ASPECTE PRIVITOARE LA FABRICAȚIA UNUI PRODUS UNICAT PE MAȘINI CU COMANDĂ NUMERICĂ. TEHNOLOGIA DE FABRICAȚIE A REPERULUI CARCASA CILINDRULUI [302871]

UNIVERSITATEA „LUCIAN BLAGA” [anonimizat]: ABSOLVENT: [anonimizat]. univ. dr. ing. [anonimizat], 2018

UNIVERSITATEA „LUCIAN BLAGA” [anonimizat]. TEHNOLOGIA DE FABRICAȚIE A REPERULUI „CARCASA CILINDRULUI ”

COORDONATOR ȘTIINȚIFIC: ABSOLVENT: [anonimizat]. univ. dr. ing. [anonimizat], 2018

VIZAT

Conducător Științific

Declarația pentru conformitate asupra originalității operei științifice

Subsemnatul………………………………………………………………………………………………..domiciliat în localitatea……………………adresa poștală…………………………………………………………………………….

având actul de identitate seria ………. nr……………………, codul numeric personal …………………………….. înscris/ă pentru susținerea lucrării de dizertație / proiectului de dizertație cu titlul………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

declar următoarele:

[anonimizat], entități cu care mă aflu în relații de muncă sau altă natură;

[anonimizat], animalelor sau plantelor;

opera științifică nu a mai fost publicată de subsemnatul / subsemnata sau de o [anonimizat], anterior datei depunerii acesteia spre evaluare în scopul obținerii recunoașterii științifice în domeniu.

[anonimizat].

Data…………………………………….

Numele și prenumele………………………………………………….

Semnătura………………………………………….

Notă: Prezenta declarație va purta viza conducătorului științific.

Rezumatul lucrării

În prezenta lucrare de dizertație se prezintă studiul și fabricarea unui produs unicat pe o mașină de frezat cu comandă numerică.Reperul fabricat este o [anonimizat].

În prima parte a lucrării am prezentat câteva aspecte teoretice despre programarea sistemelor CNC.0

Î0n cea de-a [anonimizat].De asemenea s-au mai prezentat și modelul 3D al piesei,planul de operații și dispozitivele folosite.

Cea de-a treia parte se ocupă cu realizarea programelor NC.

Partea finală a lucrării pune accentul pe fabricarea produsului, prezentând procesul de fabricare pas cu pas.

Obiective:

studiul programării mașinilor cu comandă numerică

studiul programării manuale și a programării asistate de calculator

comparație între programarea manuală și cea asistată de calculator

realizarea modelului 3D al piesei în mediul SOLIDWORKS

realizarea programelor pentru comanda numerică

concluzionare

Abstract

În prezenta lucrare de dizertație se prezintă studiul și fabricarea unui produs unicat pe o mașină de frezat cu comandă numerică.Reperul fabricat este o construcție sudată folosit într-un ansamblu care are utilizare în turnătorie.

În prima parte a lucrării am prezentat câteva aspecte teoretice despre programarea sistemelor CNC.

În cea de-a doua parte, am prezentat procesul de fabricație al reperului ales.De asemenea s-au mai prezentat și modelul 3D al piesei,planul de operații și dispozitivele folosite.

Cea de-a treia parte se ocupă cu realizarea programelor NC.

Partea finală a lucrării pune accentul pe fabricarea produsului, prezentând procesul de fabricare pas cu pas.

Aspecte generale privind programarea sistemelor numerice CNC

Scurt istoric

Tehnica comenzii numerice asistate de calculator este indispensabilă pentru ceea ce reprezintă tehnologia CAD / CAM. În privința apariției și perfecționării mașinilor unelte pot fi menționate ca puncte de reper următoarele date:

1765: Smeaton construiește o mașină de prelucrat alezaje lungi;

1775: Wilkinson perfecționează mașina lui Smeaton;

1797: Maudsley construiește primul strung a cărui structură de bază este valabilă și azi;

1815: apar mașinile de rabotat;

1820: este construită prima mașină de frezat;

1845: este construit strungul revolver;

1861: este dat în folosință primul strung multiax;

1886: sunt puse în funcțiune primele strunguri automate multiax;

1942-1944: primele cercetări la Massachusetts Institute of Technology (MIT) – SUA, privind posibilitatea conducerii traiectoriei sculelor cu ajutorul calculatorului;

1952: prima MUCN prin frezare cu bandă perforată;

1968: primul echipament cu circuite integrate;

1969: apariția conducerii directe a mașinilor unelte cu calculatorul (DNC);

1972-1975: sunt produse primele mașini cu comandă numerică în România.

