Upload
others
View
18
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
- I -
PROGRAMIRANJE CNC-STROJEV Diplomsko delo
Študent: Mitja Matjaž
Študijski program: Strojništvo, univerzitetni, 1. stopnja
Smer: Proizvodne tehnologije in sistemi
Mentor: red. prof. dr. Jože Balič
Maribor, september 2010
- II -
- III -
I Z J A V A
Podpisani Mitja MATJAŽ izjavljam, da:
je bilo predloženo diplomsko delo opravljeno samostojno pod mentorstvom red. prof.
dr. Jožeta Baliča;
predloženo diplomsko delo v celoti ali v delih ni bilo predloženo za pridobitev
kakršnekoli izobrazbe na drugi fakulteti ali univerzi;
soglašam z javno dostopnostjo diplomskega dela v Knjižnici tehniških fakultet
Univerze v Mariboru.
Maribor, 29. 8. 2010 Podpis: ___________________________
- IV -
ZAHVALA
Zahvaljujem se mentorju red. prof. dr. Jožetu
BALIČU za pomoč in vodenje pri opravljanju
diplomskega dela.
Posebna zahvala velja staršem, ki so mi omogočili
študij ter podjetju MVM, ki mi je skozi študij
omogočalo študentsko delo.
- V -
PROGRAMIRANJE CNC-STROJEV
Ključne besede: CNC-programiranje, NC-programiranje, CAD, CAM, EdgeCam,
solidworks, DNC, POS, AC, programiranje, računalniško podprto programiranje, rezkanje.
UDK: 621.9-5(043.2)
POVZETEK
Diplomsko delo zajema zgodovinski razvoj NC-tehnologije, navaja sodobne trende, v
zaključek pa so vključena manjša predvidevanja razvoja programiranja. Sodobni programski
paketi vsebujejo samodejno programiranje s pomočjo različnih strategij.
Diplomsko delo govori o računalniškem programiranju od modela, ki ga pripravimo v
programu SolidWorks, do generiranja NC-kode, ki pa jo dobimo z uporabo programa
EdgeCam. S sodobnimi moduli, programi in strokovnjaki lahko dosežemo boljšo
organiziranost in večjo izkoriščenost strojev. Računalniško programiranje povečuje
produktivnost, ima velik vpliv na organizacijo procesov, mogoči sta hitra menjava serij ter
izdelava prototipov. Brez računalniško podprtega konstruiranja bi imeli velike probleme pri
izdelavi programov kompleksnejših oblik oziroma jih ne bi znali izdelati. Sodobne obdelave
potekajo na petosnih strojih oziroma sodobnih robotih.
- VI -
PROGRAMING OF CNC MACHINES
Key words: CNC-programing, NC-programing, CAD, CAM, EdgeCam, solidworks, DNC,
POS, AC, programing, milling, milling machine.
UDK: 621.9-5(043.2)
ABSTRACT
The study is about NC technology, its historical development, new trends and some
anticipations of NC technology development in the future. Modern program packages contain
different ways of automatic programing.
The most of study is dedcated to computer programming from the model made in SolidWorks
to NC code generating which is obtained by using EdgeCam program. Better organization and
greater utilization of machines can be achived whith help of modern modules, programs and
experts. Computer programming have major impact on the organization of processes and its
increas and also abilityes of rapid changes of series and making prototypes.
It would be a major problem desining complex programs without desining, support by
computers or even more, the complex programs would be impossible to create. Modern
treatments are based on five shaft machines or modern robots.
- VII -
KAZALO
1 UVOD ................................................................................................................................. 1
1.1 OPIS SPLOŠNEGA PODROČJA DIPLOMSKEGA DELA ......................................................... 1
1.2 OPREDELITEV DIPLOMSKEGA DELA ............................................................................... 1
1.3 STRUKTURA DIPLOMSKEGA DELA ................................................................................. 2
2 RAZVOJ NC-STROJEV IN NAČINI PROGRAMIRANJA ....................................... 3
2.1 ZGODOVINA IN RAZVOJ NC-STROJEV ............................................................................ 3
2.2 OSNOVE NC-TEHNOLOGIJE ........................................................................................... 6
2.3 NC-STROJI, CNC-STROJI IN DNC-OBRATI .................................................................... 7
2.4 ADAPTIVNO KRMILJENJE (AC) IN PRILAGODLJIVI OBDELOVALNI SISTEMI (POS) .......... 9
2.5 OSNOVE DELOVANJA CNC-OBDELOVALNIH STROJEV ................................................. 10
2.6 PROGRAMIRANJE NC-STROJEV ................................................................................... 12
2.7 NAČINI PROGRAMIRANJA CNC-STROJEV .................................................................... 12
2.8 VNOS PODATKOV ........................................................................................................ 14
2.9 CNC-PROGRAM .......................................................................................................... 14
2.10 STRUKTURA NC-PROGRAMA ................................................................................... 15
3 RAČUNALNIŠKO PODPRTO PROGRAMIRANJE ................................................ 16
3.1 RAČUNALNIŠKO PROGRAMIRANJE STROJEV (CAD/CAM) .......................................... 16
3.2 MODELIRANJE IZDELKA (SOLIDWORKS) ..................................................................... 18
3.3 EDGECAM ................................................................................................................... 19
4 EVROPALETA ZA KOVANCE ................................................................................... 20
4.1 OPIS IZDELKA .............................................................................................................. 20
4.2 PRIPRAVA MODELA IN PROGRAMA .............................................................................. 21
4.3 NC-PROGRAM EVROPALETE ........................................................................................ 26
5 ZAKLJUČEK .................................................................................................................. 28
6 SEZNAM UPORABLJENIH VIROV ........................................................................... 29
7 PRILOGE ........................................................................................................................ 30
- VIII -
KAZALO SLIK
Slika 1: Stroj na luknjičasti trak ................................................................................................. 3
Slika 2: Prvi računalnik Eniac .................................................................................................... 4
Slika 3: Shema NC-stroja ........................................................................................................... 5
Slika 4: Krmiljenje od točke do točke ...................................................................................... 10
Slika 5: Krmiljenje po ravnih linijah ........................................................................................ 10
Slika 6: Izboljšano krmiljenje do točke .................................................................................... 11
Slika 7: Konturno krmiljenje .................................................................................................... 11
Slika 8: Program SolidWorks ................................................................................................... 18
Slika 9: Program EdgeCam ...................................................................................................... 19
Slika 10: Model surovca ........................................................................................................... 21
Slika 12: Končni model za nadaljnjo obdelavo ........................................................................ 22
Slika 11: 3D-model evropalete ................................................................................................. 22
Slika 13: Skicirka EdgeCam ..................................................................................................... 23
Slika 14: Zunanja obdelava ...................................................................................................... 24
Slika 15: Frezanje utorov .......................................................................................................... 24
Slika 16: Fino frezanje .............................................................................................................. 25
Slika 17: Posnetje robov ........................................................................................................... 25
Slika 18: Graviranje napisov .................................................................................................... 26
- IX -
UPORABLJENE KRATICE
NC - Numeric control
CNC - Computer numeric control
CAD - Computer Adid Design
CAM - Computer Aided Manufacturing
DNC - Direct Numerical Control
AC - Adaptivno krmiljen
POS - Prilagodljiv obdelovalni sistem
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 1 -
1 UVOD
1.1 Opis splošnega področja diplomskega dela
V sodobnem svetu podjetja bijejo bitko s časom. V zadnjem desetletju smo doživeli razcvet
informacijske tehnologije, ki je vidno vplivala tudi na področje obdelovalnih strojev. S
sodobnimi zmogljivimi računalniki pa so se razvili tudi novi sodobni programi. Stari stroji
izginjajo v pozabo, zamenjali so jih novejši, ki pa zahtevajo višji nivo znanja, imajo večjo
prilagodljivosti in so produktivnejši. Uporaba CNC-strojev je postala nujna za doseganje
konkurenčnosti na sodobnem trgu. Star sistem pisanja programov G-koda je še v uporabi,
ampak je počasnejši, prav tako pa smo z njim omejeni na določene oblike izdelkov.
Uporabljajo ga še predvsem manjša podjetja in posamezniki, ki si težko privoščijo investicijo
v nov stroj. Izredno sposobni in sodobni so petosni frezalni stroji. Proizvajalci CAM-
programske opreme ponujajo hitro in kakovostno izdelavo NC-programov. Z uvajanjem
avtomatizacije na področje programiranja se rešimo rutinskih in ponavljajočih se napak.
