Rad Ademir 20.docx

SADRŽAJ

1.Uvod ...................................................................................................................................................................... 2 2.UPRAVLJANJE CNC ALATNIM MAŠINAMA - PROGRAMIRANJE ............................................................................. 2 2.1. Analiza crteža izratka..................................................................................................................................... 5 2.2. Izrada tehnološke dokumentacije ................................................................................................................. 5 2.3. Odabir CNC alatne mašine za obradu ........................................................................................................... 6 2.4. Pisanje CNC programa ................................................................................................................................... 6 2.5. Simulacija obrade .......................................................................................................................................... 6 2.6. Izrada probnog komada ................................................................................................................................ 6 3.

OSNOVE PROGRAMIRANJA CNC ALATNIH MAŠINA ......................................................................................... 7

4. KOORDINATNI SISTEMI NA CNC ALATNIM MAŠINAMA ....................................................................................... 8 b)

Polarni koordinatni sistem ......................................................................................................................... 10

5. STRUKTURA I SADRŽAJ PROGRAMA................................................................................................................... 11 6.PROGRAMIRANJE NUMA .................................................................................................................................... 14 7. PODPROGRAMI .................................................................................................................................................. 16 8. ZAKLJUČAK ......................................................................................................................................................... 17 9. Literatura ............................................................................................................................................................ 18 10. Popis slika i tabela ............................................................................................................................................ 19

1.Uvod Savremeno tržište i njegova globalizacija postavlja zahtjeve za sve složenijim proizvodima i velikim brojem različitih varijanti projektnih rješenja, a sve to kako bi se zadovoljili specifični zahtjevi krajnjeg kupca. Konkurencija na globalnom svjetskom tržištu posebno je izražena u mašinogradnji, aero industriji, auto industriji, elektronskoj i ostalim industrijama, pri čemu se kao jedan od prioriteta postavlja zahtjev za stalnim povećanjem kvaliteta proizvoda, uz nezaobilazan pritisak za smanjenjem cijene, kao i skraćenjem vremena potrebnog za izlazak proizvoda na tržište, što je nemoguće ostvariti bez fleksibilnih proizvodnih sistema (FPS). Sa tehničko-tehnološkog aspekta, opstanak na tržištu uslovljen je stalnim uvođenjem novih tehnologija kao što su programabilna i fleksibilna automatizacija,računarski integrisana proizvodnja (CIM – Computer Integrated Manufacturing) i novi koncepti kao što su holonički proizvodni sistemi (HSM – Holonic Manufacturing Systems), agilni proizvodni sistemi (AMS Agile Manufacturing Systems), inteligentni proizvodni sistemi (IMS - Intelligent Manufacturing Systems) i sl. Uvodenje ovakvih sistema vodi u pravcu razvoja fabrika 21.stoljeća. U oblasti projektovanja i izrade novih proizvoda i tehnologija primjena računara kroz uvođenje sistema kao što su računarski podržano projektovanje (CAD - Computer AidedDesign), računarski podržana proizvodnja (CAM - Computer Aided Manufacturing), računarski podržano konstruisanje (CAE – Computer Aided Engineering) i drugih sličnih sistema i njihova integracija kroz CIM, je imperativ u održavanju konkurentnog položaja na tržištu. Upravljanje alatnom mašinom koja je potpuno ili djelimično u vezi sa računarom pomoću unaprijed pripremljenog programa poznato je kao računarsko numeričko upravljanje (CNC – Computer Numerical Control). Klasične, standardne ili konvencionalne mašine alatke, koje su dopunjene specijalnim motorima, senzorima i upravljačkim jedinicama predstavljaju numerički upravljane mašine alatke (NUMA).

