maszyny technologiczne cwiczenie 4

KATEDRA TECHNIK WYTWARZANIA I
AUTOMATYZACJI
INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH
Przedmiot:
MASZYNY TECHNOLOGICZNE
Nr ćwiczenia: 4
Temat:
Frezarka obwiedniowa KOEPFER 200
Kierunek:
Mechanika i budowa maszyn
1. Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z budową frezarki obwiedniowej CNC, jej
charakterystyką techniczną i możliwościami technologicznymi oraz poznanie schematu
funkcjonalnego. Zapoznanie się z programowaniem dialogowym i ręcznym.
2. Wyposażenie stanowiska
- frezarka obwiedniowa KOEPFER 200
- przykłady kół zębatych, ślimaków i ślimacznic
- wyposażenie frezarki
- instrukcja do ćwiczenia
3. Przebieg ćwiczenia
- zapoznanie się z budową frezarki obwiedniowej
- wyjaśnienie schematu funkcjonalnego i przebiegu ruchów napędowych oraz sprzężeń
- przykłady programowania ręcznego i dialogowego obrabiarki
- praktyczne zapoznanie się z pracą frezarki
Literatura:
- Burek J. „Maszyny technologiczne” OWPR Rzeszów 2000 r.
- Honczarenko J. „Obrabiarki sterowane numerycznie” WNT Warszawa 2008 r.
- Instrukcja obsługi frezarki obwiedniowej Koepfer 200.
- Instrukcja programowania frezarki obwiedniowej Koepfer 200.
1. Charakterystyka techniczna
Frezarka obwiedniowa Koepfer 200 przeznaczona jest do frezowania metalowych materiałów i
tworzyw sztucznych. Dzięki wysoce dokładnej, przestawnej przekładni podziałowej oraz siedmiu osiom
sterowanym maszyna nadaje się do produkcji kół zębatych, ślimaków i ślimacznic w zakresie średnic do
180 mm i modułów do 3. Łoże obrabiarki wykonano z granitu mineralnego, co zapewnia stabilność
dynamiczną i temperaturową. Zamknięta konstrukcja ramowa eliminuje odkształcenia konika
spowodowane dużymi siłami mocowania i skrawania. Symetryczny rozkład sił skrawania zapewnia długą
trwałość obrabiarki z zachowaniem jakości przedmiotu. Frezarka jest wyposażona w głowicę SHC i
pracuje w układzie współrzędnych prostokątnych X, Y, Z. Ukośna konstrukcja głowicy frezerskiej
pozwala na dobry spływ wiórów, których usuwanie odbywa się za pomocą chłodziwa. Dodatkowo
możliwe jest tworzenie poprzez program dialogowy Koepfer, programów NC zgodnie z normą DIN
66025 (PN-73M-55256, PN-93/M-55250) w szybki i niezawodny sposób. Frezarka Koepfer 200 została
skonstruowana do zastosowania w firmach z branży motoryzacyjnej oraz w przedsiębiorstwach
specjalizujących się w przemyśle lotniczym, astronautycznym i produkcji narzędzi ręcznych z napędem
elektrycznym.
1.1. Wielkości charakterystyczne
Największy moduł przedmiotu obrabianego ................................................................... 3
Najmniejsza liczba zębów ............................................................................................... 3
Największa średnica przedmiotu obrabianego ................................................... 180 [mm]
Odstęp miedzy wrzecionami roboczymi ................................................... 10 ÷ 110 [mm]
Największa długość frezowania obwiedniowego .............................................. 200 [mm]
Największa długość przedmiotu obrabianego ................................................... 350 [mm]
Maksymalna prędkość wrzeciona przedmiotowego ................................... 275 [obr/min]
Głowica frezowa SHC (Steep Helix Cutting):
Prędkość narzędzia frezerskiego ..................................................... 240 ÷ 2400 [obr/min]
Maksymalna prędkość przesuwu szybkiego ............................................. 3000 [mm/min]
Średnica trzpienia mocującego ...................................................................... 3 ÷ 27 [mm]
Największa średnica frezu ................................................................................... 80 [mm]
Największa szerokość freza .............................................................................. 100 [mm]
Zakres shiftingu freza .................................................................................. 18 ÷ 88 [mm]
Kąt obrotu głowicy ......................................................................................... - 45°/+135°
Największy moduł narzędzia ............................................................................................3
1.2. Widok ogólny frezarki
Widok ogólny frezarki Koepfer 200 przedstawiono na rys.1.1 oraz rys. 1.2. Obrabiarka
uruchamiana jest przełącznikiem głównym umieszczonym na szafie rozdzielczej. Drzwi ochronne
przednie 1 umożliwiają dostęp do przestrzeni pracy. Drzwi ochronne tylne umożliwiają wymianę freza
oraz zamykanie lub otwieranie zaworów doprowadzających chłodziwo. Po prawej stronie znajduje się
pulpit sterujący 2. Pomieszczenie agregatu 3 umożliwia konserwację i diagnostykę maszyny oraz
instalację systemu szybkiego mocowania zaciskowego. Na maszynie umieszczona jest lampa
sygnalizacyjna 5. Obrabiarka osadzona jest na łożu 4 maszyny zapewniającym stabilność statyczną i
dynamiczna.
