CNC SINUMERIK 828D/840D sl Efektywna technologia obróbki

CNC SINUMERIK 828D/840D sl Efektywna technologia obróbki

000
MECHANIK NR 10/2014
CNC SINUMERIK 828D/840D sl
Efektywna technologia obróbki gwintów
Niniejszy tekst jest kontynuacją cyklu artykułów na temat „Programowania technologicznego” opublikowanych we wcześniejszych wydaniach miesięcznika Mechanik (nr 7/2014, s. 524, nr 5–6/2014, s. 630, nr 3/2014, s. 154, nr 5–6/2013, s. 356), w których
opisano zaawansowane funkcje sterowań numerycznych SINUMERIK 828D/840D sl. W artykule zostanie omówiony sposób działania poszczególnych cykli i poleceń do obróbki gwintów oraz zostaną przytoczone przykłady programów technologicznych do
zrealizowania na układach sterowania SINUMERIK 828D/840D sl. Polecenia te skategoryzowano według technologii, w której
się je stosuje. Tekst zawiera szereg przydatnych informacji wynikających z praktyki przemysłowej. Dla poszczególnych poleceń
opracowano w aplikacji SinuTrain 4.5 przykładowe programy obróbki danego gwintu.
Wraz z rozwojem sprzętowym sterowań numerycznych
i współpracujących z nimi elementów wykonawczych (silników, przekształtników częstotliwości) następuje postęp technologii (bazy wiedzy) zaimplementowanej w sterowaniach.
Przykładem takiej ewolucji są m.in.:
● gotowe cykle do technologii frezowania, toczenia, szlifowania i wycinania,
● nowe sposoby tworzenia programów technologicznych
(nakładki ShopTurn, ShopMill, CAD/CAM),
● różne strategie wybierania naddatku,
● wsparcie technologa w zakresie doboru parametrów algorytmów regulacji do różnych faz obróbki (zgrubna, wykończeniowa – cykl 832).
W układach sterowania SINUMERIK 828D/840D sl w zakresie różnych technologii obróbki gwintów zawarto dotychczasową wiedzę i doświadczenia w postaci biblioteki podstawowych poleceń i gotowych cykli obróbkowych. Dotyczy to
zarówno gwintowania gwintownikami, jak i nacinania gwintów nożami tokarskimi oraz frezowania frezami do gwintów.
Różnorodność sposobów obróbki wynika z zastosowanej
technologii, wyboru narzędzi do wykonywania danego gwintu
oraz możliwości obrabiarki.
Celem artykułu jest przybliżenie poleceń służących do obróbki gwintów wraz z ich przyporządkowaniem do konkretnych
technologii. W pierwszej części tekstu zostaną zaprezentowane główne polecenia, a w drugiej – gotowe cykle obróbkowe.
Gwintowanie otworów
Podstawowymi narzędziami do wykonywania gwintów
w otworach, zwłaszcza o niewielkich rozmiarach, są gwintowniki. W przypadku gwintowania głównym zadaniem układu
sterowania jest zapewnienie skojarzenia obrotów wrzeciona
i posuwu danej osi, przekładających się na odpowiedni skok
gwintu (skok gwintownika). Proces ten może być realizowany
w mniej lub bardziej dokładny sposób. W pierwszym przypadku
należy zadbać o to, aby narzędzie było mocowane w oprawce kompensacyjnej, natomiast w drugim – narzędzie może
być mocowane na sztywno. Przy zastosowaniu mocowania
gwintownika w oprawce kompensacyjnej często programuje
się skok gwintu mniejszy od rzeczywistego skoku gwintownika, np. o 0,01 mm. Pozwala to zniwelować ugięcie oprawki
w momencie rozpoczęcia gwintowania wywołane siłami skrawania.
