ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΗΣ CNC ΔΙΔΑΣΚΩΝ: ΓΙΩΡΓΟΣ ΠΑΜΠΟΡΗΣ ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ 2018

Ηλεκτρονικά Ελεγχόμενες Εργαλειομηχανές (CNC) (Computer Numerically Controlled) Η σχεδίαση με τη βοήθεια του ηλεκτρονικού υπολογιστή CAD (Computer Aided Design), σε συνδυασμό με τα προγράμματα που χρησιμοποιούνται στις διάφορες εργαλειομηχανές CNC, γνωστά ως CAM (Computer Aided Manufacturing), έχουν διευκολύνει πάρα πολύ τη σχεδίαση προϊόντων και έκαναν δυνατή την κατασκευή πολύπλοκων εξαρτημάτων σε χαμηλό κόστος.

Κύρια στοιχεία εργαλειομηχανών CNC Η σχεδίαση με τη βοήθεια του ηλεκτρονικού υπολογιστή CAD (Computer Aided Design), σε συνδυασμό με τα προγράμματα που χρησιμοποιούνται στις διάφορες εργαλειομηχανές CNC, γνωστά ως CAM (Computer Aided Manufacturing), έχουν διευκολύνει πάρα πολύ τη σχεδίαση προϊόντων και έκαναν δυνατή την κατασκευή πολύπλοκων εξαρτημάτων σε χαμηλό κόστος.  

Σημασία της Τεχνολογίας CNC Αύξηση της παραγωγικότητας Βελτίωση της ποιότητας Βελτίωση της ακρίβειας Τυποποίηση των προϊόντων Κατασκευή πολύπλοκων εξαρτημάτων σε χαμηλό κόστος.

Χρήση εργαλειομηχανών CNC Κατασκευές μαζικής παραγωγής, ιδιαίτερα σε επαναλαμβανόμενες εργασίες μεγάλου ή μέτριου αριθμού τεμαχίων. Κατασκευές μεγάλης ακριβείας. Πολύπλοκες εργασίες.

Σύγκριση CNC με άλλες αυτόματες εργαλειομηχανές Στις CNC δε γίνεται καμιά αλλαγή ή ρύθμιση πάνω στην ίδια την εργαλειομηχανή αλλά μέσα στο πρόγραμμα του ηλεκτρονικού υπολογιστή. Έτσι, ο χρόνος προετοιμασίας της εργαλειομηχανής CNC σχεδόν μηδενίζεται. Πλεονεκτήματα εργαλειομηχανών CNC Απαιτούν σχετικά μικρή χρονική προετοιμασία Έχουν πιο αποδοτική λειτουργία Εργάζονται με όλη τους τη δυναμικότητα Διεκπεραιώνουν την εργασία πιο σύντομα Έχουν ακριβή έλεγχο παραγωγής Επιτυγχάνουν μεγάλη ακρίβεια Περιορισμός στα απόβλητα Χρησιμοποιούν πολύ πιο απλές ιδιοσυσκευές Σύντομη ειδίκευση των χειριστών Περιορίζουν σε μεγάλο βαθμό τις σπατάλες.  

Μειονεκτήματα εργαλειομηχανών CNC Πολύ ψηλά κόστη επένδυσης Ψηλά κόστη συντήρησης Περιορισμός στη χρήση Απαιτούν πολύ προσεκτικό και μελετημένο προγραμματισμό ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ Η φρέζα CNC έχει 3 άξονες κίνησης: Χ (μήκος), Υ (πλάτος ή βάθος) και Ζ (ύψος). Χρησιμοποιείται πολύ Σε κατασκευές καλουπιών Για μαζική παραγωγή Για κατεργασίες εξαρτημάτων μεγάλης ακρίβειας  

ΕΙΣΑΓΩΓΗ Το Galaad είναι λογισμικό CAD/CAM/CNC (Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing/Computerised Numerical Control) που μας καθιστά ικανούς να σχεδιάσουμεν ένα αντικείμενο και μετά να το κατασκευάσουμεν στην μηχανή CNC με 2, 3, ή 4 άξονες . Αντικείμενα που σχεδιάστηκαν με μηχανές CNC’s C ΥΛΙΚΟ: ΞΥΛΟ ΥΛΙΚΟ: ΠΟΛΥΟΥΡΕΘΑΝΗ