1.3. Schemat funkcjonalny i przebieg ruchów napędowych
Schemat
funkcjonalny frezarki przedstawiono na rys. 1.3, natomiast przebieg ruchów
napędowych wraz ze sprzężeniami na rys. 1.4.
Napęd wrzeciona narzędziowego WR1 jest przekazywany z silnika E5 przez przekładnię kątową
do głowicy frezarskiej. Regulacja prędkości obrotowej przebiega bezstopniowo w zakresie do 2400
[obr/min]. Wrzeciono przedmiotowe WR2 jest napędzane za pomocą silnika E6 poprzez sprzęgło S1 oraz
przekładnię ślimakową. Wrzeciono robocze z naprężonymi, precyzyjnymi łożyskami i z hydraulicznym
systemem szybkiego mocowania, zapewniają pewne i dokładne uchwycenie przedmiotów typu koło lub
wałek. Zacisk przez wrzeciono robocze za pomocą tulejki zaciskowej zapobiega naprężeniom w
prowadnicach i łożyskach obrabiarki, co stanowi dużą zaletę dla przedmiotów o większych średnicach i z
dużymi kątami nachylenia zębów. Samosmarujące, bezpośrednie napędy przedmiotu i narzędzia
zapewniają odpowiednią jakość przez cały okres pracy obrabiarki.
Suport wzdłużny SUP. WZ podobnie jak suport promieniowy SUP. PR napędzane są kolejno
silnikami E3 oraz E1 poprzez sprzęgła S2 i S3 , przekładnie ślimakowe oraz przekładnie śrubowe o skokach
hp3 i hp1. Suport styczny SUP. ST napędzany jest silnikiem E2 poprzez przekładnię pasową i przekładnię
śrubową o skoku hp2. Podobnie przekazywany jest napęd konika K z silnika E7 przez przekładnię pasową
oraz przekładnię śrubową o skoku hp4. Ruch konika zatrzymywany jest przez hamulec H.
Rys. 1.1. Widok ogólny frezarki obwiedniowej Koepfer 200: 1 – drzwi ochronne przednie, 2 – pulpit
sterujący, 3 – pomieszczenie agregatu, 4 – łoże, 5 – lampa sygnalizacyjna, 6 – pistolet ze sprężonym
powietrzem
Rys. 1.2. Widok ogólny frezarki obwiedniowej Koepfer 200: 1 – elementy obsługi przy szafie rozdzielczej (wyłącznik główny, licznik
roboczogodzin), 2 - przekładnia podziałowa wrzeciona przedmiotowego (WR2), 3 - konik (oś W), 4 - drzwi ochronne - przód, 5 - silnik napędowy
z przekładnią posuwów (oś Z), 6 - system mocowania przedmiotu obrabianego (pokrywa mocująca, przyrząd szybkomocujący), 7 - silnik napędowy
(oś C), 8 - lampa sygnalizacyjna, 9 - jednostka konserwacyjna liniału czujnikowego, 10 - blok hydrauliczny z wykresem ciśnienia konika, 11 urządzenie do smarowania impulsowego, 12 - silnik napędowy z przekładnią posuwów (oś X), 13 - agregat hydrauliczny z manometrem ciśnienia
pracy, 14 - agregat smarowniczy do smarowania natryskowego, 15 - przenośnik wiórów, 16 - pulpit sterowania, 17 - głowica frezowa SHC z
wrzecionem narzędziowym (oś B), 18 - wrzeciono przedmiotowe (oś C), 19 - drzwi ochronne – tył, 20 - wskaźnik poziomu napełnienia przy
zbiorniku chłodziwa, 21 - zbiornik chłodziwa, 22 - agregat chłodzący szafy rozdzielczej, 23 - szafa rozdzielcza, 24 – doprowadzenie sprężonego
powietrza
Rys. 1.3. Schemat funkcjonalny frezarki Koepfer 200
Rys. 1.4. Przebieg ruchów napędowych frezarki Koepfer 200
2. Wyznaczenie łańcuchów kinematycznych
Oś freza być ustawiona tak, aby linia jego zwojów stanowiła przedłużenie linii zęba obrabianego
koła. Wtedy w przekroju prostopadłym do linii zęba występuje zębatka trapezowa. Warianty ustawienia
osi freza w zależności od kąta β pochylenia linii śrubowej zęba koła i kata γ wzniosu linii śrubowej
zwojów freza przedstawiono w tab. 2.1.
Tabela 2.1. Ustawienie osi freza względem obrabianego koła
3. Wyznaczenie łańcuchów kinematycznych
•
Obróbka kół walcowych o zębach prostych
- Łańcuch prędkości skrawania: E5 → N
 obr  21 30
 obr  1000 v
4500 
⋅
⋅
= nWR1 
=

π dn
 min  21 45
 min 
gdzie:
v - prędkość skrawania, [m/min],
d N - średnica narzędzia, [mm].