Apariția conducerii numerice marchează un punct important în automatizarea mașinilor-unelte, permițând rezolvarea unor probleme tehnologice deosebit de complexe în condițiile unei flexibilității deosebite a sistemului de programare.

Trebuie pus în evidență faptul că programuoate fi transmis mașinii-unelte direct de la un calculator, fără să mai fie nevoie de un purtător intermediar de program. Se înțelege că mașina-unealtă trebuie să fie echipată cu dispozitive speciale, capabile să prelucreze datele din program.

Sistemele numerice CNC

Sistemele numerice CNC sunt alcătuite din două părți :

 Sistemul de comandă;

 Mașina-unealtă.

Se evidențiază în principal două abordări:

Programarea manuală, specifică pieselor 2D, denumită și programarea ISO cod G;

Programarea asistată de calculator, specifică pieselor 3D, utilizând produse software specializate CAD, CAM.

Fig. 1.1 Modalități de programare a MUCN

ARHITECTURA UNUI PROGRAM NC:

Activitatea de elaborare a programului sursă NC reprezintă doar o mică parte din activitatea de programare în ansamblu său.

Câteva din activitățile ce trebuie efectuate înainte de codificarea informațiilor sunt prezentate în continuare.

● Analiza desenului piesei

De regulă un desen finalizat în cadrul activității de proiectare poate fi utilizat în activitatea de programare cu anumite adăugiri.

În primul rând este vorba de alegerea punctului care va fi considerat originea piesei, Op. Funcție de locul ales pentru origine se trasează sistemul de coordonate.

În continuare, se analizează cotele și se evidențiază cotele lipsă conform sistemului de coordonate adoptat. După evidențierea acestora urmează calculul lor.

• Stabilirea secvențelor de prelucrare

Stabilirea secvențelor de prelucrare presupune în esență stabilirea tehnologiei de fabricație. Se va analiza tipul de prelucrare (degroșare, finisare), tipul de suprafață ce trebuie realizată, care este scula potrivită, în ce ordine se va realiza prelucrarea, etc..

Un aspect important, din punct de vedere a realizării programului, se referă la analiza tipului de structuri din alcătuirea piesei. Dacă sunt structuri care se repetă este avantajos să se apeleze în programare la tehnica subprogramelor. Poate anumite structuri se regăsesc și în alcătuirea altor piese deja prelucrate. În acest caz se pot prelua subrutine sau subprograme deja existente.

• Dezvoltarea planului de prelucrare

După stabilirea fazelor de prelucrare (secvențelor) este necesar ca pentru fiecare să se stabilească o succesiune de mișcări, de poziționare și cu avans de lucru, de tipul indicat în figura 2.3. Suplimentar se vor stabili punctele de schimbare a sculei, a paletei (dacă există în dotarea sistemului numeric), curbele cele mai potrivite pentru apropierea / depărtarea sculei de contur, etc.

• Întocmirea programului sursă de prelucrare

Fiecare din pașii menționați anterior urmează a fi codificați în vederea constituirii blocurilor din programul NC. În acest scop sunt necesare, alături de informațiile privind tehnologia de prelucrare, și informații referitoare la limbajul ISO de programare, din punctul de vedere a adreselor implementate, a sintaxei limbajului.

Sintetizând aceste activități se pot evidenția următoarele proceduri de bază:

1. Pregătirea desenului piesei

 Definirea punctului zero al piesei;

 Indicarea sistemului de coordonate;

 Calculul eventualelor coordonate lipsă;

2. Precizarea secvențelor de prelucrare

 Care sculă se utilizează și pentru care contur

 În ce ordine urmează să fie prelucrate elementele individuale ale piesei

 Care element individual se repetă (sau se rotește) pentru a fi memorat într-o subrutină

 Există în memoria de programe secțiuni de contur ale altor piese sau subrutine care ar putea fi utilizate la piesa în cauză?

 Există zero offseturi, rotiri, oglindiri, scalări necesare sau folositoare

3. Pregătește un program de prelucrare

Definește toate operațiile de prelucrare pas cu pas astfel:

 Deplăsările cu avans rapid pentru poziționări;

 Schimbările de sculă;

 Definirea planului de prelucrare;

 Retragere pentru inspecție (echipamente CNC);

 Acționare arbore principal, lichid de așchiere pornit /oprit;

 Apelare date scule;

 Avansul;

 Corectarea traiectoriei;

 Apropierea/retragerea de contur;

4. Compilarea (codificarea ) pașilor de prelucrare în limbaj de

programare ( ISO, conversațional, etc.)

