CNC programozás Alap ismeretek Készített: Hatos István
Mit jelent a CNC? A számjegyvezérlés (Numerical Control), a vezérlés a parancsokat az alkatrészprogramból ismeri. Az alkatrészprogram alfanumerikus karakterkészletből álló speciális javarészt szabványosított szintaxissal rendelkező vezérlőprogram. A CNC (Computer Numerical Control) olyan számjegyvezérlésű berendezés, amely szabadon programozható mikroszámítógépet tartalmaz.
Az NC technika története: 1949-52 USA: MIT Messachusetts Institute of Technology Hadiipari igény számjegyvezérlésű marógépre aerodinamikai felületek pontos gyártásához 1959 NC Európában 1960- magyar NC gyártás Csepeli Szerszámgépgyár 1965 Automatikus szerszámcsere 1970 DNC 1975 Mikroprocesszorok: CNC gép 1980 CAD/CAM Jelenleg is van magyar CNC vezérlő gyártás: NCT
Hagyományos gépet vagy CNC-t? Kezelés Megjelenés Fordulatszám Elmozdulás Előtolás Hagyományos Gépkezelő, rendszeres beavatkozás Nyílt munkatér, kevésbé robosztus Adott fordulatszám sorból, karokkal vált. Noniusztárcsa segítségével Csúszó vezetékek Előtoló hajtómű, kézi kiválasztás CNC Előre programozható, vezérlőpult Burkolat, kivéve nagy gépek, merev Előre programozva, fokozatmente s Programozva, mérőrendszer Gördülő vezetékek Programozott, tetszőlegesen gyorsjáratig
Az NC szerszámgépek előnyei Nagy pontosság, állandó minőségű mdb. Növekvő termelékenység Minőségjavulás Átfutási idő csökkenthető Műveletkoncentráció Készülék és speciális szerszám csökkenés Technológiai fegyelem javulása Szériák közötti átállási idő csökken Gyorsabb, olcsóbb konstrukcióváltoztatás Rugalmasabb gyártás Létszám-, és szakmunkás-megtakarítás Hiányosságok felderítése a programozás során(tűrés, rajz, méret, stb.) Helyszükséglet, és raktárterület csökkenése
Az NC szerszámgépek hátrányai Magas beszerzési költség Jelentős járulékos és karbantartási költségek Növekedő személyi feltételek az előkészítés során Fokozott igény az előgyártmánnyal szemben Az CNC gépek alkalmazási területei
A CNC gépek fő részei Gépágy. Az ágy, vagy az állványszerkezet a szerszámgép alapja. Ez hordozza a gép összes aktív vagy passzív elemét, az orsókat, szánokat, asztalokat, sokszor a vezérlést is erre erősítik fel. Az állványszerkezet hegesztett acélból, öntöttvasból vagy úgynevezett kompozit betonból készül. Legfontosabb szempontok a merevség, rezgéscsillapítóképesség, hőstabilitás.
A CNC gépek fő részei Vezetékek. Napjainkban gördülő vezetékeket alkalmaznak a forgácsoló szerszámgépek döntő többségénél. Ezek lehetnek golyós illetve görgős kivitelűek a terheléstől függően. Nagy sebesség, jó megvezetés, optimális futási tulajdonság, hosszú élettartam és karbantartás mentesség a jellemzőjük. A golyók, ill. görgők kenőanyagban vannak, amelyek lehetővé teszik az egyenletes futást csekély hőfejlődés mellet.
A CNC gépek fő részei Mozgató orsók. A lineáris szánok mozgatását leggyakrabban golyósorsó anya párral oldják meg. Az orsó és az anya közötti kapcsolatot a golyók biztosítják. A súrlódás hatásfoka jó (kb. 0,95), a hézagmentesség, a nagy merevség pontos mozgatást tesz lehetővé. Holtjáték kiküszöbölésére előfeszítést alkalmaznak. Lineáris motorok. Napjaink új gépépítő eleme. Nagyobb sebesség és gyorsulás, hosszab löket és nagy pontosság.
A CNC gépek fő részei Motorok: Főhajtóműveknél egyre inkább aszinkron váltóáramú (AC) motorok, a sebesség szabályozást általában frekvencia szabályozással végzik. Előtoló hajtások AC szervók. Ezek rövid ideig a névleges nyomaték többszörösét képesek kifejteni, ezért a szánok gyorsítására jól megfelelnek.
A CNC gépek fő részei Útmérők A mért értékek szerint: Analóg, digitális A mérés helye alapján: Közvetlen, Közvetett A mérési eljárás szerint: Abszolút, növekményes Szerszám tartók és cserélők:
A CNC gépek fő részei Kezelőpanel: Maró szerszámok csatlakozása: Meredek kúpos (ISO) HSK
A számvezérlésű gépek vezérlési rendszere Ahány tengely összhangban vezérelhető, annyi dimenziós (D) pályavezérlésről beszélhetünk.
Folyamatos 5D megmunkálás szimulációja
5D gépen készített munkadarabok
Szerszámbemérés Külső: CNC szerszámbemérő segítségével Belső: Referencia szerszámhoz viszonyítva (érintők vételével, mérő hasábbal) Szerszámbemérő Tapintós Lézeres
A CNC gépektől elvárt pontosság Egy átlagos felhasználásra készült új szerszámgép 0,01 (0,02) mmen belül pozícionál, az ismétlési pontossága 0,005 (0,01) mm. A gép pontosságának ellenőrzése: Geometriai ellenőrzés: mérőórával, próbadarab gyártással Pozícionálás és irányváltások pontosságának ellenőrzése lézer interferométerrel Geometria, pozícionális és irányváltások ellenőrzése: körméréssel
A PLC és szerepe A vezérlés és a szerszámgép közötti kapcsolat koordinálását a PLC végzi. A technológiai feladatok megoldásához a szánok mozgatásán kívül szükség van: részben a szerszámgép állapotának jelzésére a vezérlő felé (részegységek üzemkéssége, vészállapotok, stb ) részben a programozható, nem szánmozgás jellegű parancsok közvetítésére a szerszámgép felé.
Az NC vezérlés sematikus ábrája