Pierwszym poleceniem służącym do gwintowania otworów jest instrukcja gwintowania otworu bez synchronizacji G63. Umożliwia ona wykonanie gwintu na obrabiarkach
z wrzecionem bez enkodera określającego jego pozycję kątową. Istotą obróbki za pomocą instrukcji G63 jest takie skojarzenie obrotów wrzeciona S (obr/min) i prędkości posuwu
narzędzia F (mm/min), aby uzyskać gwint o zadanym skoku
P (mm/obr). Można tutaj wykorzystać równanie:
F = S ∙ P (1)
W tym celu w bloku poprzedzającym blok z funkcją G63
programuje się dla narzędzia – za pomocą polecenia G1
– posuw po torze F. Polecenie G63 działa blokowo, a po
nim znów aktywne są zaprogramowane wcześniej polecenia G0, G1, G2 itd. Aby zapobiec zniszczeniu narzędzia
podczas działania instrukcji G63, pokrętła korekcyjne posuwu F i prędkości obrotowej wrzeciona S są zablokowane
na 100%. Ponadto sam gwintownik musi być umieszczony
w oprawce kompensacyjnej, która wyrównuje różnice pomiędzy powyższym skojarzeniem posuwu F i prędkości
obrotowej wrzeciona S a rzeczywistym skokiem gwintownika. W przypadku polecenia G63 należy określić kierunek
obrotów wrzeciona dla ruchu gwintowania oraz ruchu wycofania.
Poniżej przedstawiono napisany w aplikacji SinuTrain 4.5
przykładowy program wykonania gwintu metrycznego zwykłego M14 (skok P = 2 mm). Współrzędne punktu odniesienia
( ) dla wykonywanego gwintu wynoszą: X0 Y0 Z0, natomiast
głębokość gwintu: Z1 = −50.
WORKPIECE(,””,,”BOX”,112,0,-100,-80,
-100,-100,100,100)
G17 G90 G0 X0 Y0 Z300
T=”GWINTOWNIK_M14” D1
M6
G0 X0 Y0 Z5 ;
dojazd do pozycji
wyjściowej
G1 F200 S10 M3 ; określenie posuwu
po torze i prawych
obrotów wrzeciona
G63 Z-50 ;
ruch gwintowania
G63 Z5 M4 ;
ruch wycofania
z lewymi obrotami
wrzeciona
M30
Otwory można także gwintować za pomocą instrukcji
nacinania gwintów o stałym skoku G33. W przypadku
korzystania z polecenia G33 obrabiarka musi być wyposażona we wrzeciono z enkoderem określającym jego położenie kątowe. Dzięki temu możliwe jest określenie w sposób automatyczny posuwu narzędzia F (maks. do wartości
posuwu szybkiego) na podstawie skoku gwintu P i obrotów wrzeciona S. Wyznaczona w ten sposób wartość posuwu zastępuje podczas gwintowania zaprogramowaną
wcześniej wartość F.
G33 jest poleceniem modalnym, odwołującym wcześniej
zaprogramowane funkcje grupy nr 1. Skok P wykonywanego gwintu jest programowany w poszczególnych osiach za
pomocą adresów I, J, K, które odpowiadają osiom X, Y, Z.
Natomiast sam kierunek gwintu, podobnie jak w przypadku
polecenia G63, jest określany poprzez odpowiednie obroty
wrzeciona (M3/M4). Także dla polecenia G33 gwintownik
musi być umieszczony w oprawce kompensacyjnej.
000
Poniżej przedstawiono przykładowy program wykonania
identycznego gwintu M14:
WORKPIECE(,””,,”BOX”,112,0,-100,-80,-100,-100,100,100)
G17G90 G0 X0 Y0 Z300
T=”GWINTOWNIK_M14” D1
M6
G17 G0 X0 Y0 Z5 ; dojazd do pozycji wyjściowej
S10 M3 ;
określenie prawych obrotów wrzeciona
G33 Z-50 K2 ;
ruch gwintowania
Z5 K2 M4 ;
ruch wycofania z lewymi obrotami wrzeciona
M30
W praktyce przemysłowej coraz częściej do gwintowania
otworów używa się gwintowników mocowanych na sztywno
w oprawce narzędziowej. Jest to przeprowadzane na obrabiarkach z regulacją położenia wrzeciona (wrzeciono może
pracować jako oś obrotowa). Wykorzystuje się w tym celu
instrukcje gwintowania otworu bez oprawki kompensacyjnej G331 i G332. Otwór jest gwintowany za pomocą polecenia G331, natomiast wycofanie po automatycznej zmianie
kierunku obrotów wrzeciona następuje w wyniku polecenia
G332.
Te same funkcje pozwalają na gwintowanie otworu gwintownikiem zamocowanym w oprawce kompensacyjnej. Takie
rozwiązanie w pewnych przypadkach przynosi dodatkowe
korzyści, np. przy wysokich obrotach podczas gwintowania
można zmniejszyć zużycie narzędzia.