5. Asamblarea pașilor individuali în programul sursă de prelucrare.

PROGRAMAREA MANUALĂ ȘI PROGRAMAREA ASISTATĂ DE CALCULATOR

Se știe că una din etapele cele mai importante în elaborarea documentației tehnologice pentru prelucrările pe mașini unelte cu conducere numerică este elaborarea programului de comandă a mașinii și transpunerea lui pe un suport adecvat.

Pentru conceperea programului de conducere numerică a mașinilor-unelte sunt necesare o serie de cunoștințe și informații după cum urmează:

Limbajul comenzii numerice;

Informații geometrice pentru descrierea configurației reperului studiat;

Informații tehnologice;

Informații auxiliare.

Programarea manuală se caracterizează prin aceea că programatorul realizează exclusiv transpunerea informațiilor geometrice și tehnologice din limbajul uman în limbajul echipamentului CN. Această operație se realizează respectând o succesiune impusă de codul specific programării MUCN.

Programarea asistată de calculator, spre deosebire ce cea manuală, presupune existența echipei om-calculator care colaborează pentru elaborarea programului CN. În aceste condiții realizarea calculelor, într-o mare proporție, sau elaborarea programului CN, vor trece în sarcina calculatorului. Prin urmare, sarcina programatorului constă doar în programarea calculatorului, fie într-un limbaj orientat spre conducere numerică, fie într-un limbaj algoritmic universal, de nivel înalt. O altă caracteristică importantă a programării CN asistate de calculator se referă la faptul că, o dată realizat modelul 3D aiesei, se poate obține traseul sculei așchietoare într-un timp foarte scurt.

Programarea manuală a MUCN

Fără a mai fi utilizată în perioada actuală datorită extinderii spectaculoase a programării asistate de calculator, programarea manuală a MUCN –urilor are totuși o importanță deosebită, deoarece pe principiile sale se bazează metodele avansate de programare a mașinilor-unelte cu conducere numerică.

În cazurogramării manuale, prima etapă ce trebuie parcursă presupune analizarea desenului piesei și elaborarea unui plan de lucru ce cuprinde etapele prelucrării piesei, parametrii regimului de așchiere, precum și mașinile-unelte cu ajutorul cărora pot fi realizate prelucrările prevăzute. Următoarea etapă o constituie întocmirea unei schițe de program. Această schiță va cuprinde:

Reprezentarea semifabricatului;

Stabilirea poziției acestuia în cadrul sistemului de alimentare a mașinii;

Codificarea sculelor așchietoare și calculul traseelor parcurse de acestea;

Determinarea parametrilor regimului de așchiere;

Stabilirea funcțiilor auxiliare ale mașinilor-unelte necesare prelucrării.

În afara activităților de mai sus, tot în sarcina programatorului mai intră:

Calculuunctelor în care trebuie să ajungă semifabricatul;

Alegerea sculelor așchietoare și așezarea lor în magazinul de scule al mașinii;

Perforarea cartelei sau a benzii;

Verificarea rezultatelor prin simularea prelucrării.

Programarea asistată de calculator a MUCN

Având în vedere inconvenientele programării manuale a MUCN –urilor, inconveniente legate de volumul mare de lucru pentru programarea prelucrărilor complexe, imprecizia calculelor efectuate de programator, consumul mare de timp pentru elaborarea programelor, această modalitate de programare este deja de domeniul trecutului.

Prin programare asistată a MUCN se înțelege utilizarea calculatorului în vederea obținerii tuturor informațiilor necesare prelucrării unei piese și codificarea lor pentru a putea fi citite de echipamentul CN al mașinii. Toate aceste informații vor face parte din programul CN în componența căruia trebuie cuprinse toate etapele prin care urmează să treacă semifabricatuână la transformarea lui în piesă finită.

Etapele procesului, inclusiv pregătirea programului și prelucrarea efectivă a piesei pe mașina unealtă sunt reprezentate in figura 1.3.

Fig.1.2. Procesul de prelucrare pe MUCN

AVANTAJELE SI DEZAVANTAJELE PROGRAMARII MANUALE SI A CELEI ASISTATE DE CALCULATOR

În sinteză, principalele deosebiri între programarea manuală și asistată sunt:

În cazul programării manuale, programatorul trebuie să cunoască toate comenzile specifice fiecărei mașini pentru realizarea programului CN. Din acest motiv programatorul va trebui să se rezume doar la programarea unui număr limitat de mașini pentru a fi și eficient. Pe lângă acesta, în sarcina sa intră și rezolvarea fără erori a tuturor calculelor matematice aferente programării.

