48
UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA STROJNIŠTVO Lovro ZALOŽNIK PRIMERJAVA PROGRAMIRANJA OBDELAVE IZDELKA S SODOBNIMI CAM APLIKACIJAMI Diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa 1. stopnje Strojništvo Maribor, september 2017

PRIMERJAVA PROGRAMIRANJA OBDELAVE IZDELKA S … · 2018. 8. 24. · Ključne besede: CAD/CAM, CNC,NC programiranje UDK:004.896:621.7/.9 (043.2). POVZETEK Diplomska naloga zajema primerjavo

  • Upload
    others

  • View
    6

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

  • UNIVERZA V MARIBORU

    FAKULTETA ZA STROJNIŠTVO

    Lovro ZALOŽNIK

    PRIMERJAVA PROGRAMIRANJA OBDELAVE IZDELKA S

    SODOBNIMI CAM APLIKACIJAMI

    Diplomsko delo

    visokošolskega strokovnega študijskega programa 1. stopnje

    Strojništvo

    Maribor, september 2017

  • PRIMERJAVA PROGRAMIRANJA OBDELAVE IZDELKA S

    SODOBNIMI CAM APLIKACIJAMI

    Diplomsko delo

    Študent: Lovro ZALOŽNIK

    Študijski program: Visokošolski strokovni študijski program 1. stopnje Strojništvo

    Smer: Proizvodno strojništvo

    Mentor: doc. dr. Simon KLANČNIK

    Somentor: asist. Janez GOTLIH

    Maribor, september 2017

  • II

    I Z J A V A

    Podpisani Lovro ZALOŽNIK, izjavljam, da:

    je diplomsko delo rezultat lastnega raziskovalnega dela,

    je predloženo delo v celoti ali v delih ni bilo predloženo za pridobitev

    kakršnekoli izobrazbe po študijskem programu druge fakultete ali

    univerze,

    so rezultati korektno navedeni,

    nisem kršil-a avtorskih pravic in intelektualne lastnine drugih,

    soglašam z javno dostopnostjo diplomskega dela v Knjižnici tehniških

    fakultet ter Digitalni knjižnici Univerze v Mariboru, v skladu z Izjavo o

    istovetnosti tiskane in elektronske verzije zaključnega dela.

    Maribor,september 2017 Podpis: ________________________

  • III

    ZAHVALA

    Zahvaljujem se mentorju,doc. dr. Simonu KLANČNIKU,

    ter somentorju,asist. Janezu GOTLIHU, univ. dipl. inž.

    str.,za vso pomoč, moralno podporo in vodenje pri

    opravljanju diplomskega dela.

    Zahvaljujem se tudi staršem in prijateljem, ki so me ob

    celotnem študiju podpirali in mi stali ob strani.

  • IV

    PRIMERJAVA PROGRAMIRANJA OBDELAVE IZDELKA S SODOBNIMI CAM

    APLIKACIJAMI

    Ključne besede: CAD/CAM, CNC,NC programiranje

    UDK:004.896:621.7/.9 (043.2).

    POVZETEK

    Diplomska naloga zajema primerjavo programiranja obdelave izdelka s sodobnimi CAM-

    aplikacijami. Na praktičnem primeru gredi, ki je vgrajena v reduktorski motor, ki poganja

    mešalo v industriji, sem v programskem paketu MasterCam prikazal način programiranja ter

    izdelave na CNC-stroju. V današnjem času se soočamo z veliko kompleksnimi izdelki, ki

    zahtevajo kompleksnejšo obdelavo, ki je na klasičnem stroju nemoremo izdelati. Zato se je

    tudi razvila CNC-tehnologija obdelave in CNC-programski CAD/CAM-paketi. Diplomskanaloga

    zajema razvoj NC-in CNC-tehnologije, ter pomen CAD/CAM-sistemov. Opisani so osnovni

    pojmi, ki jih moramo obvladati, če sploh hočemo programirati na CNC-obdelovalnih strojih.

    Diplomsko delo zajema tudi primerjavo dveh programskih paketov NX in MasterCam, na

    koncu pa tudi primer programiranja v programskem paketu MasterCam in končni komentar

    obdelave.

  • V

    COMPARISON OF PROGRAMING APPROACH BETWEEN ADVANCED CAM

    APPLICATIONS

    Key words:CAD/CAM, CNC,NC programing

    UDK:004.896:621.7/.9 (043.2).

    ABSTRACT

    Theassignmentincludesthecomparisonofthe modern CAM applicationsthrough a

    programmingprocessof a product. Withthepracticalexamplebased on a shaftthat is

    integrated in thegear reduction motorthatdrivesthestirrer I

    haveshowedtheprogrammingandthemanufacturingofthe CNC machine in theMasterCam

    software. In thisdayand age we are facing a lot ofcomplexproductsthatrequire more

    complexprocessing, whichcannot be manufactured on a conventionalmachine. That'swhy

    CNC processingtechnologyand CAD/CAM software packageshavebeendeveloped.

    Theassignmentcoversthedevelopmentof NC and CNC

    manufacturingtechnologyandtheimportanceof CAD-CAM software’s, plus,

    thedescriptionsofthebasicconceptsthatweneed to masterwhentrying to program on a CNC

    machine. It alsoincludesthecomparisonoftwosoftware’s, NX andMasterCam,

    andanexampleofprogramming in theMasterCam software with a

    finalcommentoftheprocessing.

  • VI

    KAZALO VSEBINE

    1 UVOD ....................................................................................................... 1

    1.1 Opis splošnega področja dela: ............................................................ 1

    1.2 Opredelitev dela ................................................................................. 1

    1.3 Struktura diplomskega dela: ............................................................... 1

    2 OSNOVE CAD/CAM SISTEMOV ................................................................. 2

    2.1 Splošne značilnosti razvoja CAD .......................................................... 2

    2.2 Definicija CAM sistema ....................................................................... 3

    2.3 Ključne značilnosti za izbiro programskih paketov CAD/CAM ............. 4

    3 OSNOVE PRI PROGRAMIRANJU CNC STROJEV .......................................... 4

    3.1 Predstavitev CNC tehnologije: ............................................................ 4

    3.2 Metode, ki jih uporabljamo pri programiranju. ................................... 6

    4 PRIMERJAVA PROGRAMSKIH PAKETOV NX TER MASTERCAM ................ 12

    4.1 Predstavitev programskega paketa NX ............................................ 12

    4.2 Predstavitev programskega paketa MasterCam ................................ 13

    5 PREDSTAVITEV PROGRAMIRANJA ZDELKA V PROGRAMU MASTERCAM. 15

    5.1 Izbira stroja ...................................................................................... 15

    5.2 Postopek izdelave za 1. vpetje .......................................................... 16

    5.3 Postopek obdelave za 2. vpetje ........................................................ 24

    5.4 Izdelava utora za moznik na gredi ..................................................... 29

    6 ZAKLJUČEK ............................................................................................. 31

  • VII

    7 VIRI ........................................................................................................ 32

    8 PRILOGE ................................................................................................. 33

  • VIII

    KAZALO SLIK

    Slika 1: Informacijski tok pri opravljanju NC [2] ................................................ 5

    Slika 2: Zgradba krmilja stroja CNC [1] ............................................................... 6

    Slika 3: Desnoročni kartezijev koordinatni sistem [8] .......................................... 7

    Slika 4: Koordinatni sistem na vertikalnem frezalnem stroju [9] ......................... 7