- Łańcuch odtaczania: N → PO
1 [obr ] ⋅
gdzie:
45 21 nWR 2 11 k
⋅ ⋅
⋅
= [obr ]
30 21 nWR1 121 z
k - krotność freza,
z - liczba zębów obrabianego koła.
- Łańcuch posuwu wzdłużnego: PO → SUP. WZ
1 [obr ] ⋅
121 nWR 2 26
 mm 
⋅
⋅
⋅5 
= fWZ [mm]
11 nZ
6
 obr 
gdzie:
fWZ - posuw wzdłużny.
- Łańcuch dodatkowego ruchu obrotowego od ruchu stycznego freza (shifting): SUP. ST → PO
f ST ⋅ cos ( γ )
1  obr  36 nY
11
f ST [mm] ⋅ 
⋅
⋅
⋅
=
−
[obr ]
2  mm  34 nWR 2 121
π mn z
gdzie:
m
n
- moduł normalny
γ – kąt wzniosu linii śrubowej narzędzia
•
Obróbka kół walcowych o zębach śrubowych
W obróbce kół o zębach śrubowych oprócz łańcuchów występujących w obróbce kół o zębach
prostych dodatkowo łańcuch kształtowania linii śrubowej.
- Łańcuch kształtowania linii śrubowej zęba: SUP. WZ → PO
Zęby wznoszące się lewostronnie
−
n
π mz
[mm] ⋅ 1 ⋅  obr  ⋅ 26 ⋅ Z ⋅ 11 = 1 [obr ]
sin β
5  mm  6 nWR 2 121
Zęby wznoszące się prawostronnie
n
π mz
[mm] ⋅ 1 ⋅  obr  ⋅ 26 ⋅ Z ⋅ 11 = 1 [obr ]
sin β
5  mm  6 nWR 2 121
gdzie:
•
β - kąt pochylenia linii śrubowej zęba.
Obróbka ślimacznic
Metoda promieniowa
W metodzie promieniowej frez jest dosuwany do ślimacznicy promieniowo przez posuw
mechaniczny suportu promieniowego SUP. PR.
Oprócz łańcucha prędkości skrawania, ruchu odtaczania, łańcucha dodatkowego ruchu
obrotowego od ruchu stycznego freza (shifting) i łańcucha kształtowania linii śrubowej ustawia się
dodatkowo łańcuch posuwu promieniowego.
- Łańcuch posuwu promieniowego: PO → SUP. PR
n
6
1 [obr ] ⋅ 121 ⋅ WR 2 ⋅
⋅5
11
n X 26
gdzie:
 mm 
 obr  = f PR [mm]
f PR - posuw promieniowy.
Metodę promieniową stosuje się do obróbki ślimacznic o kacie pochylenia zębów β = 6 ÷ 8° ze
względu na niekorzystne częściowe ścinanie boków zębów o większych kątach.
Metoda styczna
W metodzie stycznej suport styczny SUP. ST przesuwa się wraz z frezem w kierunku stycznym
do obrabianej ślimacznicy. W metodzie tej nie występuje częściowe ścinanie boków zębów. Oprócz
łańcucha prędkości skrawania, ruchu odtaczania i łańcucha dodatkowego ruchu obrotowego od ruchu
stycznego freza ustanawia się łańcuch posuwu stycznego.
- Łańcuch posuwu stycznego: PO → SUP. ST
1 [obr ] ⋅
gdzie:
•
f
ST
11 nWR 2 24
 mm 
⋅
⋅
⋅2 
= f ST
121 nY
36
 obr 
- posuw styczny.
Obróbka ślimaków
W obróbce ślimaków suport wzdłużny przesuwa się razem z głowicą w kierunku równoległym do
obrabianego ślimaka.
Występuje łańcuch prędkości skrawania, ruchu odtaczania, łańcuch posuwu wzdłużnego i łańcuch
kształtowania linii śrubowej.
4. Układ sterowania i programowanie
Układ sterowania programuje 7 osi. Umożliwia zarówno programowanie ręczne jak i korzystanie
z programu dialogowego Koepfer-Dialog 07. Program dialogowy Koepfer, umożliwia tworzenie
kompletnego programu. Sterowanie frezarki charakteryzuje: panel dotykowy, integralna pamięć programu
o pojemności 1MB ( wystarczająca dla więcej niż 750 przedmiotów ). Pulpit sterowania przedstawia rys.
4.1.
4.1. Włączanie maszyny
Przed uruchomieniem należy sprawdzić poziom cieczy chłodzącej oraz smarującej. Maszyna
uruchamiana jest włącznikiem głównym umieszczonym na szafie rozdzielczej. Po uruchomieniu należy
sprawdzić ciśnienie w instalacji hydraulicznej oraz ciśnienie sprężonego powietrza. Następnie należy
wykonać autotest oraz referencje osi.