1.2 Opredelitev diplomskega dela
Problem, ki ga bom opisal, je programiranje NC-strojev, sicer gre za staro programiranje
strojev (numerično krmiljenje strojev). Nov način programiranja CNC se je z uporabo CAM-
programske opreme zelo spremenil od prvotnega. Problem G-kode je bila tudi izvedba
kompleksnejših oblik in upoštevanje dodatnih parametrov. Z uporabo CAM-sistema bom
prikazal, kako hitreje priti od konstrukcije do končnega izdelka. Opisal bom tudi problem
ročnega programiranja strojev. Na koncu bom na kratko opisal pot od modela (SolidWorks)
do programa (EdgeCam) in do končnega izdelka.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 2 -
1.3 Struktura diplomskega dela
Cilj diplomske naloge je predstavitev trenutnega stanja programiranja. V začetku diplomskega
dela bom predstavil zgodovino, razvoj ter vrste programiranja, načine programiranja, izvedbe,
programe. Računalniško podprto programiranje bom predstavil s pomočjo CAM-
programskega paketa, natančneje s programom EdgeCam. Kot primer pa bom izdelal in
predstavil evropaleto za kovance, in sicer opis, način dela, dokumentacijo in izdelavo izdelka.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 3 -
2 RAZVOJ NC-STROJEV IN NAČINI PROGRAMIRANJA
Človek že od nekdaj teži k poenostavitvi svojega življenja. V sodobnem svetu je potrebno
stalno stremeti k povišanju produktivnosti, zvišanju kakovosti ter avtomatizaciji procesov.
Avtomatizacija proizvodnje zvišuje tehnološke značilnosti in izboljšuje stopnjo organizacije
dela v proizvodnji, njena najpomembnejša vloga pa je izboljševanje produktivnosti.
Večina stvari, ki se na svetu razvijejo, se razvije predvsem zaradi vojaških potreb, tako
se je razvil tudi NC-stroj. Vojaška industrija je potrebovala stroj za izdelavo zahtevnejših
delov letal ter njihovih pogonov. Vodja projekta za izdelavo stroja je bil John Parsons, ki ga
danes štejemo za izumitelja numerično krmiljenega stroja.
2.1 Zgodovina in razvoj NC-strojev
Ideja, kako krmiliti neko napravo, sega že v 14. stoletje, ko so zvonove krmilili s posebnimi
bodičastimi valji, tako so dobili melodijo, ki so jo lahko nato večkrat ponovili.
V nadaljevanju so navedeni pomembnejši dosežki, izumi, ki so vplivali na razvoj NC-strojev.
1776–1780 je J. Wilkinson zgradil obdelovalni stroj, ki je J. Wattu omogočil izdelati
parni stroj.
Slika 1: Stroj na luknjičasti trak
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 4 -
1808. leta je uporabil Joseph M. Jacquard preluknjane pločevinaste kartice za krmiljenje
tiskarskih strojev. Tako je lahko nek vzorec shranil in ga ponovno uporabil.
1863. leta je M. Fourneaux patentiral avtomatski klavir, ki ga je krmilil s 30 cm širokim
papirnim trakom.
1938 – Claude E. Shannon na MIT spozna, da lahko podatke prenašamo hitro in
zanesljivo le v binarni obliki ob upoštevanju logičnih znakov Boolove algebre.
1946 – John W. Mauchly in J. Presper zgradita prvi digitalni elektronski računalnik
ENIAC za ameriško vojsko.
1949–1952 John Parsons in MIT izdelajo prvo elektronsko krmilje, s katerim so lahko
pozicionirali vrtalno vreteno in tako avtomatsko izdelali izdelek. Razvoj za ameriške
letalske sile (US Air Force). Bistvo tega je prispevek k razvoju NC-strojev, Johna
Parsonsa pa štejemo za izumitelja NC-stroja.
1952 – na MIT predstavijo prvi NC-stroj Cincinnati z vertikalnim vretenom. Krmiljenje
je izvedeno z elektronskim računalnikom in simultano v treh oseh (3D).
Slika 2: Prvi računalnik Eniac
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 5 -
1954 – podjetje Bendix odkupi patent in izdela prvi NC-stroj na industrijski način.
1957 – U. S. Air Force instalira v svojih obratih prvi NC-frezalni stroj.
1960 – na sejmu v Hannovru predstavijo prvi nemški NC-stroj.
1968 – izdelajo krmilje v integrirani obliki (IC).
1972 – se pojavijo prvi CNC-stroji s serijsko vgrajenim mikroračunalnikom.
1980. leta v CNC-krmilje vgradijo različna programska orodja, ki omogočajo direktno
programiranje na stroju.
1984 – naredijo prvi CNC-stroj z grafičnim prikazom na ekranu.
1986/87 – standardni programski in računalniški vmesnik omogoča povezavo strojev v
avtomatizirano tovarno.
Slika 3: Shema NC-stroja
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 6 -
V Sloveniji je dobila prvi stroj Železarna Ravne, v istem letu pa sta stroj dobili še
fakulteti v Mariboru in Ljubljani. V Sloveniji ni bilo podjetja za proizvodnjo strojev, ker je
bila ponudba tujih izvajalcev zelo široka.
Z uvajanjem NC-strojev in avtomatizacije v proizvodne obrate smo dobili sredstvo, ki
bistveno vpliva na racionalizacijo proizvodnje ter zmanjšanje stroškov v posamični ter malo-
in srednjeserijski proizvodnji.
Ker je večina proizvodnje (85 %) v strojegradnji, je to zelo pomemben prihranek. Do
danes smo imeli visoko avtomatizirano le velikoserijsko in masovno proizvodnjo, ki
predstavlja 15 % strojegradnje. Razvoj NC-strojev in krmilij je privedel do višjega nivoja
obdelovalnih sistemov [1].
2.2 Osnove NC-tehnologije
NC-obdelovalni stroj je stroj, ki ga upravljamo z numeričnimi ukazi preko elektronske
krmilne naprave. Zapis podatkov za obdelavo lahko poteka preko CLDDATA (cutter location
data), zapiše pa nam obliko poti orodja, ki jo dobimo iz programske opreme. Drugi zapis
informacije, ki ga lahko uporabimo, je IRDATA (industrial robot data), zapiše pa nam
globalne poti. Največkrat pa se uporablja standardni zapis gibalnih funkcij NC-zapis oziroma
G-koda (ročno programiranje).
Pogoj za izvedbo in izdelavo NC-programa je poznavanje poti orodij in naloge orodij na
teh poteh. Pot orodja določimo na osnovi delavniške risbe oziroma CAD-modela.
Z ročnim programiranjem smo omejeni izključno na 2D-programiranje oziroma
programiranje enostavnejših oblik, z računalniškim programiranjem pa lahko programiramo
tudi kompleksnejše 3D-oblike [1].
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 7 -
2.3 NC-stroji, CNC-stroji in DNC-obrati
NC-krmiljeni stroji so prva generacija strojev, ki je imela numerične kontrolne enote s fiksno
logiko, zato je bila njihova uporaba omejena. Stroj ima krmilne in regulacijske naprave, ki
prevzamejo samostojno krmiljenje stroja. Stroji obvladajo zapletene in različne med seboj
povezane poteke dela, lahko pa tudi sami krmilijo hitre avtomatične poteke dela množične
proizvodnje. Uporaba NC-stroja mora biti ekonomsko upravičena in mora nuditi neodvisnost
proizvodnje od delavca.
Splošne prednosti NC-strojev pred običajnimi so: povečanje produktivnosti, povečanje
kakovosti, točnejše termiranje, prilagodljivejše načrtovanje proizvodnje, lažja izvedba
zahtevnejših izdelkov, centralna organizacija in enostavnejše vodenje strojev [6].
S prihodom CNC-strojev se je zgodila velika sprememba na področju programske
opreme. Posledica razvoja elektronike in računalništva je menjava klasičnih NC-strojev s
CNC-stroji, ki vsebujejo računalnik. Cena numeričnih enot v primerjavi s ceno stroja v
sodobnem času predstavlja nekje od 10 % do 20 % vrednosti, zato uporabljamo le CNC-
enote. Osnovno delo CNC-stroja je zelo podobno delu NC-stroja, saj opravlja enake naloge,
vendar lahko zaradi vgrajenega računalnika prevzame vrsto posebnih nalog (višje vrste
interpolacije, programsko povezavo krmilja s strojem, korekcijo radija rezalnega roba, tehniko
podprogramov in še vrsto specialnih nalog [1].
