Carte CNC

Introducere Utilizezi prelucrarea in 5 axe?Magazinul tau ar putea beneficia de eficienta si puterea pe care o ofera prelucrarea in 5 axe?Majoritatea oamenilor nu imbratiseaza aceasta tehnologie in lipsa adevaratei intelegeri a practicilor in 5 axe.Exista multe conceptii gresite commune cu privire la aceasta tema, si intentia acestei carti este de a demitiza prelucrarea in 5 axe si aduce la indemana oricui interest pentru utilizarea tehnologiei la intregul sau potential.Informatiile prezentate in aceasta carte au fost culese timp de 30 de ani de maini experimentate in industria de fabricare a prelucrarii metalelor- tarile de corespondenta,continente si mai multe limbi(atat umane cat si Gcode).Autorul a lucrat in Ungaria,Germania,Canada si Statele Unite ale Americii ,specializat in rezolvarea mai multor axe.El a petrecut mai multi ani configurand,programand si reparand echipamentul CNC si a folosit un numar diferit de sisteme CAD/CAM. El a lucrat independent in calitate de consultant in axe multiple, precum si direct pentru CGTech(fabricantii VERICUT) si CNC Software Inc.(fabricantii MASTERCAM) Autorul a instruit nenumarate clase pentru pregatirea de axe multiple in ultimul deceniu.Aceste clase au acoperit subiecte cum ar fi operarea echipamentului CNC,programarea echipamentului CNC, atat manual cat si cu sisteme CAD/CAM, precum si construirea de masini virtuale cu sisteme de verificare diferite.Pe parcursul anilor, autorul a intalnit multi profesionisti din intreaga lume si a realizat ca toti au aceleasi intrebari,idei preconcepute si probleme atunci cand vine vorba de prelucrarea in 5 axe.Nevoia de informatii impartiale pe aceasta tema a devenit evidenta. Pana in acest moment,cel mai bun mod de a obtine informatii cu privire la prelucrarea in 5 axe a fost de a vorbi cu colegii din industrie, in speranta ca vor sa impartaseasca ceea ce au invatat.Vizitarea spectacolelor industriale de comert si vorbirea cu furnizorii de masini unelte si CAD/CAM sunt alte optiuni – cu exceptia faptului ca aceste personae vor da toate punctele lor de vedere individuale si vor promova propria masina sau solutie.Toata lumea pretinde ca au cea mai buna cursa de soareci, si ramane la latitudinea individului de a alege pe cel potrivit. Aceasta carte nu este un manual de instruire pentru orice anumita masina sau un system CAD/CAM.Mai degraba,aceasta este o imagine de ansamblu asupra timpurilor de masini multiaxa si metodele commune de control pe care sistemul CAD/CAM il utilizeaza pentru a conduce masinile.Cartea va va ghida prin acest taram,de la baza la concept complexe si va furniza informatii pentru a va ajuta sa alegeti unealta corecta,inclusive masina,metoda exploatarii,sistemul CAD/CAM, precum si pachetul de masina de simulare care se va potrivi cel mai bine aplicatiei specific dvs.Cartea contine numeroase ilustratii pentru a va ajuta sa puneti in aplicare exact aceste unelte.

Secretele prelucraraii in 5 axe

1

Secretele prelucraraii in 5 axe

2

Istoria prelucrarii in 5 axe Cu mult inainte de aparitia operatorilor CNC,4-5-6-12 si masinile cu mai multe axe,prevazute ca masini multi axa,au fost utilizate.Axele individuale au fost controlate mecanic prin parghii de echitatie pe placi de came.Unele masini au avut mai mult de 12 placi cu came,controland nu numai uneltele si miscarile de rotatie,impingerea si scoaterea pieselor de lucru fixe.Aceste masini au fost greoaie,consumand de asemenea mult timp pentru configurare,dar erau perfect potrivite pentru o productie in masa. Primele masini NC(cu control numeric fara memorie interna) erau greu de configurat si greu de operat,dar erau de asemenea potrivite pentru o productie in masa.In primul rand doar cele mai influente si consacrate magazine isi putea permite sa le achizitioneze.Programarea era lunga si cu erori in aplicarea procesului.In curand constructorii de masini au adaugat memorie interna controlarilor si apoi au adaugat abilitatea de a executa logica ramificarii in cerc si pentru a solicita subrutine din alte subrutine.Era posibil sa foloseasca aceste macrolimbaje direct pe masina si sa schimbe repede configurarile in special pentru partile uzuale.Diferiti constructori de masini au dezvoltat solutii variate care au creat un numar de limbaje de programare CNC(control numeric cu memorie interna).Companiile cu nume familiare precum Fanuc ,Acramatic ,Heidenhei,Siemens,Mazatrol ,etc, toate au dezvoltat propriul limbaj iar toate acestea au ajuns repede la un rezultat.Cateva magazine lucrau la 10 masini cu 8 limbaje diferite.Daca o sarcina se repeta si masina originala care trebuia programata era ocupata,un nou program trebuia sa fie rescris datorita diferentelor de limbaj. In continuare,primele sisteme rudimentare CAD(Design asistat de calculator)/CAM(prelucrarea asistata de calculator) au fost dezvoltate.La inceput aceste solutii de programare au fost introduse de aceleasi companii care au dezvoltat controlorii.Imediat dupa interprinzatorii individuali au scris propriul program CAD/CAM.Acest salt a fost urias in tehnologie deoarece a permis inginerilor sa deseneze partile de lucru in programul CAD, sa genereze traiectorii in limbajul generic al sistemului CAM si apoi sa il traduca repede in multiple limbaje G-Code,folosind un processor adecvat. Acest progres a insemnat ca masinile CNC nu mai reprezentau exceptia, ci incepusera sa devina o norma.Ele nu erau numai folosite pentru o productie masiva, ci devenisera multilaterale exacte si accesibile. Masinile cu multe axe au trecut prin acelasi proces similar dar din cauza ca acestea erau mai complicate,procesul dura mai mult.La inceput masinile erau scumpe

Secretele prelucraraii in 5 axe

3

la achizitie si intretinere si de asemenea greu de programat.Doar companiile mari aerospatiale aveau nevoia,banii si personalul care sa se ocupe de aplicatiile cu axe multiple.Unele companii au mentinut propriile procese indeaproape monitorizate pentru a castiga avantaj.Multe pachete de programare au fost facute in afara necesitatilor – doar pentru a rezolva o provocare a aplicatiei.Programarea,in general,este mereu aproape de tehnologie – impingand limitele posibilitatilor de programare si restrictilor componentelor. Astazi,sunt multi constructori de masini care ofera o varietate de echipamente pentru masinile cu multe axe ,intr-o variatie de configuratii, calitate si pret.Calculatoarele au devenit foarte accesibile si sistemele CAD/CAM ofera acum excelente strategii pentru taierea multiaxe cu un control excelent al uneltelor si parghii importante dupa procesare.Ca si rezultat chiar si magazinele mici pot face si implementa masini multiaxa. Majoritatea constructorilor de masini extind productia si iau in considerare noi tehnologii.Multe cred ca este absolut necesar sa existe o competitie pe piata globala ,in special impotriva tarilor in care mana de lucru este ieftina.Aceasta atitudine a rezultat din cresterea vanzarilor masinilor cu multe axe si cativa constructori de masini,acum, au clienti pe liste de asteptare pentru masinile cu multiple axe.Prelucrarea in mai multe axe isi dezvolta constant campul de lucru aproape cu posibilitati infinite.

Greseli uzuale Majoritatea persoanelor asociaza cuvantul “ 5 axe” cu niste notiuni complicate precum acelea pentru pompa de inductie ilustrata in figura 1-1 si 1-2 si tehnicile de programare cerute.Acest punct de vedere este intarit prin vizitarea oricarui show-room industrial in cadrul caruia se pot vizualiza ambii producatori de masini si vanzatori CAD/CAM prezentand cele mai complicate creatii.

Figura1-1 Exemplu de configurare a pompei de inductie

Secretele prelucraraii in 5 axe

4

Figura 1-2 Exemplu de design al pompei de inductie In realitate,majoritatea utilizatorilor masinilor cu 5 axe nu fac nici macar un rotor sau porturi de final pentru varful cilindrului motor care actioneaza.Majoritatea partilor masiniilor folosesc simple metode de gaurire in 3 axe,conturare si rutinei de frezare in timp ce se realizeaza ocazional rotirea unei parti intr-un macanism de indexare rotativ cum este ilustrat in figura 1-3 si 1-4.Parti foarte elaborate pot fi de asemenea prelucrate prin aplicarea unei traiectorii 3D si angajarea unei parti de lucru din diferite unghiuri prin indexarea unei mase rotative.

Figura 1-3 si 1-4 Exemple de pozitionare a piesei de lucru Utilizarea unei masini cu mai multe axe va simplifica notiunile cerute,efortul programarii si numarul de fixari cerute pentru prelucrarea complexa a pieselor de lucru.Ca si alte beneficii sunt incluse :eliminarea a multiple configurari,precizie ridicata si o mai buna finisare a suprafetei.

Secretele prelucraraii in 5 axe

5

Multe magazine realizeaza piese de lucru prin mutarea manuala a acestora pe alte suprafete ale masinilor cu 3 axe.Comparat cu aceasta procedura, productia poate fi crescuta foarte mult fara mult efort prin utilizarea unei masini cu 4 sau 5 axe.Daca doar o singura sau dubla masa de indexare rotativa ar fi adaugata doar editari nesinsemnate ar fi necesare pe campurile CNC.Exemplele sunt prezentate in figurile 1-5 si 1-6.

Figura 1-5 si 1-6 A treia parte a mecanismului de rotatie Mutarea la mecanismele cu mai multe axe cere gandire in spatiu in defavoarea spatiului plan.Masinile cu axe multiple au fost dezvoltate pentru tipul de activitati de indexare aratate in figura 1-7 si 1-8 utilizand anumite tipuri de piese fixe.

Figura 1-7 Exemplu de piesa fixa

Secretele prelucraraii in 5 axe

6

Figura 1-8 Exemplu de pozitionare in 4 axe De indata ce ati intrat in domeniul multiaxelor,noi usi se vor deschide pentru magazinul dvs. Compania dvs va devenii repede mai specializata si mai abila sa realizeze munca mai complexa. Inainte de toate in magazinul dvs va incepe sa preia comenzi din ce in ce mai numeroase si va fi nevoie ca acesta sa fie extins.

Propozitiile de mai sus erau adevarate in trecut dar nu si in prezent.Daca acum detineti un sistem CAD/CAM sunt destul sanse ca dvs sa aveti deja capacitati de pozitionare in 5 axe.Majoritatea sistemelor CAD/CAM include aceste capacitati in pachetul de baza.De multe ori este doar o problema de practica care este ceruta pentru a incepe procesul de lucru. Cand achizitionati un sistem CAD/CAM faceti-va siguri ca ati ales o companie cu reputatie care isi ia angajamentul sa suporte pregatirea prealabila a folosirii sistemului.Amintiti-va ca sistemele CAD/CAM sunt doar alte unelte in zona dvs de lucru.Puteti cumpara unelte desebite care sunt foarte capabile dar vor fi fara folos daca nu stiti sa le utilizati.Suportul local poate fi la fel de bine o caracteristica importanta a noii unelte.

Secretele prelucraraii in 5 axe

7

Daca realizati o simultaneitate de activitati cu mai multe axe pretul sistemului CAD/CAM va fi un factor putin important.Va fi necesara mai multa practica dar dvs ve-ti devenii capabil sa incarcati aproape dublu din piesele de lucru intr-o singura perioada a activitatii masinii.”Partea grea de folosit” reiese la practica-a fost usor sa invat cum sa utilizez prima masina CNC? Nu intrati in lumea masinilor cu mai multe axe printr-o activitate complexa si simultana.Daca deja detineti o masina cu 3 axe incepeti cu o singura sau dubla masa rotativa si aplicati tehnici de indexare.Ve-ti realiza piese mai repede ,mai corect si ve-ti fi capabil sa investiti in echipamente. Cand decideti sa cumparati echipament nou verificati daca puteti lega aceasta achizitie a sistemelor CAD /CAM la masinile deja detinute.Este de asemenea o buna oportunitate sa deveniti sigur ca sistemul dvs CAD/CAM foloseste limbajul specific masinii- cu alte cuvinte,ca detine procesorul indicat. Anumite companii cumpara echipament cu solutii cheie care asigura faptul ca activitatile lor va face ca productia sa fie gata inaintea expedierii catre producator.Multi fabricanti de masini unelte angajeaza echipe specializate de ingineri care lucreaza indeaproape cu sistemele CAD/CAM. Impreuna,echipele determina cel mai eficient mod de a prelucra o anumita piesa,bazata pe mai multi factori precum: material,cantitate,toleranta ceruta si disponibilitatea prelucrarii.

Motive pentru utilizarea masinilor cu multe axe Reducerea activitatii de configurare Un motiv important in utilizarea masinilor cu mai multe axe este reducerea timpului de configurare pentru piese precum cele prezentate in figura 1-9 si 1-10.O fixare pentru o operatie secundara este foarte costisitoare si cere mult timp.Majoritatea pieselor pot fi prelucrate din una sau doua configurari,eliminand nevoia de extrafixare si timp.

Figura 1-9 Exemple de pozitionare a partii cerute la prelucrarea in mai multe axe

Secretele prelucraraii in 5 axe

8

Figura 1-10 Piesa cere doua configurari diferite la prelucrare Corectitudine De fiecare data cand mutate o piesa de lucru de pe o suprafata fixa pe alta exista riscul dezaxarii fie in timpul configurarii fie in timpul operarii.Este foarte usor sa existe erori intre suprafetele prelucrate cand acestea sunt frezate in mai multe configurari.Folosirea maselor de indexare rotative sau masini cu mai multe axe,dupa cum aratam in figura 1-11 si 1-12, permite mutarea precisa a uneltelor scurte,rigide si a uneltelor de taiat care actioneaza cu viteza mare.Ma multe taieri pot fi realizate cu RPM si prin fluxul alimentarii in timp cele mai inalte nivele de corectitudine sunt mentinute.

Figura 1-11 Configurarea dublei rotati a masinii

Secretele prelucraraii in 5 axe

9

Figura 1-12 Configurarea dublei rotati a masinii O mai buna finisare a suprafetei Folosirea pieselor de lucru scurte va duce la o mai mica indoire a pieselor care de asemenea va minimaliza vibratia si va produce intr-un mod silentios si precis taieri.Cand folositi unelte de taiat cu varf rotund este recomandat ca punctul de contact sa fie mutat din varful uneltei de taiat care nu se invarte.Prin inclinarea piesei,asa cum este aratat in figurile 1-13 si 1-14 , piesa de lucru poate fi asezata pe o zona de taiere dorita care nu numai va imbunatatii finisarea suprafetei si repetabilitatea dar de asemenea va imbunatatii durata de viata a piesei.

Figurile 1-13 si 1-14 Prelucrarea acestor piese cere miscari simultane de taiere

Secretele prelucraraii in 5 axe

10

Deschidere de noi posibilitati Anumite parti sunt imposibil de taiat pe o masina cu 3 axe.Alte piese ar cere prea multe configurari pe o masina cu 3 axe ceea ce nu este profitabil.De indata ce magazinul dvs devine familiarizat cu munca de indexare dvs ve-ti fi capabil sa incepeti prelucrarea pieselor precum acelea din figurile 1-15 , 1-16 si 1-17 utilizand miscari simultane cu mai multe axe si va deschide pentru afacerea dvs noi posibilitati.

Figurile 1-15,1-16 si 1-17 Exemple de piese care cer miscari simultane pentru taiere

Secretele prelucraraii in 5 axe

11

Secretele prelucraraii in 5 axe

12

Cunoasterea masinii __________________________________________________________________ La ce va ganditi cand vedeti cuvintele “masina standard cu 5 axe”? Multe cuvinte impresionante sunt folosite in industrie atunci cand se descriu masinile cu 5 axe.Multe dintre ele includ:ghiduri esalonate, control dinamic constant, motoare servodigitale AC cu suruburi pre-tensionate care actioneaza mecanic linear printr-o miscare de rotatie, sistem de monitorizare permaneta a pozitiei,utilizare maxima a schitei,corectitudine pe termen lung s.a. Pentru a simplifica lucrurile vom spune ca sunt 3 componente majore ale acestor tipuri de masini.

Combinatia perfecta a caracteristicilor de mai sus va construi o rapida,corecta,usor de programat si operat masina CNC cu 5 axe.Multi producatori au petrecut multi ani incercand sa obtina combinatia perfecta si ca un rezultat al acestei activitati acum sunt multe variatii si solutii. Ilustratiile din figura 2-1 arata cateva din varietatile care exista in masinile existente in industria prelucrarii cu masini CNC.

Secretele prelucraraii in 5 axe

13

Figura 2-1 Aranjamente tipice ale masinilor CNC cu mai multe axe Configuratile masinii cu mai multe axe Aranjamentele aratate in figura 2-1 reprezinta configuratii uzuale dar nici una dintre ele nu este “standard”. Nu exista un lucru la fel precum o masina cu 5 axe standard.In primul rand sa stabilim definitia unei axe.Orice miscare controlata de un controlor NC,fie liniara,fie rotativa este considerata ca fiind ax.Pentru inceput,in ilustratia din figura 2-2 ambele axe rotative si teava sunt capabile sa se miste in aceeasi directie desi ele sunt controlate de 2 comenzi diferite.Miscarile din fata sunt controlate de Z iar acelea ale tevii de W.

Figura 2-2 Axul rotativ si teava rotativa se misca in jurul unor axe paralele

Secretele prelucraraii in 5 axe

14

Termenii de axe multiple si 5 axe sunt des utilizati alternativ si de asemenea aceasti termeni pot fi confuzi.Cel mai recunoscut termen in industrie este cel de 5 axe dar acesta poate duce in eroare deoarece posibilitatile standardelor cu 9 axe exista – fara adaugarea unui subsistem aditional.In plus o masina cu 4 axe este de asemenea considerata a fi o masina cu mai multe axe.In defavoarea titlului acestei carti cel mai corect termen al masinilor cu mai multe axe va fi folosit. Urmatoarea lista arata standardele industrie pentru directile si desenele clasice in 9 axe.

Secretele prelucraraii in 5 axe

15

Din pacate,anumiti constructori de masini respecta acest standard in moduri diferite.Anumiti constructori permit utilizatorului final sa schimbe directile de rotatie ale masinii si comportamentul.A treia parte rotativa a dispozitivului,dupa cum este prezentat in figura 2-3 si in oricare alta parte,poate fi achizitionat si montat unei masini in mai multe feluri.Rezultatul final al acestei flexibilitati poate cauza ambelor masini pentru aceeasi realizare si model printr-un comportament diferit al masinilor cu 5 axe. Fiecare masina este un compromis al aceluiasi fel .Directile rotative,pozitile de start si limitele vor fi diferite de la o masina la alta.Munca efectiva este modificata prin schimbarea acestor variabile.Anumite axe rotative pot fi rotate in ambele directi.Anumite axe vor alege directia rotativa bazata pe pozitia existent – cea mai scurta distanta impotriva distantei in sensul acelor de ceasornic sau in sensul invers al acelor de ceasornic.Anumite masini care sunt echipate cu parti dinamice rotative vor misca axa lineara in timp ce vor rota prima parte a procesului. Pentru a intelege complet aceste masini este necesar sa analizam fiecare masina ca si entitate unica,sa ne uitam la toate dedesubturile si sa intelegem cum a fost construit scheletul masinii.Trebuie sa stiti unde sunt realizate toate imbinarile,unde sunt localizate axele rotative,unde se gasesc pozitile 0 de rotatie,ce le face sa se miste si cum functioneaza intreaga masina. Diferiti producatori si sistemele CAD/CAM au nume diferite pentru aceleasi lucruri.Sa stabilim cativa termeni comuni care vor fi folositi in aceasta carte pentru a evita confuzia. Pozitionarea de start a masinii – Majoritatea masinistilor recunosc pozitia de baza ca fiind reprezentata de locul in care axele se misca cand pornesti masina si selectezi punctual 0.

Figura 2-3 Masina in pozitia de start X0.Y0.Z0.A0.B0.

Secretele prelucraraii in 5 axe

16

Pozitia 0 a masinii rotative – pe masinile cu mai multe axe,pozitia 0 a masinii rotative prezentata in figura 2-4 este la intersectia axelor/pivotilor rotativi.Acest punct poate devenii imposibil de atins pentru unele masini.

Figura 2-4 Prezentarea exacta a pozitiei 0 a masinii rotativ Programul pozitiei 0 – programul pozitiei 0 este partea data de sistemul CAM.

Figura 2-5 Alta vedere care arata relatia dintre pozitia 0 a masinii rotative si programul pozitiei 0

Secretele prelucraraii in 5 axe

17

La setarea,operarea si programarea masinilor cu mai multe axe este esential sa mentineti relatia perfecta intre pozitia de start a masinii si programul pozitiei 0. Daca masina nu are trasaturi special, programul pozitiei 0 si pozitia de baza a masinii ar trebuii sa coincida. Masinile cu mai multe axe ce se rotesc pot fi organizate mai departe intre 3 tipuri de masini:

Trebuie tinut minte faptul ca ideea principala a acestei carti este reprezentata de miscarea in cerc,desi linia dintre miscarea in cerc si cea a strungului se estompeaza din ce in ce mai mult in fiecare an.Acesta este un nou tip disponibil de masina care poate realiza mai multe actiuni,care poate face rotire,intoarcere si acestea se numesc masini de rotire/intoarcere. Pentru interesul simplicitatii ne vom axa doar pe masinile de rotatie cu mai multe axe. Masa/masa masinilor de rotatie cu mai multe axe Masa/masa masinilor de rotatie cu mai multe axe poate fi verticala sau orizontala.Toate miscarile de frezare ,exceptand axul, sunt realizate de masele acestor masini.Cea mai importanta masa rotativa detine o a doua masa rotativa, asa cum este prezentat in figura 2-6 de care este fixata piesa si partea care va fi prelucrata. Piesele de lucru actioneaza in acelasi fel cu orice masina conventionala cu 3 axe.Lungimea pieselor poate fi schimbata fara sa necesite o rescriere a datelor NC. Pe aceste masini,piesa este fizic rotata in jurul uneltei.Dispozitivele masinii de frezare trebuie sa fie capabile sa manuiasca greutatea pieselor si aceasta capacitate devine un factor important cand miscarile rapide trebuiesc realizate.Alta miscare este prezentata in figura 2-7. Exemplele prezentate reprezinta doar o mica parte a variatilor maselor.Majoritatea acestor masini au minim si un maxim de limite rotative pe

Secretele prelucraraii in 5 axe

18

axele rotative.Unele vor avea miscari de frezare limitate pe alte axe.Unele au chiar si capacitatea sa roteasca piesa de lucru asa cum ar face-o strungul. Masa/Masinile de masa sunt cele mai comune tipuri de masini cu mai multe axe.Majoritatea persoanelor vor intra in lumea masinilor cu 5 axe achizitionand un singur sau un dublu dispozitiv rotativ si vor inchide masina de frezare in 3 axe.