    Slika 5: Koordinatni sistem na stružnici [2] .......................................................... 8

    Slika 6: Koordinatni sistem na horizontalnem frezalnem stroju [2] ..................... 8

    Slika 7: Premikanje orodja od točke A do točke B [3] ......................................... 9

    Slika 9: Premikanje orodja po ravnini [3] ............................................................. 9

    Slika 8: Izdelava konture [3] ................................................................................. 9

    Slika 10: Zgradba programskega stavka [9] ....................................................... 10

    Slika 11: Primer zapisa programa obdelave [9] .................................................. 10

    Slika 12: Prikaz referenčnih točk pri operaciji CNC-struženja [8] ..................... 12

    Slika 13: Grafični vmesnik Siemens NX [7] ...................................................... 13

    Slika 14: Mill-Turn kombinacija [7] ................................................................... 14

    Slika 15: Število uspešno prodanih licenc na svetu [6] ...................................... 14

    Slika 17: Doosan DNM 6700 .............................................................................. 15

    Slika 16: EMCO TURN 500 ............................................................................... 15

    Slika 18: Vstavljanje gredi različice Mastercam 6.............................................. 16

    Slika 19 Novejša različica Mastercam 13 ........................................................... 16

    Slika 20: Vstavljanje surovca .............................................................................. 17

    Slika 21 : Vstavljanje koordinatnega sistema ..................................................... 17

    Slika 22: Grobo struženje .................................................................................... 18

    file:///C:/Users/Lovro/Desktop/Diplomska%20naloga_LovroZ%2004-lektorirano.docx%23_Toc492917167file:///C:/Users/Lovro/Desktop/Diplomska%20naloga_LovroZ%2004-lektorirano.docx%23_Toc492917169file:///C:/Users/Lovro/Desktop/Diplomska%20naloga_LovroZ%2004-lektorirano.docx%23_Toc492917170file:///C:/Users/Lovro/Desktop/Diplomska%20naloga_LovroZ%2004-lektorirano.docx%23_Toc492917171file:///C:/Users/Lovro/Desktop/Diplomska%20naloga_LovroZ%2004-lektorirano.docx%23_Toc492917172file:///C:/Users/Lovro/Desktop/Diplomska%20naloga_LovroZ%2004-lektorirano.docx%23_Toc492917174file:///C:/Users/Lovro/Desktop/Diplomska%20naloga_LovroZ%2004-lektorirano.docx%23_Toc492917175file:///C:/Users/Lovro/Desktop/Diplomska%20naloga_LovroZ%2004-lektorirano.docx%23_Toc492917179file:///C:/Users/Lovro/Desktop/Diplomska%20naloga_LovroZ%2004-lektorirano.docx%23_Toc492917180file:///C:/Users/Lovro/Desktop/Diplomska%20naloga_LovroZ%2004-lektorirano.docx%23_Toc492917181file:///C:/Users/Lovro/Desktop/Diplomska%20naloga_LovroZ%2004-lektorirano.docx%23_Toc492917182file:///C:/Users/Lovro/Desktop/Diplomska%20naloga_LovroZ%2004-lektorirano.docx%23_Toc492917183file:///C:/Users/Lovro/Desktop/Diplomska%20naloga_LovroZ%2004-lektorirano.docx%23_Toc492917184file:///C:/Users/Lovro/Desktop/Diplomska%20naloga_LovroZ%2004-lektorirano.docx%23_Toc492917186file:///C:/Users/Lovro/Desktop/Diplomska%20naloga_LovroZ%2004-lektorirano.docx%23_Toc492917187file:///C:/Users/Lovro/Desktop/Diplomska%20naloga_LovroZ%2004-lektorirano.docx%23_Toc492917188

  • IX

    Slika 23: Izbira orodja za grobo struženje .......................................................... 18

    Slika 24: Izbira rezalnih parametrov ................................................................... 19

    Slika 25: Postopek fine obdelave ter izbira orodja. ........................................... 20

    Slika 26: Izbira noža za izdelavo konture utora .................................................. 20

    Slika 27: Vstavljanje parametrov globine struženja ........................................... 21

    Slika 28: Simulacija izdelave utora ..................................................................... 21

    Slika 29: Izbira navojnega noža .......................................................................... 22

    Slika 30: določevanje parametrov za vrezovanje navoja .................................... 22

    Slika 31: Fino in grobo struženje pri drugem vpetju .......................................... 25

    Slika 32:Nastavitev globine vrtanja svedra ......................................................... 26

    Slika 33: Simulacija vrtanja izvrtine ................................................................... 26

    Slika 34: Prikaz izbire navojnega svedra ............................................................ 26

    Slika 35: Simulacija vrezovanja navoja .............................................................. 27

    Slika 36: Izbira rezkarja ...................................................................................... 29

    Slika 37: Rezkanje utora za moznik .................................................................... 30

    file:///C:/Users/Lovro/Desktop/Diplomska%20naloga_LovroZ%2004-lektorirano.docx%23_Toc492917189file:///C:/Users/Lovro/Desktop/Diplomska%20naloga_LovroZ%2004-lektorirano.docx%23_Toc492917190file:///C:/Users/Lovro/Desktop/Diplomska%20naloga_LovroZ%2004-lektorirano.docx%23_Toc492917191file:///C:/Users/Lovro/Desktop/Diplomska%20naloga_LovroZ%2004-lektorirano.docx%23_Toc492917192file:///C:/Users/Lovro/Desktop/Diplomska%20naloga_LovroZ%2004-lektorirano.docx%23_Toc492917193file:///C:/Users/Lovro/Desktop/Diplomska%20naloga_LovroZ%2004-lektorirano.docx%23_Toc492917194file:///C:/Users/Lovro/Desktop/Diplomska%20naloga_LovroZ%2004-lektorirano.docx%23_Toc492917195file:///C:/Users/Lovro/Desktop/Diplomska%20naloga_LovroZ%2004-lektorirano.docx%23_Toc492917196file:///C:/Users/Lovro/Desktop/Diplomska%20naloga_LovroZ%2004-lektorirano.docx%23_Toc492917199file:///C:/Users/Lovro/Desktop/Diplomska%20naloga_LovroZ%2004-lektorirano.docx%23_Toc492917200file:///C:/Users/Lovro/Desktop/Diplomska%20naloga_LovroZ%2004-lektorirano.docx%23_Toc492917201file:///C:/Users/Lovro/Desktop/Diplomska%20naloga_LovroZ%2004-lektorirano.docx%23_Toc492917202file:///C:/Users/Lovro/Desktop/Diplomska%20naloga_LovroZ%2004-lektorirano.docx%23_Toc492917203

  • X

    UPORABLJENI SIMBOLI

    W ničelna točka

    P ničelna točka orodja

    M izhodišče koordinatnega sistema

    R referenčna točka

    S obrati

    f pomik orodja

  • XI

    UPORABLJENE KRATICE

    CNC ComputerNumericialControl

    NC NumericialControl

    CAD ComputerAided Design

    CAM ComputerAidedManufacturing

  • Univerza v Mariboru‒ Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

    1

    1 UVOD

    1.1 Opis splošnega področja dela

    V diplomski nalogi bom opisal primerjavo CAM-programskih paketov NX in MasterCam ter

    prikazal način programiranja v programskem paketu MasterCam. Proces izdelave bo

    struženje. Izdelek je preprosta gred reduktorskega motorja, ki poganja industrijsko mešalo.