ΜΗΧΑΝΗ CNC Η CNC μηχανή που διατίθεται στα σχολεία είναι η ISEL/CPM – 3020 με τρείς άξονες X, Y, και Z. Οι πιο συνηθισμένες εφαρμογές είναι η χάραξη, το τρύπημα και το κόψιμο διαφόρων υλικών όπως πλαστικό, ακρυλικό, PVC,ξύλο, μέταλλο κτλ. Στην μηχανή διακρίνουμε τα ακόλουθα μέρη Πόρτα Βάση για την τοποθέτηση υλικού Κουμπί για το άνοιγμα της πόρτας Κουμπιά για ξεκίνημα και σταμάτημα μηχανής Κουμπί ασφαλείας Emergency stop

Σκοπός μας είναι να χρησιμοποιήσουμε το σχεδιαστικό για να σχεδιάσουμε το αντικείμενο που θέλουμε να κατασκευάσουμε και μετά αφού ρυθμίσουμε κατάλληλα την μηχανή μας να της δώσουμε την εντολή να μας δημιουργήσει την κατασκευή.

ΟΔΗΓΙΕΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ, GALAAD 3 Το λογσμικό GALAAD 3 προμηθεύεται σε CD το οποίο περιέχει όλους τους φακέλους που πρέπει να μεταφερθούν στον ηλεκτρονικό υπολογστή. Η εγκατάσταση αρχίζει αυτόματα μερκά δευτερόλεπτα μετά την τοποθέτηση του CD στον Η/Υ. Χρειάζεται 16Mb ελεύθερος χώρος στον σκληρό δίσκο. Αμέσως παίρνουμε διάφορες εικόνες που θα μας βοηθήσουν στην εγκατάσταση. Όπου συμφωνούμε με τις πληροφορίες της εικόνα πατούμε το NEXT και προχωρούμε.

Όταν πάρουμε την εικόνα Β.1 πρέπει απαραίτητα να βεβαιωθούμε Όταν πάρουμε την εικόνα Β.1 πρέπει απαραίτητα να βεβαιωθούμε ότι έχουμε το σωστό μοντέλο της μηχανής μας που είναι Isel/CPM-3020 και τα υπόλοιπα στοιχεία όπως φαίνονται στην εικόνα Β.1

Μετά την επιτυχή εγκατάσταση του προγράμματος GALAAD, To ενεργοποιούμε δια της συντομεύσεως που βρίσκεται στο desktop ή στο start menu .Μόλις το ενεργοποιήσουμε ανοίγει το πιο κάτω παράθυρο.

Για να ξεκινήσετε μια καινούργια εργασία επιλέγετε το file και μετά το new. Μετά εμφανίζεται το εικονίδιο που μας επιτρέπει να καθορίσουμε τις διαστάσεις( max X=30cm, Y= 20cm, Z=10cm)και το είδος του υλικού που θα εργαστείτε (π.χ. Πλαστικό, ξύλο, μέταλλο). Μόλις τελειώσετε πατήστε ok. Μήκος Πλάτος Πάχος Είδος υλικού

Μόλις πατήσετε το ok θα εμφανιστεί η παρακάτω οθόνη Μόλις πατήσετε το ok θα εμφανιστεί η παρακάτω οθόνη . Α) Εδώ επιλέγετε το βάθος που θα χαρακτεί (engraving) το υλικό. Β) Την ταχύτητα περιστροφής του κοπτικού εργαλείου. (Είναι προτιμητέο να αφεθεί στο αυτόματο έτσι ώστε το πρόγραμμα να επιλέξει από μόνο το του την ταχύτητα.) Γ) Επίσης επιλέγετε το κοπτικό εργαλείο που θα χρησιμοποιήσετε. Α Β Γ Μόλις τελειώσετε πατήστε ok

Το κάθε εικονίδιο δίνει Γρήγορη πρόσβαση σε Λειτουργίες του λογισμικού Menu,από εδώ υπάρχει πρόσβαση σ’ όλες τις λειτουργίες του λογισμικού GALAAD και της μηχανής CNC Οδηγός με εικονίδια Το κάθε εικονίδιο δίνει Γρήγορη πρόσβαση σε Λειτουργίες του λογισμικού Αριστερό Μενού: Σχεδιαστικά εικονίδια Χώρος σχεδιασμόυ Το σχέδιο στη συνέχεια μπορεί να κατασκευαστεί από τη Φρέζα εργαλειομηχανή CNC Menu Μενού το οποίο μας δίνει πληροφορίες για τις συντεταγμένες, Διαστάσεις και γωνίες της εργασίας

Σχεδιαστικά εικονίδια Σημεία Γραμμές Πολύγωνα Ορθογώνια Κύκλοι Γράμματα Επιλογή Προσδιορισμός Βάθους

Τώρα θα παρουσιάσουμε πώς μπορεί να κατασκευαστεί μια ρίγα 120mmx20mm και με το όνομα μας γραμμένο πάνω σ’ αυτήν. Μετά το πάτημα File New παρουσιάζεται η παρακάτω οθόνη

