בקרה ספרתית ממוחשבת CNC

Παρουσίαση με θέμα: "בקרה ספרתית ממוחשבת CNC"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 בקרה ספרתית ממוחשבת CNC
טכנולוגי המבוקר ע"י מספרים. המספרים הם קורדינטות מיקום אליהם נדרש להגיע הכלי לשם ביצוע העיבוד. התנועה אל המיקום יכולה להתבצע בקו ישר או בתנועה מעגלית. סוג התנועה הנדרשת נקבע באמצעות קוד מתאים בתוכנית המפעילה את המכונה הממוחשבת. בתהליך העיבוד הממוחשב שלשה חלקים:

2 1. מכונת עיבוד מכונה שנבנתה במיוחד או מכונה קונבנציונלית שבוצעו בה השינויים הנדרשים :החלפת ברגים מוליכים הפועלים על עיקרון החלקה לברגים הפועלים על עיקרון גלילה - ברגים כדוריים. בורגי הגלילה מאפשרים תנועה מהירה לאורך זמן בשחיקה מינימלית ולכן נשמר דיוק העיבוד לאורך זמן, וכן מנועים להנעת הברגים המוליכים. לעיבוד שבבי המופעלות כיום הן: כרסומת, מחרטה, מכונת חיתוך בחוט CNC מכונות מכונת עיבוד בקרן לייזר ועוד. ,(EDM) מחרטה ממוחשבת כרסומת ממוחשבת

3 2. מחשב מכונה תפקיד מחשב המכונה לקלוט תוכנית מחשב הכתובה בשפת מחשב המוכרת למחשב המכונה, לעבד את הנתונים הרשומים בתוכנית ולהעבירם לבקר. בשפה זו נרשמות סוגי התנועה (תנועה בקו ישר או .G-code התוכנית נכתבת בשפת תנועה מעגלית) בציון מיקומי הכלי במערכת צירים (קורדינטות של מיקום) הנדרשים לשם עיבוד החלק. לדוגמה: N10 G1 X22.5 Y15.7 Z-14. F200 מספר הפקודה - N10 תנועת עיבוד בקו ישר - G1 עם ציון הערכים, קובעים את היעד אליו ינוע הכלי - X,Y,Z תנועת הכלי במהירות קידמה של 200 מ"מ/דקה

4 3. בקר המכונה תפקיד הבקר הוא להפעיל את חלקי המכונה במהלך עיבוד החלק ולפקח עליהן. פעולות אותן מבצע הבקר הן: ההפעלת הכוש בתנועה סיבובית, הנעת הגררות בתנועה קווית או מעגלית, הפעלת משאבת נוזלים לקירור הכלי והעובד ועוד. מבנה מכונה מבוקרת מחשב מכונה מבוקרת ומופעלת באמצעות מחשב בנויה באופן שונה ממכונה המופעלת ידנית ע"י מפעיל המכונה. כל התנועות מכונה ממחושבת מופעלות באמצעות הבקר ומפוקחות על ידו. ההוראות לבקר נמסרות ע"י תוכנית שהוזנה במחשב המכונה לעיבוד החלק. במכונה ממוחשבת לעיבוד שבבי מבחינים בשתי תנועות עיקריות: 1. תנועה סיבובית של הכוש 2. תנועות קוויות

5 סוגי מכונות בקרה ספרתית ממוחשבת
:CNC מבחינים בשני סוגי מכונות בקרה ספרתית ממוחשבת 1. מכונת בקרה ספרתית ממוחשבת בחוג פתוח במכונת בקרה ספרתית בחוג פתוח אין משוב חוזר. כלומר, מיקום של הכלי במהלך העיבוד אינו מדווח לבקרה לשם השוואה למיקום בו נדרש להימצא הכלי לשם השגת מידות מדויקות של עיבוד. ישנן מספר סיבות לכך שהכלי לא יבצע מהלך מלא כפי שנכתב בתוכנית: א. החלקה בזמן האצה או האטה ב. החלקה בזמן עיבוד בהיגש (גודל שבב) וקידמה גדולים בשני המקרים, אם מומנט ההתנגדות גדול ממומנט שמעביר המנוע עלולה להתבצע החלקה פנימית של המנוע. כתוצאה מההחלקה לא מתבצע מהלך שלם. מספר דפקים (פולסים) המפעילים את המנוע לא סובבו את הבורג המוליך. על כן לא יתבצע מהלך מלא. אם מספר הדפקים שלא הפעילו את המהלך הנדרש הוא קטן, לא נוכל מיד להבחין בכך. רק בשלב של ביקורת איכות באמצעות כלי מדידה נוכל להבחין בסטיות מהמידה הנדרשת שנגרמו כתוצאה מההחלקה.