    Oba programska paketa bom primerjal med sabo ter na podlagi simulacije skušal ugotoviti

    obdelavo samega izdelka. V diplomski nalogi so opisanetudi bistvene značilnosti

    programiranja operacije-CAM/CAD.

    1.2 Opredelitev dela

    Na trgu je vse več komercialnih CAM-programov, ki se med seboj razlikujejo po načinu

    programiranja. V diplomski nalogi želim ugotoviti, kaj so glavne skupne točke in kaj glavne

    razlike med temi programi. Pri vseh programih je potrebno definirati surovce, orodja,

    ničelno točko ter začetno točko.Omejitve so vezane na izbrano programsko opremo. Omejen

    bom na modelirnikMasterCam, čeprav je na trgu veliko podobnih programov.

    1.3 Struktura diplomskega dela:

    Cilj diplomske naloge je primerjavamed programskima CAM-paketoma NX 10 in MasterCam

    ter programiranje v programskem paketu MasterCam.Nalogazajema tudi splošni opis

    CAD/CAM-sistemov,osnovne značilnosti programiranja CNC-strojev ter opis CNC-tehnologije.

    Predstavljena so tudi osnovna pravila, s katerimi se moramo soočiti pri programiranju, kot so

    določevanje koordinatnega sistema, ničelne točke in generiranje G-kode.

  • Univerza v Mariboru‒ Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

    2

    2 OSNOVE CAD/CAM SISTEMOV

    2.1 Splošne značilnosti razvoja CAD

    Kratico CAD v angleščini razvežemo kotComputerAided Design in pomeni ꞌračunalniško

    podprto konstruiranjeꞌ, pri katerem konstrukterza izdelavo izdelka uporablja računalnik ter

    ustrezne programske pakete (programe). Računalniško konstruiranje CAD nam omogoča

    veliko značilnosti, kot so: snovanje in razvoj posameznih izdelkov, konstruiranje elementov,

    sklopov ter detajlov, modifikacija in ovrednotenje konstrukcije[2].

    Od samega razvoja in moči računalnika je odvisentudirazvoj CAD-sistema, k temu tudi veliko

    pripomore razvoj grafične kartice računalnika, saj jedro CAD-sistema tvori sodobna

    interaktivna računalniška grafika, ki je v povezavi med konstrukterjem in grafičnim

    programskim CAD-sistemom. Na začetku razvoja računalnika ni bilo poudarka na nadgradnji

    ter zmogljivosti grafične kartice. Šele kasneje, ko je PC doživel vzpone in začel graditi na

    zmogljivosti delov v računalniku, se je temu primerno tudi nadgrajevala ter krepila moč

    kvalitete grafične kartice[2].

    Meja med PC-računalnikom in delovno postajo CAD je danes zabrisana bolj, kakor smo je bili

    vajeni včasih, ko je bila izrazito vidna. Pri vsakodnevni inženirski rabi ta meja postane

    popolnoma nevidna[2].

    Značilnost, pri kateri se delovna postaja CAD razlikuje od PC-osebnega računalnika, je:

    nadgrajena močna grafična kartica, maksimalna moč RAM-ov,moč procesorja ter vodila za

    prenos podatkov[2].

    CAD-sisteme lahko razdelimo v štiri pomembna funkcionalna področja:

    inženirske analize

    pregled in ovrednotenje konstrukcije

    avtomatizirano risanje

    geometrijsko modeliranje [2].

  • Univerza v Mariboru‒ Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

    3

    CAD lahko uporabljamo za konstruiranje modela v 2D (dvodimenzionalnem okolju) ter 3D

    (trodimenzionalnem prostoru). Risanjeinkonstruiranje nam v CAD-u omogočajo naslednji

    programi:

    Pro/ENGINNER

    CATIA

    CREO

    SolidWorks

    AutoCAD

    ….[2].

    Ti programi služijo v veliko avtomobilskih in letalskih industrijah, robotizaciji in industrijah,v

    katerih izdelujejo CNC-stroje. Veliko pripomorejo k risanju kompleksnejših linij krivulj in

    delov [1].

    2.2 Definicija CAM-sistema

    Kratica CAM je v angleščini ComputerAidedManufacturingin pomeni ꞌračunalniško podprto

    proizvodnjoꞌ. Definicija CAM je računalniški sistem, ki nam služi za uporabo pri samem

    načrtovanju izdelkov (modelov), kontroliranju in upravljanju samega proizvodnega procesa

    in za uporabo širokega spektra računalniških orodij [1].

    Inženirji in CNC-operaterji uporabljajo CAM-programe kot orodje za NC-programiranje.

    Konstrukter ustvari 3D-model v CAD-programu, model služi za generiranje NC-kode, ki

    poganja numerično krmilje obdelovalnih strojev [1].

    CAM-tehnologijo lahko uporabljamo na naslednjih področjih:

    NC-programiranje

    računalniško podprta priprava proizvodnje (priprava delovnih listov operacijskih

    listov, določevanje obdelovalnih časov …)

    prilagodljivi obdelovalni sistemi

    tehnološko načrtovanje proizvodnje

    kontrola proizvodnje

  • Univerza v Mariboru‒ Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

    4

    industrijski roboti [3].

    Tipični CAM-programi, ki se uporabljajo v industrijah:

    Mastercam

    Edgecam

    NX

    CATIA

    SolidCAM[3].

    2.3 Ključne značilnosti za izbiro programskih CAD/CAM-paketov:

    CAD/CAM paket mora biti svetovno že zelo ocenjen, na trgu mora imeti dovolj močan tržni

    delež in vsebovatifunkcije, ki nam služijo pri obdelavi[1].

    Bistvene funkcije, ki jih morata vsebovati CAD/CAM-paketa v industrijah, so:

    močan uporabniški vmesnik,

    hitrost sistema (dinamika hitrosti premikanja, senčenja, rotiranja in povečavanja),

    razvit volumski modelirnik,

    omogočanje translacije G-kode,

    dobro razvit NC-modul z do 5-osno obdelavo ali dobro povezavo z drugimi NC-

    sistemi,

    delovanje na običajnih osebnih računalnikih s programskim paketom Windows,

    enostavnost za učenje in uporabo,

    znana fiksna cena za lažjo analizo in

    skladnost z ostalimi CAM/CAD-paketi za lažjo izmenjavo podatkov[1].

    3 OSNOVE PRI PROGRAMIRANJU CNC-STROJEV

    3.1 Predstavitev CNC-tehnologije

    Zaradi naprednega razvoja elektronike so NC-krmilja zamenjala krmilja CNC. Če na splošno

    pojasnimo pojem: NC-programiranje pomeni v angleškem prevodu ꞌNumericialControlꞌ, kar v

    slovenskem jeziku pomeni ꞌnumerično programiranjeꞌ. Numerično programiranje lahko še

  • Univerza v Mariboru‒ Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

    5

    Slika 1: Informacijski tok pri opravljanju NC[2]

    vedno najdemo v praksi, vendar se vse redkeje uporablja, saj krmilja postajajo vedno cenejša

    in zmogljivejša[4].

    Program NC je običajno zapisan na papirnatem traku v koordinatni obliki. Krmilje »prebere«

    NC-stavek, informacijo pošlje k stroju, ki proces tudi izvede.Postopek se nato ponavlja,

    dokler izdelava ni zaključena, kot je prikazano na sliki 1. Hitrost je odvisna od čitalnika

    luknjanega traka, pri čemer je odvisnatudi hitrost izvajanja programa. Za NC lahko rečemo,

    da je predhodnik CNC-programiranja [1].