2.UPRAVLJANJE CNC ALATNIM MAŠINAMA - PROGRAMIRANJE Alatne mašine za obrade rezanjem prema načinu upravljanja možemo podijeliti na mašine sa: a) individualnim upravljanjem (operater na mašini), b) mehaničkim upravljanjem (pločaste ili bubanj krivulje), koje mogu biti sa  poluautomatskim upravljanjem i  automatskim upravljanjem c) kopirnim upravljanjem (šabloni):  jednoosne i  višeosne d) numeričkim upravljanjem – NC, e) računarno numeričkim upravljanjem tj. CNC alatne mašine i f) adaptivnim upravljanjm. U savremenim proizvodnim cjelinama sve više se primjenjuju OBRADNI CENTRI koji obrađuju radne predmete veoma složene geometrije s visokim stepenom tačnosti. Oni omogućuju kompletnu obradu izradaka uz automatsku izmjenu alata (magazin sa mehaničkom rukom za izmjenu alata). Obradak ima mogućnost zakretanja i pomicanja u više smjerova. Povezivanje više CNC alatnih mašina čini tzv. FLEKSIBILNI OBRADNI CENTAR – koji se sastoji od nekoliko obradnih centara ili CNC alatnih mašina povezanih sistemom unutrašnjeg transporta. Najnovije dostignuće je povezivanje niza fleksibilnih obradnih centara koje poslužuju roboti. To su «fabrike bez ljudi» potpuno automatizovane i u kojima se postiže najveća produktivnost. Inače, postoje slijedeći nivoi upravljanja: a) upravljanje po tački (istovremeno kretanje samo po jednoj osi – npr. operacije bušenja), b) upravljanje po krivoj u ravni (istovremeno kretanje po dvjema osama) i c) upravljanje po prostornoj krivoj (istovremeno kretanje po najmanje 3 ose – (izrada prostorno zakrivljene plohe kao što su lopatice turbine). CNC (Computer Numerical Control) program je skup šifriranih geometrijsko-tehnološkofunkcionalnih naredbi kojima se putem različitih fizičkih medija daju upravljačkoj jedinici da alatna mašina realizuje unaprijed zamišljene radnje. Za izradu odgovarajućeg programa prethodno je potrebno izraditi kompletnu tehnološku dokumentaciju, Tehnološka dokumentacija podrazumjeva određivanje redoslijeda operacija, definisanje steznih, reznih i kontrolnih alata, definisanje parametara režima obrade, itd. Prema tome, programiranju prethodi odgovarajuća priprema koja se sastoji od izrade tehnološke dokumentacije u tehničkoj pripremi. Pri tome, moraju se prikupiti podaci o steznim i reznim alatima, mašini i režimima obrade. Programiranje i sam ispis programa slijedi nakon što se izradi plan rezanja, koja je najvažnija tehnološka dokumentacija. Prije same izrade prvog komada na mašini se vrši simulacija programa. Nakon što se izradi prvi komad na mašini i nakon eventualnih korekcija programa, pristupa se serijskoj proizvodnji.

2

3

Dijagram toka programiranja prikazan je na slici 1.

Slika 1. Šematski prikaz procesa programiranja Zapravo, pod programiranjem CNC alatnih mašina podrazumijeva se izrada sljedeće dokumentacije a) operacijski lit – sadrži redoslijed tehnoloških operacija obrade radnog predmeta sa potrebnim (definisanim) režimima obrade (brzina rezanja posmak itd.) i vremenima izrade b) plan alata za obradu radnog predmeta – sadrži popis svih korištenih reznih alata za obradu prema redoslijedu korištenja, potrebne mjere, standarde, režime i korekcije, c) plan stezanja – obuhvata osnovne gabarite radnog prostora, položaj radnog predmeta na mašini, tačke oslanjanja predmeta i mjesto stezanja te položaj nulte tačke (W), itd. d) plan rezanja – je glavni dokument za ispis programa na kojem su vidljive putanje kretanja alata za svaku operaciju. Prati se put kretanja vrha alata od početka do kraja obrade, e) ispis programa – ili kraće PROGRAM je zadnji i najvažniji dokument po kojem se unose naredbe za upravljanje mašinom. Razrađeni program unosi se u programski list (mogući izgled obrazaca za CNC programiranje nalaze se na kraju knjige u prilogu). 4