CNC-stroj sestavljata dva glavna dela, stroj, ki izvaja obdelavo delov, in CNC-krmilnik,
ki obdelavo krmili. CNC-program vsebuje natančen popis poteka obdelave, predstavlja
vhodne informacije, sestavljen je iz mehanskega in krmilnega dela.
Največja prednost CNC-stroja je fleksibilnost, možnost preureditve stroja iz ene do druge
obdelave. Menjavo lahko naredimo hitro že z manjšimi preureditvami stroja oziroma
programa, ravno zato so CNC-stroji primerni za malo- in srednjeserijske proizvodnje.
Mehanski del stroja je podoben mehanskemu delu NC-stroja, vendar ima izboljšave:
avtomatično programsko vodeno menjavo orodij (revolverska glava ali pa ima stroj shrambo
orodij), druga velika prednost je možnost brezstopenjskega krmiljenja vrtljajev, velika
natančnost pozicioniranja orodja in delovnega prostora, natančno merjenje položaja pri
gibanju v smeri osi, togost strojev je višja, posledično manjše vibracije in večja točnost
obdelave [10].
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 8 -
Krmilni del stroja pa ima vgrajen računalnik, ki vsebuje več enot, vhodno, obdelovalno
in izhodno enoto. Vhodna enota služi za vnašanje podatkov oziroma programa. Program
lahko napišemo direktno na stroju ali pa ga prenesemo iz računalnika.
Obdelovalna enota je namenjena obdelavi podatkov, shranjevanju, preračunavanju in
pošiljanju ukazov, signalov preko izhodne enote v mehanski del. Obdelovalna enota prejema
tudi povratne informacije o izvedbah funkcij. V obdelovalno enoto se programi shranjujejo,
mogoče pa jih je tudi popravljati. Zelo pomembna funkcija obdelovalne enote je preverjanje
pravilnosti delovanja in omogočanje simulacije programov na zaslonu.
Izhodna enota pošilja elektromotorjem podatke, preko katerih se vrši obdelava na stroju.
K izhodni enoti spada zaslon, preko katerega lahko operater stroja lažje komunicira s strojem
in preverja ustreznost programov, spremlja lahko trenutno pozicijo, vrtljaje, razne
spremenljivke, alarme, izvede pa tudi grafično simulacijo programa in poti orodij. V primeru
napake pri simulaciji lahko program popravi in izvede ponovno simulacijo.
Večino procesov oziroma operacij je težko izvesti samo na enem stroju, zato CNC-
stroje povezujemo, da pa jih imamo pod nadzorom, uporabljamo DNC-obrat. Kratica DNC
pomeni Direct Numerical Control, slovensko pa neposredno numerično krmiljenje. Osrednji
računalnik poleg shranjevanja programov opravlja tudi funkcijo zbiranja podatkov, delovanje
strojev, upravljanje toka materiala in celo upravljanje proizvodnje [10].
Funkcije, ki jih mora zagotavljati DNC-sistem, razdelimo na osnovne in dodatne.
Osnovne funkcije so upravljanje programa, branje, shranjevanje, izvajanje, brisanje …
Dodatne funkcije pa so spreminjanje programa, vnašanje programa, sprejemanje in obdelava
proizvodnih podatkov, upravljanje toka in upravljanje proizvodnje [1].
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 9 -
2.4 Adaptivno krmiljenje (AC) in prilagodljivi obdelovalni sistemi (POS)
Z adaptivnim krmiljenjem poskušamo numerične stroje avtomatizirati do te mere, da bi lahko
med obratovanjem vplivali na proces odrezavanja in s tem posledično vplivali na skupni čas
obdelave. AC-sistemi z avtomatskimi napravami vplivajo na proces odrezavanja, njihov
namen je skrajševanje skupnega časa obdelave. AC-sistemi so posebna oblika krmilja, kjer je
postopek odrezavanja vključen v regulacijski krog.
Celoten postopek obdelave je vnaprej predviden in določen z osnovnimi odrezovalnimi
parametri (globina rezanja, podajanje, rezalna hitrost), ki so izračunani glede na standardne
delovne pogoje oziroma jih določimo na podlagi izkušenj. Lahko pa se zgodi, da določeni
parametri bistveno odstopajo od dejanskih, kar lahko zaznamo s tipali, manjšo obremenitvijo,
neenakomernim vrtenjem … V primeru ugotovitve odstopanj lahko parametre spremenimo, s
tem pa vplivamo na skupni obdelovalni čas. Enako lahko z merjenjem odrivne sile zaznamo
obrabljenost orodja in ga predčasno zamenjamo. NC-stroj, opremljen s potrebnimi tipali in
krmiljem, ki tipala nadzoruje, se imenuje adaptivno krmiljen stroj.
Prilagodljivi obdelovalni sistem oziroma POS je nadgradnja DNC-sistema, ki je
sestavljen iz več strojev, ki so med seboj fizično in logično povezani. Logistični oziroma
transportni sistem skrbi za fizično povezavo, nadzorni računalnik pa za podatkovno
računalniško omrežje. Stroje povezujemo zaradi doseganja višje produktivnosti,
avtomatizacije celotnega procesa ter skrajšanja proizvodnih časov. Razlika med DNC- in
POS-sistemom je v nadzorovanju računalnika, ki pri POS-sistemu poleg obdelovalnega
regulira tudi logični sistem [5].
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 10 -
2.5 Osnove delovanja CNC-obdelovalnih strojev
CNC-stroje krmilimo s pomočjo računalnika, stroj pa opravlja funkcije na podlagi programa.
Poznamo nekaj osnovnih načinov krmiljenja stroja.
Krmiljenje od točke do točke
Uporablja se za premikanje orodja od točke do točke. Premik lahko vršimo po poljubni poti,
orodje pa v tem času ne obratuje. Takšen sistem uporabimo, kadar vrtamo luknje na različnih
mestih, strojih za točkovno varjenje, merilnih napravah.
Krmiljenje po ravnih linijah
Orodje med izvedbo programa obdeluje, navadno se pomika od ene točke do druge v
zaporedju programa. Med obdelovanjem orodje odrezuje material in ustvarja osnovno obliko.
Možnost gibanja vzporedno s koordinatnimi osmi ter pod kotom 45 stopinj.
Slika 4: Krmiljenje od točke do točke
Slika 5: Krmiljenje po ravnih linijah
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 11 -
Izboljšano krmiljenje po ravnih linijah
Orodje med izvedbo programa obdeluje, vendar se pomika pod poljubnim kotom. Pri
programiranju linij vedno uporabimo samo dve točke, to sta začetna in končna točka, ne glede
na kot, pod katerim je potrebno gibanje stroja.
Konturno krmiljenje
Konturno krmiljenje je gibanje oziroma krmiljenje dveh ali treh osi. Pri tem načinu se gibanje
med orodjem in obdelovancem neprestano menja po smeri in velikosti. Konturno gibanje je
lahko tudi večrazsežno, vključen je interpolator poti. Stružimo in frezamo pa lahko poljubne
konture, obenem pa imamo krmiljenje v dveh ali treh oseh [10].
Slika 6: Izboljšano krmiljenje do točke
Slika 7: Konturno krmiljenje
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 12 -
2.6 Programiranje NC-strojev
Z uvajanjem NC-strojev v proizvodnjo je bilo potrebnega veliko dela tudi v pripravi dela in
izkoristka. Obseg priprave dela je veliko večji pri modernejših strojih, izpolnjevati pa mora
tudi specifične zahteve uporabnika. Prav zaradi NC-strojev in njihove obdelave je mogoče
danes ekonomično izdelati tudi najzahtevnejše izdelke. V sodobnem svetu se kompleksnost
problemov povečuje in s tem se povečuje tudi zahtevnost izdelkov. S povečanjem izdelave
zahtevnih oblik pa povečamo tudi pripravo dela NC-strojev. Stroški priprave dela
predstavljajo okoli 30 % proizvodnih stroškov za izdelek, zato je obvladovanje programiranja
zelo pomemben del načrtovanja procesa izdelave. Na izvedbo pa močno vpliva tudi
avtomatizacija procesa programiranja.
Programiranje zahteva: izdelavo osnovnega zaporedja operacije, izdelavo podrobnega
delovnega načrta, programiranje in številčenje ter izdelavo nosilca informacij.
2.7 Načini programiranja CNC-strojev
Razvoj strojev je povzročil tudi razvoj več načinov programiranja. Programiranje razdelimo
na ročno programiranje, ročno programiranje na stroju, računalniško programiranje in
avtomatsko programiranje. Tehnike programiranja in lastnosti so opisane v nadaljevanju.