W celu przeprowadzenia testu funkcji urządzeń zabezpieczających drzwi ochronne do przestrzeni
roboczej muszą zostać otwarte i ponownie zamknięte.
Pojawia się obraz „Referencje“ (rys. 4.2). Najazd na kolejne punkty referencyjne poszczególnych
osi może odbywać się ręcznie lub automatycznie.
Przed najechaniem na punkty referencyjne osie podlegające referencjonowaniu zostają
przedstawione w wierszu nagłówka: X, Z, C (głowica frezowa musi znajdować się w takiej pozycji, aby
nie istniało żadne niebezpieczeństwo kolizji). Najeżdżanie na punkty referencyjne może odbywać się
automatycznie lub pojedynczo (ręcznie). Położenia osi wyświetlane przed najazdem na punkty
referencyjne są dowolne i nie oznaczają rzeczywistego położenia osi. Konik (oś W), oś odchylna głowicy
frezowej ( oś A), dysponują czujnikiem wartości bezwzględnej i dlatego też nie wymagają jazdy
referencyjnej.
Rys. 4.1. Pulpit sterowania: 1 – przycisk zatwierdzania, 2 – przełącznik kluczowy, 3 – przyciski obsługi
dla funkcji maszyny i sterowania, 4 – ekran, 5 – pokrętło ręczne (override) prędkości wrzeciona, 6 –
pokrętło ręczne (override) prędkości posuwu, 7 – stop awaryjny
Rys. 4.2. Ekran referencji osi maszyny. Osie sterowane: A – ruch obrotowy głowicy frezowej, B – obrót
freza, C – obrót przedmiotu obrabianego, W – przesuw konika, X – przesuw promieniowy głowicy
frezowej, Y – przesuw styczny freza, Z – przesuw wzdłużny głowicy frezowej
•
Przerwanie programu NC
W każdej chwili można przerwać program NC. Należy nacisnąć przycisk „Stop” - wszystkie
ruchy przesuwu zostają natychmiast zatrzymane. Jeżeli przed uruchomieniem przycisku „Stop”
wrzeciono narzędziowe i przedmiotowe obraca się, wówczas obracają się one dalej.
•
Kontynuowanie programu NC
Przerwany program NC można kontynuować poprzez naciśnięcie przycisku „Start”.
Program będzie przetwarzany od ostatniego aktualnego bloku.
4.2. Programowanie ręczne
4.2.1. Budowa bloku
Blok - każdy blok oznaczony jest numerem bloku, który składa się z jednej maksymalnie 10- cyfrowej
liczby. Jeden blok tworzony jest z różnych słów, które zawierają instrukcje dla biegu roboczego.
Maksymalna długość bloku wynosi 200 znaków. Bloki oznaczane są w programie za pomocą
wzrastających numerów bloków. W ten sposób ustalana jest kolejność przebiegu programu.
Słowo - jedno słowo składa się z części adresowej i części z danymi. Długość słów jest zmienna. W tab.
4.1 zestawiono słowa, które mogą być zawarte w jednym bloku.
Tab. 4.1. Opis i funkcje słów występujących w kodzie NC
Słowo
Adres
Liczba
słów na
blok
Wartość
danych
Jednostka
miary
Skuteczność
Numer bloku
N
1
liczba
całkowita
(10)
-
blokowo
F
1
liczba
rzeczywista
mm/min
inch/min
modalna
S
8
liczba
rzeczywista
obr/min
modalna
Funkcje
przygotowawcze
G
8
Liczba
całkowita
(10)
-
modalnie lub
blokowo
Środek koła
I/J/K
1
-
modalna
Promień koła
R
1
-
modalna
Funkcje
pomocnicze
M
8
-
modalna
Funkcja
narzędzia
T
1
-
modalna
Parametr
P
32
Funkcja
prędkości
posuwu
Funkcja
prędkości
obrotowej
liczba
rzeczywista
liczba
rzeczywista
Liczba
całkowita
(3)
Liczba
całkowita
(10)
-
modalnie lub
blokowo
•
Składnia
Przykład bloku:
N10 G01 F100 T03 M100 P30:(P20+35)*3 X200.0000 Y400.550 {Komentarz}
N10
Numer bloku
(liczba całkowita),
10-cyfrowa
G01
Warunek drogi
(liczba całkowita),
10-cyfrowa
F100
Posuw
(liczba rzeczywista)
T03
Numer narzędzia
(liczba całkowita),
10-cyfrowa
M100
Dodatkowa funkcja
(liczba całkowita),
3-cyfrowa
P30:(P20+35)*3
Obliczenie parametru
(liczba rzeczywista)
X200.000 Y400.550
Pozycje osi
(liczba rzeczywista)
{Komentarz}
Tekst komentarza
Posuwy są programowane w układzie sterowania przez funkcję F z rozdzielczością 0.001 [mm/orb].
Przykład kodu programu. Na rys. 4.3 przedstawiono koło zębate po obróbce.