Przed rozpoczęciem gwintowania otworu za pomocą poleceń G331 i G332 należy dokonać pozycjonowania wrzeciona
poleceniem SPOS=… Dla poleceń G331 i G332 nie podaje się kierunku obrotów, gdyż ten wynika z wartości skoku
gwintu. Przy G331 i dodatniej wartości skoku gwintu jest wykonywany gwint prawy (prawe obroty wrzeciona M3), a dla
ujemnej – gwint lewy (lewe obroty wrzeciona M4). Natomiast
polecenie G332 powoduje automatyczną zmianę obrotów na
przeciwne. Ponadto w odróżnieniu od poleceń G63 i G33,
gdzie obroty S były cały czas niezmienne, dla G331 i G332
można podawać osobno prędkość obrotową zarówno dla
gwintowania, jak i wycofania gwintownika. Przykładowy program wykonania tego samego gwintu M14 jest następujący:
WORKPIECE(,””,,”BOX”,112,0,-100,-80,-100,-100,100,100)
G17 G90 G0 X0 Y0 Z300
T=”GWINTOWNIK_M14” D1
M6
G0 X0 Y0 Z5 ;
dojazd do pozycji wyjściowej
SPOS=0 ;
pozycjonowanie wrzeciona
G331 Z-50 K2 S10 ;
ruch gwintowania z zadaną
prędkością obrotową
G332 Z5 K2 S20 ;
ruch wycofania z automatyczną zmianą kierunku obrotów na przeciwne oraz inną prędkością obrotową
M30
Praktyczna rada: Przy testowaniu programu zawierającego polecenia gwintowania powinno się w miarę możliwości zmniejszyć wartość prędkości obrotowej wrzeciona. Dla
poleceń gwintowania pokrętła korekcyjne posuwu i obrotów
są blokowane, dlatego podczas testowania programu dla
małych wartości korektora posuwu można się wystraszyć,
gdy maszyna rusza z pełną prędkością. W takiej sytuacji nie
zatrzyma się ruchu maszyny, nawet skręcając pokrętło korekcyjne posuwu na 0%. Maszyna zatrzyma się dopiero po
zakończeniu ruchu gwintowania!
W przypadku zaniku zasilania lub naciśnięcia przycisku Reset na pulpicie maszyny w momencie wykonywania gwintu
za pomocą poleceń G33/G331/G332 można wycofać (wykręcić) w trybie JOG gwintownik z otworu, korzystając z funkcji Wycofanie , która zapewnia synchronizację dla
ręcznego ruchu w osi wycofania, np. Z, i ruchu wrzeciona.
Funkcję tę musi skonfigurować i ustawić producent obrabiarki.
MECHANIK NR 10/2014
Nacinanie gwintów na tokarkach
Drugim i zarazem głównym obszarem zastosowania polecenia G33 jest nacinanie gwintów za pomocą noża tokarskiego. Programując jedno po drugim kilka poleceń G33, można
wykonać gwint złożony. Dla takiej sekwencji poleceń (przy
aktywnym poleceniu G64) układ sterowania dobiera profil
prędkości eliminujący jej skoki.
Korzystając z polecenia G33, można obrabiać gwinty
wielokrotne, przy czym przesunięcie kątowe poszczególnych zwojów określa się w instrukcji SF=… (dla SF=0 jest
przyjmowana wartość z danej nastawczej MDD_THREAD_
START_ANGLE). Ogólnie można wyróżnić trzy przypadki
nacinania gwintów:
G33 Z… K… lub G33 Z… K… SF=…
;gwint walcowy
G33 X… I… lub G33 X… I… SF=…
;gwint poprzeczny
G33 X… Z… I… lub G33 X… Z… I… SF=…
;gwint stożkowy
G33 X… Z… K… lub G33 X… Z… K… SF=…
;gwint stożkowy
Dla gwintów stożkowych skok gwintu wprowadza się jako
adres K, gdy kąt stożka gwintu <45°, jako adres I, gdy kąt
stożka gwintu >45°, natomiast dla kąta stożka = 45° I = K,
więc można podać dowolnie I lub K.