Ročno programiranje
Ročno programiranje je sestavljanje in izdelovanje NC-programov. Za takšno delo so
usposobljeni programerji oziroma tehnologi, ki na stroju glede na delavniško risbo napišejo
program. Izračune ter potrebne podatke mora programer izračunati sam. Tehnolog na osnovi
strojnih in orodnih kartonov, tabel ter standardnih navodil napiše program. Ročno sestavljeni
programi so odvisni od subjektivne odločitve programerjev in njihovega znanja. Z razvojem
programiranja je dobil tudi programer niz dodatnih funkcij, ki jih lahko uporabi pri ročnem
programiranju. Zelo se je razvilo programiranje v obratu. Način programiranja v obratu pa
zahteva višjo izobrazbeno strukturo delavcev pri CNC-strojih [1].
Ročno programiranje direktno na stroju
Sodobni krmilniki imajo na stroju vgrajeno tudi programsko podporo za programiranje.
Programer ima na voljo menije in opcije, s katerimi programira stroj. Stroj ima podporo
sprotne kontrole vhodnih podatkov proti programskim napakam. Stroji imajo tudi zaslone, na
katerih je možnost prikaza grafične simulacije poti orodja.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 13 -
Programiranje s pomočjo računalnika
Gre za računalniško podprto programiranje, ki je bistvo diplomske naloge, ta vrsta
programiranja je predstavljena v naslednji točki.
Avtomatsko programiranje
Za avtomatsko programiranje in projektiranje tehnologije je razvitih okoli 150–200 sistemov,
ki predstavljajo zelo različne nivoje avtomatizacije programiranja. Od vrste sistema je
odvisno reševanje problema, nekateri sistemi rešujejo geometrijo, drugi geometrijo in delno
tehnologijo, tretji sistemi pa v celoti obdelajo geometrijske in tehnološke informacija. V
splošnem delimo sistem za strojno programiranje v štiri podsisteme:
1. Podsistem za oblikovanje vhodnih informacij o izdelku in surovcih
2. Banka podatkov, informacijska osnova celotnega procesa
3. Procesor
4. Prilagajanje izhodnih informacij, oblikovanje dokumentacije
Informacije na vhodu oblikujemo v simboličnem programskem jeziku, ta pa močno vpliva na
lastnosti in na način dela sistema strojnega programiranja. V banki podatkov so shranjeni
pomembni tehnološki podatki, ki nam omogočajo avtomatsko določanje tehnologije. Banka je
osnova in predpogoj za uspešnost sistema.
Procesor z upoštevanjem vhodnih informacij iz banke določa pot orodja po vnaprej
programirani strategiji. Strategije izdelave so lahko različne: minimalni čas izdelave,
minimalni stroški, minimum odpadnega materiala … Modul za optimalno obdelavo imajo le
redki stroji. Podprocesor ima nalogo, da s procesorjem dobljene informacije predela za točno
določen program in krmili NC-enoto. Podprocesor mora izdelati še spremno dokumentacijo
procesa (orodne liste, izpis NC-programa, nastavitveni list …) [1].
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 14 -
2.8 Vnos podatkov
V krmilnik CNC-stroja moramo pred začetkom izvajanja obdelave vnesti vse potrebne
podatke za celoten obdelovalni postopek. Vhodne podatke razdelimo na: geometrijske,
tehnološke in orodne.
Geometrijske in tehnološke podatke vnesemo v krmilje v obliki NC-programa, orodne
podatke pa vnesemo ročno ali s posebnim programom. Geometrijski podatki so: podatki o
ključnih položajnih točkah orodja, podatki o poteh med njimi ter podatki o smereh gibanja po
teh poteh. Podani so v obliki vektorjev v Kartezijevem koordinatnem sistemu. Tehnološki
podatki pa opredeljujejo: način gibanja na poteh, ki jih določajo geometrijski podatki,
odrezovalne parametre na teh poteh in vrsto pomožnih funkcij, ki jih mora opraviti
stroj med gibanjem.
Orodni podatki so podatki o dejanski obliki orodij, o njihovi dolžini in natančnem
premeru. Ti podatki so pomembni, kadar gre za rezkalna orodja oziroma zadeva koordinate
konice orodij. Zelo pomemben je tudi podatek o položaju določenega orodja v orodnem
skladišču stroja, saj z njim določimo orodje v NC-programu [5].
2.9 CNC-program
CNC-program je sestavljen iz zaporedja programskih ukazov, ki so standardizirani in nekemu
stroju zaporedno določajo postopek izvajanja obdelave določenega izdelka. Program pred
pričetkom izvedbe dela preverimo na stroju, in sicer mu spremenimo izhodiščno koordinato z,
tako da se program izvede poskusno. Celotno izvajanje operacij poteka avtomatsko po
določenem zaporedju.
Kodni sistem izhaja iz začetnega obdobja razvoja numerično krmiljenih strojev.
Elektronske komponente so predstavljale večinski delež vrednosti stroja in je bilo z njimi
potrebno ravnati gospodarno. Najdražji so bili elektronski pomnilniki, kjer se podatki
prehodno shranjujejo, ter prenosni pomnilni mediji, od koder jih prenašamo v pomnilnike.
Ker je bil pomnilnik nekdaj (prostorsko) premajhen, je bilo potrebno vse podatke vnesti v čim
bolj strnjeni obliki. Tako je nastal sistem numeričnega kodiranja podatkov, kjer so vsi ukazi
stroju predstavljeni s po eno črko in nekaj številkami. Kodni sistem se je nespremenjen
obdržal do danes, poznamo pa ga pod nazivom NC-zapis.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 15 -
Danes ni več stiskanja programov in kodiranja, vendar se kljub temu še niso pojavile
težnje po spremembah standarda programiranja. NC-zapis ima ob svoji gospodarnosti tudi
nekaj slabih strani, težko si ga je zapomniti, ker je popolnoma neasociativen.
Vzrok za ohranitev NC-zapisa je v dejstvu, da se ročno programiranje opušča, ker ga
zamenjujejo zmogljivejša in vedno cenejša računalniška orodja. Z računalniškim programom
si ustvarimo kodo in tako je NC-zapis samo posrednik med grafično delovno postajo in
numerično krmiljenim obdelovalnim strojem [5].
2.10 Struktura NC-programa
Znano nam je, da se CNC-programi vršijo po zaporedju programskih ukazov. Ukazi stroju
določajo postopek izvajanja delovnih operacij.
Vsak program je sestavljen iz posameznih programskih stavkov, ki opisujejo točno
določeno operacijo oziroma gibanje na stroju. Programski stavki so sestavljeni iz določenih
informacij, ki jih lahko zapišemo z besedami. Program je sestavljen iz črk, ki predstavljajo
določeno funkcijo, in pripadajočih številk z ustreznim predznakom. V stavku je vedno prva
črka, nato številka. Program je sestavljen po zaporedju. Vsak stavek ima svojo vrstico, pred to
vrstico pa številko. Pri ročnem programiranju številčimo vrstice po 10, da lahko kasneje
dopišemo oziroma po potrebi vrinemo dodaten stavek [1].
Pomen oznak v NC-programu:
N – zaporedna številka programskega stavka
G – glavne programske funkcije, ki določajo vrsto in način gibanja
X – osi X, pomik v smeri X-osi
Y – osi Y, pomik v smeri Y-osi
Z – osi Z, pomik v smeri Z-osi
I, J, K – pomožni koordinatni sistem za krožne interpolacije
F – podajalna hitrost v mm/min oziroma mm/vrtljaj
S – programirano število obratov stroja
T – oznaka oziroma koda orodja (tool)
M – oznaka pomožne programske funkcije
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 16 -
3 RAČUNALNIŠKO PODPRTO PROGRAMIRANJE
Zaradi potrebe po izdelavi zahtevnejših in kompleksnejših oblik je bilo potrebno razviti nov
način programiranja. Ročno programiranje ni bilo več primerno oziroma je postalo
prezahtevno ali pa nam vzame preveč časa, zato se je razvilo računalniško podprto
programiranje.