N10 P2001:0 P2002:0 P2003:2 P2004:0 P2005:0 P11308:0
N20 G18 G95 P11492:1 P11493:38 P11534: -3.013900 P8860:257
N30 P511=0.60
N40 P2900:84 P2901:52.2 P2902:0.26 P2014:1 P2015:5
N50 G999115
N60 F:0.6 T32 M91 M95
N70 M60 M1
N80 S1100 M4 M8 G0 X:100 Z:116 Y:P2054 A:1.950
N90 X:36
N100 G1 Z:146 F:0.6
N110 G4.2
N120 G0 X:100 M62
N130 Z:116
N140 G999111
N150 M30
Objaśnienie kodu programu:
N10
N20
N30
N40
P2001:0
P2002:0
P2003:2
P2004:0
P2005:0
P11308:0
G18
G95
P11492:1
P11493:38
P11534:-3,013900
P8860:257
P511:0.60
P2900:84
P2901:52,2
P2902:0,26
- cykl dla narzędzia pomocniczego 1: brak NP.
- cykl dla narzędzia pomocniczego 2: brak NP.
- cykl mocowania: między wierzchołkami
- rodzaj obróbki: frezowanie na mokro
- zmiana przedmiotu obrabianego: bez ładowarki
- system pomiarowy: metryczny
- płaszczyzna główna: XZ
- posuw względny
- liczba zwojów: 1, „+” – kierunek wzniosu: w prawo
- liczba zębów:38
- stała mechanizmu różnicowego Y-C
- oś odniesienia: oś C przedmiotu obrabianego
- inicjalizowanie shiftingu, brak zmiany freza
- początek shiftingu
- koniec shiftingu
- wartość shiftingu
N50
N60
N70
N80
N90
N100
P2014:1
P2015:5
G999111
F:0,6
T32
M91, M95
M60
M1
S1100
M4
M8
G0
X:100 Z:116
Y:P2054
A:1,950
N130
N140
X:36
G1
Z:146
F:0,6
G4.2
G0 X:100
M62
Z:116
G999111
N150
M30
N110
N120
- pozycja shiftingu
- ilość przebiegów shiftingu
- wywołanie programu obliczeniowego dla shiftingu
- definiowanie posuwu
- numer narzędzia
- mechanizmy różnicowe B-C, Y-C włączone
- wywołanie cyklu ładowania
- wczytywanie wstępne wyłączone
- obroty narzędzia
- obroty lewe wrzeciona włączone
- chłodziwo włączone
- ruch szybki
- osiągnięcie pozycji startowej w posuwie szybkim
- przesunięcie freza na obliczona pozycję
- obrócić głowicę frezową o kąt wzniosu linii śrubowej
narzędzia
- przesunięcie posuwem promieniowym na średnicę dna zębów
- ruch roboczy
- posuw roboczy w osi Z – obróbka uzębienia
- definiowanie posuwu
- czas przebywania: 2 sekundy
- odjazd posuwem szybkim w osi X
- impuls licznikowy, liczby shiftingu zwiększone o 1
- przesuw w osi Z na pozycję startową
- wywołanie podprogramu „stopniowy przesuw techniką
shiftingu”, pozycja osi Y jest obliczana na nowo
- koniec programu, wrzeciona wyłączone, chłodziwo wyłączone
Rys. 4.3. Koło zębate walcowe o zębach prostych i module m=1
4.3. Programowanie dialogowe
Program dialogowy KOEPFER służy do łatwego tworzenia czytelnych programów NC dla
frezarki obwiedniowej 200. Program dialogowy został zaprojektowany dla powszechnych uzębień
ewolwentowych. Dla specjalnych rozwiązań, które nie są objęte zakresem programu dialogowego,
możliwe jest dopasowanie stworzonego za pomocą programu dialogowego programu blokowego do
danych wymogów. Program dialogowy oferuje następujące możliwości:
- tworzenie uzębień w procesie frezowania obwiedniowego lub frezowania ślimaków w procesie
frezowania kształtowego
- frezowanie ślimacznic
- proces frezowania jedno- lub dwucięciowego w ruchu współbieżnym lub przeciwbieżnym
- frezowanie promieniowe lub osiowe
- frezowanie baryłkowate
Korekta narzędzia poprzez:
- pomiar szerokości zęba
- pomiar za pomocą wymiaru dwóch rolek
- pomiar za pomocą wymiaru dwóch kulek
Strategie shiftingu
- bez przesuwu techniką shiftingu
- stopniowy przesuw techniką shiftingu
- dwupozycyjny przesuw techniką shiftingu
- podziałowy przesuw techniką shiftingu
4.3.1. Obsługa programu dialogowego
W widoku „Menu“ uruchomić przycisk funkcyjny „Program dialogowy koepfer”, zostanie
wówczas wywołany ekran wyjściowy. W wierszu nagłówka widoku umieszczone są przyciski funkcyjne
„Narzędzie”, „Uzębienie” i „Przedmiot obrabiany”. Są rozmieszczone jako rozwijane menu, tzn. poprzez
dotknięcie widoczne stają się punkty podmenu.