000
MECHANIK NR 10/2014
Kierunek nacinanego gwintu jest określany poprzez ustalenie odpowiednich obrotów wrzeciona (M3/M4). Napisany
w aplikacji ShopTurn przykładowy program nacinania dwukrotnego gwintu walcowego M42 × 9 jest następujący:
WORKPIECE(,,,”CYLINDER”,192,0,-150,-120,42)
G18 G90 G0 X600 Z300
T=”NOZ_DO_GWINTU” D1
M6
S10 M3
G0 X41 Z5 ; dojazd do pozycji wyjściowej
G33 Z-100 K9 SF=0 ; nacięcie pierwszego zwoju gwintu
G0 X44 ;
ruch powrotny
Z5 ;
do pozycji
X41 ;
wyjściowej
G33 Z-100 K9 SF=180 ;
nacięcie drugiego zwoju gwintu
G0 X44 ;
ruch powrotny
Z5 ; do pozycji
X40 ;
wyjściowej
;...
dalsze przejścia narzędzia
M30
Program ten zawiera tylko jedno przejście narzędzia dla
pierwszego i drugiego zwoju gwintu, a pozostałe przejścia
będą analogiczne. Zakładając, że ten gwint dwukrotny będzie obrabiany w dziesięciu przejściach, otrzymuje się aż
4 bloki × 10 przejść × 2 zwoje = 80 bloków programu. Oczywiście zastosowanie gotowego cyklu do nacinania gwintu
pozwala się ograniczyć do jednego bloku programu z wywołaniem tego cyklu. Trzeba jednak pamiętać, że w produkcji
wielkoseryjnej i masowej nie używa się cykli, tylko G-kody,
co pozwala zaoszczędzić cenny czas, gdyż wykonanie cyklu
zawsze trwa dłużej niż G-kodu.
Polecenie G33 może być wykorzystane także w przypadku nacinania gwintu o dowolnym zarysie narzędziem punktowym. Wtedy narzędzie pozycjonuje się w wielu punktach
rozmieszczonych wzdłuż zarysu gwintu i następnie wywołuje
polecenie G33. Jednak taki sposób obróbki jest mało dokładny i długotrwały. Innym rozwiązaniem tego problemu jest
np. metoda toczenia gwintu za pomocą zaawansowanych
funkcji układu sterowania SINUMERIK 840D sl, takich jak
tablice krzywych, sprzężenie osi i interpolacja wielomianowa.
Zostało to opisane w pracy „Obróbka gwintów narzędziem
punktowym na tokarkach CNC” autorstwa dr. inż. Bogusława
Pytlaka (Mechanik nr 5–6/2014, s. 382).
Przy obróbce gwintów o dużym skoku można podnieść
jakość ich wykonania poprzez włączenie pracy wrzeciona
z regulacją położenia. Ten tryb pracy włącza się poleceniem
SPCON, a wyłącza – poleceniem SPCOF.
W układach sterowania SINUMERIK 828D/840D sl istnieje także możliwość nacinania gwintów o liniowo zmiennym
skoku za pomocą poleceń G34 i G35, np. podczas obróbki gwintów samonacinających. Instrukcja G34 nacina gwint
o skoku rosnącym, natomiast instrukcja G35 – o skoku malejącym. Dla tych poleceń programuje się dodatkowo pod
adresem F nie posuw, lecz wartość zmiany skoku gwintu
ΔP. Fragment programu nacinania gwintu M42 × 9 o skoku
P = 9 mm i przyroście skoku ΔP = 2 mm/zwój wygląda
następująco:
;…
G34 Z-100 K9 F2
;…
Pierwszy zwój będzie miał skok 9 mm, następny:
9 + 2 = 11 mm, kolejny: 11 + 2 = 13 mm itd. Wartość zmiany
skoku gwintu – przy znanych wartościach skoku początkowego Pp i końcowego Pk oraz znanej długości gwintu Lg – wyznacza się z równania:
(2)
Natomiast wartość skoku na końcu gwintu Pk – przy znanej
zmianie skoku gwintu ΔP i długości gwintu Lg – wyznacza się
z równania:
(3)
W powyższym równaniu znak „+” obowiązuje dla funkcji
G34, natomiast znak „−” dla funkcji G35.