Figura 2-6 Simularea unui mecanism dublu rotativ fixat pe masa unei masini de frezare CNC standard cu 3 axe.

Figura 2-7 Partea a 3-a a mecanismului rotativ fixat pe masa unei masini de frezare CNC standard cu 3 axe

Secretele prelucraraii in 5 axe

19

Figura 2-8 A treia parte a unui mecanism rotativ singular si papusa mobila fixate pe masa standard a unei masini de frezare CNC cu 3 axe. Dupa prelucrarea unei parti a piesei de lucru este posibil sa inserezi partea rotativa la prelucrarea secundara si asa mai departe.Acest tip de activitate este numit indexare sau pozitionarea piesei.Anumiti producatori folosesc mecanisme specializate dublu rotative,precum acelea prezentate in figura 2-9,care este proiectat pentru prelucrarea interna a componentelor motoarelor cu ardere.

Figura 2-9 Mecanism specializat cu dubla rotatie folosit in industria motoarelor

Secretele prelucraraii in 5 axe

20

Masinile de masa sunt foarte capabile sa realizeze activitate de indexare/pozitionare si sunt egal capabile sa realizeze activitati simultane.Diferentele clare intre acestea 2 merita mentionate. Metoda indexarii tine piesa mult mai rigid fata de metoda activitatii simultane deoarece axele rotative sunt blocate in timpul prelucrarii.Cand o axa executa procesul de rotire,axa rotativa trebuie deblocata cu un M-Code specializat.Axa este apoi rotata si este blocata cu alt M-code inaintea inceperii prelucrarii.Aceasta secventa permite prelucrarii sa fie realizata intr-un mod cat mai rigid pozibil. Cand folosim tehnici simultane de frezare toate franele trebuiesc decuplate si masina va ajunge in modul liber.Din acest motiv este intotdeauna o buna idee sa utilizam tehnici de frezare pentru indexare/pozitionare atunci cand realizam schitele pentru taiere.

Pozitia 0 a masinii rotative In mod obisnuit pozitia 0 a masinii rotative reprezinta punctul de intersectie a doua axe rotative desi cateodata cele doua axe rotative pot fi compensate de o distanta specifica.Aceasta distanta trebuie sa coincida sau sa fie relativa partii date de punctual 0 al programului sistemului CAM. Pentru o configurare corecta,operare si programarea acestor masini este necesar sa gasim intersectia centrelor rotative ale axelor masinii.Unii producatori dar nu toti au valorile stantate pe dispozitivele rotative.Oricum aceste numere nu sunt folosite permanent ci trebuie schimbate in mod regulat.

Chiar si micile diferente vor duce la erori semnificative in continuarea procesului de dupa punctual 0.

Secretele prelucraraii in 5 axe

21

Aici sunt pasii care trebuie urmati: 1.Aducerea masei indicatorului la nivelul 0 pe cealalta parte a masei,dupa cum este prezentat in figura 2-10 si 2-11

Figura 2-10 si 2-11 Metode de verificare a nivelului prin indicarea legarii ambelor parti ale mesei de lucru

Figura 2-12 Setarea la 0 a indicatorului de legare inaintea verificarii nivelului masei

Secretele prelucraraii in 5 axe

22

2.Gasirea punctului 0 al XY prin folosirea indicatorului de legatura.Punctul 0 XY si A in acest punct asa cum este prezentat in figura 2-13.

Figura 2-13 Gasirea punctului 0 al axelor XY si pozitia A pe masa de lucru 3.Rotati punctul A la peste 90 grade si atingeti diametrul exterior al mesei de lucru asa cum este prezentat in figura 2-14

Figura 2-14 Dupa rotatia axei A la 90 grade atingeti diametrul exterior al mesei cu indicatorul de legatura

Secretele prelucraraii in 5 axe

23

4.Rotiti axa A la 180 de grade din punctual pozitiei anterioare si asigurativa ca indicatorul indica 0 pe partea opusa.

Figura 2-15 Dupa rotatia axei A la minus 90 grade atingeti diametrul exterior al mesei cu indicatorul de legatura. 5.Mutati axa Z in directia opusa a razei masei rotative si setati manometru.Manometrul este utilizat pentru a compensa toate dimensiunile uneltelor la Z=0

Figura 2-16 Un manometru este construit pentru a reprezenta punctual 0 al masinii de rotatie,pentru permiterea setarii lungimii uneltelor .

Secretele prelucraraii in 5 axe

24

Aceasta locatie reprezinta punctual 0 al masinii rotative dupa cum este ilustrat in figura 217.

Figura 2-17 Pozitia 0 a masinii rotative stabilita de procedura schitata.

Este de observat faptul ca intersectia liniilor centrale ale dublei rotatii se gasesc deasupra mesei in exemplul dat.Aceasta locatie va fi diferita pentru fiecare masina chiar si la acelasi producator.Este necesar ca pozitia sa fie verificata in mod regulat in special dupa un volum dificil de activitate sau dupa eventuale distrugeri.Anumite neintelegeri pot cauza erori mari datorita faptului ca pozitionarea uneltelor este masurata din acest punct de intersectie. Toate sistemele de coordonare active se refera de asemenea si la pozitia de suprapunere sau sistemul de coordinate local,ca de exemplu, G54 – 59 sunt importante pentru punctual 0 al masinii rotative. Ar fi indicat sa setati una din pozitile de suprapunere aici astfel incat aceasta va fi inregistrata in registru permitand utilizarea imediata prin folosirea inserarii manuale a datelor. De exemplu : G90 G54 XO. YO . AO . CO.

Secretele prelucraraii in 5 axe

25

Figura 2-18 Relatia dintre punctul 0 al masinii rotative si punctual al programului Anumite sisteme CAM numesc aceasta pozitie World Zero,Master Zero sau Origin.Partea cea mai importanta care trebuie retinuta este sa desenati piesa in aceasi pozitie specifica legata de World Zero asa cum sta pe masina legata de punctual 0 al masinii rotative. Pozitii de suprapunere Pozitiile de suprapunere sunt des folosite pentru pozitionare.Aceste pozitii,prezentate in figura 219, sunt sisteme de coordonare active temporare si sunt setate in relatia cu diferite fete ale partii de lucru , cu suruburile cu cap rotund si cu diblu.

Figura 2-19 Desen care prezinta cateva din coordonatele sistemului local folosit in programarea CNC

Secretele prelucraraii in 5 axe

26

Avantajul folosirii acestor coordonate locale este ca puteti foarte usor urmarii programul pe display-ul cotrolorului pentru ca valorile absolute prezentate aici vor reflecta valorile relative ale fiecarei pozitii locale de suprapunere. Z +1.000 , de exemplu, va devenii 1000 (inch) deasupra fetei piesei de lucru. In ciuda faptului ca sistemele CAM folosesc toate conventii de nume diferite pentru sistemele de coordonare ele folosesc sistemul de coordonate local in moduri similar.Cateva din numele folosite de sistemele CAD/CAM includ: partea originala,coordonatele active ale sistemului, coordonatele locale ale sistemului,vizualizarea sistemului si originile uneltei plane. Dezavantajul utilizarii unui numar diferit de coordonate ale sistemului local poate duce la potentiale neintelegeri atunci cand se aleg manual pozitiile cu ajutorul unui indicator de legatura.Multi programatori folosesc doar o coordonata a sistemului pentru activitatea cu 5 axe.Ei folosesc punctual 0 al masinii de rotatie ca parte originala si lasa sistemul CAM sau controlorul masinii sa calculeze miscarile speciale certe.Daca o piesa este localizata in aceeasi pozitie in CAM si in masina,sistemul CAM este capabil sa genereze un cod corect. Avantajul folosirii unui singur sistem de coordonate este acela ca piesa trebuie indicate numai o data.Dezvantajul este acela ca devine greu de vizualizat urmarirea programului pe display-ul controlorului masinii.Sistemul va trebuii schimbat la distanta de parcus pentru o utilizare mai sigura. Folosirea unei masini in 5 axe ca o verificare a sistemului devine ineficienta,dificila si foarte periculoasa.Se gasesc multe pachete de soft pentru simularea masinii care pot salva mai mult timp si bani,dar aceste lucruri le vom dezbate in alt capitol. Diferentele de fixare a masei dinamice rotative Problema Sistemul CAM genereaza un cod pentru o anumita pozitie al programului in punctul 0 ,relativa la centrul de rotatie al masinii in punctul 0.Operatorul masinii poate executa codul mai tarziu,pe tura de noapte,la o alta locatie (punctul 0 al piesei).El sau ea pot sa nu fie capabili de a plasa piesa exact acolo unde programatorul CAD/CAM este destinat sa fie.In cazul in care operatorul nu are acces sau capacitatea de a face schimbarea,atunci aceasta munca va trebui sa astepte sa fie furnizat un cod nou. Sistemele moderne CAD/CAM pot calcula cu usurinta noul cod,daca piesa este mutata.Dar asa cum sa mentionat anterior,piesa va trebui sa fie mutata exact in aceeasi pozitie in sistemul CAM si apoi codul va trebui sa fie recalculat.

Secretele prelucraraii in 5 axe

27

Solutia Daca operatorul nu are acces la sistemul CAM si devine greu de pozitionat piesa pe masina ,va fi necesara o noua optiune pentru a compensa diferenta dintre cele doua pozitii.Optiunea este numita Diferenta de fixare a masei dinamice rotative. Cand diferenta de fixare a masei rotative este activata la nivelul controlorului punctul 0 al programului ( dat de sistemul CAM) este setat sa corespunda sumelor setului de prindere a diferentelor dupa cum este aratat in figura 2-20. Aceasta compensatie reprezinta distanta dintre centrul de rotatie si punctul 0 al piesei si care trebuie sa ia in considerare unghiul mesei rotative.Aceasta functie este convenabila deoarece prelucrarea pe mai multe fete poate fi executata prin setarea unui punct ca si referinta cand se realizeaza prelucrarea unei piese de lucru complexe.

Figura 2-20 Potentiale probleme in stabilirea compensatiilor masei dinamice rotative Sunt 2 moduri de folosire a diferentelor de fixare a masei dinamice rotative: 1.Setati manual suma diferentelor ce trebuiesc fixate pe ecranul diferentei de fixare al masinii,cum este prezentat in figura 2-21

Secretele prelucraraii in 5 axe

28

Figura 2-21 Ecranul diferentelor de fixare al masinii CNC 2.Specificati valorile in programul de prelucrare(G-Code) Suma diferentelor de fixare reprezinta distanta dintre centrul de rotatie si punctul 0 al piesei de lucru utilizat de programul CAM ca si program 0 al piesei.

Cand utilizati modul G90 valorile specificate sunt deja setate. Cand utilizati modul G91 sumele valorilor specifice si urmatoare sunt setate.

Secretele prelucraraii in 5 axe

29

Activarea diferentelor de fixare ale masei rotative dinamice:

Codul G alaturat prezinta un exemplu:

Figura 2-22 Exemplu de cod G pentru setarea diferentelor de fixare a masei dinamice rotative

Daca masina nu are optiunea mentionata mai sus geometria CAD va trebui sa fie mutate iar codul G rescris in sistemul CAM. De observat ca exemplul mentionat mai sus este pentru controlorii Fanuc.Alti controlori au o varietate de nume pentru asta si pentru alte functii similare.

Secretele prelucraraii in 5 axe

30

Varful/Masina maselor de frezare cu mai multe axe Dupa cum sugereaza numele aceste masini au o masa rotativa si un ax inclinat.

Figurile 2-23,2-24,2-25 Exemplu de varf/masa masinii de prelucrat cu mai multe axe, care au masa rotativa si capetele axului inclinat.

Secretele prelucraraii in 5 axe

31

Varful/Masele masinii sunt fara indoiala cele mai capabile dintre cele 3 grupuri illustrate si pot prelucra piese grele si mari.Pe anumite masini masa rotativa poate fi sustinuta printr-o pauza constanta care poate rotii partea doar in jurul propriului ax.Capatul axului pivotant sustine greutatea piesei.Trebuie sa fie capabil sa mentina presiunea taierii si sa manuiasca unealta de lucru. Aceste masini sunt de asemeanea potrivite si pentru indexare si pentru activitate simultana.Unele au capacitatea sa calculeze substitutia interna a axei,sa activeze piesele in programul 2D si sa incline planul in jurul unui diametru cu 4 axe. Cum functioneaza substitutia axei? Substitutia axei este prezentata in figura 2-26 si este realizata prin urmatoarea procedura. ● Masurati diametrul axei A si multiplicatil prin Pi pentru a gasi circumferinta ● Desenati un dreptunghi unde partea Y reprezinta circumferinta iar partea X reprezinta lungimea piesei ● Creati geometria de taiere in interiorul acestui dreptunghi ● Creati o traiectorie in 3 axe XYZ si activati substitutia axei prin definirea diametrului axei A

Pe un controlor Bostomatic de exemplu acest rezultat este obtinut prin adaugarea a doua linii ale codului.

Figura 2-26 O piesa produsa prin mijloacele substitutiei axei Dupa ce aceste coduri sunt citite toate axele Y vor fi inlocuite prin miscari de rotatie a axei A.Daca masina nu are aceasta capacitate acelasi proces poate fi realizat cu orice sistem CAD/CAM modern. Axele rotative ale acestor masini au de obicei miscari de rotatie nelimitate.Anumite masini pot chiar invarti piesa de lucru ca si strungul.Axa secundara pivotanta are o limita de urcare si de coborare.Pentru a realiza o setare corecta,operare si programare

Secretele prelucraraii in 5 axe

32

a acestor masini este necesar sa gasim intersectia axelor rotative si pivotante.Cateva exemple a pozitie 0 a masinii sunt aratate in figurile 2-27 , 2-28 si 2-29.

Figura 2-27,2-28 si 2-29 Exemple de masini cu axele in pozitia 0 Este de observat ca fara luarea in considerare a uneltei toate aceste masini aliniaza fata axului cu centrul axei rotative in timp ce punctul centrului pivotant este la o anumita distanta fata de acest centru.Aceasta distanta este usual numita distanta pivotului.Lungimea manometrului reprezinta distanta de la varful axului la varful uneltei. Suma dintre distanta pivotului si lungimea manometrului este punctul de control al uneltei rotative care trebuie sa fie realizata in 3 unghiuri pentru fiecare pozitie in 5 axe a traiectoriei.Figurile 2-30 si 2-31 prezinta exemple de rotatie B90 cu si fara punct de control al uneltei rotative.

Figura 2-30 Exemplu de rotatie B90 fara punctul de control al uneltei rotative,si figura 2-31 B90 fara punctul de control al uneltei rotative active

Secretele prelucraraii in 5 axe

33

Axele lineare ale masinii trebuie sa se miste in jurul axelor X si Z pentru a mentine piesa stationara in spatiu in timp ce se executa miscarea de pivotare B90.Sistemele CAM vor realiza calculele necesare in timpul procesarii posterioare.Anumite masini au capacitatea de a calcula automat miscarile necesare bazate pe compensatia prezentata in figura 2-31 , capturata in registrul controlorului.

Figura 2-32 Compensatii in mai multe axe

Secretele prelucraraii in 5 axe

34

Figura 2-33 Relatia dintre punctul central al uneltei si piesa care ramane constanta

Secretele prelucraraii in 5 axe

35

Anumite capete/mase de masini vor folosii punctul de control al uneltei rotative si diferentele de compensat ale uneltei dinamice rotative in mod simultan.In timp ce punctul de control al uneltei rotative configureaza pozitia uneltei ca si distanta de la capatul rotativ (distanta pivotanta + lungimea manometrului) , punctul de control al uneltei rotative compenseaza distanta relativa a piesei de la punctul 0 al masinii rotative la pozitia actuala. Daca masina nu are punct de control al uneltei rotative,pentru a evita repetarea postarii cand uneltele sunt schimbate este mai bine sa setam dinainte toate uneltele la aceeasi lungime cand este posibil. Capatul/Capatul masinilor de frezare in mai multe axe Toate miscarile de rotatie/pivotare sunt executate de varful axului masinii.Aceste masini pot fi verticale,orizontale si au miscari limitate.Anumite masini pot schimba capetele nu numai uneltele.Capetele pot fi drepte,la 90 de grade sau continuu indexate.Cateva exemple sunt prezentate in figura 2-34.

Figura 2-34 Exemple de capete ale masinii

Secretele prelucraraii in 5 axe

36

Toate capetele/capetele masinii au comportament diferit bazat pe instalarea individuala a setarilor.Directile rotative,limitele,retragerile,terminarea rotatiei si mentinerea singularitatilor pot fi eronate din cauza setarilor fabricii.Cea mai importanta dimensiune ceruta este rotatia/pivotarea punctului central care este masurat de la varful axului la varful pozitiei de rotire.Producatorii de masini ofera o valoare nominal dar este esential ca aceasta valoare sa fie dublu verificata in special daca este un numar rotund cum ar fi 10.Rotunjimea numarului reprezinta un indiciu ca numarul nu este corect.

Gasirea distantei pivotului 1.Mai intai asigurati-va ca varful masinii este intr-o pozitie verticala perfecta prin atingerea masei masinii cu un indicator de legatura apoi rotate indicatorul.Indicatorul ar trebui sa citeasca 0 in jurul intregului cerc dupa cum este prezentat in figura 2-35.

Figura 2-35 Indicarea pozitiei vertical 2.Plasati un diblu cu diametrul 1.000 la unealta care tine piesa cu un manomeru de lungime. 3.Atingeti indicatorul de legatura asa cum este prezentat in figura 2-36.Un atasament plat poate fi de folos.Setati indicatorul la 0 si inregistrati valoarea lui Z pe ecranul controlorului.Il vom numi valoarea Z maxima.

Secretele prelucraraii in 5 axe

37

Figura 2-36 Atingerea pistonului indicatorului de legatura este usurata de detinerea partii plate a pistonului ● Nu mutati masina pe axa X.Mutati doar axele Y si Z.Mutati pe un punct sigur axa Z si rotate axa A la 90 de grade pe o pozitie orizontala.In continuare mutati pe axa Y in plus si pe axa Z in minus directile pana veti obtine pozitia prezentata in figura 2-37.

Figura 2-37 Pozitia Z minima Inregistrati aceasta valoare a lui Z pe ecranul controlorului si numitil Z minim.

Secretele prelucraraii in 5 axe

38

Ar trebuii sa aveti urmatoarele valori:

Aceasta distanta va fi utilizata de procesarea posterioar.Majoritatea sistemelor CAM vor indruma punctul pivot si vor trebui sa calculeze locatia uneltei pentru fiecare pozitie programata.Locatia uneltei reprezinta distanta pivotanta plus lungimea manometrului de la punctul pivot la toate situatile si trebuie realizata in 3 unghiuri bazanduse pe unghiurile de rotatie/pivotare.Chiar si micile diferente ale distantei pivotului vor fi transformate in erori mari in programul final. Masinile in 4 axe Daca o a treia parte a unui mecanism de rotatie singular este plasat pe o masina de frezare in 3 axe acesta devine o masina cu 4 axe.Cea mai populara masina in 4 axe este aceea de tip orizontal prezentata in figura 2-38.

Figura 2-38 Centrul orizontal de prelucrare in 4 axe

Secretele prelucraraii in 5 axe

39

Aceste masini sunt cel mai des utilizate pentru munca grea unde piesele sunt fixate pe toate partile si prelucrate prin rotarea acestora in diferite pozitii.Aschile nu se depun pe piesa de lucru deoarece ele cad si sunt curatate prin intermediul unei duze strategic plasate in lichidul de racire. Exemplul din figura 2-38 prezinta schimbarea unui palet care este pozitionat in afara masinii permitand operatorului sa incarce piese de lucru si sa descarce piesele realizate in ciclul masinii.Un palet de incarcare elaborat permite asamblarea cu multiple dificultati asupra varietatii diferitelor activitati care sunt inainte pregatite sa fie introduse in ciclu.Acest aranjament permite o schimbare rapida a noii activitati fara sa fie nevoie ca masina sa fie oprita. Intretinere generala si problemele masinilor cu mai multe axe Este recomandat ca toate uneltele masinii sa fie pastrate curate si libere de obiecte care pot cauza distrugeri,aceasta regula fiind foarte importanta pe un echipament cu 5 axe.Realinierea rutinelor ar trebui realizata la un interval regulat de timp si mai precis dupa o activitate greoaie sau dupa o distrugere.O inregistrare a statisticilor vitale ale masinii ar trebui pastrata si operatorii ar trebui sa fie instruiti sa asculte noile sunete care apar in jurul axului sau a mecanismului rotativ. Anumite probleme includ: ● Cateodata franele sistemului rotativ pot ceda si ele nu se vor dezactiva.Mecanismul rotativ va lucra din ce in ce mai greu la rotatia dintr-o pozitie in alta si daca se realizeaza o activitate simultana, masina va ceda. ● Anumite linii centrale ale mecanismului dual rotativ nu se intersecteaza.Anumite dintre aceste diferente aparente sunt datorita design-ului dupa cum este prezentat in figura 2-39,iar altele nu.Daca erorile aparente sunt datorita design-ului, de obicei un numar mare de diferente poate fi observant cu ochiul liber.Daca nu este din cauza design-ului acestea nu vor fi observate.Nu trebuie sa se asume faptul ca linile centrale sunt intr-o pozitie buna,ele trebuiesc verificate.Eventuale erori pot fi compensate prin impunerea unei valori relevante la procesarea posterioara.

Figura 2-39 Exemplu de mecanism rotativ plasat in pozitia de compensare prin design

Secretele prelucraraii in 5 axe

40

Figura 2-40 Aceste mecanisme rotative par sa se intersecteze

● Anumite capete/tipuri de capete nu vor da cel mai bun randament.Pentru a verifica acest aspect aranjati masina cu punctul axului secundar vertical in jos dupa cum este prezentat in figura 2-41. Apoi rotati axa primara la 360 de grade.Indicatorul de legatura ar trebui sa indice 0 dupa aceasta miscare.