4.3.2. Tworzenie programu NC za pomocą programu dialogowego
Menu wyboru do wypełnienia poszczególnych rekordów należy wypełniać odpowiednio do
kolejności w programie dialogowym, ze strony lewej w stronę prawą. Kolejności tej należy przestrzegać,
gdyż np.: w celu kompletnego tworzenia danych uzębienia (plik G) muszą już istnieć dane narzędzia (plik
T). Jeżeli rekord narzędzia (plik T) został raz wprowadzony, wówczas może być on użyty do większej
liczby uzębień. Podobnie dla danych uzębienia (plik G), które mogą być także używane dla większej
liczby przedmiotów obrabianych (pliki P). Po kompletnym wprowadzeniu wszystkich rekordów danych,
można automatycznie stworzyć program NC. Jeżeli rekordy będą niekompletne lub nie pasują wzajemnie
do siebie, wyświetli się odpowiedni komunikat o błędzie. Należy wówczas jeszcze raz sprawdzić rekordy
danych. Jeżeli stworzenie programu NC było pomyślne, wówczas program będzie automatycznie
napisany w pamięci NC. Tworzenie programu NC za pomocą programu dialogowego odbywa się poprzez
wypełnianie pojedynczych widoków do wprowadzania danych. Widoki te wytwarzają rekordy, które
muszą zostać stworzone w następującej kolejności:
1. Rekord dla narzędzia (plik T) (rys. 4.4)
– dane, które opisują narzędzie (np.: moduł, kąt wzniosu linii śrubowej)
Rys. 4.4. Menu wyboru narzędzia
2. Rekord dla uzębienia (plik G) (rys.4.5)
– dane, które opisują uzębienie (np.: moduł, liczba zębów, średnica części surowej)
– dane, które opisują technologie obróbki (np.: liczba cięć, prędkość cięcia, ruch współbieżny /
przeciwbieżny)
– plik narzędzia (plik T musi być wprowadzony)
– proces pomiarowy dla korekty narzędzia (np.: szerokość zębów)
Rys. 4.5. Menu wyboru rodzaju uzębienia
3. Rekord dla przedmiotu obrabianego (plik P) (rys.4.6)
– plik uzębienia (plik G)
– dane dotyczące mocowania przedmiotu obrabianego
– cykl narzędzia pomocniczego
– dane dotyczące mocowania narzędzia
– strategia shiftingu
Rys. 4.6. Menu wyboru rodzaju przedmiotu obrabianego
Przykład:
Ślimak 4-krotny, m = 2,5
•
Narzędzie – frez profilowy
Po wywołaniu programu dialogowego i wciśnięciu „Narzędzie” przedstawione zostają ostatnio
wyświetlone dane narzędzia. Poprzez wybranie „Frez profilowy” pojawia się podmenu. W celu
wprowadzenia nowych danych narzędzia należy wybrać „Nowe”, następuje przejście do widoku
przedstawionego na rys. 4.7. W wierszu nagłówka widoczna jest nazwa pliku narzędzia. Dane tego pliku
mogą być wyświetlane i bezpośrednio zmieniane. Podczas wprowadzania nazwy pliku dwa pierwsze
znaki muszą być następujące „T-"; następnie można użyć 24 dowolnych znaków.
Rys. 4.7. Widok edycji narzędzia „frez profilowy” w programie dialogowym
Dane freza:
Numer freza (nazwa pliku freza T): T-M-2SLIMAK
Moduł normalny: mn = 2 [mm]
Średnica zewnętrzna: dn = 79,75 [mm]
Kąt natarcia: α = 20° 0' 0"
Frez tarczowy: pojedynczy
Szerokość przecinania: 10,2 [mm]
•
Uzębienie – frezowanie frezem ślimakowym
Po wciśnięciu przycisku funkcyjnego „Uzębienie” przedstawione zostają ostatnio wprowadzane
dane geometryczne. Poprzez wybranie „Frezowanie frezem ślimakowym” następuje przejście do widoku
przedstawionego na rys. 4.8. Moduł normalny uzębienia musi odpowiadać modułowi normalnemu
używanego frezu obwiedniowego. Przy module normalnym, module osiowym i środkowym kącie
wzniosu linii śrubowej należy wprowadzić jedynie dwie wartości, trzecia wartość jest obliczana
automatycznie. Podobnie przy średnicy koła wierzchołkowego, wysokości zęba i średnicy koła stóp
należy wprowadzić jedynie dwie wartości, trzecia wartość jest obliczana automatycznie.
Rys. 4.8. Widok edycji uzębienia w „frezowanie frezem ślimakowym” w programie dialogowym
Dane przedmiotu obrabianego:
Moduł normalny: mn = 2 [mm]
Moduł osiowy: mx = 2.07 [mm]
Liczba zębów: z = 4 (krotność ślimaka k)
Środkowy kąt wzniosu linii śrubowej: β = 14° 55’ 48’’, w lewo
Kąt natarcia: α = 20°
Średnica części surowej: dc= 34 [mm]
Średnica koła wierzchołkowego: da= 34 [mm]
Wysokość zęba: h = 4,5 [mm]
Średnica koła stóp: df = 25 [mm]
Długość zazębienia: b = 50 [mm]
Parametry obróbki uzupełnia się w widoku przedstawionym na rys. 4.9. Jeżeli przy liczbie cięcia
wprowadzona zostaje wartość 2, wówczas wiersze wprowadzania są dodatkowo wyświetlane dla
drugiego cięcia.