    V praksi upravlja CNC-krmilje v bistvu enake naloge kot NC-krmilje, vendar lahko zaradi

    vgradnje računalnika pri CNC prevzame bistveno višjo zahtevnost nalog programiranja, na

    primer: višjostopnjointerpolacije, programsko povezanost krmilja sstrojem, korekcijo radija

    rezalnega roba, tehniko podprogramov itd[2].

    Kratica CNC v angleškem jeziku pomeni ComputerNumericalControl, kar v prevodu

    pomeniꞌračunalniško numerično programiranjeꞌ. CNC stroj je sestavljen iz mehanskega dela,

    ki ima v primerjavi s klasičnim strojem kar nekaj prednosti, kot so: revolverska glava, večji

    zalogovnik orodij (shramba), ki omogoča predvsem avtomatsko vodenje, izbiro orodja,

    natančno nameščanje orodij, boljšo togost, ki omogoča večjo natančnost same obdelave [2].

    Krmilje CNC-ja ima vgrajen računalnik, s pomočjo katerega se lahko shrani program NC na

    polnilnik v celoti, pri nekaterih krmiljih pa le del programa NC, pri čemer je dodana možnost

    čitanja iz pregrajene diskovne enote ali strežnika[2].

  • Univerza v Mariboru‒ Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

    6

    Slika 2: Zgradba krmilja stroja CNC[1]

    V vsaki krmilni enoti je vgrajen še PLC (angl. ProgrammableLogicControlier), ki omogoča

    vodenje procesa obdelave. Ta ima zelo pomembno vlogo, saj kontrolira stanja senzorjev na

    stroju in nato ustrezno logično generira ukaze za uporabnika in CNC-jev del krmilnika. Na sliki

    2 je prikazana zgradba CNC-stroja ter delovanje, pri čemer izraz »taho« predstavlja dajalnik

    pozicije zasuka gredi elektromotorja[2].

    Osnovne prednosti CNC-obdelovanih strojev, ki se razlikujejo od klasičnih, so:

    program vnesemo v stroj in ga shranimo,

    enostavno popravljanje že shranjenega programa,

    višja produktivnost strojev,

    višja kvaliteta in natančnost izdelave izdelkov,

    izdelava kompleksnejših delov in

    visoka prilagodljivost pri sami obdelavi [2].

    3.2 Metodeprogramiranja

    3.2.1 Koordinatni sistem

    Za nas najbolj značilni koordinatni sistem, ki se uporablja pri CNC-obdelovalnih strojih, je

    desnoročni kartezijev koordinatni sistem. Koordinatni sistem je prikazan na sliki 3[4].

    CNC PLC

    GLAVNI POGON POGONI OSI

    Releji

    Kontaktorji

    Sklopke

    Akumulatorji

    Ventili

    Končna stikala

    Tipala

    Senzorji

    Enkoder Taho

    Motoro

    r

    Taho

    Motor

    DAJALNIKI POZICIJE

  • Univerza v Mariboru‒ Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

    7

    Slika 3: Desnoročni kartezični koordinatni sistem[8]

    Slika 4: Koordinatni sistem na vertikalnem frezalnem stroju[9]

    Na naslednjih slikah je prikazan položaj kartezičnega koordinatnega sistema na obdelovalnih

    strojih.Na sliki 4je prikazan položaj koordinatnega sistema na vertikalnem frezalnem stroju,

    na sliki 5položaj na horizontalnem frezalnem stroju ter na sliki 6položaj koordinatnega

    sistema na stružnici z dodatno C-osjo. Vsi koordinatni sistemi so standardizirani po DIN-

    standardu[2].

  • Univerza v Mariboru‒ Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

    8

    Slika 6: Koordinatni sistem na horizontalnem frezalnem stroju[2]

    Slika 5: Koordinatni sistem na stružnici[2]

    +

    3.2.2 Gibanje orodja

    Pri sami obdelavi je zelo pomembno, kako se premika (giblje)samo orodje;orodje lahko

    krmilimo od točke do točke, pri čemer se orodje premika iz točke A v točko B, kot

    jeprikazano na sliki 7. Orodje med samim vrtenjem ne obdeluje, takšen način krmiljenja je

    zelo enostaven, uporablja se večinoma pri vrtalnih strojih za izdelavo izvrtin. Orodje se lahko

    giblje tudi po ravnih linijah,kot nam to prikazuje slika 8. Tako vrsto gibanja najbolj

    uporabljamo pri operaciji frezanja;frezalo namrečpreprosto obdeluje obdelovanec po ravni

    liniji. Gibanje po poljubni poti (konturi): orodje se giblje po poljubni poti, pri čemer izdeluje

    konturo, ki je podana numerično (slika 9). Ta princip lahko primerjamo s kopiranjem modela

    poljubne oblike. Ločimo pa tudi prostorsko gibanje orodja; ta je kompleksnejša, saj se orodje

    giblje v višjih koordinatnih točkah istočasno [1].

  • Univerza v Mariboru‒ Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

    9

    Slika 8:Premikanje orodja po ravnini[3] Slika 9:Izdelava konture[3]

    Slika 7: Premikanje orodja od točke A do točkeB[3]

    3.2.3 Zgradba programskega stavka

    Da lahko CNC-obdelovalni stroj krmili, je potreben program oziroma NC-zapis. Program je

    sestavljen iz NC-programskih stavkov, ki opisujejo določeno operacijo, ki jo CNC-obdelovalni

    stroj razume, da lahko krmili obdelavo. Stavek je sestavljen iz NC-znakov, ki so lahko črka,

    številka in ostali znaki. Vrstni red besed v programskem stavku je običajno tudi predpisan ter

    je tudi standardiziran po evropskem DIN 66025-standardu[2].

  • Univerza v Mariboru‒ Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

    10

    Vrstni red ter zapis NC-stavka je prikazan na sliki 10.

    Slika 10:Zgradba programskega stavka[9]

    Na prvem mestu je običajno številka programa (N.), ki določa zaporedje programskega

    stavka. Na drugem mestu je delovna funkcija, ki predstavlja obnašanje orodja med samo

    obdelavo in se običajno začne s črko (G). Od tretjega in do petega mesta so predstavljene

    koordinate (X, Y,Z), ki določajo, po katerih točkah (koordinatah) se giblje orodje giblje;

    primer zapisa programa je prikazan na sliki 11. Programski stavek zajema tudi vrtilne in

    podajalne hitrosti orodja, ki jih označimo z (F) ‒podajanje in (S) ‒vrtljaji. Da stroj prepozna

    orodje, ki ga mora izbrati za obdelavo, ga v programu označimo s črko (T); k črki je

    predpisana številka, ki določa orodje, ki smo ga izbrali iz magazina. Programski stavek pa

    vsebuje tudi pomožne (M) funkcije, ki jim sledijo dvomestna števila, ki določajo hlajenje pri

    obdelavi, menjavo orodja, smer vrtenja orodja ter konec obdelave[2].

    Slika 11:Primer zapisa programa obdelave[9]

  • Univerza v Mariboru‒ Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

    11

    Nekatere pomembne G-funkcije:

    G90 ‒ G92‒absolutni način programiranja G91‒inkrementani način programiranja G00‒ hitri pomik G01‒linearni delovni pomik orodja G02‒krožna interpolacija v smeri gibanja urinega kazalca G03‒krožna interpolacija v nasprotni smeri gibanja urinega kazalca G81‒vrtalni cikel G82‒vrtanje z zastojem G83‒vrtanje globokih izvrtin G73‒ vrtanje z prekinitvijo G85‒ povrtavanje G89‒povrtavanje z zastojem Gxx‒ cikel za grobo struženje Gyy‒cikel za grobo prečno struženje Gxy‒cikel za fino končno struženje G30/G33‒ struženje zunanjih, čelnih ali notranjih navojev [9].

