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