Podczas nacinania gwintów na tokarce istnieje możliwość
zaprogramowania szybkiego odsunięcia narzędzia od nacinanego gwintu w sytuacjach awaryjnych, np. w przypadku
naciśnięcia przycisku NC-Stop, alarmu wyzwalającego NC-Stop lub przełączenia szybkiego wejścia. We wszystkich
tych przypadkach narzędzie w bezpieczny sposób jest odsuwane od nacinanego gwintu na pozycję określoną w sposób
absolutny lub przyrostowy.
Poleceniami LFON i LFOF włącza się i wyłącza funkcję
szybkiego odsunięcia narzędzia. Bardzo przydatny jest przyrostowy sposób podania drogi wycofania. Najpierw określa
się płaszczyznę, w której ma nastąpić wycofanie. Instrukcja LFTXT wycofuje narzędzie w płaszczyźnie wyznaczonej ze stycznej do toru i kierunku ruchu narzędzia (nastawa
domyślna), natomiast polecenie LFWP wycofuje narzędzie
w aktywnej płaszczyźnie obróbki. W kolejnym kroku należy
podać kierunek wycofania za pomocą polecenia ALF=…
Przy aktywnych poleceniach LFTXT i ALF=3 narzędzie jest
wycofywane w swoim kierunku (w osi X). Przy aktywnych poleceniach LFWP i G18 (płaszczyzna ZX), przy ALF=1 następuje wycofanie w kierunku osi Z, a przy ALF=3 – wycofanie
w kierunku osi X. Długość drogi wycofania podaje się za pomocą polecenia DILF=…
W przypadku szybkiego wycofania narzędzia na pozycję
absolutną należy najpierw określić, w których osiach ma nastąpić wycofanie. Polecenie POLFMASK(nazwa_osi_1, nazwa_osi_2, …) pozwala na niezależne wycofanie wymienionych osi, natomiast poleceniem POLFMLIN(nazwa_osi_1,
nazwa_osi_2, …) wymienione osie będą wycofywane z interpolacją liniową. Pozycję wycofania osi podaną w sposób absolutny określa się w poleceniu POLF[nazwa_osi]=wartość.
Polecenie LFPOS uaktywnia funkcję wycofania osi określonych poleceniem POLFMASK lub POLFMLIN do pozycji
zdefiniowanej w instrukcji POLF. Przykładowy blok dla powyższego programu nacinania gwintu M42 × 9 z uaktywnieniem funkcji szybkiego odsunięcia narzędzia będzie wyglądał
następująco:
G33 Z-100 K4.5 LFON DILF=10 LFTXT ALF=3 ;lub
G33 Z-100 K4.5 LFON DILF=10 LFWP ALF=3
;włączenie funkcji szybkiego odsunięcia narzędzia przyrostowo
w osi X o 10 mm
Natomiast gdy wycofanie ma nastąpić w osi X na pozycję
absolutną X100, składnia programu będzie następująca:
LFPOS POLF[X]=100 ;uaktywnienie funkcji wycofania dla osi określonych poleceniem POLFMASK oraz określenie pozycji wycofania
w osi X100
POLFMASK(X) ;umożliwienie wycofania narzędzia w osi X
G33 Z-100 K4.5 LFON ;nacinanie gwintu z włączoną funkcją szybkiego wycofania
;…
Frezowanie gwintów
Coraz bardziej popularne w przemyśle staje się frezowanie gwintów, zwłaszcza tych o większych średnicach. Dzięki
zastosowaniu frezów do gwintów można jednym narzędziem
obrabiać gwinty o różnej wielkości i tolerancji, zewnętrzne,
wewnętrzne, prawe, lewe, unikając przy tym problemów
z powstawaniem długiego wióra. Stosunkowo niewielkie siły
występujące podczas skrawania pozwalają na obróbkę gwintów w elementach cienkościennych. W układach sterowania
000
SINUMERIK 828D/840D sl poleceniem umożliwiającym ten
typ obróbki jest interpolacja spiralna. Powstaje ona ze złożenia interpolacji kołowej G2/G3, wykonywanej w aktywnej
płaszczyźnie obróbki, z interpolacją liniową G1, wykonywaną
w osi prostopadłej do tej płaszczyzny. Składnia interpolacji
spiralnej jest następująca:
G2/G3 X… Y… Z… I… J… K… TURN=…
Adresy I, J, K określają zawsze przyrostowo położenie
punktu środkowego okręgu względem jego punktu początkowego. Jedynym sposobem na ich podanie w sposób absolutny jest wykorzystanie polecenia I=AC(…), J=AC(…),
K=AC(…). Należy także pamiętać, że dla interpolacji spiralnej nie można pomijać (nie programować) którejś ze
współrzędnych punktu końcowego, nawet jeśli ona się nie
zmienia. Programując frezowanie chociażby jednego zwoju
gwintu, należy dodatkowo zaprogramować odpowiedni ruch
dosunięcia i odsunięcia narzędzia względem frezowanego
gwintu.