Dane cięcia = 1. cięcie:
Prędkość cięcia: Vc1 = 120 [m/min]
Przesuw promieniowy: Przesuw skrętu: 0,192 [mm/obr]
Rodzaj frezu: Frezowanie przeciwbieżne
Rys. 4.9. Widok edycji parametrów obróbki w „frezowanie frezem ślimakowym”
Trzecia zakładka pliku G przedstawiona została na rys. 4.10. Umożliwia wybór sposobu pomiaru
obrobionego przedmiotu. Do wyboru są następujące rodzaje pomiaru lub korekty narzędzia:
– promieniowy
– szerokość zęba
– średnicowy wymiar dwóch kulek
– średnicowy wymiar dwóch rolek
Rys. 4.10. Widok sposobu pomiaru w „frezowanie frezem ślimakowym” w programie dialogowym
•
Przedmiot obrabiany – prosty ślimak
Ostatnim plikiem jest plik P, w podmenu „Przedmiot obrabiany” należy wybrać „Prosty ślimak”,
otwarty zostanie widok przedstawiony na rys. 4.11. Po wciśnięciu przycisku funkcyjnego „Zazębienie“
otwierany jest wybrany plik uzębienia (plik G). Wyboru położenia uzębienia dokonuje się przez
określenie L1 lub L1*, zostało zmierzone po zamocowaniu przedmiotu obrabianego w obrabiarce.
Wartość dla odstępu ładowania osi X (L2) stanowi dwukrotność odstępu między narzędziem a
przedmiotem obrabianym, jeżeli głowica frezowa znajduje się w pozycji ładowania. Druga zakładka pliku
P została przedstawiona na rys. 4.12 i dotyczy położenie narzędzia. W drugim polu określany jest
kierunek obrotów narzędzia. Na rys. 4.13 przedstawiono ślimak po obróbce.
Rys. 4.11. Widok położenia przedmiotu obrabianego w „prosty ślimak”
Rys. 4.12. Widok opisujący położenie narzędzia w „prosty ślimak
Rys. 4.13. Ślimak 4-krotny po obróbce na frezarce obwiedniowej Koepfer 200
Przykład:
Ślimacznica, m = 2
Frezowanie obwiedniowe z podziałowym przesuwem techniką shiftingu
•
Narzędzie – frez obwiedniowy
Po wywołaniu programu dialogowego i wciśnięciu przycisku funkcyjnego „Narzędzie”
przedstawione zostają różne rodzaje narzędzi. Pokazane zostają ostatnio wyświetlone dane narzędzia. W
wierszu nagłówka widoczna jest nazwa pliku narzędzia. Dane tego pliku mogą być wyświetlane i
bezpośrednio zmieniane. Poprzez wybranie przycisku funkcyjnego „Frez obwiedniowy” pojawia się
podmenu. W celu wprowadzenia nowych danych narzędzia należy wybrać „Nowe”, następuje przejście
do widoku przedstawionego na rys. 4.14. Systemy pomiarowe danych narzędzia, uzębienia i przedmiotu
obrabianego, które tworzą całość, muszą być identyczne. Podczas wprowadzania nazwy pliku dwa
pierwsze znaki muszą być następujące „T-"; następnie można użyć 24 dowolnych znaków.
Dane frezu:
Numer freza (nazwa pliku freza T): T-327212-1
Moduł normalny: mn = 2 [mm]
Liczba zwojów: k = 1
Kąt wzniosu linii śrubowej: γ = 2° 33' 0", w prawo
Średnica zewnętrzna: dn = 50,3 [mm]
Kierunek obrotu: w lewo
Kąt natarcia: α = 20° 0' 0"
Użytkowa długość frezu: 84 [mm]
Liczba wstawek (ilość ostrzy na obwodzie freza): 12
Rys. 4.14. Widok edycji narzędzia „frez obwiedniowy” w programie dialogowym
•
Uzębienie - frezowanie obwiedniowe
Po wywołaniu programu dialogowego i wciśnięciu przycisku funkcyjnego „Uzębienie”
przedstawione zostają różne rodzaje narzędzi. Poprzez wybranie „Frez obwiedniowe” następuje przejście
do widoku przedstawionego na rys. 4.15. Normalny moduł uzębienia musi odpowiadać normalnemu
modułowi używanego frezu obwiedniowego. Jeżeli kąt pochylenia linii śrubowej = 0°, wówczas kierunek
wzniosu (w prawo lub w lewo) nie jest uwzględniany. Przy średnicy koła wierzchołkowego, wysokości
zęba i średnicy koła stóp należy wprowadzić jedynie dwie wartości, trzecia wartość jest obliczana
automatycznie. Przy obrabianiu koła ślimakowego należy przy długości zazębienia wprowadzić „0".