Secretele prelucraraii in 5 axe

41

Figura 2-41 Indicarea procesului de rulare Tipurile de masini descrise in acest capitol sunt construite de diferiti constructori de masini intr-o varietate de marimi,forme,calitati si preturi.Calitatea unei masini va fi reflectata cand se vor realiza miscari rapide,simultane si cu mai multe axe.O masina de buna calitate va executa aceste miscari repede intr-un mod de sincronizare tacut fara ca o axa sa astepte pe cealalta,fara reactii negative sau vibratii.Mecanismele rotative vor avea o epuizare minima si linile centrale rotative se vor alinia precis.Masinile mai ieftine pot executa miscari de pozitionare bune dar miscarile simultane vor deveni greu de realizat. Multi fabricanti vor scrie “repetabilitatea pozitionarii” in specificatii deoarece aceasta reprezinta o masura buna a calitatii masinii.O modalitate de realizare a verificarii repetabilitatii este aceea a setarii unui indicator pe masa masinii activandul la 0.Apoi dupa o rutina de 10 minute care a implicat toate axele masinii cu miscari de rotatie multiple se va termina cu intoarcerea la pozitia de start.Citirea indicatorului la 0 reprezinta certitudinea repetabilitatii pozitiei. Nu este necesar sa cumparati cele mai scumpe masini dar este necesar sa analizati nevoile curente si viitoare cand va ganditi sa achizitionati o masina cu mai multe axe.

Secretele prelucraraii in 5 axe

42

Masini de frezare cu 5 sau mai multe axe Majoritatea masinilor cu mai mult de 5 axe sunt construite pentru aplicatii de prelucrare specifice.Cateva exemple le includ pe cele prezentate in figura 2-42.

Figura 2-42 Cateva exemple de design-uri ale masinii cu mai mult de 5 axe Este posibil sa asamblati un sistem multiplu cu 9 axe si anumiti producatori au construit masini cu mai mult de 100 de axe.Multe dintre aceste axe sunt parte elaborata a sistemului de lucru si au parti care trebuiesc rotate din calea celorlalte componente ale masinii in timpul unui proces de prelucrare.Multe dintre aceste masini sunt controlate cu coduri M care activeaza subrutini presetate.

Secretele prelucraraii in 5 axe

43

Un exemplu simplu de subrutina este M06 care determina schimbarea uneltei.Observat de aproape ce se intampla pe orice masina cu un schimbator al uneltelor automat:Partile masinii se deplaseaza in locatii predeterminate,miscarile continue ale schimbatorului de unelte avanseaza spre o unealta specifica; o usa capacana poate fi deschisa,depinzand de masina;apoi un brat pivotant va schimba unealta intre ax si carusel.Aceasta intreaga coregrafie este doar una dintre macrocomenzile interne gata sa fie activate printr-un simplu cod ca M06.Pe masinile cu mai multe axe multe dintre aceste macrocomenzi interne sunt disponibile.In majoritatea cazurilor aceste macrocomenzi trebuie sa actioneze in sincron.

Secretele prelucraraii in 5 axe

44

Strategii de taiere __________________________________________________________________ Daca desene ale aceleiasi piese realizabile in mai multe axe au fost date la 5 programatori diferiti CNC,exista posibilitatea ca acestia sa gaseasca 5 solutii diferite de prelucrare a piesei.Variabilitatea reprezinta produsul experientei, disponibilitatea echipamentului in mai multe axe,sisteme CAD/CAM disponibile,uneltele,programarea,materialele si cantitatile. Ce face fiecare programator CNC atunci cand i se cere sa scrie un program pentru o piesa noua?El sau ea va crea o imagine mentala a piesei si bazandu-se pe acesti factori vor trece printr-o varietate de scenario incercand sa determine prelucrarea piesei.Aceste decizii vor include metode de prindere a piesei si partea pe care se va incepe prelucrarea.Programatorul va realiza intregul proces mental prin reducerea excesului de material de pe piesa de inceput pentru a o face libera.Majoritatea programatorilor vor lua in calcul mai multe idei si vor venii cu solutii multiple,eliminandule pe cele mai slabe,adaugand idei noi si apoi vor lua decizia finala.Acest intreg proces se intampla cu mult timp inainte sa se realizeze traiectoria actuala.Aceasta activitate de meditatie reprezinta cea mai importanta parte a intregului proces de prelucrare. Procesul descris mai sus este acelasi chiar daca este vorba de o masina in 3 axe sau cu mai multe axe.Marea diferenta o reprezinta suportul piesei.Suportul activitatii reprezinta prima decizie care trebuie a fi luata cand se prelucreaza pe o masina in 3 axe.Multi programatori ale masinilor cu mai multe axe vor plasa mai intai piesa pe o masina virtuala.Acest proces le permite sustinerea piesei in aer si simularea miscarilor masinii fara un suport al piesei in plan real pentru a vedea daca miscarile sunt posibile fara incalcarea limitelor de invelis a activitatii masinii.Piesa va fi mutata in spatiu pentru a obtine miscari optimizate si sincronizate.Plasarea finala a piesei si design-ul reprezinta ultimii pasi. De asemenea aceasta procedura nu este mereu posibila dar cand un program este predeterminat,efortul suplimentar va fi necesar pentru a ne asigura ca nu vor exista coliziuni intre program,unelte,tulpina,arbore sau suportul uneltei.Evitarea coliziunilor reprezinta un pas important in programarea in mai multe axe.Coliziunile se pot intampla nu numai in timpul taierii ci si in timpul schimbarii uneltelor,schimbarii paletilor sau retragerea manuala dupa un program care sa oprit abrupt.De exemplu dupa o cadere a sistemului unealta poate fi intr-o pozitie in care miscarea de retragere sigura este reprezentata de miscari simultane in mai multe axe.

Secretele prelucraraii in 5 axe

45

Singura parte importanta a programarii in mai multe axe este aceea ca timpul initial este consumat in luarea deciziei abordarii activitatii.Secventele prelucrarii trebuie sa fie simple sa nu devina complicate doar din prizma faptului ca detineti un echipament de ultima generatie,cel mai puternic sistem CAD/CAM sau buget nelimitat.Aici avem cateva intrebari care trebuiesc luate in considerare:

Se vor aplica limite fiecarei unelte din magazin.Esenta activitatii reprezinta concentrarea in jurul acestor limite.Diferenta dintre un bun programator si unul experimentat este ca acela mai experimentat a lucrat mai mult.Daca o idee nu functioneaza va fi incercata una noua pana cand o solutie perfecta va aparea.In ceea ce priveste sistemul CAD/CAM utilizat va trebui realizata o extrageometrie pentru a obtine rezultatele cele mai bune. Realizati activitatea de pregatire Timpul investit in pregatirea activitatii va devenii nepretuit intr-o activitate de lunga durata.De indata ce decizia a fost luata asupra modul in care activitatea se va desfasura este important sa organizam activitatea.Impartiti operatiunile in sistemul CAD/CAM si mutati geometria necesara la nivelele usor de recunoscut.Pregatirea va face posibila izolarea caracteristicilor individuale si va permite un flux de lucru concentrate. Realizati o lista a uneltelor Este foarte important sa realizati o lista a uneltelor pentru orice activitate.Incepeti prin analizarea gemetriei piesei.Gasiti cele mai mici fileuri.Masurati distanta dintre programul care determina minimul si maximul diametrului uneltei care poate fi folosit.Verificati ce unelte sunt disponibile in magazine pentru a vedea daca pot fi folosite , in special daca sunteti familiarizat cu performanta acestora.Daca trebuie sa comandati unelte realizati cercetari asupra performantei si Secretele prelucraraii in 5 axe

46

disponibilitatii.

Determinarea programelor Verificati programele disponibile,supervizarile si clemele.Utilizati supervizarile existente si programele oricand este posibil pentru a mentine costurile scazute.Echipamentul ar trebuii modelat in sistemul CAD/CAM si organizat in grupuri care pot fi accesate si incarcate pentru simularea virtuala cand cautarile sunt realizate in vederea descoperirii posibilelor coliziuni. Comparati masinile Daca mai mult de o masina este disponibila pentru realizarea activitatii ar trebuii sa realizati cateva comparatii.Printre verificarile initiale sunt limitarile invelisului,maximum RPM,viteza alimentarii si capacitatile controlorului. Cercetati optiunile de stocare Stocurile materialelor trebuiesc luate in considerare.Daca materialul nu va este familiar vor trebui effectuate cercetari pe diferite caracteristici ale taierii.Forma originala poate fi o bara, un cilindru,o piesa turnata sau o forjare si poate cere o anumita activitate de pregatire inaintea prelucrarii.

Secretele prelucraraii in 5 axe

47

Secretele prelucraraii in 5 axe

48

Indexarea traiectorilor cu mai multe axe __________________________________________________________________ Setarile folosind indexarea sau activitatea indexata sunt rigide si precise.Alte nume comune utilizate pentru aceste setari sunt prelucrarea sau pozitionarea 2+3 si activitate de rotire intr-un punct fix.Cu o activitate de indexare axele rotative si pivotante sunt utilizate doar pentru pozitionare si taierea (prelucrearea) are loc prin miscarea a numai 3 axe.Activitatea de indexare reprezinta “painea si untul” pentru industria prelucrarii in masi multe axe.Multe piese sunt produse masiv prin aceasta metoda de aceea reprezinta cel mai important concept cu mai multe axe.Represzinta o trecere usoara de la o setare multipla,o activitate in 3 axe la o singura setare de indexare.Imaginile din figura 4-1 prezinta cum o piesa poate fi prelucrata din mai multe unghiuri diferite fara sa fie nevoie sa fie inlocuit programul.

Figura 4-1 Imagini care prezinta prelucrarea piesei din mai multe unghiuri diferite fara ca programul sa fie inlocuit

Secretele prelucraraii in 5 axe

49

Figura 4-1a Imagini care prezinta prelucrarea piesei din mai multe unghiuri diferite fara ca programul sa fie inlocuit

Figura 4-2 Partea unei piese care ajuta aterizarea unui avion de viteza mare prelucrata cu setari de indexare

Secretele prelucraraii in 5 axe

50

Acest concept poate fi simplu dar de asemenea permite prelucrarea piesei cu o precizie complexa precum exemplele din figura 4-2 si 4-3.

Figura 4-3 O component aerospatiala prelucrata cu setari de indexare Metode de indexare Exista multe metode diferite de indexare si ele pot fi realizate simplu si operat manual,prin program de indexare.Dispozitivele rotative autonome in 3 piese sunt de asemenea disponibile si vor executa un preprogram de indexare a secventelor fiecarui ciclu.Ciclurile pot fi activate manual sau printr-un cod M.Daca una dintre aceste metode este utilizata va trebui acordata o atentie deosebita sincronizarii operatiunilor manuale cu codul NC.Exista oportunitati ample de realizare a unei greseli cu aceste metode.Figurile 4-4 si 4-5 reprezinta doua exemple de personalizare a programului de indexare.

Figura 4-4 si 4-5 Doua exemple de constructii personalizate,programe de indexare

Secretele prelucraraii in 5 axe

51

Cea mai buna metoda este integrarea totala,piesa in trei parti si dispozitivele rotative care vor executa comenzi rotative direct din codul NC. Pentru aceste metode centrul pivotului rotativ trebuie localizat precis (dupa cum este descris in capitolul 2). Figurile 4-6 si 4-7 prezinta cateva exemple de mecanisme ale unei masini rotative in 3 piesei.

Figura 4-6 si 4-7 Exemple de mecanisme rotative in trei piese Cea mai buna solutie este sa utilizati o masina cu mai multe axe daca una este disponibila.Aceste masini au frane pe axele rotative si pivotante care dau rigiditate in timpul prelucrarii.In mod uzual aceste frane sunt eliberate cand sunt realizate miscarile de pozitionare, dar de indata ce acestea sunt realizate, acestea sunt repuse in functie astfel incat masina poate sta in cel mai rigid mod in timpul taierii.Anumite masini nu sunt controlate numeric dar sunt capabile de indexare numai in anumiti pasi(de exemplu un grad) si ele opereaza des prin ridicarea de pe placa zimtata in timpul indexari.

Secretele prelucraraii in 5 axe

52

Figura 4-8 si 4-9 arata cateva exemple de masini cu mai multe axe si mecanisme rotative

Figura 4-8 si 4-9 Cateva exemple de component ale masinii rotative Pe unele masini varfurile care se invart pot fi schimbate repetat intre operatiuni.Exemplele prezentate in figura 4-10 pot fi drepte,setate la un unghi specific sau chiar ajustate continu la diferite unghiuri.

Figura 4-10 Capetele care se invart ale unor masini sunt fabricate drepte,la un unghi specific sau chiar ajustate continu la diferite unghiuri.

Secretele prelucraraii in 5 axe

53

Alte masini folosite mai ales in medicina sau industria aerospatiala sunt create pentru indexare si mentinerea piesei prin prinderea axelor in timpul prelucrarii.Exemple ale acestor categorii de masini sunt prezentate in figurile 4-11 si 4-12.

Figura 4-11 si 4-12 Anumite masini sunt create pentru indexare si prinderea piesei in timpul prelucrarii Indexarea simpla reprezinta un mod eficient pentru mutarea piesei intr-o pozitie de prelucrare in special cand este asociata schimbarii paletilor.Un schimbator de paleti poate fi simplu precum un mecanism de indexare rotativ singular.Poate fi de asemenea complex ca un transportor multipalet cu mai multe activitati nu numai una,actionand intr-o parte organizata.Aceste sisteme sunt flexibile in asa mod incat o noua activitate poate fi introdusa fara oprirea masinii dupa cum este prezentat in figurile 4-13 si 4-14.

Secretele prelucraraii in 5 axe

54

Figura 4-13 si 4-14 Noi activitati care pot fi introduse in sistem fara oprirea secventei cu acesti paleti schimbatori ai masinii.

Secretele prelucraraii in 5 axe

55

Cum pot manui sistemele CAD/CAM activitatea de indexare Inainte sa discutam despre aplicatile sistemului CAD/CAM este important sa stabilim cateva elemente importante in ceea ce priveste activitatea masinilor CNC. Inaintea inventiei sistemelor CAD/CAM codul G trebuia inserat manual.Activitatea de indexare era coordonata precum oricare alta activitate de programare singura diferenta fiind ca in unele momente erau inserate una sau doua axe.Majoritatea controlorilor masinii au abilitatea sa lucreze in multiple coordonate ale sistemului cunoscute de asemenea sub numele de pozitie de suprapunere.Aceste coordonate locale ale sistemului au fost si inca sunt utilizate intr-o multitudine de feluri.Una dintre cele mai simple cai este sa plasati mai multe programe si piese pe masina, sa stabilit sistemul de date pentru fiecare piesa in parte si sa introduceti coordonate locale in sistem asa cum este prezentat in figura 4-15.

Figura 4-15 Pozitionarea a doua programe cu piese pe o masina si inserarea coordonatelor locale individuale ale sistemului Exemplul de mai sus prezinta doar doua pozitii.Programele folosite pentru piese ar trebui sa fie aceleasi pentru ambele exemple exceptand faptul ca desemnarea coordonatelor locale ale sistemului va fi data pentru inceput de programul NC(de exemplu G54 sau G55 Fanuc).Diferiti controlori folosesc schite diferite pentru aceste pozitii de suprapunere dar toti lucreaza pe baza aceluiasi principiu.Depinzand de controlori numeroase pozitii de suprapuneri pot fi proiectate. Acest concept al suprapunerii este unul cu care multe persoane s-au luptat si cheia intelegerii acestui concept este reprezentata de prelucrarea cu mai multe axe si practica in programare.Avem o varietate de controlori si masini disponibile sa foloseasca acelasi concept desi au terminologii diferite in descrierea acestuia.

Secretele prelucraraii in 5 axe

56

Sistemul de coordonate al masinii Pozitia de start a masinii Simplu spus, pozitia de start a masinii reprezinta centrul universului masinii.Fiecare axa se va deplasa in pozitia de start si masina se va opri acolo.La aceasta pozitie de start in sistemul de coordonate absolut al masinii toate axele vor citi/arata 0.Fiecare miscare pe care axele masinii o realizeaza va fi relativa pozitiei de start.Fiecare pozitie capturata , ca si pozitie de suprapunere, va fi o pozitie relativa in sistemul de coordonate al masinii.De fiecare data cand o unealta este schimbata masina va trece printr-o miscare specifica predeterminata in acest sistem de coordonate al masinii. Pentru a stabili aceste pozitii de suprapunere ,prima menghina este pusa in functiune si verificata pentru a fi siguri si protejati inaintea pozitiei de prindere.Apoi piesa de lucru este plasata in menghina si menghina fortata sa tina strans piesa de lucru.Folosind un instrument de indicare a marginii centrul piesei de lucru va fi localizat asa cum este prezentat in figura 4-15.Ecranul care arata pozitia absoluta a masinii ar trebuii sa arate cat de departe sunt axele fata de pozitia de start.Pozitia trebuie sa fie capturata si masina trebuie sa isi aminteasca aceasta locatie.Masina isi va aminti prin distantele relative stocate in registru.Modul in care pozitile de suprapunere sunt capturate depinde de tipul masinii si de controlorul utilizat. Coordonatele active ale sistemului Pozitiile de suprapunere se pot muta si rota pe o suprafata plana atunci cand se afla intr-o masina cu mai multe axe.Ele pot fi de asemenea rotate prin intermediul axelor rotative si pivotante ale masinii.

Secretele prelucraraii in 5 axe

57

Figura 4-16 Mai multe pozitii de suprapunere realizate pe o piesa grea Exista doua moduri de utilizare a pozitilor de suprapunere,prima care este prezentata in figura 4-16 care ilustreaza o piesa grea.Fiecare parte data in sistemul prinderii piesei prezinta propriile coordonate locale ale sistemului.Multi programatori considera ca aranjamentul prezentat in figura 4-16 reprezinta cel mai bun mod de utilizare a pozitilor de suprapunere. Celalalt mod presupune aranjarea a unei singure coordonate in sistem pentru intreaga activitate asa cum este prezentata in figura 4-17.

Secretele prelucraraii in 5 axe

58

Figura 4-17 Coordonatele centrale ale sistemului aplicate pe o piesa grea Ambele metode sunt corecte si reprezinta doar o alegere personala in alegerea utilizarii uneia dintre ele. Cand trebuie prelucrata o singura piesa o metoda de preferat ar fi utilizarea metodelor coordonatelor active ale sistemului dar acest lucru tine de preferinte.

Figura 4-18 Coordonatele sistemului central pe o singura piesa

Secretele prelucraraii in 5 axe

59

Folosirea unei singure coordonate active a sistemului cere ca o singura pozitie sa fie indicata pe masina.Aceasta abordare simplifica procesul si diminueaza posibilitatea erorilor. Punctul central al masinii rotative Am stability deja ca fiecare masina are o pozitie de start care reprezinta centrul universului acesteia.Fiecare coordonata locala a sistemului reprezinta o locatie relativa in acel univers.De asemenea intersectia axelor rotative,cunoscute ca si punct central al masinii rotative, este o locatie relative in acest univers si pozitia acesteia este inregistrata in registru. Originea sistemul CAD/CAM Fiecare sistem CAD/CAM are de asemenea propriul univers.Toate au un punct 0, un sistem de coordonate Master,o origine a sistemului si asa mai departe.Precum masinile de unelte aceste locatii sunt prezentate sub diferite nume.Un lucru de care puteti fi sigur-nici una dintre ele nu va avea aceeasi pozitie de start ca si alta masina.Activitatea utilizatorului CAD/CAM si programatorului CNC este sa alinieze activitatile ambelor masini si ale sistemelor CAD/CAM. Daca metoda 0-unde coordonatele locale ale sistemului, care este punctul 0 al masinii rotative, sunt utilizate devine posibil de simplificat legatura dintre punctul 0 al sistemelor CAD/CAM si acea locatie.Piesa trebuie asezata in aceeasi pozitie relativa si orientata catre punctul 0 al sistemului masinii rotative si masina asa cum este prezentata in figura 4-19.

Figura 4-19 Punctul 0 rotativ unde cele doua linii central rotative se intalnesc

Secretele prelucraraii in 5 axe

60

Daca,pe cealalta parte, metoda pozitionarii multiple a suprapunerii este aleasa noi coordonate active ale sistemului trebuiesc create in sistemul CAD/CAM asa cum este prezentat in figura 4-20.

Figura 4-20 Relatia dintre piesa 0 la punctul 0 al masinii rotative Sincronizarea masinii si coordonarea sistemelor CAD/CAM Aceste coordonate active ale sistemului sunt echivalentul pozitilor de suprapunere realizate pe masina(de exemplu G54-59).Sisteme CAD/CAM diferite vor stabili coordonatele active in moduri diferite asa cum este prezentat in figura 4-21. Pentru a fi simplu de inteles urmatoarea descriere se va realiza in linii generale. Un sistem de coordonate activ poate fi stabilit prin alegerea unei entitati precum o parte rezistenta,un arc, doua linii,o suprafata normal,normala in jurul unei linii sau o suprafata plana.

Secretele prelucraraii in 5 axe

61

Figura 4-21 Coordonate multiple ale sistemului Una dintre diferentele intre programarea in 3 axe si o masina in mai multe axe reprezinta determinarea locului unde piesa va fi localizata pe masa masinii. Pe o masina cu mai multe axe trebuiesc date instructiuni exacte in ceea ce priveste pozitia relative a piesei catre punctul 0 al masinii rotative.Ca de obicei o programare nesemnificativa va duce la un drum lung.Evitarea coliziunilor intre unelte,suportul uneltelor,programele si componentele masinii vor fi unele dintre preocuparile majore.Crearea unei documentatii corecte asupra partilor piesei,menghinei,clemelor, uneltelor si suporturilor de unelte folosite va ajuta la evitarea posibilelor coliziuni.Gasiti punctul 0 al masinii rotative pentru fiecare masina din magazine si plasati programe pe acele masini virtuale in sistemele CAD/CAM.Nu este necesar sa modelati intreaga masina dar macar masa masinii ar trebuii modelata.O atentie speciala ar trebuii data tuturor pieselor asezate in acest univers(CAD/CAM si masina).

Secretele prelucraraii in 5 axe

62

Figura 4-22 Simulare completa a masinii Depinzand de programul CAD/CAM selectat este posibil sa modelati si sa simulate intreaga masina ca aceea prezentata in figurile 4-22 si 4-23

Secretele prelucraraii in 5 axe

63

Figura 4-23 Masina orizontala virtuala in 4 axe pentru activitati de simulare Este foarte important ca sfarsitul activitatii masinii sa fie modelat corect daca orice simulare este de folos.Prin sfarsitul activitatii intelegem capatul,programul si masa,cu alte cuvinte partile care se pot ciocni.Simularea va fi discutata in detaliu intr-un capitol urmator.