2.1. Analiza crteža izratka Osnovna namjena crteža je opisati geometriju tj. oblik proizvoda. Zato je prvo potrebno prikazati oblik predmeta sa svim detaljima. To je puno lakše učiniti ako je proizvod dizajniran u nekom od programa za 3D dizajniranje (npr. CATIA). Nakon toga treba definisati redoslijed operacija obrade kojima će se dobiti osnovna geometrija proizvida. Slijedi detaljno raščlanjivanje podataka na crtežu, zaglavlju, sastavnici sa potrebnim napomenama, itd. Drugi dokument, koji također treba proučiti, jer može sadržavati bitne podatke za izradu proizvoda, jeste narudžba. Pri tome pažnju treba usmjeriti na: • mjerne jedinice, način kotiranja, tolerancije, itd. • materijal pripremka, dimenzije i stanje isporuke, • hrapavost površina, • navoje, • termičku obradu, • uklanjanje oštrih ivica, itd. Nakon detaljne analize crteža, pristupa se izradi ostale tehnološke dokumentacije. 2.2. Izrada tehnološke dokumentacije Tehnološka dokumentacija je skup dokumenata koji sadržavaju informacije kojima se određuje postupak izrade proizvoda te potrebna sredstva za njegovu izradu. Obuhvata dokumente kao što su plan stezanja, plan alata, operacijski list, plan rezanja, programski list, itd. Tri su bitna faktora koja određuju način i opseg dokumentacije: a) opseg ponavljanja istog posla, b) broj ljudi uključenih u izradu proizvoda i c) d) složenost posla s obzirom na nivo osposobljenosti i znanja ljudi uključenih u izradu proizvoda. Što je veći opseg ponavljanja opeacija obrade, potrebno je detaljnije dokumentiranje. Firme koje imaju serijsku proizvodnju ne smiju sebi dopustiti nejasnoće što se tiče dokumentacije koje bi mogle bit rezultat gubitka vremena. Ako je nakon nekog vremena potrebno provesti određene manje izmjene na proizvodu, a samim tim i u programu, to će biti puno lakše uraditi postoji li dobra dokumentacija. Izmjene će moći obaviti čak i programer koji nije pisao program. Što je više ljudi uključeno u izradu proizvoda, dokumentacija treba biti detaljnija. U firmama u kojima jedna osoba izrađuje program i obavlja obradu na mašini, a pogotovo ako je riječ o pojedinačnoj proizvodnji, izrada dokumentacije je gubitak vremena. S druge strane, u firmama u kojima je u izradu uključeno više ljudi, potrebna je međusobna komunikacija u obliku dokumentacije. Ĉak i pri serijskoj proizvodnji na istom poslu ne moraju uvijek raditi isti ljudi. Pojedine obrade rade se u dvije ili tri smjene. U svim slučajevima operateri moraju raspolagati istim informacijama kako bi se posao obavio kvalitetno. To mora osigurati tehnološka dokumentacija. Ako dokumentacija ne postoji, velika je vjerovatnoća da će svako obaviti posao na drugačiji način. Isto tako, ima li firma više tehnologa, svi se trebaju koristiti istim obrascima za tehnološku dokumentaciju kako bi olakšali rad operaterima. Dokumentacija treba biti prilagođena operaterima s najmanje vještine i znanja. Koliko je dokumentacija dobra vidi se iz broja poziva operatera za pomoć pri obradi, zatim po količini škarta i dorada ili čak broju zastoja mašina. 5

2.3. Odabir CNC alatne mašine za obradu Jedna od bitnih odluka je koju mašinu upotrijebit za izradu proizvoda. Odluka može biti uslovljena mogućnostima jedne mašine u odnosu na drugu koja nema određene mogućnosti. Također, odluku o izboru mašine mogu usloviti složenost geometrije (zahtjev za 4-osnom ili 5osnom CNC alatnom mašinom), dimenzije proizvoda ili njegova masa. Ponekad na odluku utiče i zauzetost kapaciteta pojedine alatne mašine u određenom vremenskom intervalu. Pravilo je da se uvijek odabere najmanja CNC alatna mašina na kojoj je moguća izrada u traženom kvalitetu jer se na taj naĉin osiguravaju najmanji troškovi izrade. 2.4. Pisanje CNC programa Na osnovu plana stezanja, plana alata, koordinata tačaka u planu rezanja i ostalih raspoloživih podataka piše se CNC program za izradu proizvoda na konkretnoj alatnoj mašini ili grupi alatnih mašina. To znači, treba znati koja se upravljaĉka jedinica nalazi na CNC alatnoj mašini kako bi program bio prilagođen upravljaĉkoj jedinici. Također, potrebno je uzeti u obzir pravila oblikovanja programa. 2.5. Simulacija obrade Prije izrade probnog komada na alatnoj mašini potrebno je provjeriti dva aspekta ispravnosti programa: • formalnu tačnost pisanja naredbi i • tačnost kretanja alata. Upravljačke jedinice nekih proizvođača omogućuju simulaciju obrade tako da programer ima mogućnost provjere programa. Neki softvesrki paketi sadrže dva modula za provjeru programa tj. omogućavaju: • simulaciju obrade u ravni (2D) i • simulaciju obrade u prostoru (3D). Ako se pri simulaciji obrade uoče greške, potrebno ih je otkloniti te ponovo uraditi simulaciju obrade. Takva simulacija otkriva greške u pisanju naredbi i greške u kretanju alata, ali najčešće ne otkriva greške vezane za tehnološke parametre obrade. Te greške mogu se uočiti i otkloniti tek nakon izrade probnog komada. 2.6. Izrada probnog komada Nakon otklanjanja formalnih greški na osnovu simulacije izrade, pristupa se izradi probnog komada. Pri tome treba biti oprezan, jer program još uvijek može sadržavati tehnološke greške koje mogu prouzrokovati lom alata. Zbog toga, dobro je prvo program izvesti u DRY RUN modu kako bi se uočile i ispravile eventualne greške. Nakon toga, treba isključiti DRY RUN mod rada, te izvršiti obradu s postavljenim alatima, i obratkom. Ako izrada prođe bez problema, pristupa se kontroli kvaliteta izrade: • kontrola ostvarenih dimenzija,