Dane przedmiotu obrabianego:
Moduł normalny: mn = 2 [mm]
Liczba zębów: z = 45
Kąt pochylenia linii śrubowej: β= 2° 33' 00", w prawo
Kąt natarcia: α = 20°
Średnica części surowej: dc= 102 [mm]
Średnica koła wierzchołkowego: da= 94 [mm]
Wysokość zęba: h = 4,5 [mm]
Średnica koła stóp: df = 85 [mm]
Rys. 4.15. Widok edycji uzębienia w „frezowanie obwiedniowe” w programie dialogowym
Parametry obróbki uzupełnia się w widoku przedstawionym na rys. 4.16. Dla obróbki ślimacznicy
metodą promieniową liczba cięć wynosi 1. „Przesuw osiowy = 0" oznacza frezowanie promieniowe.
Dane cięcia = 1. cięcie:
Prędkość cięcia: Vc1 = 120 [m/min]
Przesuw promieniowy: 0.06 [mm/obr]
Przesuw osiowy: Rodzaj frezu: Frezowanie przeciwbieżne
Rys. 4.16. Widok edycji parametrów obróbki w „frezowanie obwiedniowe” w programie dialogowym
Wyboru narzędzia oraz strefy nacięcia dokonuje się w widoku przedstawionym na rys. 4.17. Po
wprowadzeniu nazwy pliku frezu obliczana zostaje automatycznie optymalna i maksymalna strefa cięcia
wstępnego, jeżeli dane na poprzednich stronach i w pliku frezu zostały kompletnie wypełnione. Jeżeli
wybrany zostanie przycisk „Nazwa frezu“, wówczas otwierany jest wybrany plik frezu (plik T).
Minimalna strefa cięcia wstępnego stanowi niezbędną długość frezu potrzebną do tego, aby profil
uzębienia mógł zostać w całości wykształcony. Dla wybranej strefy cięcia wstępnego należy z reguły
stosować wartość średnią, tak aby przy większej wydajności skrawania nie uszkodzić narzędzia.
Ostatnia zakładka pliku G przedstawiona została na rys. 4.18. Umożliwia wybór sposobu pomiaru
obrobionego uzębienia. Do wyboru są następujące rodzaje pomiaru lub korekty narzędzia: promieniowy,
szerokość zęba, średnicowy wymiar dwóch kulek, średnicowy wymiar dwóch rolek.
Rys. 4.17. Widok wyboru narzędzia w „frezowanie obwiedniowe” w programie dialogowym
Rys. 4.18. Widok sposobu pomiaru w „frezowanie obwiedniowe” w programie dialogowym
•
Przedmiot obrabiany - uzębienie pojedyncze
Ostatnim plikiem jest plik P, w podmenu „Przedmiot obrabiany” należy wybrać „Uzębienie
pojedyncze”, otwarty zostanie widok przedstawiony na rys. 4.19. Po wciśnięciu przycisku funkcyjnego
„Uzębienie“ otwierany jest wybrany plik uzębienia (plik G). Wyboru położenia uzębienia dokonuje się
przez określenie L1 lub L1*. Wartość dla odstępu ładowania osi X (L2) stanowi dwukrotność odstępu
między narzędziem a przedmiotem obrabianym, jeżeli głowica frezowa znajduje się w pozycji ładowania.
Ustawienie rzędu 60 mm można zmienić ręcznie.
Rys. 4.19. Widok opisujący położenie przedmiotu obrabianego w „uzębienie pojedyncze” w programie
dialogowym
Druga zakładka pliku P została przedstawiona na rys. 4.20 i dotyczy położenie narzędzia. Przy
wprowadzaniu lub korekcie położenia narzędzia L3 należy przy danych frezu przestrzegać użytkowej
długości frezu. W drugim polu określany jest kierunek obrotów narzędzia.
Rys. 4.20. Widok opisujący położenie narzędzia w „uzębienie pojedyncze” w programie dialogowym
Ostatnia zakładka pliku P dotyczy shiftingu freza. Można wybrać następujące strategie shiftingu:
– brak przesuwu techniką shiftingu
– stopniowy przesuw techniką shiftingu
– dwupozycyjny przesuw techniką shiftingu
– podziałowy przesuw techniką shiftingu
W zależności od wybranej strategii shiftingu, wywoływane są różne widoki, na rys. 4.21 przedstawiony
jest podziałowy przesuw techniką shiftingu.
Rys. 4.21. Widok wyboru strategii shiftingu w „uzębienie pojedyncze” w programie dialogowym
Na rys. 4.22 i 4.23 przedstawiono ślimacznicę wykonaną metodą promieniową.
Rys. 4.22. Ślimacznica wykonana metoda promieniową – widok od czoła
Rys. 4.23. Ślimacznica wykonana metoda promieniową – widok uzębienia