NC technológia és programozás

355 Pages·2001·16.133 MB·Hungarian

by  Mátyási Gyula

MÁTYÁSI GYULA
TECHNOLÓGIA
ÉS PROGRAMOZÁS
MŰSZAKI KÖNYVKIADÓ, BUDAPEST
Lektorálta: Dr. Erdélyi Ferenc
Az oktatást segítő munka megjelenését támogatta
a Magyar Műszaki Könyvkiadásért Alapítvány
© Dr. Mátyási Gyula, 2001
© Hungárián edition Műszaki Könyvkiadó, 2001
ISBN: 963 16 3076 5
Kiadja a Műszaki Könyvkiadó Kft.
Felelős kiadó: Bérezi Sándor ügyvezető igazgató
A kiadást gondozta: Merő András
Felelős szerkesztő: Justus László
Nyomdai előkészítés: BGDS Bt.
Nyomás és kötés: Oláh Nyomda és Kiadó Kft.
Felelős vezető: Oláh Miklós
Műszaki vezető: Abonyi Ferenc
Műszaki szerkesztő: Trencséni Ágnes
A borítót tervezte: Molnár Csaba
A könyv ábráit rajzolta: Friedrich Attila, Krikler Róbert
A könyv formátuma: B/5
ívterjedelme: 31,875 A/5
Az ábrák száma: 377
Azonossági szám: 10 468
Tartalom
Előszó.......................................................................................................................................11
1. NC-vezérlés, alkalmazás.............................................. 13
1.1. Mi az NC?......................................................................:.........................................................13
1.1.1. Rögzített logikájú számjegyvezérlés (Numerical Control).................................................14
1.1.2. Szabadon programozható logikájú számjegyvezérlés......................................................14
1.2. Az NC-szerszámgépek alkalmazásának általános jellemzői...........................................18
2. Koordináta-rendszerek, transzformációk, nullpontok..............................................21
2.1. Koordináta-rendszerek.............................................................................................................21
2.2. A munkadarab koordináta-rendszerének megválasztása...............................................26
2.3. A koordinátatengelyek NC-címei................................ 28
2.4. Nullponteltolás................................................................. ...31
3. Számjegyvezérlési módok ....................................... 32
3.1. Pontvezérlés..............................................................................................................................32
3.2. Szakaszvezérlés..........................................................:.......................................................32
3.3. Pályavezérlés............................................................................................................................33
4. Az alkatrészprogram felépítése................................ 36
4.1. A programozás nyelvi eszközei..........................................................................-..............36
4.2. A programnyelv szerkezete.......................................... 37
4.3. Főprograrn-alprogram, adat fajták............................... 40
4.4. A mondatfelépítés szabályai..................................................................................................42
5. A programozott és vezérelt szerszámpont, szerszámkorrekció ...........................44
5.1. A szerszám programozott és vezérelt pontja....................................................................44
5.2. Szerszámméret-korrekció......................................................................................................46
5.3. Szerszámok geometriai (korrekciós) adatai................................. 49
6. Elmozdulások, transzformációk és biztonsági terek programozása..................52
6.1. Abszolút és relatív méretmegadás, G90, G91 ........................................................... 52
6.2. Elmozdulás gyorsmenettel, G00.......................... 53
6.3. Lineáris interpoláció, G01 ............................................. ...56
6.4. Körinterpoláció, G02, G03............................................. 58
6.5. Spirál-interpoláció (G2.1, G3.1)............................................................................................64
6.6. Csavarvonal-interpoláció.......................................................................................................64
6.7. Hengerinterpoláció...................................................................................................................67
6.8. Másodfokú parabola interpoláció G06.................................................................................70
6.9. Spline-interpoláció....................................................................................................................70
6.10. A menetmegmunkálás programozása.................................................................................74
6.10.1. A menetesztergálás programozása, G33............................................................................74
6.11. A transzfprmációk programozása.........................................................................................80
6.11.1. Programozott nullpontmódosítás...........................................................................................80
6.11.2. Programozott nullponteltolás..................................................................................................82
6.11.3. Koordináta-transzformációk általános esetben...................................................................84
6.11.4. Eltolás, forgatás, tükrözés, nagyítás-kicsinyítés................................................................86
6.11.4.1. Eltolás-transzformáció..........................................................................................................86
6.11.4.2. Forgatás-transzformáció.........................................................................................................88
6.11.4.3. Tükrözés-transzformáció.......................................................................................................92
6.11.4.4. Nagyítás-kicsinyítés................................................................................................................95
6.11.5. A biztonsági tér kijelölése, G22, G23...................................................................................99
7. Automatikus geometriai számítások, poiárkoordináták .......................................100