• kontrola kvaliteta obrađene površine, itd. Nakon analize ostvarenih rezultata i utvrđivanja uzroka mogućih odstupanja, donosi se odluka o potrebi izmjene programa i ponavljanju izrade probnog komada. U zadnjem koraku prije serijske 6

proizvodnje teži se optimizaciji putanje alata i parametara režima obrade u svrhu postizanja što kraćeg vremena izrade uz optimalni vijek trajanja oštrice alata, tj. uz najmanje troškove obrade. Većina nabrojenih aktivnosti postoji i kod projektovanja tehnološke dokumentacije za konvencionalne alatne mašine, međutim ono što je svojstveno za CNC mašine, to je programiranje.

3. OSNOVE PROGRAMIRANJA CNC ALATNIH MAŠINA Programiranje CNC alatnih mašina je postupak pisanja programa prema unaprijed definisanoj tehnologiji, a može se obaviti ručno ili pomoću računara. a) RUČNO PROGRAMIRANJE podrazumijeva ispisivanje programa od strane tehnologa ručno, tj. piše se svaki red programa prema unaprijed definisanoj tehnologiji. Posebno je zahtjevno za složene oblike obratka (kretanje u više osa) i traži tehnologa visokog obrazovanja sa bogatim iskustvom. Ručno programiranje se uglavnom koristi za obradu struganjem i za jednostavnije geometrijske oblike pri glodanju.

b)

PROGRAMIRANJE POMOĆU RAČUNARA - podrazumijeva automatsko programiranje na osnovu izabranih parametara programera, kao što su: dimenzije pripremka, putanje i izbor alata, režimi obrade, itd. u posebnim softwerima. S obzirom na nivoe standardizacije za razmjenu geometrijskih podataka postoji dosta dobra mogućnost razmjene CAD modela. Naime, programiranje pomoću računara podrazumijeva automatsku izradu CNC programa na osnovu 3D geometrije izratka, raspoloživih alata i režima obrade pomoću, CAD/CAM sistema. Od CAD/CAM sistema primjenjuju se „mali“ CAD/CAM sistemi kao: SOLIDWORKS i SOLIDCAM, SOLID EDGE, ESPRIT, MASTERCAM, itd. ali i „veliki“ CAD/CEM sistemi kao CATIA, UNIGRAPHICS i ProEngineer. Time se skraćuje vrijeme i smanjuju troškovi izrade programa uz bržu izradu prvog komada na mašini. Zapravo, načelo programiranja pomoću računara je upotreba razvijenog CAD sistema u kojem se definiše 3D model obratka - izratka. Tako definisan model povezuje se s CAM modulom za generisanje putanje alata. Izbor redoslijeda operacija i zahvata kao i tehnoloških parametara obrade određuje tehnolog. Podaci dobiveni iz CAM modula moraju se obraditi u postprocesoru kako bi se dobio ispis programa za upravljačku jedinicu CNC alatne mašine na kojoj će se obavljati obrada. Simulacija se također provodi u CAM modulu. Za različite vrste obrade postoje odgovarajući CAM moduli (struganje, glodanje, elektroerozija, plazma rezanje, itd.). Na ovaj način se skraćuje vrijeme i smanjuju troškovi izrade programa. Priprema za programiranje podrazumijeva znanja koja su potrebna za sve postupke programiranja, a obuhvata slijedeće elemente:

a) koordinatni sistem i nulte tačke b) vrste upravljanja c) gradnja i sintaksa programa

7

4. KOORDINATNI SISTEMI NA CNC ALATNIM MAŠINAMA a)

Pravougli koordinatni sistem Pojam koordinatnog sistema definisao je u 17. stoljeću francuski matematičar Rene Descartes. Pravougli koordinatni sistem (slika 2.) sastoji se od dva međusobno okomita brojevna pravca koji se nazivaju koordinatne ose i najčešće se označavaju sa X i Y. Presječište osa naziva se ishodište ili nulta tačka. Koordinatne ose X i Y definišu koordinatnu ravan XY s četiri odvojena područja koja se nazivaju kvadranti.

Slika 2. Pravougli koordinatni sistem Da bi smo prikazali radni predmet (izradak) potrebna je još jedna osa, Z koja je okomita na predhodne dvije ose. Ose Z i Y definišu YZ ravan, a ose Z i X ravan XZ. Na taj način poziciju svake tačke u prostoru možemo jednoznačno opisati koordinatama x,y,z (slika 3.).