În cazurogramării asistate de calculator, programatorul trebuie să cunoască doar un limbaj de programare, universal sau dedicat, pentru a putea programa în scurt timp o gamă variată de mașini-unelte.

Printre avantajele programării asistate de calculator se numără:

Productivitatea net superioară a activității de programare a echipamentelor de conducere numerică;

Acuratețe superioară a coordonatelor programate, care pot proveni din calcule laborioase, sau ca rezultat al unor programe scrise în diverse limbaje;

Posibilitatea descrierii din punct de vedere geometric a piesei utilizând limbaje de programare specializate sau procesoare geometrice adecvate;

Utilizarea unor editoare grafice consacrate, cum ar fi AutoCAD în vederea descrierii reperelor;

Utilizând calculatorul electronic se poate realiza legătura firească între palierele constructiv și tehnologic (din care face parte și programarea mașinilor-unelte cu conducere numerică) ale proiectării: CAD-C / CAD-T.

Prin utilizarea calculatorului și a pachetelor software adecvate programatorul este degrevat de o serie de sarcini de rutină, mari consumatoare de timp. Trebuie remarcat faptul că însăși programarea asistată de calculator a cunoscut în ultimul timp o evoluție spectaculoasă: dacă la început erau necesare limbaje specializate de programare, module separate ca procesoare și postprocesoare, perforatoare de bandă, etc., azi stau la dispoziția tehnologiilor pachete software dedicate programării MUCN –urilor, pachete deosebit de complexe, dar prietenoase în utilizare, astfel încât se pot obține rezultate spectaculoase în domeniurogramării asistate, chiar de către operatori cu experiență redusă în utilizarea calculatoarelor.

Avantajele programării manuale:

-necesita mai putin timp pentru piese mai simple

-programul este mai mic si clar

-nu necesita realizarea model 3D

-mai ușor cu ciclurile integrate în mașina unelte

-oferă o prelucrare optimă și rapidă

-nu necesita un calculator performant

Procesul de fabricație al reperului "Carcasa cilindrului" (Drive housing)

Prezentarea produsului

Piesa care este prezentată face parte dintr-un ansamblu din domeniul turnării.Acest ansamblu este folosit pentru astuparea orificiului din furnal, orificiu executat pentru permiterea curgerii șarjei de material topit.

Piesa prezentată este, așa cum îi spune și numele, carcasa care ține cilindrul.Acest cilindru împinge materialul de umplere a orificiului din furnal.

Fig. 2.1 Reprezentarea tridimensională a piesei

Fig. 2.2 Ansamblul în funcționare- sursă:

Caracteristicile produsului

Acest produs face parte din familia corpurilor complexe. Are în componența sa 10 repere.

Materialul din care sunt alcătuite piesele este un oțel laminat la cald "ST 52-3", conform DIN 17100, cu următoarele caracteristici:

Rezistența la tracțiune: 490-630 N/mm2

Limita de curgere: 335 N/mm2

Alungirea: 21 mm

Compoziție chimică:

0,22 C

0,04 P

0,04 S

0,02 Al

Este o piesă de gabarit mare, are o masă de 1300 kg și dimensiunile de gabarit: 1873x939x970 mm. Suprafețele prelucrate sunt suprafețe plane, suprafețe circulare, alezaje, canale de seeger, găuri lise și găuri filetate.

Suprafețele importante sunt cele două suprafețe circulare de pe flanșele situate la capetele piesei care au rolul de a asigura conectivitatea cu celelalte componente ale ansamblului. De asemenea, importante sunt și cele două bolțuri care se montează într-un lagăr și asigură montajul subansamblului de ansamblul principal.

Fig. 2.2.1 Montajul subansamblului pe ansamblul principal, sursă:

Procesul de fabricație al produsului

În cazl acestui produs, procesul de fabricație are următoarea structură:

Fig. 2.3.1 Nomenclator, sursă:

Fig. 2.3.2 Desen de execuție, sursă:

Următoarea etapă din procesul de fabricație se realizează în secția de debitare.Conform nomenclatorului și a desenelor de debitare, se execută pe mașina de debitat cu plasmă și pe mașina de debitat oxigaz reperele necesare.