3.1 Računalniško programiranje strojev (CAD/CAM)
Računalniško podprto programiranje strojev je znano že približno 20 let. Začetki so bili v 60.
letih v ZDA, danes pa CAD/CAM obsega vse postopke računalniško podprte izdelave
proizvodnje dokumentacije, kot so risanje kosovnic, delovnih načrtov in NC-krmilnih
informacij. CAD/CAM-sistem podpira inženirja oziroma proizvodnega tehnika na področjih,
kot so:
zasnova
preračuni
izdelava risb
dokumentacija
testiranje
proizvodna dokumentacija
proizvodnja
Cilj povezave CAD-, CAM- in CAQ-sistemov je racionalizacija pretoka informacij od
projektiranja izdelka do njegove izdelave [1].
CAD (Computer Adid Design) pomeni računalniško podprto konstruiranje, kjer
konstruktor pri snovanju izdelkov uporablja računalniške in programske sisteme. Jedro CAD-
sistema tvori interaktivna računalniška grafika, ki omogoča komunikacijo med
konstruktorjem in grafičnim programskim sistemom. Snovanje in konstruiranje je proces
sprejemanja odločitev in izvajanja aktivnosti s ciljem izdelati izdelek, ki bo ustrezal zahtevam
in specifikacijam. CAM (Computer Aided Manufacturing) je uporaba računalnikov za nadzor
proizvodnega procesa, posebej za nadzor strojev, orodij in robotov v tovarnah.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 17 -
V večini tovarn so procesi med seboj povezani od zasnove do proizvodnje,
avtomatizirane s pomočjo povezave med CAD in CAM. Povezovanje fleksibilnih sistemov
CAD/CAM z računalniško vodenimi metodami distribucije in prodaje omogoča poceni
proizvodnjo velikih količin delno prirejenih izdelkov.
Programer s pomočjo CAD/CAM-sistema v računalnik vnese risbo in program na
osnovi risbe ter baze tehnoloških podatkov izdela NC-kodo (program) za določen tip stroja.
CAD/CAM-sistem ima podatke o orodju, ponuja nam optimalne tehnološke parametre,
analizira in izračuna čas obdelave, analizira ter računa čas izdelave. Program shranimo v
obliki G-kode in ga prenesemo na stroj, kjer preventivno izvedemo simulacijo programa, nato
pa pristopimo k izdelavi izdelka. Razvoj programske opreme je omogočil prehod z ročnega na
računalniško podprto programiranje. Osnovni sistemi so podpirali samo geometrijsko
programiranje. Programski paketi, ki so se začeli uveljavljati, so poleg programiranja
omogočali tudi ostalo računalniško podporo.
Glavni nosilci informacij o izdelkih so postali CAD-modeli. Izdelovanje NC-programov
s CAM-programsko opremo pa je postalo nenadomestljivo predvsem pri kompleksnejših
obdelovancih. Z razširitvijo področja CNC-strojev na področja individualne proizvodnje se je
povečala tudi potreba po produktivnosti in enostavnosti CAM. Uporabniki CAM-programov
morajo biti izkušeni ali višje izobraženi oziroma usposobljeni strokovnjaki, ki združujejo
tehnološko znanje in znanje programiranja [1].
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 18 -
3.2 Modeliranje izdelka (SolidWorks)
SolidWorks je zelo razširjen in priljubljen programski paket za računalniško podprto
konstruiranje in inženirske analize. Program je namenjen modeliranju in konstruiranju
poljubnih ali umetniški oblik. Delo s programom pri ustvarjanju preprostih oblik je relativno
enostavno. Programsko orodje za nemoteno delo zahteva ustrezno strojno opremo. Uporablja
se tudi pri enostavnejših simulacijah in inženirskih analizah. V osnovi zajema 3D-modelirnik,
modul za sestavljanje in modul za izdelavo tehniške dokumentacije. Z mnogimi dodatki je
uporaben na različnih tehniških področjih: strojništvo, elektrotehnika, lesarstvo …
SolidWorks slovi kot zmogljiv in enostaven programski paket. Čeprav ga po
zmogljivosti pogosto prekašajo programski paketi kot Catia, Unigraphics ter Proengineer, je
zaradi relativno enostavne uporabe zelo priljubljen.
SolidWorks razvija podjetje SolidWorks Corporation, teče pa na operacijskem sistemu
Windows. Program je bil eden izmed prvih CAD-programov, ki je bil zasnovan za sistem
Windows. Prva različica je bila predstavljena leta 1993. Podjetje je od leta 1997 v lasti
podjetja Dassault Systemes [11].
Slika 8: Program SolidWorks
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 19 -
3.3 EdgeCam
EdgeCam je računalniški program za generiranje NC-kode in je proizvod podjetja Pathtrace.
Podjetje se že od leta 1984 ukvarja z računalniško podprto izdelavo. Sedaj je eden izmed
vodilnih ponudnikov rešitev na področju računalniško podprtega programiranja strojev.
EdgeCam velja za enega najnaprednejših CAM-programskih paketov. Celovito podpira
celoten izdelovalni proces na sodobnih kompleksnih CNC-obdelovalnih strojih z
najzahtevnejšimi obdelovalnimi operacijami. Kljub zmogljivosti omogoča enostavno učenje
in uporabo. Primeren je za uporabo skupaj z najbolj razširjenimi CAD-programskimi paketi,
saj lahko uporablja vse najpogostejše vhodne CAD-datoteke. Odlikujeta ga zmogljivost in
enostavnost uporabe [5].
Slika 9: Program EdgeCam
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 20 -
4 EVROPALETA ZA KOVANCE
4.1 Opis izdelka
Paleta za evrokovance oziroma evropaleta je izdelek, namenjen enostavnemu in urejenemu
shranjevanju evrokovancev. Evropaleta ima prostor za vseh osem kovancev, vanjo lahko
spravimo kovance za 1 cent, 2 centa, 5 centov, 10 centov, 20 centov, 50 centov, 1 evro in 2
evra. Posamezno število kovancev, ki jih lahko spravimo v evropaleto, je odvisno od debeline
posameznega kovanca. Paleta je izdelana iz posebnega materiala (cibatool BM 5640), ki je
zelo primeren za izdelavo, saj je lahek, se dobro obdeluje in ni škodljiv zdravju. Evropaleta je
prototipen izdelek, način izdelave ni primeren za večjeserijsko proizvodnjo.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 21 -
4.2 Priprava modela in programa
Računalniško podprto programiranje se prične s pripravo 3D-modela. Model evropalete
pripravimo v programskem paketu SolidWorks. V nadaljevanju so opisani postopki, način
priprave in izdelave modela v programu SolidWorks, po končanem modeliranju pa je opisana
obdelava modela v programu EdgeCam ter generiranje NC-kode.
Priprava modela se prične z izdelavo surovca dimenzij 100 x 100 x 50 mm. Modeliranje
izdelka izvedemo v programu SolidWorks in gre za dokaj enostaven primer modeliranja.
Program sicer omogoča in ponuja modeliranje mnogo kompleksnejših oblik. V skicirki
(sketch) narišemo kvadrat dimenzije 100 x 100 mm, nato pa ga z ukazom extrude raztegnemo
na višino 50 mm.
Od dobljenega surovca v nadaljevanju odvzemamo material: narišemo krog, zunanji kvadrat
in odvzamemo odvečni material, tako dobimo zunanjo obliko. Naprej modeliramo izvrtine,
zopet v skicirki (sketch) narišemo luknje z dodatkom zračnosti glede na premer kovanca ter
jih odvzamemo. Zaradi enostavnejšega dostopa do kovancev z notranje strani ter prijemanja
le-teh odvzamemo še notranjo obliko palete.
Slika 10: Model surovca
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 22 -
Na koncu posnamemo robove ter vgraviramo napise. Zaradi določenih omejitev
izdelave in uporabe orodij na stroju in programu EdgeCam pa moramo model prilagoditi,
sicer graviranje ne bi bilo mogoče oziroma ne bi bilo čitljivo. Predvideno je, da se paleta po
končani obdelavi spodaj odreže.
Slika 12: Končni model za nadaljnjo obdelavo
Slika 11: 3D-model evropalete
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 23 -
EdgeCam lahko uporabimo tudi kot modelirni program. Program nam omogoča
modeliranje, risanje, skiciranje, risanje napisov ... Skiciranje in risanje je enostavnejše v
SolidWorksu. Največji problemi so s pozicioniranjem ter prepoznavanjem ukazov oziroma
simbolov.
V EdgeCam imamo predvnešene podatke o poprocesorju za stroj Heller - BEA1 in bazo
orodij. Samo s temi podatki lahko natančno generiramo NC-kodo za izdelavo prototipa.