Slika 3. Prostorni koordinatni sistem

Na slici 4. prikazan je predmet u prostornom koordinatnom sistemu s odgovarajućim ortogonalnim projekcijama. Treba uočiti da za tehničko crtanje nije bitan položaj predmeta u odnosu na koordinatno ishodište, ali je za numeričko upravljanje CNC alatnih mašina od presudne važnosti.

8

Slika 4. Predmet u prostoru Da bismo alat doveli do određene tačke na predmetu (npr. u položaj A slika 4.), moramo znati poziciju s obzirom na ishodište koordinatnog sistema. Pridruživanjem vrijednosti koordinata x, y i z karakterističnim tačkama predmeta stvoren je preduslov za CNC upravljanje. Orijentacija koordinatnog sistema na CNC alatnoj mašini dogovorena je tako da pozitivni smjerovi koordinatnih osa slijede položaj prstiju desne ruke: ispružen palac pokazuje pozitivan smjer ose X, kažiprst pozitivan smjer ose Y, a srednji prst pozitivan smjer ose Z (slike 5. i 6.).

Slika 5.____________

Slika 5. Orijentacija u koordinatnom sistemu

9

Slika 6. Koordinatni sistem CNC glodalice, izratka i pravilo desne ruke b)

Polarni koordinatni sistem

U polarnom koordinatnom sistemu, tačka se definiše radijus vektorom i uglom koji taj vektor čini u odnosu na postojeći pol i osu koja prolazi kroz taj pol (slika 7.). Polarni koordinatni sistem se primjenjuje naročito pri automatskom postupku programiranja. Ovaj koordinatni sistem moguće je primijeniti i u prostoru. Koordinate taĉke T opisane su sa radijusom, uglom i koordinatom z, kao na slici 8.

Tačka P1 P2

Radijus 40 50

Ugao 20˚ 60˚

Slika 7. Položaj tačaka P1 i P2 u polarnom koordinatnom sistemu

Slika 8. Polarni prostorni koordinatni sistem

10

5. STRUKTURA I SADRŽAJ PROGRAMA Struktura i sadržaj CNC programa definisani su standardom DIN 66025. tj. koristi se određeni sistem kodiranja informacija (geometrijskih, tehnoloških itd.) potrebnih za obradu nekog dijela na CNC alatnoj mašini. Pravila su najčešće bazirana na ISO kodu ili EIA kodu. Svaki CNC program se sastoji od četiri dijela (struktura programa): 1. Početak programa a) broj programa, b) poziv alata, c) uvodne funkcije tj. naredbe koje vrijede za cijelo vrijeme izvršavanja programa (definisanje nulte tačke izratka, sismema mjera i mjernih jedinica, izbor ravni obrade, ograničenja ofseta, itd. d) pokretanje glavnog vretena, 2. Početna kretanja a) uključivanje korekcije alata, b) pozicioniranje alata (najčešće se izvodi u ravni, a zatim u trećoj osi), c) dovođenje alata u startnu tačku, itd. 3. Glavni dio programa 4. Završetak programa a) povlačenje alata u siguran položaj (položaj koji omogućuje rukovanje alatom i obratkom, mjerenja na alatu i obratku, ili neku drugu predviđenu aktivnost) i b) završetak programa naredbom M30 ili M02. Svakom programu proizvoljno se odabere naziv „programski broj“ ili ime po kojem se razlikuju različiti programi pri čemu dva prva znaka moraju biti slovo ili znak „_“ (donja crta), a ostali znakovi mogu biti slova engleske abecede ili brojevi (najviše 24 znaka). Svrha ovog broja je da se identični programi, koji se često koriste, mogu pohraniti kao potprogrami i kao takvi mogu se pozvati u glavni program, čime se pojednostavljuje proces programiranja. Program se može raščlaniti na manje cjeline koje imaju svoju namjenu i podliježu zakonitostima unutar programa. Svaki red programa naziva se BLOK ili programska rečenica, slika 9. Blok se sastoji od RIJEČI (npr. G90) a riječi od ADRESE i pripadajuće brojčane vrijednosti. Za riječi često koristimo i naziv NAREDBE programa.