Fig. 2.3.3 Desen de debitare

După debitarea tuturor componentelor, în secția de asamblare prin sudură se asamblează piesa finită. Deoarece cordoanele de sudură sunt mari, în piesă s-au introdus tensiuni interne. Drept urmare, următoarea operație este cea de detensionare. Această operație s-a realizat într-un cuptor electric cu vatră mobilă. Timpul de încălzire a fost de 4 ore până la o temperatură de 600°C, urmată de o menținere la acestă temperatură timp de 6 ore și răcire timp de 14 ore cu o scădere de 24 °C pe oră.

La terminarea acestei operații, piesa este sablată, grunduită după care se trasează axele de simetrie pentru luarea originilor în procesul de prelucrare mecanică.

În acest moment, piesa este pregatită să intre în procesul de prelucrare.Se prelucrează în secția de prelucrări mecanice grele, pe o mașina de frezat în 3 axe + 2 axe suplimentare,COLGAR. Limbajul de programare al acestei mașini este Heidenhain.

Fig. 2.3.4 Mașina de frezat COLGAR

Tabelul 2.3.1 Caracteristici mașina de frezat COLGAR

Planul de operații conține 43 de operații structurate în două prinderi ale piesei. Prima prindere este realizată pe masa mașinii, cu piesa așezată pe două dispozitive care la rândul lor sunt prinse pe două mese suplimentare. Cea de-a doua prindere se realizează cu piesa așezată pe masa mașinii pe o suprafață prelucrată anterior. Fixarea piesei se face cu bride și șuruburi prinse în canalele T ale mesei mașinii unelte. În prima prindere operațiile sunt structurate pe trei origini ale piesei,precum în fig. 2.3.5. În cea de-a doua prindere operațiile sunt structurate pe patru origini

Fig. 2.3.5 Schema de orientare și fixare pentru prima prindere a piesei

Fig. 2.3.6 Schema de orientare și fixare pentru a doua prindere a piesei

Cele 43 de operații sunt:

Debitare repere

Asamblare prin sudură

Tratament termic detensionare

Sablare

Grunduire

Frezare frontală cota 1873 mm

Frezare Ø800 mm

Frezare Ø775 E9

Frezare Ø665 mm

Frezare Ø655 mm

Frezare Ø590 mm

Teșire 2×45°

Găurire Ø45 mm

Frezare frontală cota 1873 mm la celălalt capăt al piesei

Frezare Ø800 mm

Frezare Ø570 E9

Găurire Ø45 mm

Frezare Ø60 mm

CTC intermediar

Frezare frontală cota 749-0,5 mm

Frezare degroșare Ø148 pentru Ø147 f7

Alezare Ø147 f7

Frezare Ø180 mm

Găurire Ø14 mm

Filetare M16x2

Frezare frontală cota 460 mm

Frezare degroșare Ø119 pentru Ø120 H7

Alezare Ø120 H7

Frezare Ø110 mm

Frezare canal 4.15 H13/ Ø124 H13

Găurire degroșare Ø45 pentru Ø57

Frezare Ø57 pentru G2"

Filetare G2"

Lamare Ø70

Frezare cota 100 mm

Frezare Ø45

Frezare Ø60

Teșire 5×45°

Găurire Ø8.5

Filetare M10x1.25

Găurire Ø13.5

Lamare Ø26

CTC final

În prima prindere se execută operațiile 6-25, în cea de-a doua prindere se execută restul operațiilor,mai exact operațiile 27-42.

Pentru operațiile 6-18, 20-42 s-au realizat programe de comandă numerică.Mașina unealtă are postprocesor de comandă Heidenhain I530. Programele de comandă numerică sunt realizate tot în format Heidenhain, într-un program special dezvoltat de cei de la Heidenhain numit iTNC 530. Acest program are configurația ca pupitrul mașinii unelte.

Fig. 2.3.7 Programul iTNC 530 și pupitrul mașinii unelte

În cadrul acestui proces de fabricație, timpul cel mai lung este în procesul de prelucrare, deoarece piesa este complexă ca formă și prelucrări iar numărul operațiilor este mare.

În cadrul acestui proces de prelucrare, succesiunea activităților este următoarea:

Recepție piesă din secția de asamblare

Prindere, fixare și centrare piesă pe mașina unealtă

Executare de frezări tehnologice la cotele de gabarit

Luarea originii piesei în sistemul de coordonate

Executarea operațiilor conform programelor de comandă

Desprindere piesă

CTC

Pentru a lua originea piesei se folosește un palpator. În cazul acestei piese, se vor lua mai multe origini. Aceste origini sunt prezentate și explicate în programele de comandă din figurile care urmează a fi prezentate. În program, se dau toate datele necesare pentru operator,cum ar fi: la început este definit numărul de program, numele reperului, prinderea piesei, numărul de origine a piesei, ce scula trebuie să folosească, care este numărul sculei, ce înseamnă fiecare parametru definit, unde să facă originea piesei și numele operației care trebuie realizată.