Secretele prelucraraii in 5 axe

64

Simularea traiectorilor in mai multe axe __________________________________________________________________ Multi oameni cred ca multiaxarea simultana reprezinta forma originala a prelucrarii in 5 axe cand de fapt nu este necesar ca toate axele sa fie mutate in acelasi timp pentru ca prelucrarea sa fie considerata in 5 axe.Chiar si simularea in 2 axe si miscarea de taiere rotativa pot fi considerate traiectorii in mai multe axe.

Desenul din figura 5-1 prezinta o prelucrare in doua axe a unui model de taiere pe o minge de bowling.Masina are doar un B inclinat si o axa C rotativa.Nu exista axa Z.De fapt aceasta miscare este controlata printr-un program cu cod M care are un mod active si inactiv-chiar sic and scade puterea uneltei asupra piesei sau o ridica la pozitia de referinta.

Figura 5-1 Setarea unei masini in 2 axe pentru tiparirea pe o minge de bowling Exemplul din figura 5-2 arata de asemenea o miscare simpla in mai multe axe,incat poate fi programata manual.Programul contine urmatoarele coduri:

Secretele prelucraraii in 5 axe

65

Figura 5-2 Exemplu simplu de configurare in mai multe axe

Figura 5-3 Schita prelucrarii simultane pe o masina in 4 axe-XYZA

Secretele prelucraraii in 5 axe

66

Figura 5-4 Configurarea masinii in 4 axe pentru taierea variabila a pasului filetului burghiului utilizand miscari pe XYZ si axa A. Simularea prelucrarii pe o masina in 4 axe este prezentata in figura 5-3 si o configurare pentru prelucrare a pasului filetului burghiului prin miscari in 4 axe ale XYZ si axei A sunt prezentate in figura 5-4. Figura 5-5 ilustreaza configurarea pe o masina similara combinand miscari simultane si utilizand un volant pentru a produce o component de mijloc folosind miscari in 4 axe XYZ si C.

Figura 5-5 Miscari simultane in 4 axe XYZ si C sunt prezentate prelucrand o piesa de mijloc utilizand o unealta volanta. Multe parti ar fi imposibil de prelucrat fara miscari simultane in mai multe axe.La inceputurile prelucrarii in mai multe axe multe piese erau proiectate in jurul miscarilor unui model CAD fara forma.

Secretele prelucraraii in 5 axe

67

Un exemplu este spirala uneltei conice prezentate in figura 5-6 care ar fi produsa in mod normal pe o masina pentru unelte conice cu o instalatie mobile.

Figura 5-6 Spirala uneltei conice produsa pe o masina in 5 axe CNC Aceasta unealta a fost prelucrata urmarind codurile generate manual si a miscarilor date:

Secretele prelucraraii in 5 axe

68

Acest ultim exemplu este foarte simplu dar cu o logica de bransare si ciclare creativa.Anumite magazine au utilizat aceasta tehnica pentru a produce piese complexe. A existat intotdeauna o linie despartitoare intre aspect si prelucrare.In mod tipic proiectantii pieselor nu sunt programatori CNC sau operatori.Ca un rezultat multi programatori nu iau in considerare miscarea de curatare a uneltelor sau acestia includ lucruri care sunt greu de prelucrat si cer miscari aditionale.In magazinele importante proiectantii si inginerii de productie lucreaza in conjunctie de la procesul de proiectare la prelucrare.Aceasta este solutia ideala dar nu si norma.Activitatea in conjunctie permite inginerilor sa salveze multe ore valoroase din timpul prelucrarii,finisarii,proiectarii si constructiei. Sistemele CAD au evoluat drastic si ,ca si rezultat,a devenit posibila proiectarea si prelucrarea pieselor complexe precum cele prezentate in figura 5-7.

Figura 5-7 Exemple de piese produse pe masini de prelucrare in mai multe axe incluzand lamele turbinelor si rotarele, rotare , component de ridicare a invelisurilor,suporturi si colectoare

Secretele prelucraraii in 5 axe

69

Figura 5-7 Exemple de piese produse pe masini de prelucrare in mai multe axe incluzand lamele turbinelor si rotare,rotoare ,component de ridicare ,sporturi si colectoare. Dezvoltarea strategiilor prelucrarii pe aceste piese cu mai multe axe presupune mai multe traiectorii create.Strategia reprezinta controlul.Scopul este crearea traiectoriei care poate crea cele mai silentioase,eficiente si miscari de prelucrare in interiorul masinii in timp ce vor fi evitate erori si coliziuni intre componentele uneltelor,programe si susporturi. Activitatea optima de miscare Activitatea optima de miscare reprezinta spatial in care axele rotative ale masinii se misca in aceeasi diametrii.Urmatoarea imagine prezinta un exemplu.

Secretele prelucraraii in 5 axe

70

Figura 5-8 O masina de frezare verticala cu un pivot/masa dubla rotativa,configurata sa prelucreze un model de cap uman. Prelucrarea unui model de cap uman pe o masina cu pivot/masa dubla rotativa este prezentata in figura 5-8.Capul se afla deasupra punctului 0 al masinii rotative masurat in jurul axei Z dar care este foarte aproape de centrul axei C al masei rotative masurat de-a lungul axelor X si Y. In programarea acestei activitati cel mai bine este sa evitati miscarile rotative de prelucrare care implica inclinarea totala a axei rotative B (-15 si +100 grade) in timp ce axa C este rotita in jurul propriei axe.Realizarea acestor lucruri va crea miscari inegale intre mecanismele rotative.

Figura 5-9 Exemplu de piesa plasata departe de punctul 0 al masinii ratative.

Secretele prelucraraii in 5 axe

71

In figura 5-9 ar trebui observat ca axa B se misca mult mai lung decat axa C chiar daca valorile unghiurilor sunt aceleasi.Motivul,desigur,este acela ca circumferintele sunt foarte diferite pentru miscarile axelor B si C.Masinile de calitate inalta se ocupa de aceste tipuri de miscari rotative inegale mult mai bine decat masinile de calitate scazuta deoarece acestea sincronizeaza cele doua rotatii pentru a ajunge la acelasi punct in timp ce mentine un avans constant.Sistemele CAD/CAM pot de asemenea controla avansul prin folosirea timpului invers al avansului.Un aspect mai detaliat al acestor controale este inclus in sectia avansurilor a acestui capitol.In acest punct este sufficient sa cunoastem ca va fi mult mai bine daca vom plasa piesa de lucru mai aproape de aceaiasi diametrii rotativi ai masinii specific,cum este prezentat in figura 5-10,in special daca o a treia parte a masei duble rotative sau o masina de calitate scazuta sunt in folosinta.

Figura 5-10 Piesa este plasata aproape de punctul 0 rotativ al masinii Plasarea piesei de lucru aproape de aceiasi diametrii rotativi pe orice masina,asa cum este prezentata in figura 5-10, nu poate fi intotdeauna posibila.Atunci cand este,luati in considerare acest avantaj al tehnicii simple pentru un mai bun control al miscarilor. Avansurile Pe o masina in 3 axe(nonrotativa) nu este nevoie sa specificati un mod al avansului deoarece aceste masini opereaza in modul unitate/timp. De exemplu daca desenati o pozitie precum G91 G1 X7.07107 Y7.07107 F10 masina va muta piesa de lucru intr-o miscare lineara coordonata de la pozitia curenta la pozitia data de X7.07107 Y7.07107 la 10 inch pe minut.Masina va muta piesa de lucru la 10.000 inch pe o linie diagonala dreapta.

Secretele prelucraraii in 5 axe

72

Figura 5-11 Un sant diagonal este prelucrat prin mutarea ambelor parti ale mesei in mod simultan folosind o interpolare lineara Cu o interpolare lineara piesa de lucru nu va ajunge la 10 inch pe minut instant deoarece partile trebuie sa accelereze de la 0.O data ce o viteza de 10 inch pe minut este atinsa (daca masina este capabila) nu se va opri instant la destinatie.Intradevar partile vor decelera pozitia dar pentru acest exemplu acel timp pierdut este neglijabil.Deci putem calcula timpul acestei miscari de 10.0000 inch cu aceasta ecuatie. 10 inch/minut = 1 minut.

Figura 5-12 Interpolarea circulara este folosita pentru mutarea piesei de lucru pe o suprafata circulara

Secretele prelucraraii in 5 axe

73

O suprafata circular de taiat folosind modelul G3 I-5. F10. Este ilustrat in figura 5-12.Miscarea rezultata trebuie sa fie perfect circular dar nu este.Orice masina care are standardul celor 3 axe lineare XYZ nu pot realiza o prelucrare perfecta circulara;doar una aproximata.Partile pe aceste masini se pot muta numai in linii drepte.Pentru a genera o traiectorie circular ,controlorul va trebui sa interpoleze o miscare circular prin intreruperea ciclului programat intr-un numar de segmenti de linii drepte.Pe majoritatea masinilor toleranta circulara poate fi setata din interiorul parametrilor de setare.Cu cat este mai mare lungimea segmentilor cu atat mai putin corecta va fi miscarea ciclului.Un numar mic va rezulta in majoritatea prelucrarilor circulare. Schimbarea tolerantei circulare afecteaza nu numai corectitudinea dar si avansul folosit pentru taiere.Masina va trebui sa incetineasca pentru a mentine corectitudinea configurarii si avansul se va schimba bazanduse pe marimea arcului.Arcurile mari pot fi prelucrate cu un avans mai rapid decat arcurile mici. Fiecare cvadrant al unui arc include o zona a erorilor care contine punctele unde axele lineare se intersecteaza la 0. 90 180 si 270 de grade.Dupa cum masina interpoleaza cercul trebuie sa intoarca miscarea componentelor la controlorul linear al masinii care va limita executia avansului bazanduse pe configurarea tolerantei circulare a controlorului si marimea arcului care este realizata acum.Din acest motiv calcularea ciclului de timp nu reprezinta o stinta exacta.

Timpul invers al avansului In timpul miscarilor simultane rotative cu mai multe axe,ambele axe rotative si pivotante trebuie sa soseasca la o destinatie specifica rotativa in acelasi timp.Altfel,miscarea pe o axa se va opri pentru a o astepta pe cealalta axa rotativa sa ajunga.Aceasta asteptare va cauza faptul ca unealta va sa intr-o pozitie,care in schimb, va schimba presiunea prelucrarii si devierea.In cel mai rau scenariu aceasta pauza poate sa scoata piesa.Sistemele CAM se ocupa de aceasta problema prin linearizare care imparte aceste miscari in segmente mai mici si aplica avansul timpului invers controlat asupra lor. Avansul/minutul este specificat cand unealta trebuie sa se miste la un avans specificat pentru a mentine avansul specificat taierii unui material consistent.Pentru a misca piesa cu acel avans punctele centrului rotativ trebuie sa se miste mai repede in spatiu in special daca sunt folosite

Secretele prelucraraii in 5 axe

74

unelte lungi contra celor scurte. Exemplu prezentat in figurile 5-13 si 5-14 are numai o miscare rotativa combinata cu miscari lineare X si Z.

Figura 5-13 Pozitia de start pentru prelucrarea unei piese complexe

Figura 5-14 Destinatia miscarii din punctul de start din figura 5-13

Secretele prelucraraii in 5 axe

75

Uitandu-ne la cele doua imagini din figurile 5-13 si 5-14 este posibil sa observam si sa ne imaginam diferenta in distanta deplasarilor dintre unelte si punctul centrului rotativ al capatului.Pentru a mentine avansul/minutul programat pe varful uneltei centrul axului rotativ trebuie sa fie mutat foarte repede.Acest scenariu poate fi comparat cu alergatorii pe o pista.Alergatul in interiorul culoarului acopera o distanta mai mica decat alergatul in exteriorul culoarului.Varful uneltei este alergatorul din interiorul culoarului iar centrul rotativ alearga in culoarul din exterior. Pe scurt masina nu ar trebui sa primeasca indicatii de mutare din pozitia curenta la destinatia unitatii X pe minut.Intradevar ar trebuii sa primeasca instructiuni sa se miste de la destinatie, intr-o suma x de timp,printr-o miscare tacuta si interpolata pe toate axele implicate.Pe controlorii de tip Fanuc,G93 semnifica inceputul modului timpului invers.Trebuie sa existe o comanda F la sfarsitul fiecarei linii care contine G1,G2 si G3.Modul timpului invers nu va afecta rapid miscarile G0. In modul avansului timpului invers F semnifica faptul ca miscarea intre pozitia curenta si destinatie ar trebui sa fie realizata in cateva minute(unu divizat de numarul F).De exemplu daca numarul F este 2.0 miscarea va fi realizata intr-o jumatate de minut. Avansul timpului invers era larg utilizat la inceputul NC dar astazi multi controlori moderni CNC sunt capabili sa analizeze avansurile timpului invers sau vice-versa.(un analizator este un interpret). De obicei un algoritm al timpului invers este incorporat in program si poate fi activat sau dezactivat din setarile parametrilor controlorului. Procesarile posterioare Sistemele CAD/CAM genereaza linii de vectori in 5 axe in jurul unei traiectorii 3D.Traiectorile 3D reprezinta miscarea uneltelor dupa cum urmeaza ca traiectoria sa fie prelucrata.Vectorii reprezinta directii individuale ale axelor uneltelor dupa cum unealta urmareste traiectoria 3D(XYZ). Fiecare vector este reprezentat printr-o linie de cod iar in timpul creeri traiectoriei o rezolutie a acestor vectori poate fi specificata fie prin definirea minimului diferentelor de unghi sau prin distanta lineara dintre vectori.Aceasta informatie este scrisa intr-un limbaj generic.Depinzand de sistemul CAD/CAM limbajul poate fi numit APT ,CLS,NCI si altele.Controlorii uneltei masinii nu vorbesc sau inteleg aceste limbaje generice desi ei inteleg multe limbaje si dialecte. Codul generic CAD/CAM trebuie sa fie tradus intr-un limbaj accesibil masinii,process care este numit procesare posterioara.O procesare posterioara va calcula miscarile cerute ale axelor pe o masina specifica pentru a reproduce secventa vectorului sistemului CAM.Procesarea de dupa

Secretele prelucraraii in 5 axe

76

include informatii detaliate despre proprietatile fizice ale masinii si cele de configurare care ii permit sa genereze codul G corect.Acest cod,in schimb,va guverna miscarile axelor masinii, care sunt cerute pentru prelucrarea piesei.O procesare posterioara va fi necesara pentru fiecare tip de maisna de prelucrare in magazine. Procesarile posterioare au o inteligenta construita,proiectata sa gaseasca limitele rotative si in mod automat sa se retraga si sa repozitioneze axele masinii.Miscarile rotative sunt tratate cu interferenta(nu aplica puncte neuter in vederea corectiei procesului) bazata pe aspectul axelor rotative primare si secundare ale masinii.Procesarile posterioare vor sta departe de instabilitatile celor 5 axe si acestea pot opta pentru miscari rotative programate la avansuri mari pentru un mai bun control al miscarilor masinii. Sunt intotdeauna doua solutii posibile cand o procesare posterioara a orientarii uneltelor masinii cu 5 axe la uneltele masini cu 5axe cinematice.Procesarea posterioara va alege cea mai buna solutie intre cele doua.Luati in considerare exemplul din figura 5-15. Pozitia curenta este XYZ A+80.000 B0.000. In teorie unealta poate atinge aceasi pozitie la XYZ A-80.000 B180.000 dar aceasta ar fi impractica deoarece piesa va trebuii sa fie ascunsa vederii si operatorul va vedea partea din spate a dispozitivului rotativ.De asemenea nu exista o distanta parcursa suficient a axei Y pe aceasta masina.

Figura 5-15 Una dintre cele doua solutii posibile pentru pozitionarea in 5 axe Selectarea celei mai bune pozitii in 5 axe reprezinta actiunea autorului post-procesarii.Alta actiune a autorului post-procesarii este sa resolve instabilitatile celor 5 axe numite de asemenea singularitatile polilor.Aceste defecte se intampla atunci cand unealta este intr-o pozitie verticala sau aproape verticala.Majoritatea actiunilor vor genera retaragerea miscarilor in jurul axei uneltei in aceste situatii.Miscarile bune vor evita retragerea neregulata si repozitionarea miscarilor prin tragerea in unghiuri pereche,unghiuri care schimba limite si limitele de parcus ale masinii mecanice.

Secretele prelucraraii in 5 axe

77

Multe sisteme CAM se ocupa de miscari sigure intre cele doua operatii cu traiectorii si postprocesari.Acesti controlori retrag unealta intr-o zona sigura si o masina in 5 axe o repozitioneaza de la operatie la alta.In locul unei simple retrageri la pozitia de start a masinii,volume sigure (cutie,emisfera,cilindru)pot fi utilizate pentru retragerea eficienta a uneltei.Este de tinut minte ca o traiectorie eficienta nu face miscari neregulate si fara folos- ea retrage piesa la o distanta sigura minima si mentine unealta de taiere activa in timp ce mentine si toate axele masinii in pozitii optime. Fiecare dezvoltator CAD/CAM are departamente speciale devotate in scrierea si suportarea proprilor post-procesari dar exista de asemenea si multi consultanti care fac aceiasi activitate.Este nevoie deosebita de post-procesare deoarece nici doua masini nici doua operatii nu sunt aceleasi.Post-procesarile pot fi modificate nu doar sa se potriveasca masiniilor individuale dar sa se potriveasca preferintelor utilizatorului.Daca o companie doreste sa modifice post-procesarea majoritatea dezvoltatorilor vor dezvolta activitati de practica si documentare. Dezvoltarea unui post-procesor pentru masinile cu mai multe axe cere mult efort,talent,profesionalism si perseverenta.Sunt multi (hackeri) care incearca sa “faca sa functioneze” dar un post-procesor de inalta calitate este inlocuit cu documentatie detaliata si intrerupatoare bine definite de utilizator. Un autor de post procesari viziteaza constructori de masini pentru a primi informatii directe si apoi dezvolta si testeaza post procesarea pe toate tipurile de masini in folosinta.Aceasta post procesare este astfel incercata,testata si certificata de ambele companii CAD/CAM si de constructorul masinii de unelte.

Secretele prelucraraii in 5 axe

78

Controlul traiectorilor comune simultane in mai multe axe ______________________________________________________________________________ Un sistem CAD/CAM bun reprezinta una dintre cele mai importante unelte intr-un magazine modern de masini ,care va detine control suficient pentru realizarea confidenta a actiunilor pe un echipament CNC cu mai multe axe.Cele trei lucruri majore care trebuiesc controlate sunt:

In plus fata de aceste trei modalitati de control care sunt mult mai definite in acest capitol,calitatea buna a sistemelor CAD/CAM asigura de asemenea evitarea coliziunilor.Aceasta siguranta va recunoaste uneltele de prelucrare,coada si suportul.Diferite comportamente de evitare pot fi invocate cand una dintre aceste component vine in legatura cu programul sau cu piesa de lucru.Tolerante diferite pot fi date acestor componente ale uneltelor. Modele de prelucrare Modelele de prelucrare ghideaza unealta in jurul unei traictorii.Aceste traiectorii pot fi 2D simple sau 3D,solide (cutie,cilindru si sfera).Modelele de prelucrare pot fi de asemenea grile complexe cu mai multe suprafete. Cateva exemple de modele de prelucrare sunt prezentate in figura 6-1 si 6-17.

Secretele prelucraraii in 5 axe

79

Figura 6-1 Miscarea uneltei urmarind curba 3D proiectata pe fata unei piese de lucru

Figura 6-2 Miscarea uneltei urmarind nervure marginii superioare

Figura 6-3 Un model de prelucrare selectat sa taie piesa in orice mod dat,de exemplu, modelul 3 sau 4

Secretele prelucraraii in 5 axe

80

Figura 6-4 Rotor de suprafete care foloseste un model de taiere care schimba succesiv cele doua lame ale suprafetei

Figura 6-5 Model de taiere care este paralel cu varful suprafetei bucsei in timpul taierii lamelor individuale

Figura 6-6 Model de taiere pentru producerea unei miscari a uneltelor pentru piesa cilindrica in spirala

Secretele prelucraraii in 5 axe

81

Figura 6-7 Model de taiere produs prin mutarea celor doua margini ale curbelor suprafetei

Figura 6-8 Acest model de taiere este prezentat prin curba 3D proiectata pe multe suprafete

Figura 6-9 Suprafata care este prelucrata prin mutari intre doua curbe 3D formate de curbele marginilor din exterior

Secretele prelucraraii in 5 axe

82

Figura 6-10 Model de prelucrare paralel suprafetei care indoaie fiecare lama

Figura 6-11 Motor de curse cu porturi de admisie si evacuare prelucrat printr-un model de taiere spiralat

Secretele prelucraraii in 5 axe

83

Figura 6-12 Model care urmareste un model de prelucrare sferica

Figura 6-13 Model care urmareste modelul de prelucrare in forma de cutie

Secretele prelucraraii in 5 axe

84

Figura 6-14 Model de taiere axiala pe lama unei turbine

Figura 6-15 Model de prelucrare radiala pe lama unei turbine

Figura 6-16 Baza suprafetei lamei turbinei prelucrata prin mutarea marginii exterioare a bazei suprafetei si suprafata lamei

Secretele prelucraraii in 5 axe

85

Figura 6-17 Model de prelucrare care urmareste cursul natural al suprafetei Controlul axelor uneltelor Exemplele prezentate in figura 6-1 si pana in figura 6-17 au fost proiectate pentru a ilustra rezultatele produse de miscarile uneltelor pe diferite parti.Este necesar ca directia sa fie controlata pentru ca uneltele sa urmeze traiectoria de taiere.Controlul axelor uneltelor permite orientarea axelor centrale ale uneltelor pentru a putea fi manipulate cum cere traiectoria de taiere.Schitele din figurile 6-18 pana la 6-25 ilustreaza aceste concepte.

