Diese Präsentation wurde erfolgreich gemeldet.
Die SlideShare-Präsentation wird heruntergeladen. ×

CNC - Kompenzacija radijusa vrha alata

Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Wird geladen in …3
×

Hier ansehen

1 von 7 Anzeige
Anzeige

Weitere Verwandte Inhalte

Anzeige

CNC - Kompenzacija radijusa vrha alata

  1. 1. Kompenzacija radijusa vrha oštrice alata M. Bošnjaković1 1 Veleučilište u Slavonskom Brodu, Dr. Mile Budaka 1, 35000 Slavonski Brod *Autor za komunikaciju: M. Bošnjaković, mladen.bosnjakovic@vusb.hr Sažetak: U radu je opisana problematika vezana za uporabu kompenzacije vrha oštrice alata pri programiranju CNC strojeva. Kompenzacija vrha oštrice alata je funkcija kojom upravljačka jedinica CNC stroja računa potrebnu korekciju putanje vrha alata radi dobivanja točnih dimenzija obratka. Pri tome je bitno poznavati pravila vezana za definiranje prilazne i odlazne putanje na kojoj se kompenzacija uključuje, odnosno isključuje. Nepridržavanje ovim pravilima može dovesti do neželjenih odstupanja dimenzija obratka. Ključne riječi:CNC programiranje, kompenzacija vrha oštrice alata 1. UVOD Pri izradi cilindričnih dijelova na CNC strojevima, osim ploha paralelnih s x i z osi, potrebno je obraditi i zaobljenja, skošenja i konusne površine. Pri obradi ploha paralelnih x i z osi, ne pojavljuju se problemi točnosti pri obradi, ali pri obradi zaobljenja, skošenja i konusaproblemi točnosti obrade se javljaju, ako se ne koristi kompenzacija radijusa vrha oštrice alata. Razlog za to je što se programiranjem vodi imaginarni vrh oštrice alata P po konturi zadanoj crtežom, a stvarni dodir alata s obratkom se ostvaruje u nekoj drugoj točki alata (slika 1). Pri obradivanjskog ili unutarnjeg promjera duž z osi, točke A i P se nalaze na istoj putanji, a pri obradi ploha uzduž xosi, točke B i P se nalaze na istoj putanji. Stoga, iako su stvarne točke rezanje A i B, ostvarene dimenzije su u oba slučaja točne (slika 1 desno). Međutim, prilikom obrade konusnih ploha i radijusa situacija je posve različita. Alat se kreće u smjeru obje osi istovremeno po putanji CD, dok je programirana putanja od točke P1 do točke P2. Kao što se vidi iz crteža, doći će do odstupanja dimenzija.
  2. 2. Slika1 Odstupanje dimenzija ako se ne koristi kompenzacija radijusa vrha alata Veličina odstupanja u smjeru osi xi z, ovisno o kutu pod kojim je kontura i o radijusu vrha oštrice alata, prikazana je u tablici 1. Tablica 1. Veličina odstupanja pri izradi skošenja Kut 15° 30° Odstupanje X Y X Y Radijus 0,4 0,09 0,35 0,17 0,25 vrha alata 0,8 0,19 0,69 0,34 0,51 2. 45° X 0,24 0,47 Y 0,24 0,47 Funkcije za korekciju putanje vrha oštrice alata Da bi se dobile točne izmjere obratka, nužno je korigirati putanju vrha oštrice alata. Ovo se može ostvariti na dva načina: - ručnim izračunom točaka korigirane putanje - uporabom gotovih funkcija CNC upravljačke jedinice Na slici 2 prikazana je korigirana putanja alata. Treba primijetiti da je putanja središta vrha radijusa alata u svim točkama jednako udaljena od konture obratka, a da točke 2 i 4 ne leže na konturi obratka. Slika 2 Korigirana putanja alata
  3. 3. 1.1 Funkcije za programiranje kompenzacije radijusa vrha oštrice alata G42 – uključivanje desne kompenzacijeradijusavrha oštrice alata G41 – uključivanje lijeve kompenzacijeradijusavrha oštrice alata G40 – isključivanje kompenzacijeradijusavrha oštrice alata Slika 3 Prikaz primjene funkcija G41 i G42 Kako bi korekcija vrha radijusa alata bila uspješna, upravljačkoj jedinici stroja su potrebni podaci o veličini polumjera rε i orijentacijivrha oštrice noža. Slika 4 Orijentacija vrha noža Kompenzacija radijusa vrha oštrice alata može se uključiti i isključiti samo pri pravocrtnom gibanju alata, tj. pri zadavanju funkcija G1 i G0. Kompenzacija se uključuje po prilaznoj putanji, a isključuje po odlaznoj putanji, što je prikazano na slici 5. Slika 5 Putanja za uključivanje i isključivanje kompenzacije