Deoarece piesa este de gabarit mare, trebuie acordată o importanță mare așezării,centrării și luării originilor. Aceste operații sunt dificil de realizat,deoarece piesa este sudată,nu are suprafețe prelucrate anterior asamblării și poate avea unele abateri de formă.

SDV-urile folosite sunt și ele unele mai speciale, șublere și micrometre de dimensiuni mari, scule de diametre și lungimi mari, o sculă proiectată și executată pentru strunjirea bolțului Ø147 f7 (fig. 2.3. ).

De asemenea, pentru o așezare și orientare cât mai precisă s-a proiectat și executat un dispozitiv. Acest dispozitiv asigură concentricitatea celor două flanșe ale piesei.

Fig. 2.3.8 Dispozitivul de orientare al piesei

Fig. 2.3.9 Piesa în prinderea 1

Fig. 2.3.10 Piesa în prinderea 1-originea 1

Fig. 2.3.11 Piesa în prinderea 1-originea 2

Fig. 2.3.12 Piesa în prinderea 1-originea 3

Fig. 2.3.13 Prelucrare diametrul exterior Ø800 mm

Fig. 2.3.14 Prelucrare diametrul interior Ø665 mm

Toate prelucrările din prinderea 1-originile 1 și 2 sunt executate cu un cap de frezat Ø160 mm. În acest fel se elimină timpii auxiliari de schimbare sculă, deoarece mașina nu are magazie de scule schimbarea facându-se manual de către operator.

Fig. 2.3.15 Piesa în prinderea a 2-a

Fig. 2.3.16 Prelucrare alezaj Ø120 H7

Fig.2.3.17 Strunjire Ø147 f7 cu dispozitivul proiectat

Acest dispozitiv are un principiu simplu de funcționare. Este alcătuit dintr-o țeavă strunjită, tratată termic și apoi rectificată, care are un sistem de prindere cu șuruburi în care se fixează un cuțit cu reglaj micrometric. Cu acest dispozitiv se asigură rugozitatea cerută pe desen și precizia cotei. Dispozitivul este conceput special pentru această operație, dar pentru că este simplu proiectat poate fi folosit și la alte piese care au această configurație.

Fig. 2.3.18 Piesa pregătită pentru vopsire, la finalul procesului de prelucrare

Fig. 2.3.19 Subansamblul care conține piesa prezentată

Realizarea programelor de comandă numerică în versiune manuală și CAM

Pentru tipul acesta de piese și ținând cont și de mașina unealtă, programarea manuală este cea mai indicată.

Mașina unealtă pe care se realizează prelucrarea are postprocesor Heidenhain.Acest postprocesor este unul foarte ușor de folosit atât de programator cât și de operator, deoarece are cicluri fixe predefinite foarte ușor de utilizat. Tocmai de aceea programarea manuală se face mult mai repede decât cea CAM, pentru că în timpul în care se realizează piesa în format 3D se execută deja programele manual.

Fig. 3.1 Exemplu ciclu predefinit, sursă:

Fig. 3.2 Exemplu ciclu frezare orificii, definire parametrii

Fig. 3.3 Exemplu ciclu frezare orificii, definire parametrii

Acest program iTNC 530 are inclusă și o simulare 3D a programelor,astfel încât erorile să poată fi corectate încă din stadiul de scriere a programelor.

Fig. 3.2 Grafică program iTNC 530

Fig. 3.4 Scriere program CNC în iTNC 530

Pentru o vizualizare mai ușoară și posibilitate de listare, s-a folosit un alt program de scriere numit CIMCO. În acest program se pot face modificări, grafice în 2D, comparații între două programe, însă se pretează mai bine la progamarea ISO.

Fig. 3.5 Program pentru prinderea 1-originea 1 în CIMCO

Totuși, pentru o exemplificare mult mai clară s-au făcut programe în ambele versiuni și s-au comparat timpii de execuție.