Figura 6-18 Axele uneltei pot fi blocate pe o suprafata normala.In acest exemplu axele uneltei vor fi mentinute normale in partea de sus a suprafetei fiecarui buzunar de insertie individual

Secretele prelucraraii in 5 axe

Figura 6-19 Axa uneltei poate fi blocata astfel incat sa se intersecteze cu orice punct definit pe partea suportului

86

Figura 6-22 Axa uneltei poate fi fortata sa urmeze un curs in timp ce indoaie un canal de admisie si evacuare

Secretele prelucraraii in 5 axe

87

Figura 6-23 Axa uneltei este controlata prin curbele marginilor de suprafata

Secretele prelucraraii in 5 axe

88

In plus fata de metodele de control a axei uneltei descrise anterior exista multe alte controale care sunt disponibile si care permit ca unealta sa fie rotata in jurul varfului prin specificarea destinatiei,asteptarii si unghiurilor inclinate ale piesei, asa acum este prezentat in figurile 6-26 pana la 6-30

Secretele prelucraraii in 5 axe

89

Sistemele noi permit chiar si schimbari dinamice de realizat pe partea care este inclinata sau pe unghiurile de conducere sau de asteptare in timpul prelucrarii.Exemplul din figura 6-30 prezinta lamele unei turbine aflate in prelucrare in care axele uneltei sunt dinamic controlate.Cu acest tip de control unealta poate fi folosita la cel mai optim mod pe toate programele aplicate lamei in toate stadile prelucrarii.

Figura 6-30 Schimbari dinamice ale unghiului inclinat al piesei Controlul varfului uneltei Pe scurt cand sistemele CAD/CAM creaza traiectori 3D,ele vor: ● genera prima data un numar al pozitiei uneltei de-a lungul traiectoriei de taiere alese de utilizator asa cum este prezentat in figura 6-31

Secretele prelucraraii in 5 axe

90

Figura 6-31 Generarea pozitiei uneltei pe traiectoria de prelucrare ● Sistemul acorda apoi vectorii uneltelor fiecarei dintre aceste pozitii bazandu-se pe metoda controlului axelor uneltei alese de utilizator asa cum este prezentat in figura 6-32.

Figura 6-32 Vectorii generate ai axei uneltei ● In continuare ei vor muta unealta la o adancime dorita de a lungul axei uneltei bazanduse pe metoda compensarii varfului.

Secretele prelucraraii in 5 axe

91

De exemplu suprafetele generate pentru controlul unei traiectorii pentru capul uman prezentat in figura 6-33.

Figura 6-33 Cap uman sculptat sub controlul comenzii numerice pe calculator Aceste suprafete au fost generate printr-o scanare si prin urmare ele nu sunt de cele mai buna calitate.Fisierul a putut trece prin anumite transformari.Modelul a fost scanat initial si salvat apoi ca un fisier IGES apoi trimis cuiva care la salvat ca fisier STEP.In continuare a putut ajunge in alt magazine unde a fost salvat din nou ca fisier IGES.De fiecare data cand un fisier este transformat in diferite sisteme CAD/CAM exista o problema a tolerantei.Este foarte usor ca erorile sa fie agravate si sa se produca un model CAD de calitate slaba.Modelul poate contine sute de suprafete si pot exista decalaje intre ele.Axa uneltei s-ar putea ridica radical daca a incercat sa stea normal pe toate suprafetele in timpul prelucrarii.Modificarea decalajelor ar ocupa foarte mult timp.Un model bun si curat va produce intotdeauna o traiectorie de prelucrare buna,o orientare a uneltei stabile si prelucrari curate.

Secretele prelucraraii in 5 axe

92

Figura 6-34 Un nucleu curat a fost creat sub suprafata de slaba calitate si unealta a fost mutate la pozita setarii adancimii

Figura 6-35 Nucleul curat a fost utilizat pentru a genera traictoria de prelucrare Controlul coliziunilor Este cunoscut faptul ca scobiturile si coliziunile trebuiesc evitate mereu deci de ce controlul coliziunilor este cerut? De ce sistemele CAD/CAM nu sunt proiectate sa le evite in mod automat? Aceasta prima propozitie de sus nu este intotdeauna adevarata.In cateva cazuri este nevoie sa scobim suprafata prelucrata.Cand este folositoare aceasta aplicatie?Transportabilitatea motorului superior este un bun exemplu.Curbele porturilor de admisie si evacuare sunt foarte complexe.In mod traditional aceste curbe pot fi cioplite manual cu unelte de cioplire ca si acelea utilizate de dentist.Reproducerea acestor curbe complexe a reprezentat intotdeauna o provocare.

Secretele prelucraraii in 5 axe

93

Procesul CNC este foarte bun la reproducerea curbelor si se potriveste perfect pentru aceasta aplicatie.Provocarea este data de obtinerea acestor curbe frezate manual in sistemul CAD/CAM.Sondarea este o metoda comuna utilizata in reproducerea porturilor.O sonda este un instrument sferic care este utilizat pentru atingerea piesei si inregistrarea punctului in spatiu.Atingerea mai multor puncte va inregistra ceea ce este cunoscut ca si punct conturat si care este reprezentat de un grup de puncte care reprezinta aproximativ curba piesei.Daca o sonda de acelasi diametru ca al uneltei este utilizata pentru initiere,unealta poate fi ghidata de a lungul acestor puncte la punctul conturat pentru prelucrarea piesei.Un exemplu de curba ce trebuie reprodusa este prezentata in figura 6-36 iar o vedere in de aproare a sondei in contact cu suprafata este prezentata in figura 6-37.

Figura 6-36 Sonda utilizata pentru a genera puncte pe suprafata piesei

Figura 6-37 Imagine de aproape a contactului dintre sonda si suprafata piesei

Secretele prelucraraii in 5 axe

94

In cateva cazuri este de folos ca utilizatorul sa foloseasca strategii de taiere mai stricte pentru a obtine o finisare mai buna sau pentru a utiliza diferite marimi de unelte.In aceste conditii poate fi necesara transformarea punctelor conturate in suprafete de prelucrat.Aceste suprafete ar exista relativ centrului sondei si in aceasta situatie ar fi necesar ca acesta sa conduca centrul uneltei pe suprafata(acelasi loc unde centrul sondei era) astfel incat frezeaza suprafata.

Figura 6-38 Aceste suprafete ale porturilor au fost generate pe linia centrala a sondei.Centrul uneltei fiind condus pe suprafata. Majoritatea constructorilor de motoare utilizeaza astazi fie o metoda mai sofisticata de scanare care compenseaza automat pentru diametrul sondei fie un scanner cu laser asa cum este prezentata in figura 6-39 , care citeste curbele exacte ale porturilor.

Secretele prelucraraii in 5 axe

95

Figura 6-39 Aceasta suprafata a sondei a fost generate cu un scanner cu laser pentru a putea reprezenta adevarata curba a portului. Evitarea coliziunilor trebuie sa fie utilizata cand prelucram aceste suprafete complexe.Controlul coliziunilor permite monitorizarea angajamentului prelucrarii cu suprafata, in timp ce asigura ca niciunul dintre celelalte parti ale uneltei (tija,suport,etc) intra in contact cu orice suprafata.Sistemele CAM mai bune permit alegerea modului de evitare a coliziunilor si permit chiar setarea distantelor de evitat pentru diferite parti ale uneltei. Exemplu de rotor prezentat in figura 6-40 are lame sucite si intoarse care ar fi imposibil de prelucrat cu aceasta parte a uneltei.Aceste curbe trebuiesc generate prin indoirea fiecarei lame individuale cu o unealta cu varf rotund.Partea de sus a filetului este foarte mica comparata cu greutatea lamei si este de asemenea de folos utilizarea unui lung si subtire surub cu varf rotund, ceea ce nu este foarte practic.Un varf filetat al uneltei cu varf rotund este de preferat.Deoarece este putin spatiu intre lame este foarte periculoasa frezarea,prelucrarea ambelor parti si a lamei alaturate.Trebuie acordata atentie si suprafetei bucsei pentru a se asigura ca aceasta nu este lovita de unealta cu varf rotund.

Secretele prelucraraii in 5 axe

96

Figura 6-40 Un rotor finisat Anumite sisteme CAD/CAM permit control prin permiterea de mai multe strategii de evitare specificate in aceeasi traiectorie.De exemplu in figura de mai sus este posibil sa : ● Specificam prelucrarea cu mai multor taieri in spirala ● Specificarea faptului ca prelucrarea ar trebuii sa inceapa de sus in jos pe fiecare lama ● Specificarea utilizarii varfului filetat al uneltei cu varf rotund ● Specificarea unghiului inclinat care trebuie mentinut ● Daca tija uneltei de prelucrare vine fara o distanta sigura fata de lama unealta este indrumata sa se incline sau sa dea partii directia de urmat/asteptat. ● Daca piesa cu varf rotund vine in contact cu suprafata bucsei este indrumata sa se retraga in jurul axei uneltei. ● Daca suportul uneltei vine fara o distanta de evitat pe suprafata lamelor masina este oprita astfel incat unealta poate fi mutate de pe suport(unealta mai lunga este necesara). Acest nivel de control permite crearea unei prelucrari curate si silentioase cu o tija a uneltei de prelucrare cu varf rotund asa cum este prezentat in figura 6-41.

Secretele prelucraraii in 5 axe

97

Figura 6-41 O traiectorie de prelucrare curata cu un control dinamic al axei uneltei Nu toate sistemele CAD/CAM permit acest control.Unele vor permite doar definierea suprafetelor ce trebuiesc evitate dar nu vor asigura mijloacele pentru a le evita.Este de retinut ca aceste controale se concentreaza pe coliziunile dintre unelte,suporturi,parti si piese de lucru.Ele nu vor evita potentiale coliziuni pe masina.Pentru a evita coliziunile intre componentele masini precum varfurile rotative sau masele este necesara simularea masinii.Acest capitol va fi acoperit in urmatorul capitol

Controale si probleme aditionale in domenile cu mai multe axe Efectul ajustarii Chiar si miscarile in 4 axe si in special cu 5 axe vor introduce provocari unice.De exemplu daca o unealta dreapta este plasata in centrul unui cilindru si apoi cilindrul este rotat,ajustarea curbei va fi lasata intre pozitia de start si pozitia uneltei,asa cum este prezentat in figura 6-42

Secretele prelucraraii in 5 axe

98

Figura 6-42 Efectul ajustarii Daca intentia este sa prelucrati o nervure cu pereti paraleli,unealta ar trebuii mutate in afara centrului,asa cum este ilustrat in figura 6-43.

Figura 6-43 Pentru taierea unei nervure in forma de spirala unealta trebuie sa fie mutata in afara centrului. Suma de compensate trebuie schimbata pentru fiecare parte a nervurii iar suma compensata va depinde de tangajul nervurii.Este de retinut ca partea superioara a fetei centrului uneltei nu poate fi in contact cu un diamteru mic.

Secretele prelucraraii in 5 axe

99

Directile de prelucrare Majoritatea prelucrarilor au directii sensibile ce trebuiesc prelucrate.In lumea masinilor cu 3 axe este usor de identificat si de definit prelucrarile care sunt conventionale sau in urcare , dar acest lucru nu este adevarat cand prelucram o piesa in mai multe axe.

Figura 6-44 Imagine care prezinta asteptarea indrumarii unghiului in operatiunile de frezare Cand realizati o taiere usoara schimbati simplu doar conducerea/asteptarea unghiului uneltei si directia prelucrarii spre punctul de contact cu unealta,asa cum este ilustrat in figura 6-44. Zona angajarii uneltei se schimba drastic pentru prelucrarea in adancime sau pentru piesele grele precum cele utilizate la angajamentele de conducere si asteptare prezentate in figurile 6-45 si 6-46.

Secretele prelucraraii in 5 axe

100

Exemplele din figurile 6-45 si 4-46 prezinta diferite angajamente in timpul aceleiasi prelucrari dar prin schimbarea unghiului de ghidare si de asteptare.Zona de contact a uneltei se schimba de pe piesa la varful uneltei.O atentie mai mare trebuie acordata aspectului in special daca utilizati unelte de taiere fara varf rotund in centrul tubular. Degrosarea in mai multe axe Sunt multe situatii in care este necesar sa folosim unelte lungi pentru degrosare,asa cum este prezentat in figura 6-47.Acest lucru este deobicei dat de caracteristicile piesei.Rotorii reprezinta un bun exemplu pentru aceasta problema.Lamele inalte cu mici spatii intre ele oblige la folosirea unei unelte de prelucrat mai lungi iar aceste unelte nu realizeaza actiunea bine prin presiunea de prelucrare.Dupa cum partea incarcata creste aceste unelte vor devia cauzand vibratii,zgomote dese,o suprafata finisata saraca si un timp de utilizare al uneltelor mai scurt.Activitatea de degrosare realizata in mai multe axe este o metoda buna de inlaturare a materialului in aceste circumstante.

Secretele prelucraraii in 5 axe

101

Figura 6-47 Activitatea de degrosare Activitatile de prelucrare nu ar trebui realizate la adancimea finala si toate odata.De fapt este mai bine sa prelucrati doar la o adancime ce poate fi schimbata, activitatea de degrosare a unui strat,apoi alegeti partea urmatoare.Presiunea de taiere se va afla in jurul axei uneltei.Aceasta procedura va elimina devierea uneltei si efectele negative ale acesteia.O activitatea tipica produsa cu aceasta procedura este prezentata in figura 6-48. Anumite sisteme CAD/CAM au abilitatea sa ia in considerare forma modelului stocului si eliminarea prelucrarii din spatiu de pe traiectorie.Aceasta abilitate combinata cu activitatea de degrosare poate salva mai mult timp atunci cand se realizeaza operatiuni de degrosare.Activitatea de degrosare nu este o prelucrare in mai multe axe simultana,este una rigida.

Figura 6-48 Aceasta piesa a fost taiata dintr-o “ceramica verde” supusa arderii dupa frezare.Piesa finala este rezistenta la temperaturi inalte abrasive si chimie.

Secretele prelucraraii in 5 axe

102

Simularea masinii ______________________________________________________________________________ Simularea masinii reprezinta cel mai sigur mod si cel mai mare cost pentru a urmarii traiectorile pe mai multe axe.Utilizand o masina cu mai multe axe pentru a demonstra ca programele functioneaza este o pierdere de timp si este si periculos atat pentru masina cat si pentru utilizator.Rularea programelor excesiv pe o masina reala bazata pe o structura incarcata intr-un sistem CAD/CAM este la fel de periculoasa. Cand programatorii CAD/CAM hotarasc asupra programarii unei masini cu mai multe axe ei folosesc in mod tipic un limbaj special care implica rotatia bratelor si torsoare in timp ce mentine in pozitie verticala trei degete specificand mana dreapta a coordonatelor sistemului in toate orientarile diferite.Ei vizualizeaza piesa si masina ca si cum ar performa o coregrafie imaginara.Aceasta vizualizare nu este usor de realizat in special daca sunt multe tipuri diferite de masini in magazine. Structurile incarcate ale acestui portret indruma miscarile uneltei sa se realizeze in jurul unei piese stationare.Aceasta miscare este mai tarziu procesata dintr-o miscare a masinii si este diferita pentru fiecare tip de masina.CD-ul inclus acestei carti contine un numar de exemple care prezinta aceiasi piesa prelucrata pe mai multe masini.Va fi foarte usor de vazut ca chiar si prin sistemele incarcate CAD/CAM miscarile sunt aceleasi iar miscarile masinii sunt complet diferite. Prin simularea masinii o replica virtuala a masinii poate fi prezentata pe ecranul calculatorului unde piesa poate fi simulata in mod sigur.Aceasta activitate va asigura ca programul contine cele mai bune prelucrari,ca partea este localizata pe “punctul de baza al masinii” si nici o caracteristica,unealta sau o componenta a masinii se vor intalni in mod neprevazut. Nu trebuie luat in considerare ca aceasta simulare a masinii este doar pentru demonstratii avand ca scop unic gasirea erorilor in cod.De fapt ar trebui sa ne uitam la aceasta ca si la o unealta aditionala care ajuta la crearea unor programe curate eficiente si corecte.Prin simulare,apropieri sau diferente de prelucrare pot fi testate pe diferite masini fara a parasii zona de lucru.Nu este nevoie sa abuzam de o masina pentru simulari.Nimanui nu ii place sa vada o masina scumpa in 5 axe stand in asteptare in timp ce programele sunt testate. Oamenii fac greseli atunci cand sunt sub presiune.Chiar si cele mai mici greseli realizate pe un echipament pe mai multe axe pot capata repede proportii catastrofale.Distrugerea piesei,a prelucrarii,timpul estimat pentru repartii, costurile reparatilor si penalitatile pot ruina o afacere.Instalarea

Secretele prelucraraii in 5 axe

103

unui nou si neutilizat program in 5 axe pe o masina este ca si cum ai juca ruleta ruseasca cu toate gloantele incarcate.Utilizarea unui echipament CNC cu mai multe axe ca si o verificare a sistemului nu are rost si este mult mai scumpa decat folosirea simularii.Dar cum am spus nimic nu poate inlocui lucrul real.Chiar si dupa teste de simulare prima utilizare a masinii va fi intotdeauna placuta.Privirea,sunetele,si senzatia pe care o ai in timpul prelucrarii sunt de neinchipuit.Simularea masinii nu este un glont magic dar utilizata in mod corect este o unealta extreme de necesara. Simularea realizata in timpurile trecute Majoritatea magazinelor inca taie spuma sau ceara pentru demonstratii.Unele chiar vor inlocui unealta de prelucrare cu o teava flexibila si vor rula programul pe o piesa terminate pentru a vedea daca sunt interferente.Ele vor incetinii ambele miscari,avansul si vor observa toate coliziunile posibile.Daca gasesc vreun impediment se vor opri,vor face schimbari in program,fie manual fie prin sistemele CAD/CAM si vor repeta procesul.Pe o piesa complexa acest process poate durta mai multe zile.Pe o masina complexa acest process de demonstratie va costa sute de dolari.Doar un operator/programator calificat ar trebui sa realizeze acest tip de demonstratie chiar daca costa foarte mult. Realitati Chiar si cu capacitatile avansate ale sistemelor CAD/CAM de astazi,multi oameni schimba manual codul creat de sistemul CAM.Sunt multe motive pentru acest lucru iar unele motive include urmatoarele: ● Post procesarea nu este configurata corect.De exemplu in timpul unor miscari de pozitionare prin rotatie,franele ar trebuii dezactivate si angajate din nou in timpul prelucrarii.Aceasta aplicatie este condusa prin coduri M care variaza pe masini diferite.Daca procesarea nu este configurata corect aceste coduri M vor trebuii introduse manual. ● O traiectorie care se repeta pe piesa poate fi introdusa din nou,utilizand subrutinele.De exemplu,un rotor are caracteristici care se repeta.De fapt lasarea scrierii codului de catre sistemele CAD/CAM este cateodata mai usor de realizat pe sistemul CAM pentru o caracteristica si sa se repete prin utilizarea logicii subrutinei.Aceasta procedura este de folos cand exista un gol de memorie in controlorul masinii.Indiferent de motivul utilizarii acestei metode ve-ti realiza ca acest program este cel mai usor mod de simulare. ● Introducerea manuala programata a rutinelor.De exemplu o rutina de ramificare/onduire folosind un sistem sau o variabila definite de utilizator poate verifica piesa pentru introducerea acesteia la inceput sau intre schimburile uneltelor.Apoi bazanduse pe rezultat rutina va ajusta

Secretele prelucraraii in 5 axe

104

codul NC pentru a se alinia piesei. Programatorii experimentati tind sa utilizeze mai mult codul G fata de programatorii noi.Programatorii noi tind sa imbratiseze si sa aiba incredere in tehnologie si multi nu cunosc limbajul condului G.Asa cum am stabilit in capitolul anterior sistemul CAM genereaza mai intai un cod intermediar(APT,NCI,CLS) si apoi vor procesa acest cod in limbajul coduli G specific al masinii. Toate masinile NC inteleg codul G apoi citesc acest cod transformandul in miscari ale masinii.Fiecare cuvant din acel cod indifferent de unde vine –sistem CAM sau editare manualava fi recunoscut fara discriminare.Cea mai comuna intrebare este simularea codului intermediar sau a codului G. Simularea codului G vs simularea CAM Doar un sistem CAM usor de manuit permite simularea masinii.Majoriatea acestora simuleaza doar un cod al traiectoriei(XYZABC) care nu este postat in codul G.Unele au procesari posterioare care vor posta doua coduri aflate in desfasurare in acelasi moment- unul simplu pentru prelucrare si unul pentru control al codului G pentru masina.Daca aceste procesari posterioare sunt configurate corect ,masina virtuala si cea reala se vor comporta la fel. Exista in mod current doar un program de simulare a masinii care poate rula adevaratul cod G si acela este VERICUT dat de CGTech.Acest program are mai multe controale disponibile de prelucrare si poate fi configurat sa simuleze in plan real toate limbajele codului G incluzand logica ondularii si ramificarii,rutinele si codurile G si M.Daca este configurata corect,programul virtual al masinii se va comporta ca si cel real.Este de tinut minte ca ambele metode vor functiona daca sunt configurate corect. Daca magazinul programeaza manual sau realizeaza editari massive ale codului postat va fi necesara o simulare care este bine configurata pentru simularea codului G real.Pe de alta parte daca procesorul posterior CAM este bine configurat sa realizeze simularea,nici o alta simulare nu va fi de folos. In alt caz intrebarea care se pune este “cine va realiza configurarea”?Simularea configurarii masinilor cu mai multe axe cere o cunoastere in amanunt a fiecarei masini,a programului simulat si a postprocesarii. Configurarea masinilor virtuale pentru simulare Companiile care realizeaza programe au echipe de profesionalisti care petrec tot timpul acestora testand si aplicand programe.Fiecare dezvoltator de sistem CAM are un department care scrie traduceri pentru fiecare limbaj al masinii.Departamentul monitorizeaza constant noi imbunatatiri

Secretele prelucraraii in 5 axe

105

in industria constructiei de masini si se afla in contact cu echipele de constructori de masini.Impreuna echipele dezvolta post procesari aprobate de fabrica.Fara efortul celor care au scris postprocesarile,tot programul CAM ar fi inutil.Produsul final al programului CAM nu creaza traiectorii interesante pe ecranul calculatorului dar creaza codul care va conduce miscarile pe o anumita masina CNC. Daca simularea codului G pe o masina reprezinta scopul,Vericut construit de CGTech este cea mai buna solutie deoarece echipele acestora au sute de ani de experienta combinata asupra codului G si este capabila sa configureze orice tip de masina CNC chiar si intregile parti de prelucrat.Compania se specializeaza in inversul postprocesarii,referinduse la inceperea cu codul G care este convertit apoi in miscari ale masinii,asa cum un controlor de prelucrare CNC ar face. Anumite pachete de programe CNC ofera mai multe simulari de prelucrare a interfetelor.Unele au interfete directe cu Vericut.Alta alegere populara este cu MachSim construit de ModuleWorks.Echipa ModuleWorks este specializata in post procesarea configurata sa creeze simularea si codul G. Fiecare sistem CAM si companie de programe de simulare ofera practica in domeniul postprocesarii si/sau constructii virtuale ale masinii.Aceste cursuri se fac in cateva zile.Companiile pot opta pentru trimiterea angajatilor la unul dintre aceste cursuri sau sa lase profesionistii sa se ocupe de configuratie. Urmatorul paragraf reprezinta o analiza a pasilor generali realizati in constructia virtuala a unei masini. Constructia virtuala a masinii Nu este neaparat necesar sa construim virtual intreaga masina incluzand cipul benzii de transport,controlorul NC,rezervorul lichidului de racire si asa mai departe.Un asemenea proces realizat pentru o simulare neteda si pentru o piesa importanta ce trebuie sa semene cu cea de pe masina reala reprezentand si zona piesei de lucru.Aceste miscari trebuie sa reproduca exact masina reala.Scopul acestui capitol este acela de a acoperii procesul implicat in constructia virtuala a tuturor masinilor mari care au fost prezentate in capitolul 2.Pasii sunt similari indifferent de programul simularii utilizat. Scheletul Primul pas este sa construim scheletul masinii.Scheletul sau structura cinematica a masinii descrie modul in care axele lineare ale masinii de rotare/pivotare sunt conectate.Fiecare masina

Secretele prelucraraii in 5 axe

106

va avea o baza,unealta si stoc.Cel mai bun mod de a vedea scheletul masinii este sa stati aproape de masina si sa miscati rapid fiecare axa.Incercati sa va imaginati masina goala fara invelis.Observati exemplul din figura 7-1.