    Nekatere pomembne pomožne M-funkcije: M03‒ vključitev vrtenja glavnega vretena v desno M05‒izključitev vretena M06‒ menjava orodja M30‒konec izvajanja programa M00‒prekinitev programa do ponovne vključitve[9].

    3.2.4 Upoštevanje ničelne in referenčne točke

    Pri programiranju na obdelovalnih strojih je potrebno določiti tudi koordinatna izhodišča, ki

    jih označimo tako: ničelno točko obdelave (W) določi sam programer, ki ustvari NC-program;

    (P) je ničelna točka orodja, ki določuje gibanje samega orodja;izhodišče koordinatnega

    sistema določa ničelna točka, označena s črko (M);konstantna referenčna točka (P)je fiksna

    na stroju, predstavlja pa razdaljo do ničelne točke stroja (M). Na spodnji sliki je prikazana

    postavitev ničelnih in referenčnih točk pri procesu CNC-struženja, pri čemer (ZMR)

    predstavlja razdaljo referenčne točke po Z-osi, (XMR) pa razdaljo referenčne točka po X-osi.

    (R) je referenčna točka stroja ter oznaka (F), ki pomeni enako kot oznaka (P), ki določa

    ničelno točko orodja. (slika 12)[2].

  • Univerza v Mariboru‒ Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

    12

    Slika 12: Prikaz referenčnih točk pri operaciji CNC-struženja[8]

    4 PRIMERJAVA PROGRAMSKIH PAKETOV NX TER MASTERCAM

    4.1 Predstavitev programskega paketa NX

    NX spada med generacijo integriranih programskih rešitev za razvoj, inženiring in

    proizvodnjo. Podjetja lahko s pomočjo programskega paketa NX hitreje in ceneje umestijo

    na tržišče produkte najzahtevnejše kakovosti in kompleksnosti. NX-programski paket na

    tržišču prevladuje predvsem v avtomobilski industriji.Za razvoj, proizvodnjo in inžinering ga

    uporabljajo znana podjetja, kot so Fiat, Nissan, Chrysler, Daimler (Mercedes), GM, Mazda in

    Suzuki. NX-programski paket zavzema CAD-modeliranje, CAE–multidisciplinirano simulacijo

    struktur ter CAM-programiranje.Na spodnji sliki 13 je prikazan grafični vmesnik Simens NX.

    Značilnosti CAD-modeliranja NX:[5].

    Hitra, prilagodljiva, učinkovita konstrukcija izdelkov, ki omogoča hitrejše in

    učinkovitejše delo v celotnem razponu projektnih nalog od 2D-risanja do 3D-

    modeliranja, sestavljanje sklopov in izdelavo tehniške dokumentacije.

    Uspešno delo s podatki iz drugih CAD-sistemov (NX lahko izvozi ter spremeni CAD-

    geometrijo iz katerega koli vira).

    Zmogljivost(NX-orodja za sestavljanje sklopov so ustvarjena za izdelavo

    najkompleksnejših sklopov)[5].

  • Univerza v Mariboru‒ Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

    13

    Slika 13: Grafični vmesnik Siemens NX[7]

    Pri CAM-programiranju nudi NX najširši možni izbor orodij za NC-programiranje, saj nudi

    orodja, s katerimi lahko bistveno skrajšamo čas obdelave izdelka ter s tem prilagajamo

    stroške in hkrati dosežemo višjo kakovost izdelka. NX samodejno izračuna poti orodja,

    združuje konstruriranje orodij in proizvodni proces. Podjetje lahko s programskim paketom

    NX CAM zmanjša količino odpadkov in znatno poveča produktivnost virov. NX ima tudi zelo

    dober simulacjiski prikaz, saj zagotavlja popolno simulacijo gibanja orodja in delov

    obdelovalnega stroja. Simulacija temelji na bazi postprocesiranih podatkov in se v celoti

    odvija v NX-programskem okolju[5].

    4.2 Predstavitev programskega paketa MasterCam

    MasterCam je CAD/CAM-programskih paket, ki seuporablja za CAD-modeliranje ter CAM

    programiranje CNC-strojev. Omogoča izjemne rešitve na področju 2-, 3-, 4- in 5-osnega

    rezkanja, struženja in žične erozije.MasterCam je vodilni CAD/CAM izdelek, ki temelji na

    operacijskem sistemu Windows in ima na trgu prodanih zelo veliko licenc. Prednosti paketa

    Mastercam so :[5]

    prvi po številu namestitev,

    najboljši v izobraževanju,

    številka ena po funkcijah,

    najboljši v podpori za industrijo,

    najlažji za uporabo,

    močno podprte visoko hitrostne obdelave (HST) in

    številka ena pri kreiranju orodij v programu[5].

  • Univerza v Mariboru‒ Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

    14

    Slika 15: Število uspešno prodanih licenc na svetu[6]

    Slika 14:Mill-Turn kombinacija[7]

    Bistvena značilnost programskega paketa MasterCam je razvoj programskega okolja Mill-

    Turn, ki prikazuje frezanje in struženje na istem stroju. S tem je MasterCam močno izboljšal

    natančnost izdelka, saj se tako lahko izognemo večkratnim vpenjanjem obdelovancev v stroj.

    Na naslednji sliki lahko vidimo kombinacijo rezkanja in struženja na izdelku (slika14)[6].

    Kot je razvidno na spodnjem grafu, ki nam prikazuje število prodanih licenc od obstoja

    paketa naprej, MasterCam prevladuje tudi po številu prodanih licenc na svetu. Iz grafa je

    razvidno, da je MasterCam zelo iskan programski paket med inženirji. Število prodanih licenc

    je dvakrat večje od prodaje največjega konkurenta NX. (slika 15)[6].

  • Univerza v Mariboru‒ Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

    15

    Slika 17: EMCO TURN 500 Slika 16:Doosan DNM 6700

    MasterCamomogoča še:

    Preprosto izdelavo 2D/3D-geometrije.

    Shranjevanje najpogosteje uporabljenih operacij s parametri in s tem skrajša čas za

    pripravo programov.

    Grobo obdelavo po več površinah (MultisurfaceRoughPocket).

    Fino paralelno obdelavo po več površinah[6].

    Mastercam vsebuje tri različne vrste simulacije, pri čemer prva prikazuje gibanje orodja,

    druga volumski odvzem materiala, tretja pa lahko simulira celotni obdelovalni stroj, kar je

    najbolj učinkovito pri večosni obdelavi[6].

    5 PREDSTAVITEV PROGRAMIRANJA IZDELKA V PROGRAMU MASTERCAM

    5.1 Izbira stroja

    V naslednjih korakih bom predstavil postopek programiranja s programskim paketom

    MasterCam. Operacijo,ki jo bom izvajal, je CNC-struženje ter tudi rezkanje, saj je na izdelku

    narejen utor, ki ga na razpolagajoči CNC-stružnici ne moremo narediti. Izdelek je

    preprostagred reduktorskega motorja, ki poganja industrijsko mešalo. Gred bom izdelal v

    treh vpetjih. Delavniška risba gredi ter oba strojna lista sta priložena v prilogi.

