC πχ κινηματικά, μήκος αξόνων αριθμό συγχρόνως παρεμβαλλόμενων αξόνων, τρόπο αλλαγής εργαλείων Προχωρημένοι μετα-επεξεργαστές παρέχουν ευκολίες όπως ο υπολογισμός χρόνου κοπής και προειδοποιητικά μηνύματα για μετατροπές εκτός προδιαγραφών, διφορούμενες μετατροπές κλπ. Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ γλώσσες προγραμματισμού CNC 41

43 Λειτουργία μετα-επεξεργαστών -1 Χαρακτηριστικά μηχανής και μονάδας ελέγχου ταχεία μετατόπιση δίνεται όχι ως διάνυσμα Χ,Υ,Ζ αλλά ως δύο διανύσματα Χ,Υ,0 και 0,0,Ζ. Μέγιστη ταχεία πρόωση, μέγιστη πρόωση κοπής, μονάδες μετατόπισης μετατόπισης (mm, in., deg,) ελάχιστος και μέγιστος αριθμός στροφών ατράκτου κλπ. Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ γλώσσες προγραμματισμού CNC 42

44 Λειτουργία μετα-επεξεργαστών -2 Format - συμβάσεις ως προς χρήση τελείας ή κόμματος ως διαχωριστικού δεκαδικού μέρους, χρήση ή όχι μηδενικού μετά το γράμμα G (πχ G01 ή G1), αριθμός κυρίων ψηφίων και δεκαδικών ψηφίων για τις συντεταγμένες, την πρόωση κλπ. τρόπο αρίθμησης των μπλόκ, δηλαδή με βήμα 5, 10 κλπ. Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ γλώσσες προγραμματισμού CNC 43

45 Λειτουργία μετα-επεξεργαστών -3 Κώδικας προγραμματισμός σε απόλυτες συντεταγμένες : G90 ή άλλος κωδικός. πίνακας τυπικών αντιστοιχιών αρχικές επιλογές του προγράμματος φορά περιστροφής της ατράκτου, τύπος ροής υγρού κοπής (ροής, ψεκασμού, διαμέσου του εργαλείου) κλπ. Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ γλώσσες προγραμματισμού CNC 44

46 Λειτουργία μετα-επεξεργαστών -4 Βοηθητικές λειτουργίες προειδοποίηση προς τον χρήστη πριν την αντιστάθμιση εργαλείου κατά την εισαγωγική κίνηση του εργαλείου πριν από την κοπή (lead-in). ποιες εντολές είναι modal και ποιες όχι Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ γλώσσες προγραμματισμού CNC 45

47 Λειτουργία μετα-επεξεργαστών -5 Φορμάτ εντολών προγράμματος Κάθε τύπος μπλοκ μπορεί ή προτιμάται να περιέχει συγκεκριμένες πληροφορίες και με συγκεκριμένη σειρά. Κάθε τύπος πληροφορίας αντιπροσωπεύεται από πεδίο αντίστοιχο συγκεκριμένης διεύθυνσης (G, M, F, S, T). [BLKNUM][COMPGCODE][FEEDGCODE][XMOVE][YMOVE][ZM OVE] [FEED][SPEED][COOLANT ON] Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ γλώσσες προγραμματισμού CNC 46

48 Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