7.1. Automatikus geometriai számítások....................................................................................100
7.2. Poiárkoordináták programozása.........................................................................................103
8. A programozott pont pályája ........................................................................................ 112
8.1. A szerszámközéppont programozása................................................................... 112
8.2. Egységsugár-korrekció.........................................................................................................116
8.3. Egységhossz-korrekció.........................................................................................................120
8.4. Automatikus sugárkorrekció alkalmazása (p ályagenerálás )........................................122
8.4.1. Pályára állás............................................................................................................................123
8.4.2. Haladás a kontúron................................................................................................................127
8.4.3. A szerszámsugár-korrekció számításának kikapcsolása (G40)................ 128
8.4.4. A sugárkorrekció irányváltása..............................................................................................128
8.4.5. Nullkör-, sarokív-programozás............................................................................................130
8.4.6. Interferenciák, alámetszések pályageneráláskor............................................................131
9. Technológiai adatok programozása 136
9.1. Az előtolás programozása................... 136
9.1.1. Munkaelőtolás (F).................................. 136
9.1.2. Előtolás forgó és lineáris tengelynél... 137
9.1.3. Automatikus gyorsítás, lassítás.......... 138
9.1.4. Az előtolások vezérlése........................ 140
9.1.4.1. Pontos megállás: (G09)........................ 140
9.1.4.2. Pontos megállás (G61) ......................... 141
ntAo1 141
9.1.4.4. Előtolás-változtatás (override) és megállítás (stop) tiltása: (G63)............................142
9.1.4.5. Folyamatos forgácsolás: (G64)..............................................................................................142
9.1.5. Az előtolás és a pálya kapcsolata......................................................................................143
9.2. Várakozás programozása: (G04)........................................................................................143
9.3. A fordulatszám, a forgácsolási sebesség programozása (S,V).................................144
9.3.1. A sebesség programozása ..'................................................................................................145
9.3.2. A fordulatszám programozása............................................................................................145
9.3.2.1. A fordulatszámkorlát programozása (G50).......................................................................145
10. Szerszámváltás, szerszámcserélés (T), M funkciók..................................................147
10.1. T-cím programozása.............................................................................................................147
10.2. A korrekciós regiszterek megadása.....................................................................................149
10.3. A korrekciós értékek módosítása................................................................. 153
10.4. Az M funkciók programozása................................................................................................154
11. A paraméteres programozás...........................................................................................156
11.1. A paraméteres programozás alkalmazása.....................................................................156
11.2. Kiterjesztett NC-nyelv paraméteres programozáshoz.....................................................156
11.3. Kibővített NC-nyelv paraméteres programozásra...........................................................160
11.3.1. Paraméteres programozás G kóddal és „#” regiszterjellel.............................................161
11.3.1. A programnyelv változói........................................................................................................164
11.3.2. A programnyelv utasításai....................................................................................................166
11.3.3. Adatkiadási parancsok...................................................... 170
11.4. Példák a paraméteres programozásra.............................................. 172
11.5. Speciális adatfeldolgozó utasítás (@) és paraméterek (R) használata......................174
11.5.1. A nyelv változói......................................................................................................................174
11.5.2. Az adatfeldolgozó utasítások csoportosítása..................................................................175
12. Rögzített („fix”) ciklusok programozása .....................................................................181
12.1. Ciklusok programozásának nyelvi eszközei.....................................................................181
12.2. A megmunkálóközpontok fix ciklusai.................................................................................183
12.2.1. Körmarási ciklusok (G71.1, G71.2)....................................................................................188
12.2.2. Nagysebességű mélyfúróciklus (G73)...............................................................................189
12.2.3. Balmenetfúró ciklus (G74)...................... 190
12.2.4. Fúrórudas megmunkálás szerszámelhúzással (G76).....................................................191
12.2.5. Fúróciklus, kiemelés gyorsmenettel (G81).......................................................................192
12.2.6. Fúróciklus várakozással, kiemelés gyorsmenettei (G82)..............................................192
12.2.7. Mélyfúró ciklus (G83).......................................................................................... 193
12.2.8. Menetfúróciklus (G84)..................................................................... 194