Figura 7-1 Componentele cinematice ale arborelui Baza masinii in figura 7-1 este ascunsa pentru a permite o mai buna privire a produsuli final la masinii.Componentele cinematice ale arborelui(prezentate in stanga figurii 7-1) descriu masina (prezentate in partea dreapta a figurii 7-1).Baza reprezinta prima component.Axa lineara Z este atasata bazei.Axa rotativa B este conectata la Z.Zimtuirea semnifica prioritatea axei,insemnand ca daca mutate axa Z,axa B se va muta cu aceasta deoarece este atasata pe aceiasi parte.Ultima componenta este unealta carata sau atasata de axa B. A doua ramura este de asemnea atasata bazei incepand cu axa lineara Y.Est de observant ca Y este la aceeasi pozitie ca Z.Axa Y urmareste componeta axei lineare X. X urmareste componenta axei rotative A care in schimb urmareste stocul sau piesa de lucru.Componentele cinematice ale arborelui sunt cele mai importante descriei ale masinii si sunt un schelet al masinii.Nu sunt modele atasate scheletului dar putem spune dintr-o singura privire ce component sunt conectate. Multe alte tipuri de componente pot fi atasate acestei structure de baza incluzand caracteristici,schimbul uneltelor,schimbul paletilor si roboti. Componente vs Modele Depinzand de programul de simulare aflat in utilizare multe modele pot fi atasate fiecarei componente principale.Aceasta modalitate de a atasa modele permite atasarea

Secretele prelucraraii in 5 axe

107

diferitelor proprietati fiecarui model.Valori unice ale tolerantelor,colori,transparenta,vizibilitate si reflectivitate pot fi atasate fiecarui model si modelele individuale pot fi incluse sau excluse din setarile de detectie a coliziunilor. Majoritatea programelor de similare a masinii folosesc modele STL iar altele pot folosi piese solide(cutii,cilindru,con,sfera sau tor).Alte programe pot utiliza modele solide sau un amestec de modele. Anumite masini populare sunt prezentate in figurile 7-2 si 7-10.

Figura 7-2 Centrul de prelucrare orizontal in 4 axe Configuratia centrului de prelucrare al masinii orizontale in 4 axe prezentata in figura 7-2 este un exemplu de piesa grea cu volum mare ce trebuie prelucrata.Este de observat schimbarea paletilor care poate fi adaptata intregului serviciu al centrului de paleti.Cu aceasta capacitate multe activitati diferite pot fi introduse in procesul prelucrarii fara a fi necesara oprirea masinii.

Secretele prelucraraii in 5 axe

108

Figura 7-3 Masina verticala in 3 axe convertita in masina cu 5 axe printr-o a 3-a parte cu dispozitiv rotativ dublu. Modificarile prezentate in figura 7-3 pot fi adaptate sa se potriveasca cetrelor de prelucrare verticale in 3 axe.Dispozitivul rotativ dublu ridica masa masinii transformand-o instant intr-o masina in 5 axe.Putin spatiu va fi pierdut dupa activitatea axei Z dar capacitatea multiaxelor va fi castigat.

Secretele prelucraraii in 5 axe

109

Figura 7-4 Masina vertical cu 5 axe si cu masa dubla rotativa Masina din figura 7-4 este o masina in 5 axe cu centrul vertical de prelucrare.Este de observat baza rigida a masinii.O astfel de masina poate realiza activitati grele cu precizie si incredere.

Secretele prelucraraii in 5 axe

110

Figura 7-5 Masina vertical in 5 axe cu o masa rotativa dubla tip fus Configuratile duble rotative tip fus,asa cum sunt prezentate in figura 7-5 sunt foarte populare in industrie.Acest lucru se poate datora faptului ca acestea sunt competitive cap pret si sunt usor de configurat si operat.

Secretele prelucraraii in 5 axe

111

Figura 7-6 Masina verticala in 5 axe cu masa dubla rotativa Figura 7-6 prezinta alt exemplu de centru de prelucrare vertical rotativ in 5 axe robust si dublu rotativ.Aceasta masina are abilitatea de a indoi axa C ca si un ax permitand intoarcerea piesei.

Secretele prelucraraii in 5 axe

112

Figura 7-7 Centrul de prelucrare orizontal/vertical in 5 axe Aceasta masina din figura 7-7 este numita VH – vertical si orizontal. Este o masina in 5 axe iar design-ul ii permite o flexibitate exceptionala in opozitie cu rigiditatea formidabila.

Secretele prelucraraii in 5 axe

113

Figura 7-8 Centrul de prelucrare vertical in 5 axe Masina verticala in 5 axe din figura 7-8 ofera o combinatie uimitoare de viteza si precizie.

Secretele prelucraraii in 5 axe

114

Figura 7-9 Profil vertical in 5 axe cu un varf rotativ dublu Multi fabricanti ofera variatii asupra tipului configuratie prezentate in figura 7-9,cunoscute ca si profil.In mod tipic aceste masini au o gama rotativa limitata combinata cu parcurgerea unei distante lungi.

Secretele prelucraraii in 5 axe

115

Figura 7-10 Masina verticala cu laser in 5 axe si dublu cap rotativ Aceasta masina verticala in 5 axe prezentata in figura 7-10 este utilizata pentru prelucrarea cu laser,dar acest tip de configuratie este de asemenea foarte cunoscut pentru prelucrare si prelucrare sub jet de apa. Simularea interfetelor masinii. O interfata grafica a utilizatorului sau forma a fisierului tip text poate fi utilizata pentru constructia unei masini virtuale.Cu un asemenea program,modele sau intreaga ramura a componentelor pot fi controlate individual.De exemplu masina virtuala poate fi utilizata pentru traducere,rotatie,setarea dependentelor, translucentelor sau reflectivitatea. De indata ce o masina virtuala este construita,toate miscarile sale pot fi miscate individual cu ajutorul introducerii manuale a comenzilor,a cursorului de bare pentru a verifica daca modelele corecte sunt asezate axelor corecte.Aceste comenzi pot fi utilizate pentru verificarea corectitudinii miscarilor positive si negative.Este de tinut minte ca toate programele de simulare sunt fata folos daca nu imita miscarile masinii reale.Modelele reprezinta masina reala care trebuie sa fie corecta in relatia cu produsul final al masinii.Aceasta zona este aproape de zona de lucru si include axul,caracteristicile si dispozitivele rotative. De indata ce modelul fizic al masinii este construit,controlorul virtual trebuie configurat.Intr-un sistem CAM aceasta activitate este realizata prin procesarea posterioara.In Vericut configuratia este atribuita cu inversul procesarii posterioare.Acest proces de configurare este critic in imitarea comportamentului masinii reale.

Secretele prelucraraii in 5 axe

116

Utilizarea simularii masinii In zile noastre foarte putine persoane programeaza exclusiv manual.Majoritatea persoanelor folosesc un sistem CAD/CAM pentru a genera un cod.Aceasta parte este schitata sau achizitionata iar apoi traiectorile sunt generate utilizand unelte intr-un magazin extern sau intern.Simularea masinii poate fi inceputa in orice moment sau la sfarsitul unui proces, avand fundamental prevazut si masina construita. Procesul configurarii simularii masinii este similar cu cel al configurarii masinii reale.Piesa trebuie plasata pe masina in pozitia corecta iar apoi trebuiesc setate coordonatele locale ale sistemului relativ cu pozitia 0 a masinii rotative.Uneltele trebuiesc apoi incarcate in magazin apoi compensarea lungimii uneltelor trebuie setata corect.Aceasta activitate poate dura mult timp daca nu este o interfata directa intre sistemele CAD/CAM si programele de simulare.Daca exista o interfata simulate corect sau daca simularea este complicata in sistemul CAD/CAM,configurarea va dura numai cateva secunde. Simularea de baza CAD/CAM incarca unelte din propriul magazin.Vericut utilizeaza propriul manager de unelte sau va construi un magazine de unelte automat daca are integrat un sistem CAD/CAM.De indata ce piesa,unelte si traiectorile sunt incarcate simularea este pregatita sa inceapa chiar si cu o singura frana sau frane continue.Simularea poate fi incetinita sau marita iar modelul poate fi rotat dinamic.Unele sisteme permit miscari inainte sau inapoi in orice moment iar altele nu.Anumite sisteme vor prezenta inlocuirea materialului prin simulare iar altele vor permite analizarea si masurarea piesei virtuale.Majoritatea sistemelor vor detecta daca exista o distanta de evitat sau o coliziune intre orice componenta configurata.Ele vor afisa de asemenea o alarma daca limita schimbarilor este modificata de miscarea axelor.Operatorii sunt capabili sa vada prin aceste modele facandule invizibile,ceea ce permite examinarea procesului in moduri care nu sunt posibile pe o masina reala. Sunt multe beneficii la simularea masinii care permit testarea unor idei diferite fara presiuni.Estimarea programului ciclului de timp poate fi accesata pentru al determina pe cel mai bun.Distrugerea unei masini pe ecranul calculatorului nu este o mare problema in timp ce distrugerea unei masini reale este o catastrofa.Nu toate masinile cu mai multe axe utilizate la potential maxim reprezinta o rusine.Simularea permite cele mai bune idei provenite din strategii diferite de taiere si cea mai eficienta miscare ce poate fi combinata pe o masina specifica.

Secretele prelucraraii in 5 axe

117

Secretele prelucraraii in 5 axe

118

Selectarea masinii potrivite pentru aplicatia dvs __________________________________________________________________ Realizarea deciziei de alegere a unui echipament cu mai multe axe este similara cu alegerea unei masini si a unui model.Decizia trebuie sa se bazeze pe utilizarea dorita,buget,personalitate si multe alte considerente. “Garajul” masinilor cu mai multe axe include echivalentul masinilor de curse,al tuturor masinilor de teren,autobuze si masini de lux.Sunt masini construite pentru anumite scopuri si masini pentru anumite aplicatii.Acest capitol va poate ajuta sa ingustati cautarile bazate pe piese specifice ce trebuiesc prelucrate. Majoritatea magazinelor mici intra in zona cu mai multe axe prin adaugarea unei singure- sau unitate dubla rotativa la centrul de prelucrare vertical in 3 axe existent.Adugarea unei singure unitati sau a uneia duble rotative permite ca piesa sa fie prelucrata mai repede si face mult mai usor de prelucrat piese complexe care erau considerate anterior de nerealizat.Acest avantaj poate cauza o reactie in lant.Cand magazinele se descurca mai bine la producerea pieselor complexe ele incep sa incarce din ce in ce mai multe piese.Apoi ele cauta activitati de provocare pentru a realiza venituri mai multe.In schimb aceste interprinderi vor limita capacitatea echipamentului si nu vor achizitona echipament nou. Bugetul disponibil este intotdeauna o caracteristica ce trebuie luata in considerare.Pretul oricarei masini reflecta calitatea dar ca si in cazul automobilelor pretul poate fi afectat de numele brandului.In orice caz consideratile bugetare nu reprezinta scopul acestei carti. Constructorii de masini petrec mult timp pentru dezvoltarea masinilor.Ei consuma de asemenea mult timp prin vanzari si prin eforturile de marketing.Constructorii renumiti au echipe care instaleaza echipamentul nou,instruiesc noi cumparatori si ofera suport tehnic.Ei angajeaza de asemenea specialist care pot oferii valori de referinta,solutii cheie,de perspectiva si pentru cumparatori. Fara a lua in considerare specificul masinii este indicat sa va informati asupra servicilor oferite de constructori.Majoritatea echipamentului CNC este vandut de un distribuitor de retea.Nu toti distribuitorii vor mentine aceeasi calitate a serviciului.Este important sa vizitati magazinele locale care au echipament CNC diferit si sa vorbiti despre experientele acestora.Intrebari reprezentantii despre modul de actionare al echipamentului,cum se vor comporta cand se investe o problema si daca constructorul ofera instruire.Este de asemenea important sa intrebati daca veti primi toate suporturile promise.

Secretele prelucraraii in 5 axe

119

Selectati un constructor de masini care se potriveste cel mai bine criteriului aplicatilor apoi luati in considerare varietatea pieselor.Luati in considerare de asemnea si necesitatile viitoare.Luati in considerare urmatoarele scenari. Cate piese sunt prelucrate dupa fiecare configurare Daca magazinul dvs produce 500 de mii de piese pe an va fi indicat sa achizitionati o masina care produce numai acea piesa.Investigati posibilitatea unei solutii cheie de la constructorul maisinii.O asemenea solutie poate include prelucrarea tuturor elementelor masinii posibila prin masinile care realizeaza mai multe activitati si incarcarea robotizata. Magazinul/Compania prospera in obtinerea activitatilor de provocare si are o reputatie pentru producerea pieselor complexe? Multe magazine realizeaza activitati pe care altii le considera dificile.Aceste companii invata din fiecare provocare si se perfectioneaza dupa fiecare activitate. Realizarea activitatilor dificile poate fi riscanta dar este foarte banoasa. Inainte de contractarea unor asemenea activitati asigurativa ca echipamentul in mai multe axe este flexibil precis si adaptabil provocarilor. Masinile dvs CNC asteapta un program sau programatorii CNC asteapta o masina disponibila? Daca echipamentul existent este in asteptarea programului,fluxul activitatii,sistemele CAD/CAM,programatorii si operatorii trebuiesc controlati.Daca programatorii asteapta o masina libera- este o buna idee sa verificati capacitatea sistemului CAD/CAM. Poate fi imbunatatita strategi?Sunt utilizate cele mai bune unelte?Imagina-ti-va pornirea unei unelte de mare viteza vechi pe o masina CNC moderna capabila de 40.000 RPM si 1500 IPM – limitarile la unelte ieftine pot incetinii o masina scumpa si foarte capabila.In acelasi mod daca sistemul dvs CAD/CAM este invechit dvs nu ve-ti fi capabil sa utilizati echipamentul CNC la intregul potential. Sunteti multumiti de performanta sistemului CAD/CAM si il utilizati la intregul potential? Asigura-ti-va ca programatorii CNC sunt la current cu pregatirea in domeniul sistemelor CAD/CAM pentru a va asigura ca masina este folosita la intregul potential.Este mult mai ieftin si mai usor sa va organizati,pregatiti,deveniti eficient si sa promovati echipa de lucru decat sa cumparati o masina noua si sa o puneti in functiune. Magazinul/compania este dedicata unui singur plan de prelucrare,pentru autoturisme,aerospatiale,modelare&epuizare,medical sau petrolier? Campul de prelucrare pe care il utilizati va afecta alegerea tipului masinii.Sunt diferite cuplari,viteze si cerinte de precizie in fiecare camp.

Secretele prelucraraii in 5 axe

120

Varful/varfurile masinilor (cu distantele parcurse linear pe axele X si Y ,dar cu distantele axelor rotative limitate) Constructorul unor aripi de avion si panouri de fuselaj se potrivesc varfului/varfului masinii.Aceste panouri sunt proiectate pentru lungimi dar nu sunt folosite la intregul potential.Sunt cateva masini pentru pereti conici care sunt potriviti pentru traiectorile tip span.In mod uzual aceste piese sunt realizate din prefabricate solide in doi pasi,asa cum este prezentat in figura 8-1.

Figura 8-1 O masina verticala de frezare configurata pentru realizarea panourilor aerospatiale

Secretele prelucraraii in 5 axe

121

O aripa longitudinala a avionului reprezinta un exemplu bun de piesa lunga dar foarte subtire.Piesele precum acestea sunt prelucrate din profile special care pot avea 40 de metrii lungime.In mod tipic aceste piese erau realizate pe masini similare ca cele prezentate in figurile 8-2 si 8-3,utilizand multiple setari si caracteristici elaborate.

Figura 8-2 Tip de varf fix/varful masinii

Figura 8-3 Varf tip pod/varful masinii Piesele vor tinde sa se deformeze intre configurari deoarece materialul va fi inlocuit mai intai de pe o parte apoi de pe cealalta intr-o configuratie secundara.Masina prezentata in figura 8-4 rezolva aceasta problema.

Secretele prelucraraii in 5 axe

122

Figura 8-4 Masina de frezare a extruziunilor Masina din figura 8-4 este potrivita pentru prelucrarea extruziunilor lungi.Este o masina in 5 axe cu axe X,U,Y,Z si A.Axa U se misca paralel cu axa X si are doua setari de rotatie a maxilarelor care sunt utilizate pentru prinderea si traversarea extruziunii de a lungul uneltei de prelucrare.Prelucrarea are loc intr-un spatiu mic dar rigid pe sectiuni successive.Lungimile pieselor sunt limitate doar prin sistemul suportului pe fiecare parte a masinii. Varful/masa masinii (distanta parcursa cu axa X) Piesele lungi,similare cu cele din exemplele prezentate in figura 8-5 cer miscari de rotatie severe pentru prima axa si miscari de rotare limitata pentru a doua axa.

Figura 8-5 Piese tipice rotative

Secretele prelucraraii in 5 axe

123

Aceste piese ar fi foarte bine prelucrate pe o configuratie a masinii de masa/varf prezentata in figura 8-6.

Figura 8-6 Masina de frezare tip varf/masa Configuratia rotativa pivotanta prezentata in figura 8-6 este foarte potrivita pentru prelucrarea pieselor lungi roative.Greutatea acestor piese este suportata de un stoc hidraulic iar piesa este rotita in jurul centrului masei.Inertia este considerata importanta cand utilizati masinile cu mai multe axe.Considerati configuratia pentru partea superioara a motorului prezentata in figura 8-7 si imagina-ti-va diferentele miscarilor masinii cand comparati cu figura 8-8.

Secretele prelucraraii in 5 axe

124

Figura 8-7 Partea superioara a motorului realizate prin varful/masa masinii de frezare

Figura 8-8 Masina de frezare tip masa care frezeaza un atasament dublu rotativ

Secretele prelucraraii in 5 axe

125

Masina prezentata in figura 8-7 este realizata pentru a rotii varful in jurul centrului masei fara a genera forte centrifuge nedorite.Masina din figura 8-8 are ceva numit(rock and roll) –dispozitiv dublu rotativ.A fost creat in special pentru prelucrarea porturilor partilor superioare ale motorului.Intreaga sustinere a coponentelor piesei este balansata si invartita in timpul procesului de prelucrare.Aceste piese trebuie sa fie atent balansate pentru a asigura o miscare silentioasa. Masinile tip varf/masa Configuratia varf/masa precum acea prezentata in figurile 8-9,8-10 si 8-11 este una dintre cele mai bune alegeri pentru o varietate de aplicatii in mai multe axe.Aceasta flexibilitate deriva din faptul ca un rest de material poate fi inlaturat iar spatiul poate fi utilizat pentru montarea pieselor aditionale. Componentele personalizate pot fi construite pentru a se potrivii activitatilor speciale

Figura 8-9 si 8-10 Flexibilitate aditionala in utilizarea componentelor multiple

Figura 8-11 Prelucrarea unei sonde de alimentare in forma de spirala pentru injectarea in matrita

Secretele prelucraraii in 5 axe

126

Figura 8-12 Prelucrarea unei unitati eoliene rotative.

Figura 8-13 Un rotor Figurile 8-12 si 8-13 reprezinta exemple de masini verticale si distanta axei Z dar masinile tip varf/masa sunt construite in multe forme si curbe

Secretele prelucraraii in 5 axe

127

Masa rotativa-Combinatii de varfuri inclinate Exemplu prezentat in figura 8-14 blureaza linia dintre linile verticale si orizontale.

Figura 8-14 Aceasta masina varf/masa este disponibila in configuratile verticale si orizontale Configuratile masei rotative si ale unghiului inclinat prezentate in figurile 8-15 si pana la 8-18 nu sunt potrivite pentru piesele lungi dar pot fi adaptate pentru o multime de aplicatii in mai multe axe.

Secretele prelucraraii in 5 axe

128

Figurile 8-15 si 8-16 Aplicatii Aerospatiale ca varf/masa si aplicatii auto varf/masa

Figurile 8-17 si 8-18 Doua configuratii masa/varf rotite in jurul axei

Secretele prelucraraii in 5 axe

129

Toate masinile cu mase rotative si varfuri inclinate tind sa invarta piesa de lucru in jurul centrului masei in timp ce mentine capacitatea de a atinge toate componentele prin inclinarea varfului.Aceste masini sunt construite in mai multe marimi si sunt folosite larg in diferite industri,de la prelucrarea pieselor medicale mici(figura8-19) unde precizia si viteza sunt cele mai importante cerinte,la prelucrarea echipamentelor foarte mari (figura 8-20) unde rigiditatea si caii putere reprezinta concentratia.

Figurile 8-19 si 8-20 Prelucrarea unei piese medicale si echipament cu componente grele In industria de modelare majoritatea operatiunilor de degrosare sunt realizate pe un centru al masinii orizontale sau verticale in 3 axe.In acest camp al prelucrarii una dintre provocari este prelucrarea cavitatilor adanci sau a nucleelor mari.Cavitatile adanci sunt proiectate pas cu pas , deobicei la unghiuri de 1 sau 2 grade, si cer des mase cu filete scurte la intersectia peretelui cu suprafata mesei asa cum este prezentat in figura 8-21. Prelucrarea acestor filete pe o masina cu 3 axe ar putea cere unelte lungi si unelte cu varf rotund.Trebuie realizata pas cu pas acest lucru ducand la un interval lung de timp.Unealta este des deviata de foarta de prelucrare mare cauzand vibratia,uzarea uneltei si o slaba finisare a suprafetei.