  • Univerza v Mariboru‒ Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

    16

    5.2 Postopek izdelave za 1. vpetje

    Najprej sem v CAD-modelirnikuSolidWorks skonstruiral obstoječo gred prikazano nasliki 18.

    Za prenos datoteke iz SolidWorksa v Mastercam sem uporabil step. datoteko. Pri samem

    programiranju sem uporabljal starejšo različico modelirnika Mastercam6,saj je ta bil na voljo

    v podjetju. Na naslednji sliki 19, je prikazan grafični vmesnik Mastercam 13, ki se po izgledu

    glavnega menija od starejše različice bistveno ne razlikuje.

    Slika 19 Novejša različica Mastercam 13

    Slika 18: Vstavljanje gredi različice Mastercam 6

  • Univerza v Mariboru‒ Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

    17

    Slika 20: Vstavljanje surovca

    5.2.1 Kreiranje surovca

    Na sliki 20 je prikazano kreiranje surovcaØ90x524. V Z-osi sem pustil 2mm nadmere zaradi

    lažjega vpenjanja surovca v CNC-obdelovalni strojEMCO TURN 500. Surovec sem kreiralpo

    naslednjih korakih: File –MachineComponent manager‒ Insert –Stock.

    5.2.2 Vstavljanje koordinatnega sistema

    Pri naslednjem koraku sem vstavil koordinatni sistem. Najprej sem ga vstavil na ploskev

    desne strani gredi, kjer se nahaja navoj. Pri vstavljanju koordinatnega sistema sem uporabljal

    kartezično koordinatno postavitev ter prilagodil koordinatni sistem, kot je podan na CNC.

    obdelovanih strojih za struženje. (slika 21)

    .

    Slika 21: Vstavljanje koordinatnega sistema

  • Univerza v Mariboru‒ Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

    18

    Slika 23: Izbira orodja za grobo struženje

    Na zgornji sliki 21 je tudi razvidno, da sem si nastavil 2D-pogled obdelovanca, in sicer zaradi

    lažje predstave pogleda pri programiranju.

    5.2.3 Postopek obdelave za grobo struženje

    Prvi korak je korak grobega struženja prikazano na sliki 22.Za to operacijo sem si najprej

    nastavil orodje. Iz knjižnice orodij sem uporabil že obstoječo orodje,ki ga imajo na voljo v

    podjetju. Dimenzije ploščice ter držala na orodju ni bilo potrebno spreminjati, saj so že

    vsiparametri orodja vstavljeni v samo knjižnico. Za vstavljanje orodja sem uporabil ukaze

    File‒ DefineTool‒Insert Tool, izbral sem SHLIHT-SHROP NOZ R0,8 (slika 23).

    Slika 22: Grobo struženje

  • Univerza v Mariboru‒ Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

    19

    Na sliki 22je prikazana izbira rezalnih parametrov, ki sem jih uporabil pri obdelavi grobega

    struženja s funkcijo Roughparameters; nastavil sem maksimalno globino struženja odvzema

    materiala (Depthofcut), in sicer 2mm, ter minimalno globino struženja stružnega noža

    (Minimum cutdepth), ki znaša 0,01 mm. Predviden čas obdelave pri obratih S=250min-1 in

    pomiku F=0,25mm/vrtz dodatnim hlajenjem z emulzijo je bil 0h 17min 21s.

    5.2.4 Postopek finega struženja

    Isto stran sem kasneje postružil s fino obdelavo, pri kateri sem izbral stružni nož SLIHT NOZ

    R0,4 SPIC NOZ. Postopek izbire orodja je bil enak kot pri grobem struženju (slika 24), le da

    sem pri določevanju parametrov upošteval minimalno globino (Minimum cutdeph)‒ 0,01

    mmm, ki smo jo postružili na končno mero. Postopek finega struženja in okence za izbiro

    orodja je prikazan na sliki 25.Predviden čas obdelave pri obratih S = 200min-1 in pomiku F =

    0,15 mm/vrt z dodatnim hlajenjem z emulzijo je bil 0 h 2 min 26 s.

    Slika 24:Izbira rezalnih parametrov

  • Univerza v Mariboru‒ Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

    20

    5.2.5 Izdelava konture utora na gredi

    Za izdelavo konture utora na gredi sem uporabil stružni nož za izdelovanje utorov, prikazan

    na spodnji sliki 26.

    Slika 25: Postopek fine obdelave ter izbira orodja.

    Slika 26:Izbira noža za izdelavo konture utora

  • Univerza v Mariboru‒ Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

    21

    Slika 28:Simulacija izdelave utora

    Stružni nož za izdelovanje kontureutora se imenuje UTOR NOŽ SIRINA 5,0. Razlika pri izbiri

    noža je enaka kot pri izbiri noža za grobo in fino struženje, le da v tem primeru izberemo

    drugačno stružno operacijo in orodje za izdelavo utorov. Ker imamo že dano knjižnico, v

    kateri so parametri orodja in ploščice že določeni, preprosto izberemo ime stružnega noža

    ter določimo parametre struženja utora(slika 26).

    S funkcijo Groveroughparameters (izbira parametrov za globino struženja) sem določil

    maksimalni odvzem materiala 2mm‒Stock distance.(slika 27)

    Za izdelavo utora pri izbranih obratih S= 500min-1 in pomiku F=0,12mm/vrt pri dodajanju

    hlajenja z emulzijo je obdelovalni čas 00 h, 7 min in 20 s. Na sliki 28 je prikazana simulacija

    izdelave utora.

    Slika 27:Vstavljanje parametrov globine struženja

  • Univerza v Mariboru‒ Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

    22

    Slika 30: določevanje parametrov za vrezovanje navoja

    5.2.6 Izdelava navoja M38x2

    Za končano prvo vpetje sem na koncu izdelal navoj M38x2, pri čemer sem uporabil navojni

    nož koraka 2. mm. Navojni nož sem izbral po naslednjih korakih: File‒ insert‒LatheThreat

    parameter, v katerem sem iz knjižnice izbral obstoječi navojni nož. (slika 29)

    Pri izbiri parametrov stružnega noža TreadShapeparametersmi ni bilo potrebno ničesar

    spreminjati, saj so parametri že samodejno določeni iz knjižice.Potrebno je paziti le,da je

    predpisan pravilen korak navoja Lead‒2mm. Pri določevanju parametrov za podajanje sem

    upošteval pomik Stockclerance‒2mm (slika 30).

    Slika 29:Izbira navojnega noža

  • Univerza v Mariboru‒ Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

    23

    Obdelovalni čas izdelave navoja M38x2 pri izbranih obratih S= 410min-1 in pomiku

    F=2mm/vrt, z dodajanjem emulzije za hlajenje, je 0h 0min 6s.

    5.2.7 Izpis orodnega lista ter generiranje G-kode za 1. vpetje

    Na koncu sledi postprocesiranje G-kode, ki jo lahko iz računalnika neposredno prenesemo na

    CNC-obdelovalni strojEMCO TURN 500. Zapisana koda je prikazana za vsako obdelavo

    posebej, tako da lahko operater na CNC-stroju lažje vodi obdelavo, da ne pride do kakšnih

    napak. Generirana G-koda za 1. vpetje je tudi priložena v prilogah. MasterCamnam ponuja

    možnost, da za vsako vpetje izdela tudi orodni list orodja. Program izdela preproste tabele,

    kot so prikazane spodaj, za vsako orodje posebej, pri čemer navede:1.ime orodja, 2. pozicijo

    orodja, 3. podajanje, obrate in vklop emulzije, 4. začetno globino obdelave, 5. končno

    globino obdelave, 6. predviden izračunan čas obdelave operacije.