  4. 4. 3. Definiranje prilazne i odlazne putanje Ako je prvi obrađivani element kuglasta površina (radijus), prilazna putanja sadrži specifičnosti koje su objašnjene na primjeru niže. Kako je vidljivo iz slike, prilazna putanja se sastoji iz dva dijela. Prvi dio putanje mora biti pravocrtno gibanje od točke T1 do T2 (G0) kako bi se mogla uključiti kompenzacija radijusa vrha alata, a drugi dio putanje je kružni tangencijalni prilaz obrađivanoj površini. Slika 6 Prilazna putanja na kuglasti dio Duljina putanje pravocrtnog gibanja u smjeru osi z mora biti najmanje dvostruko veća od radijusa vrha pločice. Ako odaberemo 3 mm, tada smo pokrili uporabu tri standardne veličine radijusa pločica: 0,4 mm, 0,8 mm i 1,2 mm. Također treba upamtiti da radijus kružnog tangencijalnog prilaza mora biti veći od radijusa vrha alata. Odabir vrijednosti od 2 mm je razumno rješenje koje zadovoljava izbor svih standardnih pločica.Dio programa koji rješava ovu problematiku bi izgledao: … N100 G0 X-4 Z5 N110 G42 G0 Z2 N120 G2 X0 Z0 CR2 N130 G3 X30 Z-15 CR15 … Neiskusni programeri nastoje pojednostaviti programiranje pa pogrešno definiraju prilaznu putanju. Tipični primjeri nepravilnih putanja prikazani su na crtežu niže. U svim slučajevima, G42 se aktivira duž prilazne putanje i formalno zadovoljava prethodno opisane zahtjeve. Slika 7 Tipične pogreške u programiranju prilazne putanje
  5. 5. Prethodni primjeri kriju nepravilnost obrađene površine, što je prikazano na slici lijevo. Slika 8 Nepravilnost obrade pri pogrešno definiranoj prilaznoj putanji Pri programiranju obrade čeone površine, također su moguće pogreške u programiranju putanje alata. Na slici niže, prikazani su takvi slučajevi. Treba obratiti pažnju da pri kretanju alata duž putanje 2-3 dolazi do promjene smjera gibanja alata, a time i do promjene korekcije G41 u G42. … G41 G0 X35 Z0 G1 X-2.5 G42 G1 X20 Z2.5 G1 X30 Z-2 … … Pogreška kutnog odlaska alata od konture … G41 G0 X35 Z0 G1 X-2.5 G1 Z1 G42 G0 X24 G1 X30 Z-2 … G41 G0 X35 Z0 G1 X-2.5 G1 Z2.5 G42 G0 X21 G1 X30 Z-2 … Nedovoljna udaljenost za promjenu korekcije alata Ispravan način programiranja putanje
  6. 6. Slika Pogreška! U dokumentu nema teksta navedenog stila..4 Pogreške pri programiranju obrade čela obratka Da bi se izbjegle prikazane pogreške i njima slične, u tablici niže su prikazane preporuke za najmanje potrebne udaljenosti pri uporabi kompenzacije radijusa vrha alata. Tablica 2 Radijus vrha alata Najmanja udaljenost po x osi (po promjeru) Najmanja udaljenost po z osi 0,4 1,6 0,8 0,8 3,2 1,6 1,2 4,8 2,4 1,6 6,4 3,2 Navedene vrijednosti su najmanje, pri programiranju treba uzeti nešto veće (zaokružene na cijeli broj).Pri programiranju odlazne putanje, treba obratiti pažnju da se kompenzacija radijusa vrha alata vrši izvan predmeta. U nastavku su prikazani primjeri odlaznih putanja. ;odlazna putanja, ako je zadnji element konture skošenje … N200 G1 X38 Z-28 ; Točka 2 N210 G40 G0 X43 ; Točka 3 N220 G0 Z150 … ;odlazna putanja, ako je zadnji element konture vanjski plašt … N200 G1 X36 Z-28 ; Točka 1 N210 G40 G1 X41 ; Točka 2 N220 G0 Z150 … ;odlazna putanja, ako je zadnji element konture radijus … N200 G2 X34 Z-21 CR2 ; Točka 2 N210 G40 G0 X39 ; Točka 3 N220 G0 Z150 …
  7. 7. Slika5 Odlazna putanja u različitim slučajevima 4. ZAKLJUČAK Pri programiranju CNC strojeva radi postizanja točnih dimenzija obratka potrebna je koristiti komenzaciju vrha oštrice alata. U tu svrhu neophodno je definirati orjentaciju vrha oštrice alata te radijus vrha alata. Pri programiranju prilazne putanje treba obratiti pozornost na mogućnost nastajanje nepotpune obrade plohe. Kod programiranja odlazne putanje, pažnju treba usmjeriti na mogućnost nastajanja kutne greške, odnosno na odabir dovoljne duljine putanje alata kako bi se kompenzacija vrha alata pravilno izvršila. 5. LITERATURA 1. 2. 3. Evans, K., Programming of CNC Machines, Industrial Press Inc. (2nd edition), New York, 2001. Smid, P., CNC Programming Handbook, Industrial Press Inc. (2nd edition), New York, 2003. Mattson, M. CNC Programming: Principles and Application, Delmar, Cengage Learning, 2010.

×