Secretele prelucraraii in 5 axe

130

Figura 8-21 Modelarea unei cavitati de plastic Utilizarea unei masini in 5 axe permite utilizarea unei unelte cu varf rotund.Configuratia conica face ca unealta cu varf rotund sa fie mult mai rigida pentru acelasi diametru iar abilitatea de a indoi unealta permite de asemenea folosirea unei unelte scurte asa cum este prezentata in figura 8-22. Mai multe prelucrari grele pot fi realizate in acest mod,scurtand astfel ciclul de timp.Devierea uneltelor rigide este mai mica iar vibratia este eliminate datorita devierii reduse.Viata de lucru a uneltei creste iar suprafata devine precisa,de buna calitate si bine finisata.

Figura 8-22 Masina cu mai multe axe care permite folosirea uneltelor scurte si conice

Secretele prelucraraii in 5 axe

131

Masa/masa masinilor Figurile 8-23 si 8-24 prezinta cele mai comune configuratii masa/masa masinii.Piesele ce trebuiesc prelucrare sunt prinse de o masa dubla rotativa si rotita in jurul uneltei.Inertia trebuie luata in considerare.Masa rotativa este montata pe masa masinii sau este o componenta rotativa dubla a masinii.Aceste masini nu sunt potrivite pentru prelucrarea pieselor lungi.Volumul activitatii este limitat in special cand trebuiesc luata in considerare limitarile schimbarii uneltelor.Contra acestor limite aceasta configurare este foarte populara.

Figura 8-23 O configurare uzuala tip fus

Figura 8-24 O componenta dublu rotativa de miscare si rotire

Secretele prelucraraii in 5 axe

132

Unitatile montate pe masa nu sunt complet rigide dar accesorile duble rotative pot fi ambele abile si rigide.Ele sunt in mod egal potrivite pentru activitatea de indexare 3+2 si pentru activitati simultane in mai multe axe.Cateva aplicatii sunt prezentate in figurile 8-25 pana la 8-28.

Figurile 8-25 si 8-26 Prelucrarea unui suport aerospatial si a unei component de fixat

Figurile 8-27 si 8-28 Prelucrarea lamelor rotorului si prelucrarea componentei medicale.

Secretele prelucraraii in 5 axe

133

Masini cu varf fix/varful masinii Masini cu varf/varful masinii asa cum sunt prezentate in figura 8-29 sunt utilizate pentru piesele mari,majoritatea in industria aerospatiala,petroliera si cea a lemnului.Aceasta configuratie permite parcurgerea unor distante lungi lineare.Unele masini sunt proiectate sa permita schimbari ale varfului si ale uneltelor.Rigiditatea si precizia nu se potrivesc perfect dar atingerea capacitatilor mari se potriveste.

Figura 8-29 Masina de frezare/jet apa Mai multe variatii ale masinii sunt prezentate in figurile 8-30 pana la 8-33.Este imposibil sa descrie toate configuratile diferite ale masinii in special deoarece acest camp evolueaza permanent.

Secretele prelucraraii in 5 axe

134

Figura 8-30 O masina in 5 axe care prelucreaza cu laser

Figura 8-31 Aceasta masina reprezinta un bun compromis intre rigiditate si activitatea de lunga durata

Secretele prelucraraii in 5 axe

135

Figurile 8-32 si 8-33 Un robot industrial in 6 axe si un robot industrial in 7 axe. Acest capitol a acoperit numai cele mai populare schite iar unele au sugerat aplicatii bazate pe experienta.Este recomandat ca inginerii sa petreaca timp si sa faca cercetari atunci cand se hotarasc sa aleaga o masina,cercetari nu numai ale masinii dar si a folosintei acesteia.

Secretele prelucraraii in 5 axe

136

Alegerea unui sistem CAD/CAM pentru aplicatia dvs ______________________________________________________________________________ Alegerea sistemului CAD/CAM potrivit este importanta daca nu mai importanta decat alegerea masinii cu mai multe axe potrivite.Sunt multe masini specializate care sunt dedicate unei activitati specifice dar oricum un sistem CAD/CAM va conduce tot echipamentul CNC din magazin. Este important sa fiti sigur ca sistemul selectat se poate ocupa nu numai de activitati diferite pe care magazinul il realizeaza acum dar de asemenea sa fie capabil sa resolve provocari viitoare. Sistemele CAD/CAM sunt intotdeauna legate ca si sisteme combinate deoarece majoritatea sistemelor CAD/CAM ofera capacitati de proiectare si prelucrare.Trebuie sa va feriti oricum de cele care exceleaza putin in ambele domenii CAD si CAM. Sistemele cu un sistem CAD greoi isi au radacinile in CAD si sunt mai bune la modelarea solida astfel incat ele se pot ocupa de piesele mari cu usurinta.Aceste sisteme au legaturi intre toate componentele astfel incat ca atunci cand este realizata o schimbare pe o anumita componenta dintr-un ansamblu aceasta se va propaga intregului ansamblu.Aceste componente sunt foarte bune la interpretarea datelor CAD dar capacitatea CAM poate fi adaugata mai tarziu si dese ori nu are aceeasi adancime. Sistemele cu un sistem CAM greu sunt bune la orice este legat de crearea traiectorilor de la simple gauriri 2D,numaratori si introducerea multisuprafetelor la prelucrarea in mai multe axe.Traiectorile pot fi generate pentru toate tipurile de echipament CNC incluzand EDM,jetul de apa,lasere,strunguri, freze si masini care pot realiza mai multe activitati.Aceste sisteme au magazine de unelte inteligente cu viteze si avansuri setate pentru diferite materiale si tipuri de unelte de prelucrat.In afara capacitatii de prelucrare grea CAD , aceste sisteme sunt bune la importarea datelor CAD din orice sistem avand scop principal generarea traiectorior din aceste date. Programul special propus Multe sisteme CAD/CAM specializate au fost create pentru activitati specifice.De exemplu anumite magazine din industria modelarii folosesc sisteme CAM care in mod virtual nu au capacitate CAD dar ele importa fisiere mari complexe si suprafete multiple rapid.Utilizatorul trebuie doar sa aleaga uneltele si aleaga dintr-o lista scurta

Secretele prelucraraii in 5 axe

137

de strategii automate de prelucrare.O traiectorie este generate rapid,postata si gata de initiat.Scopul acestei viteze este realizata cu usurinta cand schimbarile ingineresti sunt necesare.Aceste schimbari trebuie sa fie realizate pe un sistem CAD separat si apoi importate in programul CAM.De asemenea aceste sisteme specializate CAM nu vor suporta alt tip de masini CNC(strung,EDM,plasma,jet de apa) iar multe nu vor suporta contururi simple,gauriri sau introducerea rutinilor.Acest tip de program special propus CAM are sens pentru magazinele care prelucreaza cavitati mari de modelare non-stop.Poate fi necesar sa achizitionati separat un program CAD si poate alt set de instructiunin generale CAM. Programul poate schimba dinamic avansul in timpul procesului de prelucrare acesta reprezentand un exemplu de componenta specializata CAM.Aceasta componenta mimeaza un operator care sta la masina si trece peste avansul programat manual manipuland acest avans/legatura.In prelucrarea prin modelare cantitati mari de material trebuie sa fie inlaturate.Topografia multisuprafetei modelate este complexa si devine imposibil de mentinut pasul constant sau chiar adancimea de taiere.Fortele de prelucrare ale uneltei variaza la procesul prelucrarii pieselor mari modelate iar activitatea poate dura ore,zile si chiar saptamani.Va fi imposibil sa stati langa masina si sa anticipati fiecare miscare a axelor,sa treceti peste avansurile corespunzatoare dar prin intermediul optimizarii avansului programul va varia in mod automat.Aceasta optimizare are loc inaintea oricarei prelucrari fiind bazata pe volumul constant ce trebuie eliminat,eliminarea aschilor,viteza de la suprafata si alti factori.Optimizarea avansului produce forte constante de prelucrare ale caror scop sunt uneltele ca si durata de viata,corectitudine si schimbarea dramatica a ciclului de timp. Programele specificate sa genereze traiectorii pentru strunguri sunt cele mai bune exemple de sisteme CAD/CAM specializate.Acest program ofera capacitate CAD imitate si traiectorii de intoarcere.Programul este construit in controlor pe anumite masini si genereaza doar traiectorii specifice in limba conventionala a masinii.Cu acest tip de program nu este nevoie de procesare posterioara.Apropierea este foarte directa acest lucru fiind un avantaj.Oricum poate fi si un dezavantaj deoarece aceasta traiectorie nu poate fi transferata pe o alta masina.Polizoarele,laserele,jeturile de apa,uneltele de taiere cu plasma si alte masini specializate pot opera in acelasi mod. In plus in fata de sistemele CAD/CAM,alte unelte sunt disponibile si pot inchide legatura dintre proiectare si prelucrare.Pachetul de simulare a programului poate ajuta la verificarea si optimizarea rezultatului generat de programul CAM si sunt o legatura importanta intre lumile virtuale si fizice.Asigura-ti-va ca traiectorile sunt piese de rezistenta in lumea virtuala si ca acestea vor salva timp si bani in timpul rularii.Aceste unelte ar trebuii sa nu fie uitate atunci cand magazinul este imbunatatit pentru activitatea in mai multe axe.

Secretele prelucraraii in 5 axe

138

Setul de unelte CAD/CAM Achizitia unui sistem CAD/CAM este precum cea a unui set de unelte care contine toate uneltele,dar o atentie deosebita trebuie acordata in asigurarea ca acest set contine uneltele potrivite pentru activitate.Toti comerciantii au idei proprii ale setului perfect de unelte.Un set perfect de unelte ascutite,de dalti de calitate inalta vor fi fara folos pentru un electrician.In acelasi timp va fi greu de utilizat un cutit de armata elvetiana ca si surubelnita. Foarte putine sisteme CAD/CAM pot face totul bine.Toate au anumite puncte forte si puncte slabe.Pe de alta parte foarte putine companii au nevoie de puterea acordata de sistemele CAD/CAM moderne.Trucul este gasirea balantei potrivite. Anumite companii CAD/CAM asigura cresterea capacitatilor programelor odata cu cresterea companiei si a cerintelor.Utilizatorii CAD/CAM vor incepe mai intai cu programul care poate realiza doar forjari 2D ,numerotari si introduceri de traiectorii.De indata ce utilizatorul devine eficient el poate realiza activitati mai complexe,3D, prelucrarea de suprafete multiple sau activitati de indexare 3+2.Din acest punct utilizatori se pot indrepta catre operatii complexe simultane,de frezare in mai multe axe sau chiar activitati de frezare/rotire. Consideratii ale sistemelor CAD/CAM in mai multe axe Prelucrarea in mai multe axe necesita programe foarte puternice CAM.Capacitatea CAD este ceruta dar trebuie importate fisiere CAD din toate sistemele CAD in toate formaturile de date CAD.In varful acestor cerinte capacitatea aditionala CAD este necesara pentru a crea geometria pentru fiecare axa,pentru fiecare design al componentelor sau pentru constructia unei masini virtuale. Sistemele CAD/CAM sunt asociate in intregime.Daca un design este schimbat,schimbarea va fi propagate in intreaga baza de date si va modifica miscarile necesare pe traiectorie.Aceasta caracteristica este de folos cand un pachet de program este utilizat pentru intregul proces de proiectare- prelucrare.Daca un singur pachet nu este utilizat atunci vor exista costuri suplimentare pentru asocieri care nu pot fi utilizate.Din pacate majoritatea asocierilor geometrice functioneaza doar in geometria de baza. Majoritatea magazinelor cu mai multe axe iau fisiere de la mai multi cumparatori.Aceste fisiere pot fi proiectate foarte mult in sistemele CAD deci este crucial sa fie abile sa citeasca si sa scrie in mai multe limbaje CAD/CAM.De indata ce modelul este luat este bine sa avem o analiza amanuntita a uneltelor si apoi sa separam capacitatile majore in niveluri sau straturi organizate.

Secretele prelucraraii in 5 axe

139

Dupa ce modelul a fost analizat si organizat ar putea fi necesara o geometrie aditionala.Aceasta geometrie ar putea include marginile curbelor,linii,arcuri,puncte,suprafete nearanjate sau chiar modele solide.Acesta activitate va cere o capacitate usoara a sistemului CAD. Sistemul CAM in mai multe axe Categoria activitatilor de indexare 3+2 cere abilitatea si usurinta de schimbare usoara si rapida a campurilor de lucru care sunt intotdeauna perpendicular pe axul/axa uneltei.Crearea si manipularea acestor campuri de lucru,cunoscuta de asemenea ca si coordonata activa a sistemului,ar trebui sa fie intuitive si usor de folosit.Anumite sisteme lucreaza interactive prin permiterea utilizatorului sa aleaga o fata solida,un arc,doua linii,trei puncte si sa defineasca orientarea noii cordonate active a sistemului.Aceasta selectie este o capacitate usoara pentru majoritatea sistemelor CAM. Capacitatile grele ale sistemului CAM sunt necesare pentru combaterea aplicatiilor simultane in mai multe axe.Aceasta capacitate trebuie sa fie o balanta intre control,flexibilitate si usurinta utilizarii.O abordare rapida nu se poate aplica aici – este necesara precizia unei arme. Considerati activitatea de modelare ca exemplu.Aceasta activitate este una dintre cele mai importante si corecte din industria prelucrarii.Modelarile nu pot fi produse in masa dar sunt realizate una sau doua in acelasi timp si au caracteristici prezise chiar si un nucleu sau cavitate sau putin din amundoua.O strategie de degrosare 3D va functiona bine in acest caz.Cateva sisteme CAM pot analiza rapid si automat caracteristicile si apoi pot genera automat o traiectorie pentru a le prelucra.In aceasta apropiere rapida mai multe scopuri pot fi acoperite dintr-o lovitura. Controlul precis este necesar cand vine vorba de indrumarea masinilor cu mai multe axe simultane.Urmatoarea lista contine unelte ce nu pot lipsi dintr-un set de unelte al programului CAM bine rotunjit.Faceti referinta la capitolul 6 pentru exemplele detaliate. ● Controlul traiectoriei de prelucrare Este important sa aveti o varietate de moduri de definire si control a traiectoriei care va fi urmata de unealta de prelucrare.Aceste traictorii pot fi simple linii ce pot ajunge pana la traiectorii complexe ale suprafetelor precum acea prezentata in figura 9-1.

Figura 9-1 Traiectorie de prelucrare spiralata pe lama unei turbine

Secretele prelucraraii in 5 axe

140

● Controlul axei uneltei Controlul axei uneltei asigura capacitatea de setare si manipulare a centrului axei aliniat uneltei in timpul procesului de prelucrare asa cum este prezentata in figura 9-2.Aceste controale pot fi dinamice sau statice dar este esential ca ele lucreaza intr-un mod predictabil,stabil.

Figura 9-2 Controlul pozitiei axei uneltelor prin linii ● Controlul varfului uneltei Controlul varfului uneltei atinge precizia de varf a zonei varfului uneltei cu piesa asa cum este prezentata in figura 9-3.

Figura 9-3 Compensarea varfului uneltei pentru urmarirea suprafetei exterioare a campului de activitate

Secretele prelucraraii in 5 axe

141

● Masuri de evitare a coliziunilor Atentia trebuie acordata evitarii potentialelor coliziuni dintre componentele care se misca si dintre piesele dinamice si strationare cand traiectorile cu mai multe axe sunt generate.Asa cum este prezentat in figura 9-4 acest tip de control particular se concetreaza asupra mijloacelor de evitare a coliziunilor,in mod particular intre unealta de taiere ,arbore,suport si ansamblul caracteristicilor piesei de lucru.

Figura 9-4 Evitarea coliziunilor dinamice la nivelul cozii ● Strategiile de degrosare ale recunoasterii stocului Recunoasterea stocului in timpul degrosarii va produce economie de timp.Desenul din figura 9-5 decupeaza materialul recunoascut catre traiectoria marimii stocului.Acest stoc poate fi sistemul initial de date CAD sau procesul material creat de operatiune de frezare anterioara.Degrosarea in mai multe axe poate fi o afacere ce consuma mult timp iar aceasta caracteristica trebuie sa existe atunci cand se creaza traiectorii eficiente de degrosare.

Figura 9-5 Degrosarea adanca realizata prin recunoasterea materialului

Secretele prelucraraii in 5 axe

142

● Simularea masinii Simularea masinii elimina sarcinile ascunse si nevoia de a realiza demonstratii de prelucrari pe masina reala.Utilizarea unei masini reale pentru a prezenta o traiectorie consuma mult timp de productie si risca potentiale coliziuni.Utilizata corect si la o capacitate mare la nivel virtual,asa cum este prezentata in figura 9-6 poate imbunatati productivitatea in mod extrordinar dar o atentie deosebita trebuie acordata configuratiei corecte a fiecarei masini.Faceti referire la capitolul 7 pentru exemple detaliate.

Figura 9-6 O masina in 5 axe virtuala configurata corect care imita miscarile unei masini reale. ● Procesarea posterioara O procesare posterioara buna este partea cea mai importanta a unui program CAD/CAM.Fara postprocesare piesele pot fi taiate doar in lumea virtuala si nu pe masina reala.Rolul oricarui program CAM este sa genereze un cod care va conduce miscarile axelor pe o masina CNC astfel incat acea piesa sa poata fi prelucrata.Limbajul CAM original trebuie tradus pentru a se potrivi cu limbajul specific al fiecarei masini.Posturile personalizate cu mai multe axe sunt deobicei o incarcare suplimentara.Este important sa aflati daca sunt disponibile pe o masina specifica si cat de mult vor costa.O procesare posterioara profesionala este deobicei transmisa cu documentatia care explica caracteristicile si toate legaturile disponibile sa le activeze.Programul CAM tipic vine cu un set de postprocesari generice care pot fi configurate de utilizator.Intrebati daca un training de specialitate este disponibil.

Secretele prelucraraii in 5 axe

143

Pregatirea CAD/CAM in multe axe Datorita complexitatii prelucrarii in mai multe axe nu este recomandat ca programatorii sa fie autoinstruiti.Pregatirea este cea mai importanta parte a intelegerii achizitie programului iar cea mai buna pregatire este reprezentata de implicarea in intregul proces.Pregatirea ar trebui sa includa importarea geometriei,crearea traiectorilor,procesarea posterioara si simularea acestor traiectorii pe o masina virtuala.Acesti pasi reprezinta jumatate din activitate.Urmatorul pas este sa invatati cum sa setati o masina reala,sa gasiti punctul 0 rotativ al masinii,sa setati locatia uneltei,sa incarcati traiectorile in controlorul masinii si sa prelucrati piesa reala.Nimic nu poate inlocui sentimentul bucuriei asociat cu instalarea unui nou program pe o masina reala. Este esential sa aflati daca acest tip de pregatire a programarii este oferit de compania CAD/CAM care raspunde cerintelor dvs.Multi programatori iau cursuri de 3-5 zile,cursuri specializate de pregatire, care folosesc pregatirea pe sesiuni si instructiunile pas cu pas.Este posibil sa terminate acest training doar prin urmarirea atenta a acestor pasi dar nu este nici o cerinta ca utilizatorul sa retina conditia pentru care urmeaza acesti pasi.Acesti utilizatori/antrenori vor venii inapoi la activitate nestiind de unde sa inceapa.Intrebari specifice trebuiesc puse asupra trainingului oferit. Cursurile de pregatire online sunt de asemenea o optiune.Unele dintre aceste cursuri sunt foarte bune oferind video-uri subtitrare si sesiuni de pregatire implicate.Avantajul acestor cursuri este acela ca utilizatorii il pot realiza acasa dupa preferinte. Companiile CAD/CAM ofera de asemenea pregatire pe site.Acest aranjament asigura concentrarea asupra operatiunii si piesei asupra careia programul va fi utilizat.Pericolul pregatirii pe site este cauzat de intreruperile care apar.Atentie trebuie acordata timpului petrecut pe site. Ce se intampla dupa pregatire?Compania aleasa CAD/CAM ar trebuii sa ofere suport pentru aplicatii dupa ce pregatirea este completa.Este de folos retinerea acestui suport ca si siguranta cel putin pentru primele activitati. Este posibila o imbunatatire a traingului? Dupa cum am mentionat mai devreme,programul CAD/CAM se dezvolta constant si este foarte important sa cunoasteti aceste schimbari prin realizarea unor sesiuni de training periodic.Forumurile utilizatorilor sunt de asemenea o modalitate exceptionala de mentinere a legaturii cu schimbarile si un bun mod de a schimba idei cu colegii.

Secretele prelucraraii in 5 axe

144

Dupa cortina:Dezvoltarea programului CAD/CAM Ultimul program ales va avea un effect profund asupra afacerii.Nu numai ca magazinul va avea un program functionabil de instalat pe masini dar se va alinia de asemenea cu o companie care poate asigura ani de experienta si suport inestimabil.O atentie deosebita va trebuii acordata companiei inaintea programului.O companie bine stabilita,cu reputatie poate devenii foarte valoroasa si partener pentru operatiuni. Intelegerea ciclului dezvoltarii sistemelor CAD/CAM moderne poate fi de folos cand companiile de programe sunt cautate.Urmatoarea privire dupa cortina la dezvoltarea ciclului va prezenta de ce este important sa selectam o companie bine stabilita in defavoarea unei companii ce apare peste noapte. Dezvoltarea CAD/CAM este un proces foarte dinamic.O companie CAD/CAM de succes contine mai multe echipe care lucreaza impreuna avand acelasi scop.Toate echipele lupta sa devina mai puternice,flexibile si sa creeze un program usor de folosit pentru utilizatorul final.Aceasta activitate este dificila deoarece cu cat programul este mai complex cu atat devine mai dificil.Complexitatea si utilizarea usoara intra des in conflict iar cei care scriu programe se vor lupta intotdeauna pentru gasirea unei balante intre cele doua. Imaginatia este o componenta importanta si fundamental in dezvoltarea sistemului CAD/CAM dar poate fi inselatoare deoarece trebuie temperata cu limitarile pieselor existente astazi (si viitoare).Posibilitatile teoretice sunt intotdeauna restranse de limitarile componentelor actuale.Design-ul CAD/CAM este un termen lung.Un proiect in curs de desfasurare,iar avantajele sistemului de componente trebuie sa fie anticipat corect si implementat programului. Planificarea dezvoltarii programului este realizata de grupuri sau de indivizi care includ ingineri programatori,ingineri mecanici,ingineri de aplicatii si persoane care se ocupa de marketing si vanzari.Aceste grupuri sunt greu influentate de raspunsul dat de utilizatorii existenti.Utilizatorii existenti ajuta aceste grupuri sa realizeze o “lista de dorinte” de noi unelte la fel de bine cum imbunatatirile recomandate pentru urmatoarea aparitie a programului.Dezvoltarea programului urmareste aceasta lista a dorintelor si determina ceea ce poate fi facut,cand si cum. De indata ce echipa care a dezvoltat programul produce primul produs utilizabil ei il vor face disponibil restului echipei incluzand controlul calitatii,aplicatile si dezvoltarea posterioara.Toate aceste grupuri vor dezvolta proprile teste de folosinta si vor acorda raspunsuri.Acesti dezvoltatori vor utiliza aceste raspunsuri pentru a corecta erori,pentru a imbunatati interactiunea si pentru realizarea performantelor.Acest ciclu este repetat continuu pana cand un program stabil,predictabil si usor de folosit ca versiune Beta este creat.