Πρώτα πρέπει να βάλετε τη σωστή σχάρα εκατοστών στο χώρο σχεδίασης, αφού προηγουμένως ορίσουμε στις Parameters Workspace General πως θα εργαστείτε , χρησιμοποιώντας χιλιοστά mm,

Μετά σχεδιάστε το πλαίσιο της ρίγας επιλέγοντας το εικονίδιο rectangle δημιουργώντας στη σχεδιαστική επιφάνεια ένα ορθογώνιο διαστάσεων 120mm X 20mm rectangle 120 mm x 20mm

Μετά τοποθετείστε τα χιλιοστά για ένα ΜΟΝΟ εκατοστό της ρίγας χρησιμοποιόντας το εικονίδιο Line – Vertical. Συνεπώς θα τοποθετήσετε 10 κατακόρυφες γραμμες σε απόσταση 1mm μεταξύ τους με την τελευταία να είναι πιο μεγάλη.

Μετά θα επιλέξετε τις γραμμές των χιλιοστών και θα ακολουθήσετε τα παρακάτω βήματα όπως δείχνουν οι εικόνες για να καταφέρετε να τοποθετήσετε τις ίδιες γραμμές στο υπόλοιπο της ρίγας. Επιλέξετε με το shift όλες τις κατακ. Γραμμές Edit – Duplicate – In line Επιλέξετε τον αριθμό των αντιτύπων που θέλετε να αποτυπωθούν. Στην περίπτωση αυτή είναι 11

Όταν εμφανιστούν τα υπόλοιπα εκατοστά τα τοποθετείτε στη ρίγα Όταν εμφανιστούν τα υπόλοιπα εκατοστά τα τοποθετείτε στη ρίγα Ακολουθούμε μετά τη διαδικασία Edit Duplicate Make copies real καθώς επίσης και το βάθος καθαρίσματος των 2mm και το εργαλείο κοπής

Μετά χρησιμοποιώντας το Tab των γραμμάτων γράφουμε τους αριθμούς και το όνομα μας Αφού τελειώσει το σχέδιο, επιλέγετε από το Menu bar την επιλογή Machine/ Tool compensation/ Define tool path. Έπειτα θα πρέπει να ορίσετε από πού θα περάσει το κοπτικό εργαλείο (εσωτερικά ή εξωτερικά ) των γραμμών- tool path,την μορφή των γωνιών-angles-και την φορά περιστροφής του κοπτικού εργαλείου- Direction- .

Στην συνέχεια επιλέξετε τις εντολές Machine / mill από το Menu Bar οπότε θα εμφανιστεί η παρακάτω οθόνη με την εργασία σας. Απ’ εδώ θα επιλέξετε την επιλογή Work piece origin και m

Σ’ αυτή την οθόνη θα πρέπει να δώσετε στο λογισμικό τις κατάλληλες πληροφορίες για τις ακριβείς συντεταγμένες της εργασίας σας (X,Y,Z). Κάθε φορά που δίνετε την συντεταγμένη ( σημείο αναφοράς ) για τον κάθε άξονα (X,Y,Z) πατάτε X-ok,Y-ok, και Z-ok, αντίστοιχα

Π.χ.South west/Upper Surface Επίσης για να γνωρίζει η μηχανή σε ποιό σημείο βρίσκεται η εργασία σας πρέπει να δωθούν στο λογισμικό οι κατάλληλες πληροφορίες Π.χ.South west/Upper Surface ( Σε σχέση πάντοτε με τα σημεία αναφοράς των τριών αξόνων Χ, Υ, Ζ) Σ’ αυτή τη φωτογραφία το σημείον αναφοράς των συντεταγμένων είναι North west δηλ. Πίσω αριστερά Σημείωση: Μπροστά = South (Νότια) Πίσω = North (Βόρεια) Δεξιά = East (Ανατολικά) Αριστερά = West (Δυτικά) Η εργασία πρέπει να κολληθεί στην έδρα της εργαλειομηχανής με ταινία διπλής κολλητικής επιφάνειας , έτσι ώστε να μην μετακινείται. Μπορείτε τώρα να ξεκινήσετε επιλέγοντας από την οθόνη το START MACHINE ΑΦΟΥ ΠΡΟΗΓΟΥΜΕΝΩΣ το προστατευτικό κάλυμμα έχει κλείσει.

Μπορεί ,επίσης, να γίνει εξομείωση της εργασία σας από το menu Machine/simulate, για να δείτε την σειρά εκτέλεσης των εργασίων, τον χρόνο που χρεάζεται κτλ για την εκτέλεση της εργασίας σας ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ!!!