Dobrym punktem wyjścia do rozpoczęcia obróbki np.
gwintu wewnętrznego jest środek otworu. Następnie można
dosunąć się po interpolacji spiralnej w formie półokręgu do
frezowanego gwintu, przesuwając w tym czasie narzędzie
wzdłuż jego osi o ¼ skoku gwintu. Następnie wykonywana
jest interpolacja spiralna po pełnym okręgu z przesunięciem
w osi narzędzia o skok gwintu. W kolejnym kroku można zaprogramować ruch odsunięcia narzędzia także po półokręgu,
przesuwając w tym czasie narzędzie wzdłuż jego osi dodatkowo o ¼ skoku gwintu. Przykładowy program frezowania
jednego zwoju gwintu M30 × 2 w punkcie X50 Y50 przy rozpoczęciu od Z −50 i wycofaniu się w kierunku narzędzia wygląda następująco:
G0 X50 Y50 Z5
Z-50
G3 X=IC(30/2-$P_TOOLR) Y50 Z=IC(2/4) CR=(30/2-$P_
TOOLR)/2
G3 X=IC(0) Y=IC(0) Z=IC(2) I=AC(50) J=AC(50)
G3 X50 Y50 Z=IC(2/4) CR=(30/2-$P_TOOLR)/2
G0 Z5
Powyższy fragment programu jest na tyle uniwersalny,
że wystarczy zmieniać tylko położenie środka gwintu w osi X
i Y zaznaczone w programie kolorem czerwonym, średnicę
gwintu zaznaczoną na niebiesko oraz skok gwintu zaznaczony na zielono.
MECHANIK NR 10/2014
Możliwe jest jednak programowanie cykli w tradycyjny
sposób, gdzie ta linia jest wprowadzana ręcznie lub np. za
pomocą postprocesora systemu CAM. Ten sposób programowania cykli został opisany w jednym z ostatnich rozdziałów instrukcji programowania „SINUMERIK 840D sl/828D.
Przygotowanie do pracy 03/2013”.
Cykl gwintowania otworu umożliwia zaprogramowanie
gwintu we wszystkich wariantach: G63, G33 oraz G331/G332.
Aby użyć funkcji G63, trzeba ustawić następujące skojarzenie parametrów cyklu: z oprawką wyrównawczą, SC: bez
przetwornika, Skok: aktywny posuw po torze. Cykl może też
wyliczyć wartość posuwu po torze przy ustawieniu parametru
Skok: Wprow. użytkow., gdzie można podać rodzaj lub skok
gwintu.
Aby skorzystać z funkcji G33, należy ustawić następujące
skojarzenia parametrów cyklu: z oprawką wyrównawczą, SC:
z przetwornikiem, podając rodzaj lub skok gwintu. Natomiast
wybranie opcji bez oprawki wyrównaw. skutkuje wykonaniem funkcji G331/G332. Na poniższym rysunku przedstawiono przykładowe okno dialogowe do programowania cyklu
gwintowania.
Kolejny cykl frezowania gwintu jest połączeniem cyklu
wiercenia i frezowania gwintu. Jest to cykl opracowany
dla specjalistycznych narzędzi wiertło-frezów do gwintów
, np. firmy
Emuge. Przykładowe okno dialogowe do programowania w górnej części zawiera parametry cyklu wiercenia,
natomiast na dole – parametry cyklu frezowania gwintu.
Cykle obróbki gwintów dostępne w sterowaniach
SINUMERIK 828D/840D sl
W technologii wiercenia wyróżnia się cykl gwintowania
otworu i cykl frezowania gwintu (wierci się i frezuje otwór tym
samym narzędziem). W technologii toczenia występują cykle: gwint podłużny, gwint stożkowy, gwint poprzeczny oraz
cykl łańcucha gwintów. Natomiast w technologii frezowania
jest dostępny cykl frezowania gwintów.