6 צירי תנועה במכונת בקרה ספרתית ממוחשבת
צירי התנועה במכונת בקרה ספרתית ממוחשבת משתנים לפי סוג של מכונה. 1. מחרטה ניצב לציר X(מייצג את הקוטר ) מקביל לציר כוש המחרטה ציר Z (מייצג את אורך החלק )במחרטה שני צירי תנועה קווים. הצירהכוש. שני צירי התנועה במחרטה הם של הכלי המוצב על גבי צריח כלים. המציין תנועה סיבובית של הכוש S במחרטה משולבת עם ראשי כירסום מבחינים בציר .Z סביב ציר- זה האורך . 2. כרסומת בכרסומת יתכנו לכל היותר 6 צירי תנועה. שלשה צירי תנועה הם קוויים ושלשה צירי תנועה סיבוביים סביב כל אחד מצירי התנועה הקוויים. הן תנועות קוויות של X,Y צירי תנועה .X ,Y ,Z שלשת צירי התנועה הקוויים מכונים הוא ציר תנועה קווי של כוש הכרסומת. Z שולחן הכרסומת וציר .X סביב ציר קווי A בכרסומת בעלת 4 צירים, הציר הרביעי הוא ציר סיבוב . Y סביב ציר קווי B בכרסומת בעלת 5 צירים, הציר החמישי הוא ציר סיבוב . Z סביב ציר קווי C בכרסומת בעלת 6 צירים, הציר השישי הוא ציר סיבוב

7 צירי עיבוד בכרסומת אפשרויות לתנועה במערכת הצירים במכונה בעלת שש דרגות חופש . A - בדרך כלל הוא ציר נילווה לכרסומת רגילה התנועה בו נמדדת במעלות B – ציר חמישי במכונה בדרך כלל פועל מעל ציר Y ומאפשר תנועה סיבובית סביב ציר Y . C – ציר C הוא הציר השישי במכונה מאפשר הטיה של ראש המכונה לשם ביצוע פעולות שיבוב בשיפוע .

8 Home הבית היא נקודת מוצא (ראשית מערכת צירים) שביחס (Start Point) S.P או Home - הבית " אליה נקבעים מיקומי הגעה של הכלי לייצור החלק. בנקודה זו, ערך הצירים הוא " 0 (אפס). נקודה זו מכונה גם ראשית מע' הצירים. המפעילה את מכונת בקרה ספרתית הממוחשבת, נרשמות קורדינטות G-code בתוכנית מיקום של הכלי בכל מהלך של העיבוד. קורדינטות מיקום אלו הן ביחס למיקום הבית - שנבחר לאותו החלק. Home שנבחר יש להעביר לידיעת מפעיל המכונה. כדי לקבל עיבוד נכון של Home - מיקום הבית החלק, נדרש למקם ולאפס את מיקום כלי העיבוד במכונה, באותה נקודה שנבחרה יצירת החלק. Home - כנקודת הבית

9 קביעת מיקום הבית בחירת מיקום הבית משתנה מחלק לחלק וכן ממכונה למכונה. במחרטה, קובעים את מקום הבית על קו הציר של כוש המחרטה, בדופן הקדמית של החלק או בדופן של התפסנית. בכרסומת, מיקום בבית משתנה מחלק לחלק תוך התחשבות בשיקולים שלהלן: למחשב מכונה) G-code א. בתכנות ידני (כתיבת תוכנית מיקום הבית יהיה בנקודה שממנה יש התייחסות גדולה ביותר של מידות עבור עיבוד החלק. בהכנת חלק באמצעות מערכת תיב"מ (תיכון וייצור באמצעות מחשב) נוצרת התוכנית ע"י המחשב. במקרה כזה, בבחירת מיקום הבית יש להתחשב בעיקר בעיקרון הרשום בסעיף ב' למטה:

10 אופן סימון הבית סימון הבית הוא תקני ומופיע על גבי הסרטוט שנמסר למפעיל המכונה יחד עם תוכנית ( לפי רישום המידות בסרטוט המקור ) לעיבוד החלק יש לכתוב תוכנית בשפת G-code . במחרטה מסמנים את מקום הבית בהיטל אחד. בדרך כלל במרכז הפדחת או מצח . בכרסומת דרוש לסמן את מקום הבית בשני היטלים (בהיטל אחד לא ניתן להציג 3 צירים קוויים).