Secretele prelucraraii in 5 axe

145

Aceasta versiune beta este distribuita unui grup special de utilizatori care vor conduce proprile teste.In acelasi timp constructorul departamentului de aplicatii ale programului va initia mai multe teste prin prelucrarea pieselor reale pe o masina reala. Gandindu-ne la acest proces de dezvoltare vom realiza ca totul este foarte bine documentat.Documentatia tehnica scrie fisiere de ajutor iar manualele de pregatire sunt dezvoltate pentru fiecare produs. La sfarsitul acestei planificari,dezvoltare,testare si proces de documentare,o noua versiune de program este lansata si monitorizata la fiecare pas.In acest punct o echipa de suport tehnic este pregatita sa asigura consultant comparatorilor in orice problema care poate aparea. In acest punct nu se gaseste sfarsitul acestui proces de dezvoltare.Grupuri de planificare realizeaza planuri noi.Echipa de dezvoltare a programului lucreaza asupra acestor planuri.O companie de success in domeniul programelor are echipe mari de profesionisti pentru a putea fi capabila sa dezvolte continuu unelte imbunatatite pentru program.Activitatea nu se termina niciodata deoarece se afla permanent pe marginea tehnologiei. Linii generale de ghidare pentru cercetarea programului CAD/CAM Incepeti cercetarea sistemului CAD/CAM online.Aceasta apropiere poate fi o modalitate buna de comparatie a caracteristicilor si beneficiilor unor pachete diferite de programe.Multe site-uri include fisiere video demonstrative care pot asigura o privire asupra interfetei programului dar si ilustratii ale caracteristicilor noi.Acest site va indica si detalii despre distribuitori locali. Conversatile cu colegii sau companiile cu care magazinul va lucra sunt folositoare pentru cunoasterea tipului de program pe care acestia il folosesc si de ce il folosesc.Intrebati oamenii daca sunt multumiti de suportul local si daca a fost usor de invatat programul?Pot fi inserate surse exterioare si pot fi exportate usor?Au fost costuri ascunse?Distribuitorul este necunoascut?Acestia recomanda programul pe care il folosesc? Vizite in show-room-uri sunt recomandate.Demonstratiile din show-room sunt scurte si sunt menite sa prezinte ultimile caracteristici ale programului.Vizitarea companiilor care produc programe in show-room-uri asigura oportunitatea de a purta o discutie direct cu membrii din conducere iar acesti membrii pot fi persoane din diferite grupuri responsabile pentru dezvoltarea programului.Sunt sanse ca si distribuitorul local sa poata explica anumite caracteristici si servicii.Asemenea vizite sunt o prima oportunitate de invatare a modului de conlucrare cu angajatii firmei si sa vedeti daca sunt originali cand incearca sa va ajute sau vor doar sa faca o vanzare.

Secretele prelucraraii in 5 axe

146

Majoritatea pachetelor moderne CAD/CAM au caracteristici similare ceea ce face sa fie greu de comparat cu alte pachete.Alta problema este aceea ca pachetel sunt intotdeauna subiect de dezvoltat si acestea se schimba permanent.Feriti-va de oricine face comparatie intre sistemele CAD/CAM competitive si feriti-va si mai mult de oamenii care incearca sa faca o vanzare prin criticarea altora.Un show-room este o oportunitate ideala sa intalniti oameni care dezvolta si sustin programul.In plus fata de aceasta cercetare a noi caracteristici ale programului,asigurati-va ca aveti timp sa evaluati persoanele cu care ve-ti lucre daca decideti sa achizitionati programul.Sunt entuziasmati de produsul lor?Se comporta ca si o echipa sau sunt aroganti,dezinteresati si nu va ajuta cu nimic?

Urmatorul pas important este configurarea unei demonstratii in magazine.Distribuitorul local ar trebuii sa viziteze magazinul dvs, sa asiste la anumite operatii si bazanduse pe ce tip de activitate realizati,sa evalueze programul daca este potrivit pentru dvs.Daca este,el/ea poate de asemenea sa va recomande o functionalitate a programului potrivita.Feriti-va de distribuitorii care incep cu “am o solutie pentru dvs”desi ei nu cunosc tipul activitatii pe care o realizati.

Secretele prelucraraii in 5 axe

147

Secretele prelucraraii in 5 axe

148

Rezumatul capitolelor anterioare __________________________________________________________________ De acum cititorii ar trebui sa inteleaga foarte bine procesul prelucrarii in mai multe axe ,cu o intelegere clara a tipurilor diferite de masini, a tipurilor de traiectorii in mai multe axe si a tehnicilor de prelucrare,controlul CAD/CAM in mai multe axe,obtiuni de simulare si modul in care acestea lucreaza impreuna.Pentru a testa cunostintele noi accumulate,incercati sa raspundeti urmatoarelor intrebari.Respunzand la aceste intrebari corect inseamna ca sunteti pregatit sa intrati in lumea prelucrarii in mai multe axe. Toate intrebarile vor avea raspuns in paginile urmatoare iar aceste raspunsuri pot servi ca ghid de referinta pentru cele mai importante lectii invatate in aceasta carte.

Secretele prelucraraii in 5 axe

149

Secretele prelucraraii in 5 axe

150

6.) Care sunt cele mai importante pozitii fizice a unei masini in mai multe axe? ● Centrul de gravitatie,pozitia de start ● Programul pozitiei de start,implementarea pozitiei 0,tipul axului ● Pozitia de start a masinii,pozitia 0 a masinii, pozitia 0 a programului

7.)Ce unelte sunt necesare pentru a gasi pozitia 0 rotativa a masinii? ● Nivelul ● Gasirea marginii ● Indicatorul de legatura ● Manual de intretinere ● Ciocan

8.) Descrieti pozitia activitatii de indexare/rotatie. ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________

9.) Ce reprezinta procesarea posterioara? ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________

Secretele prelucraraii in 5 axe

151

10.) Care este definitia unei axe? ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________

11.) Definitia unei traictorii simultane in 5 axe:toate cele 5 axe ale masinii de unelte trebuie sa se miste continuu in timp ce prelucrarea se realizeaza simultan pe o traiectorie in mai multe axe. ● Adevarat ● Fals

12.) Care sunt cele 3 tipuri de control ale traiectorilor CAM simultane in mai multe axe? ● Traiectoria de prelucrare,controlul axei uneltei,controlul varfului uneltei ● Tipul de traiectorie,controlul prelucrarii,traiectoria prelucrarii ● Traiectoria de prelucrare,controlul traiectoriei,controlul avansului

Raspunsuri 1.De ce utilizam tehnici de prelucrare in mai multe axe? ● Tehnicile de prelucrare in mai multe axe sunt utilizate sa prelucram piese mult mai eficient si corect prin eliminarea configurarilor si caracteristicilor in plus. ● Uneltele standard scurte pot fi utilizate ceea ce duce la o abilitate de a degrosa adanc in timp ce creste durata de viata a uneltei. ● O suprafata finisata mult mai precis poate fi obtinuta prin evitarea contactului cu un centru nonrotativ al uneltei

Secretele prelucraraii in 5 axe

152

Figura 10-1 Masina in mai multe axe ce prelucreaza o piesa mai eficient,mareste durata de viata a uneltei si produce o finisare a suprafetei mult mai precis 2.) Ce reprezinta o masina standard in 5 axe? Aceasta este o intrebare capcana.Nu exista un lucru precum o masina standard in 5 axe.Masinile cu mai multe axe sunt disponibile in multe tipuri si forme.Figura 10-2 prezinta exemple de diferite tipuri de masini in 5 axe.

Secretele prelucraraii in 5 axe

153

3.) Care este conventia standard a axei?

Figura 10-3 Conventia standard a axei Axele lineare X,Y,Z prezentate in figura 10-3 reprezinta coordonatele sistemului cartezian,miscarii linii drepte in directi plus si minus.Axele rotative A,B si C se rotesc in jurul X,Y,Z. Axele U,V si W se misca in linii drepte paralel cu axele X,Y,Z .

4.) Care sunt cele trei tipuri majore de masini in mai multe axe?

Secretele prelucraraii in 5 axe

154

Masina in mai multe axe Masa/Masa

Figura 10-4 Masina masa/masa care poate fi configurata vertical sau orizontal Masinile in mai multe axe masa/masa pot fi configurate vertical sau orizontal asa cum este prezentat in figura 10-4.Miscarile rotative sunt executate prin masa dubla rotativa a masinii.Masa rotativa are alta masa rotativa care in schimb are grija de caracteristicile piesei.Prin aceste tipuri de masini piese este rotata fizic in jurul uneltei.Greutatea piesei si caracteristicile trebuie sa fie suportate de dispozitivele rotative asadar inertia va trebui sa fie luata in considerare cand realizati miscari rapide. Masina in mai multe axe Varf/Masa

Figura 10-5 Masina Varf/Masa este foarte capabila si nestatornica

Secretele prelucraraii in 5 axe

155

Masinile varf/masa sunt fara indoiala cele mai capabile din cele trei grupuri.Ele pot prelucra piese mari si grele.Pe anumite masini varf/masa piesa este asezata pe o masa rotativa si sustinuta de o papusa mobila asa cum este prezentat in figura 10-5.Piesa de lucru se roteste in jurul propriei axe.Varful rotativ doar mentine greutatea asupra uneltei si se ocupa de presiunea de prelucrare generata in timp ce se realizeaza articulatia in jurul piesei de lucru. Axa rotativa a acestor masini are de obicei miscari rotative nelimitate.Unele pot chiar sa se roteasca asa cum ar face-o un strung.Axa pivotanta secundara are o limita maxim si minim. Masinile in mai multe axe Varf/Varf

Figura 10-6 Masinile tip varf/varf pot fi verticale si orizontale Pe masinile Varf/Varf ,exemplu pe care l-am prezentat in figura 10-6,toate miscarile rotative/pivotante sunt executate de varful masinii.Masinile cu varf/varf pot fi verticale si orizontale iar o axa va avea miscari limitate.Unele isi pot schimba varful pentru a se potrivii piesei.Varfurile pot fi drepte,la 90 de grade sau articulate continuu.Pentru a ajuta frezarea aceste masini pot fi imbunatatite cu un jet de apa sau laser. 5. Care sunt cele trei blocuri majore de constructie a unei masini CNC? 1. Proprietatile fizice ale masinii Proprietatile fizice ale masinii sunt reprezentate de scheletul masinii.Fiecare masina este construita pe o baza unica.Calitatea fierului da rigiditate masinii.Axele liniare si rotative sunt stivuite mai intai la baza apoi una peste alta.Calitatea liniilor drepte si a rulmentilor rotativ ofera masinii

Secretele prelucraraii in 5 axe

156

flexibilitate si corectitudine.Motorul axului si caii putere definesc mai departe caracterul fizic al masinii. 2. Sistemul de conducere CNC Sistemul de conducere CNC reprezinta muschii masinii.Sistemul de conducere CNC este alcatuit din component proiectate sa miste axele lineare si rotative ale masinii.Aceste componente include motoarele servo,sistemul de conducere si suruburile cu bila care sunt responsabile de miscarea componentelor lineare si rotative ale masinii intr-un mod silentios,precis si rapid. 3. Capacitatile controlorului CNC Controlorul CNC este creierul masinii.Baza de date,memoria disponibila si controlul sincronizarii rotativei dinamice sunt cateva dintre lucrurile controlate de aici. 6. Care sunt cele mai importante pozitii fizice ale unei masini in mai multe axe? Pozitia de start a masinii – Majoritatea masinilor recunosc aceasta pozitie ca si loc in care toate axele se misca cand masina este pornita si programul 0 este selectat,asa cum este prezentat in figura 10-7

Figura 10-7 Masina in pozitia de start

Secretele prelucraraii in 5 axe

157

Pozitia 0 a masinii rotative – pozitia 0 a masinii reprezinta intersectia axelor rotative/pivotante asa cum este prezentata in figura 10-8.Acest punct poate fi de neatins pentru unele masini.

Figura 10-8 Pozitia 0 a masinii rotative Pozitia 0 a programului – Aceasta pozitie,prezentata in figura 10-9 , reprezinta locatia de origine a sistemului CAM.

Figura 10-9 Pozitia 0 a programului

Secretele prelucraraii in 5 axe

158

7. Ce unelte sunt necesare pentru a gasi pozitia 0 a masinii rotative? Uneltele necesare pentru a gasii punctul 0 al masinii rotative sunt nivelul si indicatorul de legatura 8. Descrierea activitatii pozitiei de indexare/rotatie Majoritatea sistemelor CAD/CAM permit utilizatorului sa defineasca mai multe coordonate active ale sistemului in spatiu si apoi sa creeze traiectorii folosind orientarea fiecarei coordonate individuale a sistemului.Asa cum este prezentata in figura 10-10,axa Z a acestei coordonate a sistemului se va alinia cu axul semnaland postprocesorul sa impuna comenzi de indexare in condul NC.

Figura 10-10 Coordonate multiple active ale sistemului 9. Ce este o procesare posterioara? Sistemele CAD/CAM genereaza un vector in 5 axe in jurul traiectoriei 3D.Traiectorile 3D reprezinta miscarea uneltei in timp ce urmeaza traiectoria de prelucrare.Vectorii reprezinta directia axei uneltei in timp ce urmeaza traiectoria 3D.Fiecare vector reprezinta o linie a codului.Aceasta informative este scrisa intr-un limbaj generic. Acest cod generic CAD/CAM trebuie sa fie tradus pe o masina care citeste limbaje.Acest proces este numit procesare posterioara.Un processor posterior va calcula miscarile necesare pe o masina specifica pentru a reproduce modelul vectorial CAM care va guverna miscarile masinii pentru a prelucra piesa.Un processor posterior diferit este necesar pentru fiecare tip de masina in mai multe axe.

Secretele prelucraraii in 5 axe

159

10. Definitia unei axei Orice miscare controlata de un controlor NC fie lineara sau rotativa este considerata axa.

Figura 10-11 In acest exemplu varful inclinat si teava se misca in aceeasi directive dar sunt controlate de doua comenzi separate,rezpectiv Z si W 11. Definirea unei traiectorii simultane in 5 axe Fals.Majoritatea oamenilor cred ca traiectorile simultane in mai multe axe trebuie sa miste toate cele 5 axe ale masinii de unelte in mod continu in timp ce prelucreaza,cand de fapt o singura combinatie rotativa si lineara este considerata a fi o miscare simultana de prelucrare in mai multe axe.Traiectorile simultane in mai multe axe sunt prezentate in figurile 10-12 si 10-13.

Figurile 10-12 si 10-13 Exemple de miscari ale traiectorilor simultane in mai multe axe

Secretele prelucraraii in 5 axe

160

12. Care sunt cele trei controale comune ale traiectorilor simultane in mai multe axe CAM? 1. Traiectoria prelucrarii – ghideaza unealta de a lungul directie de prelucrare. 2. Controlul axei uneltei – controleaza orientarea centrului axei uneltei care urmareste traiectoria de prelucrare. 3. Controlul varfului uneltei – controleaza geometria compensata varfului uneltei In plus fata de cele trei tipuri majore de control,calitatea sistemului CAD/CAM ofera si controlul coliziunilor.Chiar si evitarea coliziunilor uneltei de prelucrat,tija si suportul pot fi verificate inaintea oricarei parti a piesei de lucru,caracteristici sau componente ale masinii. Faceti referire la capitolul 6 pentru mai multe detalii. Cateva concluzii:Compensarea masinii in mai multe axe

Figura 10-14 Pentru a complete compensarea lungimii uneltei,masinile in mai multe axe utilizeaza alte compensatii incluzand lungimea manometrului si distanta rotativa a pivotului.Distanta punctului de control a uneltei rotative reprezinta suma distantei pivotului plus compensarea lungimii manometrului

Secretele prelucraraii in 5 axe

161

O referinta rapida:cum gasim pozitia 0 a masinii rotative Pentru masinile masa/masa:

Figura 10-15 Pasul 1:Nivelul axei A

Figura 10-16 Pasul 2 :Gasiti centrul X,Y

Figura 10-17 Pasul 3:rotati A+90 si setati indicatorul de legatura la 0

Secretele prelucraraii in 5 axe

162

Figura 10-18 Pasul 4:Rotati A-90.Indicatorul de legatura ar trebuii sa citeasca

Figura 10-19 Trageti Z-raza diametrului masei rotative si ajustati greutatea manometrului pentru a se potrivii.

Secretele prelucraraii in 5 axe

163

Gasiti distanta pivotului Pentru masinile varf/masa si varf/varf: Mai intai fiti sigur ca varful masinii este orientat perfect vertical si ca axul functioneaza corect.

Figura 10-20 Pasul 1: utilizati un indicator de legatura pentru a

Figura 10-21 Pasul 2: verificati daca axul functioneaza corect

verifica pozitia vertical

Secretele prelucraraii in 5 axe

164

Figura 10-22 Pasul 3 :Inregistrati Z max

Secretele prelucraraii in 5 axe

Figura 10-23 Pasul 4:Inregistrati Z min

165

O privire de ansamblu a activitatii de pozitionare a indexari/rotatiei Cunoscuta de asemenea ca si prelucrare 3+2 activitatea de pozitionare a indexarii/rotatiei prezentata in figura 10-24 reprezinta conceptul de baza in mai multe axe.Axele rotative/pivotante sunt utilizate numai pentru pozitionare iar prelucrarea are loc cu numai 3 axe liniare in miscare.Activitatea de indexare este rigida si precisa.Este recomandat ca toate operatiunile de degrosare sa fie realizate in acest mod rigid.

Figura 10-24 Activitatea de pozitionare a indexarii/rotatiei care este cel mai important concept in mai multe axe. Alegerea unui sistem CAD/CAM pentru activitati in mai multe axe Cand alegeti un sistem CAD/CAM pentru activitati in mai multe axe fiti siguri ca este un sistem orientat CAM si ca are un translator CAD puternic.Translatorul CAD este foarte important deoarece vor fi primate fisiere din mai multe surse diferite.Deveniti siguri ca sistemul CAM are toate controalele multiaxelor si verificarea coliziunilor.O simulare a masinii disponibila si usor de folosit reprezinta un avantaj in special cand planuiti un proiect.Activitatea masinii si verificarea coliziunilor componentelor masinii sunt necesare. In plus fata de caracteristicile de mai sus este foarte important sa cautati dezvoltatorul sistemului CAD/CAM si distribuitorul local.Ofera acestia o pregatire de calitate si suport, si au un processor posterior pentru masina dvs? Faceti referire la capitolul 9 pentru mai multe detalii.

Secretele prelucraraii in 5 axe

166

Simularea masinii Nu va ganditi ca simularea masinii este utilizata doar pentru demonstratie avand drept scop gasirea erorilor din cod.De fapt simularea masinii ar trebui privita ca si o unealta aditionala care mentine programul curat,eficient si corect de fiecare data.Simularea masinii permite testarea diferitelor apropieri,a strategiilor diferite de prelucrare pe diferite masini fara parasirea masinii.Nu este nevoie sa folositi alta masina pentru demonstratie. Simularea masinii va permite constructia unei masini virtuale pe ecranu calculatorului unde procesele de prelucrare pot fi simulate in mod sigur pentru a devenii siguri ca a fost aleasa cea mai efectiva metoda de prelucrare,ca partea este localizata in punctul corect al masinii si ca nici un program,unealta sau componenta a masini nu se intalnesc in mod neasteptat.

In concluzie Felicitari pentru ca ati reusit sa deveniti mult mai informat asupra prelucrarii in mai multe axe!Prelucrarea in mai multe axe este dinamica,evolueaza constant,plina de posibilitati.Masina de unelte in mai multe axe va devenii mult mai complexa si capabila iar sistemele CAD/CAM vor dezvolta capacitati aditionale pentru a le controla.Utilizatorii vor cauta in mod continuu capacitate combinata cu o usoara folosinta iar aceasta cerere va presa constructorii masinii si dezvoltatorii CAD/CAM sa isi uneasca eforturile in constructia masinii/controlorului cu inteligenta construita.Aceste dezvoltari vor deschide noi posibilitati adaugand complexitate. Creativitatea nu incape intr-o cutie dar intelegerea conceptelor de baza va permite inginerilor sa gandeasca in afara acestei cutii.Din fericire aceasta carte a dezvaluit acest mister si va inspirat sa va pregatiti pentru urmatorul pas si pentru a devenii mai eficient si competitiv cu ajutorul uneltelor disponibile.Pentru o mai buna masurare a compententei in orice camp se folosesc uneltele disponibile.Simpla posesie a unor unelte puternice nu va face mai capabil,cunoasterea da. Industria de prelucrare in general si prelucrarea in mai multe axe in particular sunt cele mai potrivite pentru cei care pot gandii in afara acestei cutii.Exista intotdeauna mai multe moduri de a rezolva o problema iar cea mai buna solutie incepe intotdeauna cu sine insasi.Cel mai mare secret al prelucrarii in 5 axe este realizarea ca cele mai scumpe masini CNC,sisteme CAD/CAM si programe de simulare sunt simple unelte.Fara cunoasterea modului de folosire a acestora nimic nu poate fi realizat.Prin uneltele disponibile si cunoasterea corecta tot ce trebuie sa faceti este sa va imaginati – prin implicarea dvs,imaginatia va devenii realitate.

Secretele prelucraraii in 5 axe

167

Secretele prelucraraii in 5 axe

168

Secretele prelucraraii in 5 axe

169