Cykle te są bardzo przyjazne dla użytkownika. Dzięki rozbudowanemu wspomaganiu graficznemu można w szybki
sposób zaprogramować obróbkę gwintu, przetestować ją
w symulacji oraz wykonać w rzeczywistym detalu. Cykle te
tak naprawdę bazują na podstawowych poleceniach do obróbki gwintów przedstawionych powyżej. Można się o tym
przekonać, włączając podgląd bloków bazowych podczas
wykonywania cyklu na maszynie.
Przeważnie programowanie cykli kojarzone jest z oknami
dialogowymi, w których podaje się parametry skrawania i wymiary geometryczne oraz określa technologię obróbki. Po
naciśnięciu przycisku Przejmij w programie zostaje wypisana
w automatyczny sposób linia z wywołaniem cyklu:
Jak widać na następnym rysunku, cykl frezowania gwintu opiera się na interpolacji spiralnej. Należy jednak zaznaczyć, że pozycja wyjściowa do rozpoczęcia frezowania
gwintu jest określana w sposób automatyczny. Na ogół
znajduje się ona w pobliżu ścianki otworu i tylko w przypadku niewielkiej różnicy wymiarów pomiędzy średnicą otworu
i średnicą frezu do gwintów punkt wyjściowy jest ustalany
w środku otworu.
000
MECHANIK NR 10/2014
instrukcja G33. W cyklu nacinania gwintu pojawiają się czasem wątpliwości odnośnie do programowania obróbki gwintów o innym zarysie, np. trapezowych. Należy pamiętać, że
w znakomitej większości przypadków obróbki zarys gwintu
jest odwzorowaniem zarysu płytki skrawającej. Takie też
założenie zostało przyjęte dla tego cyklu. Nie ma więc większego problemu, aby według tego cyklu nacinać np. gwinty
trapezowe – wystarczy go tylko w odpowiedni sposób sparametryzować.
Aby naciąć więcej odcinków gwintu za pomocą polecenia
G33, wykorzystuje się cykl łańcucha gwintów. Na rysunku
przedstawiono okno dialogowe do programowania tego cyklu:
Dla cykli nacinania gwintu na tokarkach opracowano okna
dialogowe pokazane poniżej:
Opisane cykle są dostępne w edytorze SINUMERIK
828D/840D sl dla programów pisanych w G-kodach. Cykle
dla nakładek są bardzo podobne. Najważniejsza różnica jest
taka, że cykle dla nakładek ShopMill i ShopTurn mają dodatkowe pola do wprowadzania narzędzia i parametrów
skrawania.
Podsumowanie
Podstawowe polecenia i gotowe cykle obróbkowe układów
sterowania SINUMERIK 828D/840D sl pokrywają praktycznie
w 100% potrzeby technologiczne związane z obróbką gwintów. Dzięki stworzeniu bibliotek gotowych cykli uproszczono
i skrócono w znacznym stopniu sposób tworzenia programów
do obróbki różnego rodzaju gwintów. Wpisuje się to w nowy
sposób programowania, polegający na tworzeniu programu
technologicznego z poszczególnych operacji technologicznych i parametryzowaniu tych operacji – tak jak w nakładkach
technologicznych ShopTurn i ShopMill.
Zintegrowane ze sterowaniami SINUMERIK 828D/840D
sl narzędzia i biblioteki cykli oraz możliwość przetestowania
programu technologicznego poza pulpitem obrabiarki ułatwiają pracę operatora maszyny i technologa programisty
oraz przyczyniają się do efektywniejszego wykorzystania
maszyn. Testowanie programu poza pulpitem obrabiarki jest
możliwe dzięki zaimplementowaniu jądra systemu sterowania (kernel) do programu SinuTrain, emulującego sterowania
SINUMERIK 828D/840D sl na komputerze PC.
Dr inż. Bogusław Pytlak, ATH
Jacek Krzak, Siemens Sp. z o.o.
Siemens Sp. z o.o.
I DT MC
Odpowiadają one kolejno cyklom toczenia gwintu: walcowego, czołowego i stożkowego. Oczywiście podstawowym
poleceniem podczas nacinania jednego odcinka gwintu jest
ul. Żupnicza 11, 03-821 Warszawa
tel. 22 870 91 72
www.siemens.pl/sinumerik