Anexe

0 BEGIN PGM PR.2-OR.2 MM

1 BLK FORM 0.1 Z X-730 Y-500 Z-250

2 BLK FORM 0.2 X+1300 Y+500 Z+7

3 ;

4 ;ORIGINEA A 2-A:

5 ;X=0 LA 110 MM DIN CENTRUL ALEZAJULUI FI 775 E9

6 ;Y=0 LA 1050 MM DE PE SUPRAFATA DE ASEZARE

7 ;Z=0 LA 469,5 MM DIN CENTRUL ALEZAJULUI FI 775 E9

8 ;

9 CYCL DEF 247 DATUM SETTING ~

Q339=+2 ;DATUM NUMBER

10 ;

11 ;FRZARE FRONTALA COTA 469,5

12 ;

13 TOOL CALL 1 Z S950 F550 ;COROMANT FI 125<45 GRADE

14 L Z+500 W+0 R0 FMAX

15 L X+0 Y+180 R0 FMAX

16 L Z+150 R0 FMAX M13

17 FN 0: Q1 =-1.5 ;ADINCIME DE FREZARE

18 L Z+3 R0 FMAX

19 LBL 1

20 L IZ+Q1 R0 FMAX

21 L Y+50 R0 F AUTO

22 CC X+0 Y+0

23 C X+0 Y+50 DR- R0 F AUTO

24 L Y+180 R0 F800

25 LBL 0

26 CALL LBL 1 REP1

27 L Z+500 R0 FMAX M5 M9

28 STOP M0

29 ;

30 ;FREZARE EBOS FI 148/95 PT FI 147 f7

31 ;

32 TOOL CALL 2 Z S950 F650 ;COROMANT FI 80

33 L Z+500 W+0 R0 FMAX

34 L X+0 Y+160 R0 FMAX

35 L Z+200 R0 FMAX M13

36 FN 0: Q2 =-1.979 ;ADINCIME DE FREZARE

37 L Z+0

38 LBL 2

39 L IZ+Q2 R0 FMAX

40 L Y+74 RL F AUTO

41 CC X+0 Y+0

42 C X+0 Y+74 DR- RL F AUTO

43 L Y+160 R0 FMAX

44 LBL 0

45 CALL LBL 2 REP47

46 L Z+500 R0 FMAX M5 M9

47 STOP M0

48 ;

49 ;FREZARE EBOS FI 180/5

50 ;

51 TOOL CALL 3 Z S900 F650 ;COROMANT FI 63/R5

52 L Z+500 W+0 R0 FMAX

53 L X+0 Y+160 R0 FMAX

54 L Z+200 R0 FMAX M13

55 FN 0: Q2 =-1.6666666 ;ADINCIME DE FREZARE

56 L Z-95

57 LBL 3

58 L IZ+Q2 R0 FMAX

59 L Y+90 RL F AUTO

60 CC X+0 Y+0

61 C X+0 Y+90 DR- RL F AUTO

62 L Y+160 R0 FMAX

63 LBL 0

64 CALL LBL 3 REP2

65 L Z+500 R0 FMAX M5 M9

66 STOP M0

67 ;

68 ;STRUNJIRE FI 147 f7

69 ;

70 TOOL CALL 4 Z S250 F10 ;DISPOZITIV DE STRUNJIRE ARBORE FI 146,917

71 L Z+500 W+0 R0 FMAX

72 L X+0 Y+0 R0 FMAX

73 L Z+200 R0 FMAX M14

74 CYCL DEF 201 REAMING ~

Q200=+2 ;SET-UP CLEARANCE ~

Q201=-95 ;DEPTH ~

Q206= AUTO ;FEED RATE FOR PLNGNG ~

Q211=+0 ;DWELL TIME AT DEPTH ~

Q208=+99999 ;RETRACTION FEED RATE ~

Q203=+0 ;SURFACE COORDINATE ~

Q204=+100 ;2ND SET-UP CLEARANCE

75 L X+0 Y+0 R0 FMAX M99

76 L Z+500 R0 FMAX M5 M9

77 STOP M0

78 ;

79 ;TESIRE 1<45 PE FI 147

80 ;

81 TOOL CALL 5 Z S950 F600 ;TESITOR <45 GRADE

82 L Z+500 W+0 R0 FMAX

83 L X+0 Y+120 R0 FMAX

84 L Z+200 R0 FMAX M13

85 L Z-1 R0 FMAX

86 L Y+75 RL F AUTO

87 CC X+0 Y+0

88 C X+0 Y+75 DR- RL F AUTO

89 L Y+135 R0 FMAX

90 L Z+500 R0 FMAX M5 M9

91 STOP M0

92 ;

93 ;AMBORARE

94 ;