    SLIHT-SROP NOZ R0.8 1

    T9 2

    S=250 F=0.25 hl:EMULZ. 3

    ZAC. GLOB.: Z0 4

    KON GLOB.: Z-496,9 ČAS OBDELAVE: 0 h 17min 21 s 5/6

    SLIHT NOZ R0.4 SPIC NOZ 1

    T7 2

    S=200 F=0.14 hl:EMULZ. 3

    ZAC. GLOB.: Z0 4

    KON GLOB.: Z-497 ČAS OBDELAVE: 0h 2min 26 s 5/6

    UTOR NOZ SIRINA 5.0 1

    T6 2

    S=500 F=0.12 hl:EMULZ. 3

  • Univerza v Mariboru‒ Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

    24

    ZAC. GLOB.: Z0 4

    KON GLOB.: Z-474.1 ČAS OBDELAVE: 0h 7min 20 s 5/6

    NAVOJNI NOZ –KORAK 2. 1

    T5 2

    S=410 F=0.2 hl:EMULZ. 3

    ZAC. GLOB.: Z0 4

    KON GLOB.: Z-34 ČAS OBDELAVE: 0 h 0 min 7 s 5/6

    Program je izračunal skupni čas obdelave gredi pri prvem vpetju: 0 h 26 min 54 s.

    5.3 Postopek obdelave za 2. vpetje

    Pri izdelavi drugega vpetja sem isti koordinatni sistem, ki sem ga uporabljal za prvo petje,

    prekopiral na drugo stran površine gredi Ø 80. Pri drugem vpetju sem z operacijo finega in

    grobega struženja izdelal Ø40 ter Ø85 površino ter izvrtal navojne luknje M12.

    5.3.1 Grobo in fino struženje pri 2. vpetju

    Za grobo struženje sem uporabil enak stružni nož kot pri prvem vpetju za grobo struženje,

    torej SLIHT-SROP NOZ 0, 8 kot je prikazan na slikah 22 in23.S funkcijoRoughparameterssem

    nastavil maksimalno globino struženja odvzema materiala (Depthofcut), in sicer 2 mm. S to

    funkcijo sem nastavil tudi minimalno globino struženja stružnega noža (Minimum cutdepth)‒

    0,01 mm, torej sem uporabil enake nastavitve kot pri prvem vpetju (glej sliko 24).

    Za fino struženje pa sem uporabil enak stružni nož kot pri finem struženju za prvo vpetje,

    torejSLIHT NOZ R0.4, ki je prikazan na sliki 22).Pri določevanju parametrov sem upošteval

    minimalno globino (Minimum cutdepth), ki znaša 0,01 mm.

  • Univerza v Mariboru‒ Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

    25

    Predviden čas obdelave pri obratih za grobo struženje (S=250min-1 in pomik F=0.25mm/vrt)

    z dodatnim hlajenjem z emulzijo je bil 0h 1min 31s. Za fino struženje pri S=200min-1in

    pomiku F=0,15mm/vrt z dodatnim hlajenjem z emulzijo je bil predviden 0h 0min 14s.

    Slika 31: Fino in grobo struženje pri drugem vpetju

    5.3.2 Izdelavo navojnih lukenj M12

    Za izdelavo navojne izvrtine M12 sem najprej uporabil sveder WHM Ø10,2 mm. Za izdelavo

    izvrtine smos pomočjo gnanega orodja uporabili C-Axsis. Orodje SVEDRU WHM fi 10,2

    definiramo kot gnano ter aksialno vpeto. Parametre vrtanja sem v programu izbral po

    korakihFile – C Axsis Face Drilter nato nastavil parametre, kot je prikazano na sliki 32.

  • Univerza v Mariboru‒ Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

    26

    Slika 34: Prikaz izbire navojnega svedra

    Slika 33:Nastavitev globine vrtanja svedra

    Končni obdelovalni čas izdelave izvrtinØ10,2 mm pri izbranih obratih S= 1800min-1in pomiku

    F=150mm/vrt,z dodajanjem emulzije za hlajenje, je 0 h 1min 9s. Na zgornji sliki 33 je

    prikazana simulacija vrtanja izvrtin v 3D-projekciji.

    Nato je sledilo vrtanje navoja M12. Za izdelavo navoja sem uporabil navojni sveder,

    imenovan NAVOJNI SVEDER M12 KORAK 1,75, ki sem ga izbral iz knjižnice orodij (slika 34).

    Slika 32: Simulacija vrtanja izvrtine

  • Univerza v Mariboru‒ Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

    27

    Slika 35:Simulacija vrezovanja navoja

    Končni obdelovalni čas navojne izvrtine M12 pri izbranih obratih S= 400 min-1 in pomiku

    F=700 mm/vrt,z dodajanjem emulzije za hlajenje, je: 0 h 0 min 25 s.Slika 35 prikazuje

    vrezovanje navoja M12.

    5.3.3 Izpis orodnega lista ter generiranje G-kode za 2. vpetje

    Enako kot pri 1. vpetju,MasterCam generira G-kodo, ki je priložena v prilogi, ter izdela tabelo

    orodij, kot prikazujejo spodnje tabele: 1.ime orodja, 2. pozicija orodja, 3. podajanje, obrati in

    vklop emulzije, 4. začetna globina obdelave, 5. končna globina obdelave, 6. predviden

    izračunan čas obdelave operacije.

    SLIHT-SROP NOZ R0.8 1

    T9 2

    S=250 F=0.25

    hl:EMULZ.

    3

    ZAC. GLOB.: Z0 Kompenzacija: 3D-obdelava 4

    KON GLOB.: Z-496.9 ČAS OBDELAVE: 00h 1min 31 s 5/6

  • Univerza v Mariboru‒ Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

    28

    SLIHT NOZ R0.4 SPIC

    NOZ

    1

    T7 2

    S=200 F=0.15

    hl:EMULZ.

    3

    ZAC. GLOB.: Z0 Kompenzacija: 3D-obdelava 4

    KON GLOB.: Z-25.324 ČAS OBDELAVE: 0 h 0 min 14 s 5/6

    SREDIŠČNI SVEDER 2,5 X

    6.3

    1

    T1 C-AXIS FACE DRILL 2

    S=1600 F=0.60 hl:EMULZ. 3

    ZAC. GLOB.: Z0 Kompenzacija: 3D-obdelava 4

    KON GLOB.: Z-3.8 ČAS OBDELAVE: 0 h 0 min 5 s 5/6

    SVEDER WHM FI 10.2 NAVOJ

    M12

    1

    T2 2

    S=1800 F=150 hl:EMULZ. 3

    ZAC. GLOB.: Z-24 Kompenzacija: 3D-obdelava 4

    KON GLOB.: Z-50 ČAS OBDELAVE: 0 h 1min 9 s 5/6

    NAVOJNI SVEDER M12 KORAK

    1.75

    1

    T3 2

  • Univerza v Mariboru‒ Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

    29

    S=400 F=700 hl:EMULZ. 3

    ZAC. GLOB.: Z-24 Kompenzacija: 3D-obdelava 4

    KON GLOB.: Z-50 ČAS OBDELAVE: 0h 0min 25s 5/6

    Skupni strojni čas za izdelavo drugega vpetja je MasterCam predvidel: 0 h 3 min 55 s.