Slika 9. Blok ili programska rečenica Blok ili programska rečenica je skup programskih riječi u kodiranom obliku (informacije za izvršenje neke aktivnosti: dužina putanje alata, brzina rezanja, posmak, alat, hlađenje, itd.). Prema tome, sadrži sve potrebne geometrijske i tehnološke podatke tj./naredbe definisane na osnovu detaljne razrade procesa obrade. Programska rečenica može sadržavati najviše 512 znakova 11

uključujući komentar i znak za kraj reda (Lf). Preporučen redoslijed riječi u bloku je dat u tabeli 1. Između riječi treba se nalaziti minimalno jedno prazno mjesto. Pri pisanju rijeĉč mogu se koristiti velika ili mala slova (proizvoljno). Tabela 1. Preporučen redosljed riječi u bloku – programskoj rečenici Red. broj N

Način kretanja Koordinate G

X, Y, Z

Pomoćne funkcije F, S, T, M, H

Napomena

Osnovna pravila po kojim se pišu programske rečenice – SINTAKSA: a) Svaka programska riječ ostaje pravovaljana toliko dugo dok je ne zamijenimo novom (modalnost funkcija). b) Svaka programska rečenica - blok mora biti u svojem redu. c) Nakon izabrane glavne funkcije slijede, po potrebi, riječi dopunskih parametara upravljanja, jedna iza druge, uvijek odvojene najmanje jednim praznim mjestom. d) Dozvoljeno je pisanje komentara koji se odvajaju znakom ; (tačka-zarez).

Pregled i opis pojednih adresa prikazan je u tabeli 2. Tabela 2. Pregled i značenje adresa kod programiranja CNC alatnih mašina Adresa – funkcija A B C N

G

X, Y, Z P, Q, R U, V, W F, S

T, D

Opis značenje Rotacija oko ose X Rotacija oko ose Y Rotacija oko ose Z Određuje redni broj bloka, koji se može pisati u jedinicama (1,2,3,4,5…), deseticama npr. ( 10,20,30,40,50…), proizvoljno ili se može i izostaviti, Glavne naredbe – funkcije koje definišu način kretanja (brzi ili spori hod, pravolinijsko ili kružno kretanje), izbor radne površine, izbor načina primicanja i odmicanja alata od obratka,...) Veliĉina pomjeranja alata u smjeru osa X, Y, Z. Dopunska kretanja alata u smjeru osa X, Y, Z Dopunska kretanja u smjeru osa X, Y, Z Pomoćne naredbe – funkcije koje odreĊuju režime obrade: F ( feed ) – posmak, S (speed) – broj obrtaja vretena,). (posmak, brzina obrtanja vretena ili brzina rezanja) Adrese koje odreĊuju alat, tj. poziciju alata u nosaĉu i korekciju (radijus vrha oštrice, prečnik i dužinu alata, itd): T alat (tool) 12

Pomoćne mašinske funkcije (ukljuĉenje i iskljuĉenje vretena, smjer okretaja vretena,…). Ostale, dopunske funkcije - naredbe H I, J, K Koordinate pri kružnom kretanju tj. interpolacijski parametar za osama YiZ (definisanje centra radijusa kretanja vrha alata). Poziv potprograma L Broj pozivanja potprograma P Aritimetiĉka konstanta R Poĉetak programa % znak za glavni blok (naredbu) programa, : Znakovi za poĉetak i kraj komentara, ( ) znak za uvjetno izvođenje bloka, itd. / M

X,

Pri ručnom programiranju piše se i dobija izvorni program koji se može prenijeti na bušenu traku. Izvorni program sadrži sve informacije potrebne za proces obrade. Svaka elementarna operacija je definisana preko rečenica. Više rečenica čine blok koji predstavlja odredeni zahvat na mašini alatki. Svaka informacija u okviru rečenice daje se preko reijči. Riječ se sastoji iz adrese i pripadajućeg broja sa opcionim predznakom. Adrese su slovni simboli koji predstavljaju odredenu funkciju i uvijek se nalaze na početku riječi. Redoslijed riječi u rečenici je propisan. Riječi mogu imati modalni ili periodični način dejstva. Modalna riječ ostaje memorisana sve dok se ne izbriše ili ne zamijeni drugom. Riječi sa periodičnim dejstvom djeluju samo u rečenici u kojoj su programirane, što znači da, po potrebi, mora ponovo da se programiraju. Adrese i kodne oznake prema ISO preporukama objašnjavaju se na sljedeći način: N → Broj rečenice i predstavlja redni broj. Neke upravljačke jedinice imaju uređaj za traženje rečenica i dopuštaju proizvoljan redosijled pisanja rečenica. G → Funkcija instrukcije pomijeranja, uslova puta i informacija o putu predstavlja geometrijski dio programa. Uslovi puta određeni su adresom G i dvocifrenim brojem. Na primjer: G00 - pozicioniranje brzim hodom, G90 - programiranje u apsolutnim vrijednostima, G01- linearna interpolacija i tako dalje. Ova funkcija daje informacije o načinu kretanja. X, Y, Z →Koordinate. Ove adrese definišu glavne ose usvojenog koordinatnog sistema za putanje kretanja, daju informacije o kretanju. I, J, K →Adrese, pomoćni parametri za kružnu interpolaciju, pri čemu parametar I odgovara X-osi, J Y-osi i K Z-osi. Predstavljaju rastojanja od početne tačke interpolacije do centra kružne linije mjereno u pravcu odgovarajuće ose. Predznak + je ako je to rastojanje mereno u +smjeru odgovarajuće ose, minus je suprotan smjer. S →Adresa za definisanje broja obrtaja. Zavisno od vrste upravljačke jedinice i od toga da li mašina alatka posjeduje prenosnik sa kontinualnom promjenom broja obrtaja ili ne, postoji mogućnost zadavanja broja obrtaja direktno u o/min. Na primjer za n = 1120 o/min slijedi da je S1120. 13