12.2.9. Dörzsölési ciklus (G85).................................................................................. 194
12.2.10. Marási fix ciklusok........................................................................................................ 195
12.2.10.1. Négyszögzsebmarási ciklus (G89.1)..................................................................................196
12.2.10.2. Horonymarási ciklus (G89.2)...............................................................................................198
Zsebkörmarási ciklus (G89.3)......................................................... 200
Pontmintázatok programozása....................................................... 202
Furatok osztókörön (G34)................................................................ 202
Furatok egyenes mintázata (G35).................................................. 204
Eszterga és esztergaközpontok fix ciklusai.................................. 204
Elemi fix ciklusok (G77, G78, G79)................................................. 205
Egyszerű fix ciklusok......................................................................... 207
Összetett ciklusok.............................................................................. 209
Mérési ciklusok programozása....................................................... 220
A mérés programozása ................................................................ 221
A mérés elve........................................................................................ 223
A szerszámgépen történő mérés hibái.......................................... 223
A tapintóval végzett mérés előnyei, hátrányai.............................. 224
A mérőtapintók csoportosítása....................................................... 224
Adatátviteli módok.............................................................................. 226
A mérési eredmények felhasználása............................................. 227
Szerszámmérés................................................................................. 227
Munkadarabmérés............................................................................ 227
Mérés programozása........................................................................ 229
A mérőelemek hitelesítése............................................................... 235
Mérés a maradék út törlésével........................................................ 236
Mérés és számítás végrehajtsa G kóddal..................................... 241
Mérés különböző G kódok alkalmazásával................................. 245
A mérés eredményeinek felhasználása.......................................... 247
Mérés fix ciklusok felhasználásával............................................... 249
Műhelyszintű (párbeszédes) programozás ............................. 255
A párbeszédes, műhelyszintű programozás fő lépései............... 257
Az alkatrészprogram felépítése....................................................... 258
Eszterga, esztergaközpontok programozása................................ 259
Általános adatok rekordja................................................................. 260
Az előgyártmány leírása.................................................................... 263
A műveletelemek leírása.................................................................. 264
Szerszámadatbázis esztergagépek programozásakor............... 275
Program ellenőrzés, szimuláció....................................................... 277
A megmunkálóközpont programozása......................................... 277
A program felépítése, a programozás lépései............................... 277
Általános adatok programozása...................................................... 281
A mérés programozása...................................................................... 288
Szerszámadatbázis megmunkálóközpontok programozásához 289
Program-ellenőrzés, szimuláció....................................................... 290
290
15. Esztergaközpontok programozása ...............................................................................304
15.1. Mi az esztergaközpont?.......................................................................................................304
15.2. Esztergaközpontokkal megmunkálható jellegzetes felületek........................................306
15.2.1. Megmunkálás pozícionált főorsóval és forgó szerszámmal..........................................306
15.2.2. Megmunkálás, sebesség ás pozíció szabályozott főorsóval (C tengely)...................308
15.3. Programozás..........................................................................................................................309
15.3.1. Főorsó-pozíció programozása............................................................................................309
15.3.2. Forgácsolási adatok programozása (S, F).......................................................................310
15.3.3. Interpolációk............................................................................................................................311
15.3.4. A második (segéd)orsó használata.....................................................................................323
15.3.4.1. Munkadarab-szállítás a két orsó között.............................................................................324
15.3.5. Esztergaközpontok műhelyszintű (párbeszédes) programozása...............................326
15.3.5.1. Koordináta-rendszerek........................ 326
15.3.5.2. Egyedi és összetett megmunkálások................................................................................327
15.3.5.3. A műveletelemek programozása..................... 329
15.3.5.4. A második orsó használata..................................................................................................338
15.3.6. Kétszános esztergagépek programozása (forrás: [5])..................................................343
Irodalom..................................................... 348
Tárgymutató............................................................................................................................349

A gépgyártás automatizálásának nagyjelentőségű fejleménye volt a számjegyes
szerszámgépvezérlések megjelenése és alkalmazása.