    5.4 Izdelava utora za moznik na gredi

    Na koncu je sledila izdelava gredi, ker na tej CNC-stružnici, ki smo jo imeli na voljo,nismo

    mogli izdelati utora, saj nam stružnica ne ponuja primernega orodja za izdelavo.Ker nam

    stružnica to ni omogočala, smo ga izdelali na CNC- frezalnem strojuDoosan DNM 6700 (slika

    17).

    V programu smo izbrali drugi proces obdelave MILL,iz knjižnice orodij izbrali rezkar FREZALO

    WHM Ø8, kot je prikazan na sliki 36, nastavili vrtljaje S= 3000 min-1 in podajanje F=

    300mm/vrt ter preprosto označili utor, ki smo ga rezkali.

    Utor smo z enim rezkarjem izdelali kar v končni velikosti. Pri izbranih vrtljajih jecelotni strojni

    čas obdelave ob izračunu znašal 0 h 2 min 21 s. Na sliki 37 je prikazana simulacija rezkanja

    utora za moznik na gredi.

    Slika 36: Izbira rezkarja

  • Univerza v Mariboru‒ Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

    30

    Slika 37:Rezkanje utora za moznik

    5.4.1 Generiranje G-kode ter tabela orodij za izdelavo utora moznika gredi

    Generirana G-koda za izdelavo utora gredi je priložena v prilogi. Tabela orodja za izdelavo

    utora moznika gredi je prikazana v spodnji tabeli:1. ime orodja, 2. pozicija orodja, 3.

    podajanje, obrati in vklop emulzije, 4. začetna globina obdelave, 5. končna globina obdelave,

    6. predviden izračunan čas obdelave operacije.

    FREZALO WHM FI 8

    T4008 D4008 H4008

    S=3000 F=300 hl:EMULZ.

    ZAC. GLOB.: Z21

    KON GLOB.: Z16.1 ČAS OBDELAVE: 0 h 2min 21 s

    1

    2

    3

    4

    5/6

  • Univerza v Mariboru‒ Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

    31

    6 ZAKLJUČEK

    Naloga obravnava bistvene sodobne tehnologije ter načine njihove uporabe. CNC-

    programiranje namreč zahteva ogromno znanja na področju postavitve koordinatnega

    sistema, 2D- in 3D-geometrije, zgradbe programskega stavka ter soočanje s programskimi

    CAD/CAM-paketi.

    Med programiranjems programskim paketom Mastercam sem opazil kar nekaj prednosti,

    kajti MasterCam ima zelo dobro razvit grafični vmesnik, ki nam, tudi če ne razumemo

    angleškega prevoda, slikovno prikaže pomen obdelave, za katero smo se odločili.

    Na preprosti gredi sem skušal predstaviti uporabo CAM-programiranja z operacijama

    struženja in rezkanja ter komentirati obdelovalne čase. Pri samem programiranju z

    MasterCam-om sem ugotovil, da se bistveno ne razlikuje od glavnega menija ter operacij od

    programskega paketa NX. Končni obdelovalni čas je močno odvisen od parametrov, ki smo

    jih podajali, ter orodja, ki smo ga imel na izbiro.

    Seveda bi lahko obdelovalni čas bistveno skrajšali, če bi podali večje rezalne hitrosti ter

    hitrosti podajanja orodja, vendar bi prišlo tudi do velike obrabe ploščic. MasterCamima zelo

    dobro razvito lastnost pri zapisu G-stavka,saj taoperaterju na CNC-stroju omogoča lažje

    vodenje programa pri obdelavi izdelka. Obdelovalni čas bi lahko skrajšali tudi, če bi imeli na

    voljo CNC-obdelovalni stroj z gnanim orodjem. Pri našem EMCO TURN 500 ni gnanega

    orodja, zato tudi nemoremo izdelati utora, ki ga moramo izdelati na CNC-frezalnem stroju

    Doosan DNM 6700, pri čemer pride tudi do časovnega prevpenjanja.

    Pri obdelavi stapomembna tudi spretnost in znanje delavca s CNC-strojem, saj je od tega

    odvisnahitost nastavitve stroja za obdelavo in kako se bo obdelovanec vpel v sam stroj. Pri

    tem se tudi bistveno podaljša obdelovalni čas izdelka.

  • Univerza v Mariboru‒ Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

    32

    7 VIRI

    [1]Karel Kuzman. Moderno proizvodno inženirstvo- priročnik. Ljubljana: Univerza v Ljubljani,

    2001.

    [2]Balič Jože. CAD/CAM postopki: univerzitetni učbenik. Maribor: fakulteta za strojništvo,

    2001

    [3] M. Brezočnik: Proizvodne tehnologije – Osnove posebnih postopkov obdelave, Fakulteta

    za strojništvo, Univerza v Mariboru, 2011

    [4]Zapiski predavanj pri predmetu CAM postopki, Univerza v Mariboru, Fakulteta za

    strojništvo, Maribor. Dosegljivo : https://estudij.um.si/mod/folder/view.php?id=34409

    [Datum dostopa: 17.7.2017]

    [5]Pahole, I., Ficko, M. 2004. Programiranje numerično krmiljenih strojev -

    struženje. Maribor: Fakulteta za strojništvo, 2015

    [6] NX: Simens PLM Software. [splet], Dosegljivo :

    https://www.plm.automation.siemens.com/en/products/nx[Datum dostopa: 10.7.2017]

    [7] Mastercam CAD/CAM Software [splet], Dosegljivo: http://www.mastercam.com/en-us/

    [Datum dostopa: 17.7.2017]

    [8] Računalnisško podprta proizvodnja, slike [splet], Dosegljivo:

    https://www.google.si/search?q=cad+cam&rlz=1C1CAFA_enSI726SI726&tbm=isch&tbo=u&s

    ource=univ&sa=X&ved=0ahUKEwiq_sAxJvWAhXGCsAKHRezAKQQsAQIYQ&biw=790&bih=77

    4[Datum dostopa: 10.7.2017]

    [9] Simulacija obdelave in zapis G-kode. [splet], Dosegljivo :

    https://www.solidworld.si/izobrazevanje/video-navodila/solidcam/solidcam-

    prvikoraki?video=769[Datum dostopa 23.7.2017]

    https://estudij.um.si/mod/folder/view.php?id=34409https://www.plm.automation.siemens.com/en/products/nxhttp://www.mastercam.com/en-us/https://www.google.si/search?q=cad+cam&rlz=1C1CAFA_enSI726SI726&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ved=0ahUKEwiq_sAxJvWAhXGCsAKHRezAKQQsAQIYQ&biw=790&bih=774https://www.google.si/search?q=cad+cam&rlz=1C1CAFA_enSI726SI726&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ved=0ahUKEwiq_sAxJvWAhXGCsAKHRezAKQQsAQIYQ&biw=790&bih=774https://www.google.si/search?q=cad+cam&rlz=1C1CAFA_enSI726SI726&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ved=0ahUKEwiq_sAxJvWAhXGCsAKHRezAKQQsAQIYQ&biw=790&bih=774https://www.solidworld.si/izobrazevanje/video-navodila/solidcam/solidcam-prvikoraki?video=769https://www.solidworld.si/izobrazevanje/video-navodila/solidcam/solidcam-prvikoraki?video=769

  • Univerza v Mariboru‒ Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

    33

    8 PRILOGE

    V prilogah je priloženo:

    NC- program

    ORODNI LIST ZA EMCO TURN 500

    ORODNI LISTZADoosan DNM 6700

    RISBA GREDI

  • Univerza v Mariboru‒ Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

    2