F →Adresa za definisanje pomoćnog kretanja, posmakau mm/min. Na primjer F100 predstavlja brzinu pomoćnog kretanja od 100mm/min. T →Adresa za definisanje broja alata. Naredba ima slovni simbol i dva, tri ili četiri cifarska mjesta. Ovom naredbom se definiše broj alata kao i broj pripadajućeg para korekturnih prekidača. Tako na primjer T0202 znači poziv alata broj 2 i korekturnog para broj 2, iliT0203 poziv alata broj 2 i poziv korekturnih prekidača broj 3, a ako je T0200 znači brisanje korekture 2 ili 3. Uključivanje i isključivanje korekture vrši se van zahvata alata. Kod nekih mašina alatki za upisivanje korekture koriste se druge adrese, dok naredba za poziv alata ostaje ista - T.

6.PROGRAMIRANJE NUMA Numerički upravljani sistem je skup podsistema sa odredenim konstruktivnim karakteristikama koji su međusobno funkcionalno povezani u cjelinu, ali tako da se svaki podsistem može tretirati kao posebna cjelina sa potpunom strukturom podsistema. S obzirom da se numerički upravljana mašina može smatrati kao numerički upravljani obradni sistem, to je njena opšta strukturna šema prikazana na slici 10. Strukturu numerički upravljane mašine alatke čine:    

numerički upravljačka jedinica - NUJ, pogonski sistem – PS upravljani sistem - US i merni sistem – MS

Programiranje obradnih procesa na numerički upravljanim obradnim sistemima obuhvata niz aktivnosti na sistematizaciji obradnih informacija, njihovom ispisivanju odredenim redosledom prema pravilima programskog jezika u formi upravljačkog programa. Preko upravljačkog programa numerički upravljana mašina dobija, na odredeni način kodirane, sve potrebne informacije za automatsku obradu nekog elementa. To su informacije o potrebnim kretanjima (glavnim i pomoćnim), informacije za uključivanje i isključivanje izvršnih organa mašine, početak i završetak programa, informacije za automatsku izmenu alata, podatke o režimima obrade i dr.

Slika 10. Opšta šema numerički upravljanog obradnog sistema 14

Upravljački programi unose se u numeričkom obliku u numerički upravljačku jedinicu – NUJ. Upravljačka jedinica tako pripremljene informacije obraduje i prema stepenu prioriteta saopštava izvršnim organima mašine. Na taj način se ostvaruje upravljanje procesom obrade radi ostvarenja potrebne konfiguracije izratka. Pogonski sistem - PS treba da realizuje naredbe dobijene od NUJ. On vrši pokretanje radnih organa mašine, brzinama i pomacima datim upravljačkim programom, vodi ih po zadatim putanjama i dovodi u zadate položaje. Upravljani sistem - US čini mašina alatka. – Ona treba da ostvari programom zadate naredbe. Na nju se postavljaju alati i pripremak koji,

vršenjem relativnih kretanja, formiraju konturu izratka. Tačno vodenje i dovodenje radnih organa u zadate položaje značajno je za tačnost oblika i veličina izratka. Tu ulogu preuzima merni sistem - MS koji daje signal o položaju, poziciji ili stanju radnog organa mašine. Opšta struktura programske rečenice je data u tabeli 3. Tabela 3. Struktura programske rečenice

Napomene: - U geometrijske informacije spadaju: uvjeti puta (G), koordinate putanje alata (X, Y, Z, U, V, W, rotacije oko osa (A, B, C) i interpolacijski parametri (I, J, K). - U tehnološke informacije spadaju: posmak (F), brzina rezanja odnosno broj obrtaja vretena (S), oznaka alata (T), pomoćne funkcije (M) i korekcije alat (D). - Pojedine naredbe imaju važnost do opoziva (npr. smjer obrtaja) a pojedine samo u rečenici u kojoj su unesene. - Neke naredbe se aktiviraju uključenjem mašine a druge unosom u program.