95 TOOL CALL 6 Z S850 F40 ;AMBORE

96 L Z+500 W+0 R0 FMAX

97 L X-50 Y+0 R0 FMAX

98 L Z+150 R0 FMAX M13

99 CYCL DEF 240 CENTERING ~

Q200=+2 ;SET-UP CLEARANCE ~

Q343=+0 ;SELECT DIA./DEPTH ~

Q201=-4 ;DEPTH ~

Q344=-10 ;DIAMETER ~

Q206= AUTO ;FEED RATE FOR PLNGNG ~

Q211=+0 ;DWELL TIME AT DEPTH ~

Q203=+0 ;SURFACE COORDINATE ~

Q204=+50 ;2ND SET-UP CLEARANCE

100 L X-50 Y+0 R0 FMAX M99

101 L X+50 Y+0 R0 FMAX M99

102 L Z+500 R0 FMAX M5 M9

103 STOP M0

104 ;

105 ;GAURIRE FI 14 M16/36

106 ;

107 TOOL CALL 7 Z S650 F30 ;BURGHIU FI 14

108 L Z+500 W+0 R0 FMAX

109 L X-50 Y+0 R0 FMAX

110 L Z+150 R0 FMAX M13

111 CYCL DEF 205 UNIVERSAL PECKING ~

Q200=+2 ;SET-UP CLEARANCE ~

Q201=-43 ;DEPTH ~

Q206= AUTO ;FEED RATE FOR PLNGNG ~

Q202=+5 ;PLUNGING DEPTH ~

Q203=+0 ;SURFACE COORDINATE ~

Q204=+50 ;2ND SET-UP CLEARANCE ~

Q212=+0 ;DECREMENT ~

Q205=+0 ;MIN. PLUNGING DEPTH ~

Q258=+0.2 ;UPPER ADV STOP DIST ~

Q259=+0.2 ;LOWER ADV STOP DIST ~

Q257=+0.8 ;DEPTH FOR CHIP BRKNG ~

Q256=+0.2 ;DIST FOR CHIP BRKNG ~

Q211=+0 ;DWELL TIME AT DEPTH ~

Q379=+0 ;STARTING POINT ~

Q253=+750 ;F PRE-POSITIONING

112 L X-50 Y+0 R0 FMAX M99

113 L X+50 Y+0 R0 FMAX M99

114 L Z+500 R0 FMAX M5 M9

115 STOP M0

116 ;

117 ;FILETARE M16/45

118 ;

119 TOOL CALL 8 Z S120 F240 ;TAROD M16

120 L Z+500 W+0 R0 FMAX

121 L X+0 Y+50 R0 FMAX

122 L Z+150 R0 FMAX M13

123 CYCL DEF 206 TAPPING ~

Q200=+2 ;SET-UP CLEARANCE ~

Q201=-30 ;DEPTH OF THREAD ~

Q206= AUTO ;FEED RATE FOR PLNGNG ~

Q211=+0 ;DWELL TIME AT DEPTH ~

Q203=+0 ;SURFACE COORDINATE ~

Q204=+50 ;2ND SET-UP CLEARANCE

124 L X-50 Y+0 R0 FMAX M99

125 L X+50 Y+0 R0 FMAX M99

126 L Z+500 R0 FMAX M5 M9

127 STOP M30

128 ;

129 END PGM PR.2-OR.2 MM

CONCLUZII

Proiectul de față a fost orientat pe îmbunătățirea procesului tehnologic de fabricație realizat pentru companie în secția de prelucrări mecanice. S-a arătat procesul tehnologic în vederea obținerii unui reper unicat pe mașini unelte cu comandă numerică. De asemenea, s-au realizat programele de comandă numerică într-un soft CAM și în versiune manuală, iar apoi s-au făcut comparații.

In cadrul acestui proiect s-a prezentat și realizat practic un proces complet de fabricație pentru un reper denumit ‘Carcasa cilindrului”. Pentru acest proces de fabricație s-au întocmit programele de comandă a echipamentului CNC în format Heidenhain. Acest tip de format necesită o întocmire cât mai corectă a planului de operații, deoarece programarea este una manuală, traseele de scule fiind definite manual de către inginerul proiectant.

Pentru a face o diferență, am realizat programe și cu ajutorul unui soft CAM.

Se poate vedea cu ușurință că programele realizate sunt mai simple ca structură și mult mai ușor de înțeles, ceea ce ajută mult în înțelegerea planului de operații și al programului de către operatorul mașinii unelte.