Zaradi problema z graviranjem drobnega napisa uporabimo skicirko v programu EdgeCam in
naredimo samo srednjo pot orodja za napise 1 c, 2 c … Zelo natančno pozicioniranje je dokaj
težavno in nam vzame veliko časa.
Drugi problem, ki se pojavi, je prepoznavanje znaka evro - €. EdgeCam ga v osnovnem
text editorju prepozna, ko pa želimo znak na površini izdelka, postane neviden. Znak €
moramo nato skicirati in prilagoditi v skicirki.
Slika 13: Skicirka EdgeCam
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 24 -
Postopek obdelave se prične z izbiro orodij. V našem primeru smo uporabili pet različnih
orodij, s katerimi smo obdelali izdelek. Postopki si sledijo v zaporedju. Ker smo želeli izdelek
čim bolj točnih mer in dimenzij, smo pustili dodatek za fino frezanje, in sicer 0,3 mm.
1. Frezanje zgornje plošče (stebelno frezalo Ø 63 mm)
Zgornjo ploščo surovca je potrebno poravnati, da dobimo ravno zgornjo površino, ki je nato
nadaljnje izhodišče. Z istim frezalom lahko obdelamo še zunanjo obliko.
2. Frezanje utorov ter notranjega dela (stebelno frezalo Ø 10,2 mm)
Zaradi manjših utorov in notranje oblike je potrebno narediti menjavo orodja, ki se izvrši
vedno v isti točki (tool change). Izbrano orodje ima premer 10,2 mm in z njim lahko
obdelamo vse utore ter celoten notranji del evropalete.
Slika 14: Zunanja obdelava
Slika 15: Frezanje utorov
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 25 -
3. Fino frezanje zunanje oblike (stebelno frezalo Ø 8 mm)
Fino frezanje smo uporabili izjemoma zaradi želje po natančnejši ter kakovostnejši obdelavi.
Menjavo orodja smo zopet izvedli v točki (tool change). Potrebno je odrezati še 0,3 mm
materiala v vseh smereh. Fino frezanje izvedemo z višjimi obrati, kar zagotavlja boljšo
kakovost obdelave.
4. Posnetje robov (oblikovno frezalo Ø 6 mm)
Zaradi posebne oblike je potrebno zgornji radij zaokrožiti z oblikovnim frezalom. Izvedemo
menjavo orodja ter določimo parametre. Enako kot pri finem frezanju lahko večamo število
obratov.
Slika 16: Fino frezanje
Slika 17: Posnetje robov
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 26 -
5. Graviranje napisov (gravirno frezalo Ø 10 mm)
Za graviraje napisov uporabimo gravirno frezalo, ki ima majhen kot konice. Menjavo orodja
izvedemo v točki tool change. Po izvedenih meritvah, ocenah in testiranjih je graviranje
najlepše na globini 0,5 mm.
4.3 NC-program evropalete
V diplomskem delu je priložen le začetek programa. Zaradi želje po kakovostni obdelavi s
finim frezanjem in posnemanjem robov je nastal zelo dolg program in obsega nekaj tisoč
vrstic.
%
N0001 G00 G71 G90 G17 G80 G40 U0
N0002 G15Z
; Prva menjava orodja
; Rezkalna glava fi63 Rezkalna glava fi63 ENDMILL T1 D1 S302
N0003 T1
N0004 M06
N0005 S302
N0006 M03
N0007 G54 ; Top
N0008 G00 X135.5 Y106.849
N0009 G00 Z5 M07
Slika 18: Graviranje napisov
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 27 -
N0010 G00 Z4.3
N0011 G01 Z-0.7 F300
N0012 G01 X100.5 F500
N0013 G01 X-0.5
N0014 G01 Y81.599
N0015 G01 X100.5
N0016 G01 Y56.349
N0017 G01 X-0.5
N0018 G01 Y31.099
N0019 G01 X100.
N0020 G01 X135.5
N0021 G00 Z5
N0022 G00 X-32.587 Y39.527 Z4
N0023 G00 Z-5
N0024 G01 Z-6 F300
N0025 G01 X-26.039 Y39.526 F500
N0026 G01 X-26.259 Y40.656
N0027 G01 X-26.436 Y41.785
N0028 G01 X-26.567 Y42.914
N0029 G16XY
N0030 G02 X-26.876 Y48.561 I72.349 J6.789
N0031 G01 X-26.894 Y49.69
N0032 G02 X-26.779 Y54.208 I82.664 J0.161
N0033 G02 X-26.4 Y58.725 I83.469 J-4.735
N0034 G01 X-26.259 Y59.854
N0035 G02 X-25.315 Y65.501 I72.528 J-9.223
N0036 G02 X-24.538 Y68.889 I69.968 J-14.253
N0037 G02 X-23.716 Y71.89 I62.35 J-15.469
N0038 G01 X-23.603 Y72.277
N0039 G01 X-22.88 Y74.535
N0040 G01 X-22.586 Y75.384
N0041 G02 X-21.194 Y79.053 I73.065 J-25.629
N0042 G01 X-20.718 Y80.182 …
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 28 -
5 ZAKLJUČEK
Programiranje NC-strojev se je dodobra razvilo v zadnjih letih in se bo razvijalo še v
prihodnje. Razvoj v današnjih dneh teži k še večji avtomatizaciji procesov, obstajajo pa tudi
programi z možnostmi za samodejno programiranje. S sodobnimi moduli, programi in
strokovnjaki lahko dosežemo boljšo organiziranost in izkoriščenost strojev ter opreme.
Največje prednosti računalniškega programiranja se pokažejo pri programiranju posebnih
oblik, kot so posnemanje robov, fino frezanje, večosno frezanje … Če bi želeli takšen izdelek
programirati ročno, bi potrebovali ogromno časa, znanja ter izkušenj. Programa SolidWorks
in EdgeCam sta enostavna in uporabnikom prijazna za delo. Z njuno uporabo lahko
izdelujemo enostavne in kompleksne izdelke. V prihodnosti pa lahko pričakujemo spremembe
na področju kode ter pri natančnejšem gibanju funkcij. Z dobrim zapisom postprocesiranja
dobimo kakovostnejšo krivuljo z bolj nadzorovanimi gibi.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 29 -
6 SEZNAM UPORABLJENIH VIROV
[1] Balič, Jože. Računalniško integrirana proizvodnja: univerzitetni učbenik. Maribor:
Fakulteta za strojništvo, 2001.
[2] Balič, Jože. Računalniško integrirana proizvodnja: univerzitetni učbenik. Maribor:
Fakulteta za strojništvo, 1996.
[3] IST ISO 31-0 do 31-13. Veličine in enote. http://sl.wikipedia.org/wiki/SolidWorksSIST,
Ljubljana, 2003.
[4] Kraut, Bojan. Krautov strojniški priročnik, 14. slovenska izdaja / izdajo pripravila Jože
Puhar, Jože Stropnik. Ljubljana: Littera picta, 2003.
[5] Laboratorij za inteligentne sisteme. Matična spletna stran. [svetovni splet]. Dostopno na
WWW: http://maja.uni-mb.si/slo/index.htm.
[6] Pahole, Ivo, Ficko, Mirko. Programiranje numerično krmiljenih strojev – struženje.
Maribor: Fakulteta za strojništvo, 2004.
[7] Pahole, Ivo, Balič, Jože. Obdelovalni stroji: univerzitetni učbenik. Maribor: Fakulteta za
strojništvo, 2003.
[8] Pahole, Ivo, Balič, Jože. Proizvodnje tehnologije: univerzitetni učbenik. Maribor:
Fakulteta za strojništvo, 2003.
[9] Pahole, Ivo, Brezočnik, Miran, Drstvenšek, Igor. Osnove numeričnega krmiljenja
obdelovalnih strojev in spremljajočih dejavnosti: seminar. Celje: Tecos 2000.
[10] Srednja tehniška šola Koper. Matična spletna stran. [svetovni splet]. Dostopno na
WWW: http://www2.sts.si/arhiv/cncpro/ [30. 8. 2010].
[11] Wikipedija. Matična spletna stran. [svetovni splet]. Dostopno na WWW:
http://sl.wikipedia.org/wiki/SolidWorks [30. 8. 2010].
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 30 -
7 PRILOGE
DELOVNI POTEK
Tehnolog Matjaž, diploma
Datum 28. 8. 2010
Naziv izdelka Evropaleta Pregledal
Številka delavniške risbe 1 Rok izdelave Kosov v seriji 1
Material CIBATOOL BM 5460 od do List 1
Mere surovca 100X100X50 Listov
Trdnost [N/mm2] 20
Toplotna obdelava Ne Masa surovca [kg]
Dim. surovca 100X100X50
Predhodna obdelava Masa izdelka [kg]
Zap. št. oper.