15

7. PODPROGRAMI Podprogrami su dijelovi glavnog programa koji se mogu više puta ponoviti. Ukoliko imamo na izratku više jednakih operacija (npr. profilni utor) potprogramom se isprogramira jedna operacija i po potrebi se pozove više puta u glavnom programu. Na taj način ubrzava se programiranje jer se podprogram piše samo jednom a možemo ga primijeniti više puta ne samo na jednom izratku već i na drugim dijelovima. Podprogrami se pišu u posebnim blokovima (Programs / Subprograms) i imaju svoja imena po kojima se pozivaju sa definisanim brojem izvršenja tog potprograma (P), slika 10. Pišu se inkrementalno a završavaju sa funkcijom M17.

Slika 11. Podprogram glavnog programa Primjer: N200 G00 X20 Y20 N210 c_a P10 U 200-toj naredbi na poziciji X20, Y20 pozvan je potprogram „C_A“ koji će se izvršiti 10 puta (P10) Koristeći naredbu P svaki potprogram se može izvršiti više puta (maksimalno 99 puta).

Podprogram se može pozvati i naredbom MCALL + ime.podprograma, slika 11. Tada će se izvršavati iza svakog bloka glavnog programa. Opoziv izvršenja podprograma je samo naredbom MCALL.

Struktura poziva potprograma Moguće je pozvati do 9 nivoa potprograma. Ciklusi se smatraju jednom vrstom potprograma i njih je moguće pozvati i u devetom nivou potprograma. Znaĉi da ukupno (teoretski) postoji deset nivoa potprogramiranja Slika 12. Nivoi podprograma

16

8. ZAKLJUČAK Razvoj novih sredstava, kako softverskih i hardverskih, tako i mašina i robota, kao i njihovo usavršavanje, ima za cilj da se smanji direktno angažovanje čovjeka u procesima rada. Njihovom primjenom u procesu proizvodnje oslobađa se ljudska snaga kao izvor energije i čovjek kao izvršilac određenog rada, a ulogu izvora energije i neposrednog izvršioca rada preuzima mašina. Razvijajući pomoćna sredstva, čovjek razvija i njihove sisteme upravljanja. Sistemi upravljanja treba da ga zamijene u upravljanju mehanizmima i mašinama. Mašine i procesi izrade se tako automatizuju, čime se mijenja i uloga čovjeka u procesu proizvodnje: čovjek od izvršioca postaje organizator i kontrolor radnog procesa. Sve ovo omogućuju određeni sistemi upravljanja mašinama. Time se ostvaruju procesi izrade dijelova sa unaprijed zadatim operacijama, bez učešća čovjeka. Čovjek ne upravlja svim pokretima, svim radnjama, nego kao organizator rada zadaje mašini određeni program rada koji ona samostalno obavlja. Mjere koje omogućuju da se neki proces sa određenim operacijama realizuje samostalno, bez učešća čovjeka, a koji se može ponavljati i više puta,određuju stepen automatizovanosti mašina.

17

9. Literatura 1. Manić M., Spasić D; Numerički upravljane mašine, Mašinski fakultet Niš, Niš, 1999. 2. Nikola Radakovic ; Obradne tehnologije , Fakultet tehničkih nauka, Novi Sad, 2002.

godine 3. Bogdan Nedić Miodrag Lazić ; Obrade metala rezanjem,Mašinski fakultet

Kragujevac,

Kragujevac, 2007.

4. Mladen Perinić ; Tehnološki Procesi, Tehnički fakultet u Rijeci

18

10. Popis slika i tabela Slike Slika 1. Šematski prikaz procesa programiranja.......................................................................3 Slika 2. Pravougli koordinatni sistem.........................................................................................7 Slika 3. Prostorni koordinatni sistem.........................................................................................7 Slika 4. Predmet u prostoru........................................................................................................8 Slika 5. Orijentacija u koordinatnom sistemu............................................................................8 Slika 6. Koordinatni sistem CNC glodalice, izratka i pravilo desne ruke.................................9 Slika 7. Položaj tačaka P1 i P2 u polarnom koordinatnom sistemu...........................................9 Slika 8. Polarni prostorni koordinatni sistem...........................................................................9 Slika 9. Blok ili programska rečenica......................................................................................10 Slika 10. Opšta šema numerički upravljanog obradnog sistema………………………………..13 Slika 11. Podprogram glavnog programa...............................................................................15 Slika 12. Nivoi podprograma..................................................................................................15

Tabele Tabela 1. Preporučen redosljed riječi u bloku – programskoj rečenici..................................11 Tabela 2. Pregled i značenje adresa kod programiranja CNC alatnih mašina......................11 Tabela 3. Struktura programske rečenice...............................................................................14

19