11 סימון הבית לחלק לכירסום
בחלקים לכירסום מיקום הבית יכול להיות במספר מקומות: 1. בפינת חומר גלם 2. בנקודה נבחרת בתחום שטח החלק 3. במרכזי פיני קביעה או קדחים

12 בכרסומת לכלים המבצעים פעולות כירסום בכרסומת קוראים בשם כרסומים (כרסום ביחיד). סוג הכרסום הנפוץ ביותר בכרסומת הממוחשבת הוא כרסום קנה (כרסום אצבע) בכרסומת משתמשים גם במקדחים לביצוע קדחים, במקדדים לעיבוד מדויק של קדחים ובמברזים לביצוע הברגות פנימיות. מיון הכרסומים את הכרסומים ממינים לפי: מספר להבים, גודל זווית הלוליין של להבי הכרסום, צורת קצה הכרסום בתחתית, החומר ממנו עשוי הכרסום וסוג הציפוי. לפי חומרי גלם כמו פלדה מהירה HSS מתק"ש מספר להבים ישנם כרסומים בעלי 4,3,2 ויותר להבים(חומר קשה יותר שבבים . מספר הלהבים הוא גם פונקציה של קוטר הכרסום. בוחרים במספר להבי כרסום לפי סוג החומר המעובד. לחומרים רכים כגון חמרן (אלומיניום) ורוב החומרים הפלסטיים, משתמשים בכרסום שני להבים. לחומרים קשים יותר כגון נחושת ומסגיו, משתמשים בכרסום שלשה להבים. בחומרים קשים כגון פלדות,משתמשים בכרסומים ארבעה להבים ויותר.

13 זווית הלוליין ערך זווית הלוליין נבחרת לפי קשיות החומר המעובד. לחומרים רכים זווית לוליין קטנה ולחומרים קשים יותר זווית לוליין גדולה יותר. צורת קצה הכרסום כרסום פינה חדה - בעל קצה חד (פינה חדה). כרסום פינה מעוגלת - רדיוס הפינה קטן מרדיוס הכרסום. משתמשים בסוג כרסום זה כאשר נדרשת פינה מעוגלת בין הדופן לבין התחתית של העיבוד למניעת ריכוז מאמצים. כרסום כדורי - זהו כרסום בעל פינה מעוגל ברדיוס השווה לרדיוס הכרסום. משתמשים בכרסום זה לכירסום משטחים מיוחדים

14 מידע על גבי קנה הכרסום על גבי קנה הכרסום צרוב מידע המחולק לשני חלקים: מידע על הרכב חומר הכרסום, ומידע על ממדי הכרסום. .COMOL(קובלט מוליבדן חומרי סגסוג ) : בצרוף תוסף לדוגמה H.S.S בכרסומים מפלדה מהירה יופיע הסימון עבור ממדי הכרסום יכול להופיע: ערך מספרי אחד עד ארבעה ערכים מספריים. במקרה .x – של יותר מערך מספרי אחד יופרדו הערכים ביניהם באמצעות הסימן הערך המספרי הראשון משמאל מציין קוטר הכרסום (בתחום להבי הכרסום) הערך המספרי השני מציין קוטר קנה הכרסום עבור תפסנית הקפיצית הערך המספרי השלישי מציין אורך להבים הכרסום הערך המספרי הרביעי מציין אורך הכולל של הכרסום x12x35x85 14 : דוגמה לנתוני גודל של כרסום עם ארבעה ערכים 14 – מציין את קוטר הכרסום בתחום הלהבים 12 – מציין את קוטר הקנה של הכרסום עבור התפסנית הקפיצית 35 – מציין את אורך הלהבים החותכים של הכרסום 85 – מציין את אורך הכולל של הכרסום

15 תנאי שיבוב יעילות בעיבוד שבבי נקבעת ע"י בחירה נכונה של תנאי שיבוב. לביצוע עיבוד שבבי מכל סוג שהוא נדרשים שלשה משתנים (פרמטרים): 1. מהירות סיבובים (במחרטה מהירות סיבובי החלק ובכרסומת מהירות סיבובי הכלי) 2. מהירות קידמה (במחרטה מהירות קידמה של סכין החריטה על החומר במ"מ לסיבוב . ובכרסומת מהירות קידמה של השולחן היא במ"מ לדקה עליו מורכב החלק) 3. גודל ההיגש – ההיגש הוא גודל השבב הוא מתקבל כהמלצה ע"י יצרני הכלים . (במחרטה ובכרסומת זהו עומק חדירת הכלי בכל מהלך. שני המשתנים הראשונים מחושבים באמצעות נוסחאות. הנתונים לנוסחאות מתקבלים מלוחות טכניים כללים או מלוחות המסופקים ע"י יצרן הכלים.

16 נוסחאות בכירסום הערך n נרשם בתוכנית כ S - F = FZ * Z * n π ( מספר סיבובי כלי בדקה (ס.ל.ד - n קוטר הכלי במ"מ – d מהירות חיתוך מומלצת במ'/דקה - V קידמה ללהב אחד במ"מ/ללהב - Fz קידמה במ"מ/דקה - F מספר להבי הכרסום -Z