Az első idők NC-egységei huzalozott logikájú vezérlések voltak. Az alkalma­
zott eszközök behatárolták az NC-egységekben építhető funkciók mennyiségét és
kihatással voltak az alkatrész-programozói nyelvre is.
Döntő fordulatot hozott a számítógép betörése az NC-technika területére. A le­
hetőséget erre a fordulatra a számítástechnikai berendezések építőelemeinek ug­
rásszerű fejlődése teremtette meg.
Az első számjegyv ezérlésű szerszámgépet, a MIT (Messachusetts Institute of
Technology, USA) laboratóriumában állították elő. Mint annyiszor a műszaki fej­
lődés történetében, ebben az esetben is a hadiipar volt a mozgató erő. Az USA
légierejének megbízása alapján 1949-ben kezdtek hozzá olyan számjegy vezérlésű
marógépek fejlesztéséhez, amelyek aerodinamikai felületek pontos gyártását tet­
ték lehetővé. Az első szerszámgép 1952-ben készült el. Európában az 50-es évek
közepén helyezték üzembe - a majdnem kizárólag USA eredetű elemekből álló -
első NC-gépet. Magyarországon a 60-as évek második felében kezdődött meg a
tervezés és gyártás a Csepeli Szerszámgépgyárban és a Szerszámgépipari Mű­
vekben.
Gépek és berendezések programvezérlése egyébként először nem a szerszám­
gépek területén jelent meg: 1808-ban JosepfM. Jacquard fémből készült lyukkár­
tyát használt szövőgépek szövési mintáinak vezérlésére. Majdnem 55 évvel ké­
sőbb M. Fournezux szabadalmaztatta automatikus zongoráját: a billentyűket per­
forált papírhenger vezérelte és működtette.
Ma már a számjegyv ezérlés elvét nemcsak forgácsoló szerszámgépeken, ha­
nem az ipar széles területén alkalmazzák: (sajtoló gépek, fröccsöntő gépek, robo­
tok stb.). Az NC-technika teremtette meg az egyik feltételét az automatikus gyár­
tórendszerek létrehozásának is (rugalmas gyártócella, integrált gyártórendszerek).
Kezdetektől napjainkig az NC vezérlések, az NC-technika fejlődése töretlen.
A programozható vezérlések néhány fő típusa a 70-es években nyerte el mai alakját.
A fejlődés iránya olyan, hogy az egyes vezérléstípusok határai elmosódnak, ki-
alákul egy moduláris, univerzális nyílt ipari vezérléscsalád.
A kétkötetes „NC technológia és programozás” első részében a programozással
foglalkozunk. NC-szerszámozással, munkadarab-befogással, műveletelemekkel,
CAD/CAM rendszerek alkalmazásával, 5D-s megmunkálásokkal, a gyártás előké­
szítésével kapcsolatos kérdéseket a második kötet tárgyalja.
Köszönöm az első kötet megjelenését támogató Ipar Műszaki Fejlesztésért Ala­
pítvány anyagi segítségét, Friedrich Attilának és Krikler Róbertnek az ábrák rajzo­
lását. Külön köszönet illeti Dr. Erdélyi Ferenc alapos, sok szakmai segítséget nyújtó
lektori munkáját.
Az NC technológia és programozás első kötetében az általános jelölések a követ­
kezők:
- vektorok jelölése: álló kövér karakter Például: MW, rp, stb;
- címadat jelölése: az NC-címet követő kisbetű
Például: Xx, Ff0, stb.
Abban az esetben, ha az adat több részből tevődik össze,
és ezt jelezni akartuk, akkor < > jelek között szerepel.
Például: I<i+Ai>, X<x]+x2>, stb.
- tizedespont használata: Az NC mondatban ott használtunk tizedespontot, ahol
az adat formátuma valós szám is lehet.
Például: X100.
- NC programpéldák Az NC programpéldákban , ahol szükségesnek tartot-
magyarázata: tűk az NC-mondatot magyarázó szöveggel láttuk el.
A szöveg ilyen esetekben dőlt karakterekből áll.
Budapest, 2000. augusztus
Mátyási Gyula