Opis operacije Orodje – opis
05 Čelna poravnava T1 Rezalna glava fi63mm
10 Frezanje zunanje oblike T1 Rezalna glava fi63mm
15 Izdelava oblike T3 Stebelno rezkalo fi10mm
20 Posnemanje ostrih robov T18 Kotno rezkalo fi8mm-45º
25 Fino posnemanje robov T 19 Oblikovno frezalo fi 6mm
30 Napis T20 Gravirno rezkalo fi10mm
35
40
45
50
Faz
1
2
3
Št. 1 2 3
Obdevro
za Postope
Čelna poravnav
Znaki Pomen
smer vpe
nal.-prile
nal.-prile
delava opalete
Teh
Dat
Stro
ek dela
va plošče Ste
Merilo:
Št. enjanja 4 ež.ploskev 5 ež.prizma 6
hnolog Matjaž, di
tum 28. 8. 201
oj Heller
RezilnoNaziv
ebelno frezalo Ø 63
Znaki Pomcentcentcentr
iploma Naz
10 Štev
Zap
Ime
o orodje Št
T1
men .vpen.znotraj . vpen. zun. riranje od zno.
ziv izdelka
vilka risbe
. št. operacije
datoteke NC-progr
Pomožt. Naziv
Vpenjalni trn
Znaki o
Št. Znaki Pom7 cen8 aret9 opo
Evropale
rama Matjaž, d
žno orodje v Št.
SK 50
obdelave:
men ntr. od zun. tiranje ora, lineta
eta
1
1
diploma
Rezalni material
KTP 20
vc = rezalna hitrostn = št. vrtljajev vref = podajanje [mma = globina rezanja
List št
Št. lis
Mater
Dim.
vc n
160 850
Priprave Naziv
Merila Naziv
Opombe
t [m/min] etena [min-1]
m/vrt] a [mm]
t. 1/6
stov 6
rial CIBATO
surovca 100x100
f
500 1
Š
Šte
6
OOL
0x50
a
Št.
evilka
Faz
1
2
3
Št. 1 2 3
Obdevro
za Postope
Frezanje zunanj
Znaki Pomen
smer vpe
nal.-prile
nal.-prile
delava opalete
Teh
Dat
Stro
ek dela
je oblike Ste
Merilo:
Št. enjanja 4 ež.ploskev 5 ež.prizma 6
hnolog Matjaž, di
tum 28. 8. 201
oj Heller
RezilnoNaziv
ebelno frezalo Ø 63
Znaki Pomcentcentcentr
iploma Naz
10 Štev
Zap
Ime
o orodje Št
T1
men .vpen.znotraj . vpen. zun. riranje od zno.
ziv izdelka
vilka risbe
. št. operacije
datoteke NC-progr
Pomožt. Naziv
Vpenjalni trn
Znaki o
Št. Znaki Pom7 cen8 aret9 opo
Evropale
rama
žno orodje v Št.
SK 50
obdelave:
men ntr. od zun. tiranje ora, lineta
eta
1
2
Rezalni material
KTP 20
vc = rezalna hitrostn = št. vrtljajev vref = podajanje [mma = globina rezanja
List št
Št. lis
Mater
Dim.
vc n
160 850
Priprave Naziv
Merila Naziv
Opombe
t [m/min] etena [min-1]
m/vrt] a [mm]
t. 2/6
stov 6
rial CIBATO
surovca 100x100
f
500
Š
Šte
6
OOL
0x50
a
Št.
evilka
Faz
1
2
3
Št. 1 2 3
Obdevro
za Postope
Frezanje utorov
Znaki Pomen
smer vpe
nal.-prile
nal.-prile
delava opalete
Teh
Dat
Stro
ek dela
v Ste
Merilo:
Št. enjanja 4 ež.ploskev 5 ež.prizma 6
hnolog Matjaž, di
tum 28. 8. 201
oj Heller
RezilnoNaziv
ebelno frezalo Ø 10,
Znaki Pomcentcentcentr
iploma Naz
10 Štev
Zap
Ime
o orodje Št
,2 T3
men .vpen.znotraj . vpen. zun. riranje od zno.
ziv izdelka
vilka risbe
. št. operacije
datoteke NC-progr
Pomožt. Naziv
Vpenjalni trn
Znaki o
Št. Znaki Pom7 cen8 aret9 opo
Evropale
rama
žno orodje v Št.
SK 50
obdelave:
men ntr. od zun. tiranje ora, lineta
eta
1
3
Rezalni material
vc = rezalna hitrostn = št. vrtljajev vref = podajanje [mma = globina rezanja
List št
Št. lis
Mater
Dim.
vc n
Priprave Naziv
Merila Naziv
Opombe
t [m/min] etena [min-1]
m/vrt] a [mm]
t. 3/6
stov 6
rial CIBATO
surovca 100x100
f
Š
Šte
6
OOL
0x50
a
Št.
evilka
Faz
1
2
3
Št. 1 2 3
Obdevro
za Postope
Fino frezanje zu
Znaki Pomen
smer vpe
nal.-prile
nal.-prile
delava opalete
Teh
Dat
Stro
ek dela
unanje oblike Ste
Merilo:
Št. enjanja 4 ež.ploskev 5 ež.prizma 6
hnolog Matjaž, di
tum 28. 8. 201
oj Heller
RezilnoNaziv
ebelno frezalo Ø 8
Znaki Pomcentcentcentr
iploma Naz
10 Štev
Zap
Ime
o orodje Št
T18
men .vpen.znotraj . vpen. zun. riranje od zno.
ziv izdelka
vilka risbe
. št. operacije
datoteke NC-progr
Pomožt. Naziv
8 Vpenjalni trn
Znaki o
Št. Znaki Pom7 cen8 aret9 opo
Evropale
rama
žno orodje v Št.
SK 50
obdelave:
men ntr. od zun. tiranje ora, lineta
eta
1
4
Rezalni material
vc = rezalna hitrostn = št. vrtljajev vref = podajanje [mma = globina rezanja
List št
Št. lis
Mater
Dim.
vc n
Priprave Naziv
Merila Naziv
Opombe
t [m/min] etena [min-1]
m/vrt] a [mm]
t. 4/6
stov 6
rial CIBATO
surovca 100x100
f
Š
Šte
6
OOL
0x50
a
Št.
evilka
Faz
1
2
3
Št. 1 2 3
Obdevro
za Postope
Posnemanje rob
Znaki Pomen
smer vpe
nal.-prile
nal.-prile
delava opalete
Teh
Dat
Stro
ek dela
bov Ob
Merilo:
Št. enjanja 4 ež.ploskev 5 ež.prizma 6
hnolog Matjaž, di
tum 28. 8. 201
oj Heller
RezilnoNaziv
likovno frezalo Ø 6
Znaki Pomcentcentcentr
iploma Naz
10 Štev
Zap
Ime
o orodje Št
6 T19
men .vpen.znotraj . vpen. zun. riranje od zno.
ziv izdelka
vilka risbe
. št. operacije
datoteke NC-progr
Pomožt. Naziv
9 Vpenjalni trn
Znaki o
Št. Znaki Pom7 cen8 aret9 opo
Evropale
rama
žno orodje v Št.
SK 50
obdelave:
men ntr. od zun. tiranje ora, lineta
eta
1
5
Rezalni material
vc = rezalna hitrostn = št. vrtljajev vref = podajanje [mma = globina rezanja
List št
Št. lis
Mater
Dim.
vc n
Priprave Naziv
Merila Naziv
Opombe
t [m/min] etena [min-1]
m/vrt] a [mm]
t. 5/6
stov 6
rial CIBATO
surovca 100x100
f
Š
Šte
6
OOL
0x50
a
Št.
evilka
Faz
1
2
3
Št. 1 2 3
Obdevro
za Postope
Graviranje napi
Znaki Pomen
smer vpe
nal.-prile
nal.-prile
delava opalete
Teh
Dat
Stro
ek dela
sov Gra
Merilo:
Št. enjanja 4 ež.ploskev 5 ež.prizma 6
hnolog Matjaž, di
tum 28. 8. 201
oj Heller
RezilnoNaziv
avirno frezalo Ø 10
Znaki Pomcentcentcentr
iploma Naz
10 Štev
Zap
Ime
o orodje Št
T20
men .vpen.znotraj . vpen. zun. riranje od zno.
ziv izdelka
vilka risbe
. št. operacije
datoteke NC-progr
Pomožt. Naziv
0 Vpenjalni trn
Znaki o
Št. Znaki Pom7 cen8 aret9 opo
Evropale
rama
žno orodje v Št.
SK 50
obdelave:
men ntr. od zun. tiranje ora, lineta
eta
1
6
Rezalni material
vc = rezalna hitrostn = št. vrtljajev vref = podajanje [mma = globina rezanja
List št
Št. lis
Mater
Dim.
vc n
Priprave Naziv
Merila Naziv
Opombe
t [m/min] etena [min-1]
m/vrt] a [mm]
t. 6/6
stov 6
rial CIBATO
surovca 100x100
f
Š
Šte
6
OOL
0x50
a
Št.
evilka
1. O
Opis orod
Poz
1
2
3
4
Rezalni mat
Prevleka
Število rezil
Rezilo menj
Mater
Cibatool BM
Orodni l
dja
Kos
1
1
1
5
Podatki
terial
l
jalno
rial
M 5460
listi
O
Naziv
Pritrdilnivijak
Vpenjalntrn
Frezalnaglava
Rezalne ploščice
o rezalni ploš
Trdnost [N/mm2]
20
ORODNI
Rezkalna glav
SŠifra po
ali Di
DIN 69
ni DIN 6
a
ščici
Rezalna vc [m/m
60
I LIST
va Φ63
Stavek orodo ISO IN
9872
6358
Z
X
L
Q
Rezalni pogo
hitrost min] n0
dja
Oznaka proi
536.05
5.36050-14
4.00604R
4.21103R
oji
Vreteno n [vrt/min]
300
Tehnolog
Datum
Št. lista
zvajalca
54
40322
R311
R611
Korekcija
-1
Globina ra [mm
5
Matjaž, di
28. 8. 201
1.
Op
H
H
H
H
orodja
reza m]
Pf
iploma
0
pomba
eller
eller
eller
eller
Podajanje f [mm/vrt]
100
Opis orod
Poz
1
2
3
4
5
Rezalni mat
Prevleka
Število rezil
Rezilo menj
Mater
Cibatool BM
dja
Kos
1
1
1
1
1
Podatki
terial
l
jalno
rial
M 5460
O
S
Naziv
Pritrdilnivijak
Vpenjalntrn
Modularnklešče
Razteznapuša fi10Stebelno
rezkalo fi1
o rezalni ploš
Trdnost [N/mm2]
20
ORODNI
Stebelno rezka
SŠifra po
ali Di
DIN 69
ni DIN 69
ne
a 0
DIN 6
o 10
DIN 1
ščici
Rezalna hvc [m/m
60
I LIST
kalo Φ10
Stavek orodo ISO IN
9872
9871
6388
835
Z
X
L
Q
Rezalni pogo
hitrost min] n0
dja
Oznaka proi
536.05
5.72050-R
5.74452-R
5.370410
F202A10
oji
Vreteno n [vrt/min]
1900
Tehnolog
Datum
Št. lista
zvajalca
54
R50315
R50043
E010
0000
Korekcija
-20
Globina ra [mm
5
Matjaž, di
28. 8. 201
2.
Op
H
H
H
H
H
orodja
reza m]
Pf
iploma
0
pomba
eller
eller
eller
eller
eller
Podajanje f [mm/vrt]
100
Opis orod
Poz
1
2
3
4
5
Rezalni mat
Prevleka
Število rezil
Rezilo menj
Mater
Cibatool BM
dja
Kos
1
1
1
1
1
Podatki
terial
l
jalno
rial
M 5460
O
K
Naziv
Pritrdilnivijak
Vpenjalntrn
Modularnklešče
Razteznapuša fi10
Kotno rezkalo fi8
45º
o rezalni ploš
Trdnost [N/mm2]
20
ORODNI
Kotno rezkalo
SŠifra po
ali Di
DIN 69
ni DIN 69
ne
a 0
DIN 6
8- DIN 1
ščici
Rezalna hvc [m/m
40
I LIST
Φ8-45º
Stavek orodo ISO IN
9872
9871
6388
835
Z
X
L
Q
Rezalni pogo
hitrost min] n0
dja
Oznaka proi
536.05
5.72050-R
5.74452-R
5.370410
F202A10
oji
Vreteno n [vrt/min]
1600
Tehnolog
Datum
Št. lista
zvajalca
54
R50315
R50043
E010
0000
Korekcija
-1,5
Globina ra [mm
5
Matjaž, di
28. 8. 201
3.
Op
H
H
H
H
H
orodja
reza m]
Pf
iploma
0
pomba
eller
eller
eller
eller
eller
Podajanje f [mm/vrt]
100
Opis orod
Poz
1
2
3
4
5
Rezalni mat
Prevleka
Število rezil
Rezilo menj
Mater
Cibatool BM
dja
Kos
1
1
1
1
1
Podatki
terial
l
jalno
rial
M 5460
O
G
Naziv
Pritrdilnivijak
Vpenjalntrn
Modularnklešče
Razteznapuša fi10Gravirno
rezkalo fi1
o rezalni ploš
Trdnost [N/mm2]
20
ORODNI
Gravirno rezka
SŠifra po
ali Di
DIN 69
ni DIN 69
ne
a 0
DIN 6
o 10
DIN 1
ščici
Rezalna hvc [m/m
126
I LIST
alo Φ10
Stavek orodo ISO IN
9872
9871
6388
835
Z
X
L
Q
Rezalni pogo
hitrost min] n6
dja
Oznaka proi
536.05
5.72050-R
5.74452-R
5.370410
F202A10
oji
Vreteno n [vrt/min]
4000
Tehnolog
Datum
Št. lista
zvajalca
54
R50315
R50043
E010
0000
Korekcija
-20,5
Globina ra [mm
5
Matjaž, di
28. 8. 201
4.
Op
H
H
H
H
H
orodja
reza m]
Pf
iploma
0
pomba
eller
eller
eller
eller
eller
Podajanje f [mm/vrt]
100
N
Pr
D
K
D
Š
V
T
M
G
P
K
D
Š
V
DŠ T-š-š-r G-p-s-s G-m-o
K
Osi
K
2.
Naziv (tip)
roizvajalec
Dobavitelj
Kval. stopnja
Dolžina [mm]
irina [mm]
Višina [mm]
eža [kg]
Motor za pogon
Glavni pogon
odajalni pogo
Karakteristika
Dolžina: 5520m
irina: 4040mm
Višina: 3500mm
Dolžina mize: 5irina mize: 50
-utor: število: 5mm širina: 14mm razmik: 100mm
Glavni pogon: pogonska močsila pomika posila pomika po
Glavno vretenomax. Momentobmočje vrtlja
Krmilje TipPro
Orodni istem
Konjiček
Strojni l
Obdelovaln
GEBER. HMASCHIN
Itertrade
630
500
500
n Ti
on
stroja
mm
m
m
500mm 00mm
m
č elektromotoro X in Y osi: 1o Z osi: 20000
o: : 750Nm ajev: 4000min
p krmilja: Uniogramski jezik
list
ST
ni center Helle
HELLER NENFABRIK
Vrsta el.
Napetost
Frekvenc
Skupna m
ip motorja in š
rja: 24kW 12500N 0N
n-1
iPro CNC-NCk
TROJNI
er (Bea1)
GmBH
toka
t [V]
ca [Hz]
moč [kW]
številka
C 80.c
I LIST
Leto izdelav
Leto dobave
Tovarn. št.
580
50
24
Izvedba
ve 1986
e 1986
M40287
Oznaka in dim
Priključna moč [kW]
Fotografija
Tehno
Datum
Naba
Strošk
7 Inven
Mesto
menzije jerme
Št. vrtljajev [vrt/min]
nolog
m
avna cena
šk. mesto
ntarna št.
o namest.
ena
Zamenjadne
Matjaž, diploma
28. 8. 2010
LAFOS
an, popravljenn,
Posebna oprema
Podatki o vrtljajih, stopnjevanju in pomikih (vzdolžnih, prečnih, vertikalnih)
Podajanje: -delovno podajanje: 1000mm/min -hitri hod: 1500mm/min Magacin orodja: -število orodij: 40 kosov -max. premer orodij: 220mm -max. dolžina orodja: 400mm Hlajenje in mazanje: -pretok hladilne tekočine: 40l/min -centralno mazanje: 2,7l
Načrtovana vzdrževalna dela Dne, opravil Stroški Izredni posegi Stroški
Opombe