 |
CNC Edward Dawidowicz |
|
CNC samodzielne programowanie 3D. Krzywulce
osi wzdłużnej - X i prostopadłej do niej osi Y. Oś Z obsługiwana jest wyłącznie przy wejściu i wyjściu narzędzia z materiału. Oczywiście, jeśli w programie realizującym obróbkę, zmieniamy glębokość pracy narzędzia, uzyskamy odpowiednio różne głębokości frezowań. Frezowanie 3D na obrabiarkach CNC, to temat rzeka. Różne produkty - stąd różne oczekiwania. Wszystkiego omówić się nie da. Chciałbym pokazać wam, że obróbka płaszczyzn krzywoliniowych, które potrafimy opisać matematycznie, jest możliwa do opanowania we własnym zakresie. Pokażę to na przykładzie obróbki krzywulca. W dalszej części parę spostrzeżeń z obróbki tego typu elementów. Zdjęcia pokazują moje cykle obróbcze na maszynie 5 osiowej. Ttochę więcej matematyki, ale idea ta sama. Na rysunkach poniżej, pokazany jest tor narzędzia przy obróbce frezem kulowym wewnętrznej i zewnętrznej powierzchi walcowej. Producenci schodów dostrzegą na tych rysunkach półfabrykaty krzywulców. Przyjżyjcie się tym rysunkom uważnie (w razie potrzeby kliknijcie na rysunek - obejrzycie go w PDF). Kolorem żółtym narysowany został tor, jakim porusza się narzędzie podczas obróbki. 
Można łatwo zauważyć, że środek kuli, bedącej konćówką narzędzia porusza się po łuku. Przy obróbce powierzchni od strony wewnętrznej, promień takiegó łuku jest promieniem wewnętrznym krzywulca, pomniejszonym o promień narzędzia. Przy obróbce powierzchni od strony zewnętrznej, promień łuku jest promieniem zewnętrznym krzywulca, powiększonym o promień narzędzia. Najtrudniejsze za nami. Najważniejsze zawsze jest zdefiniowanie problemu. A teraz mała powtórka z geometrii. Na rysunku widzicie krzywulec, oraz narzedzie w trzech różnych położeniach. Obok w arkuszu kalkulacyjnym, zostały obliczone pozycje narzędzia. 
Obliczenia położeń w osiach Y i Z, zostały wykonane dła kątów 60, 22.23 i 0 stopni- czyli identycznie jak na rysunku. Wyniki uzyskane w arkuszu kalkulacyjnym, są zgodne z rysunkiem. Nie pozotaje nam nic innego, jak obliczyć (za pomocą arkusza oczywiście) kolejnych pałożeń w osiach Y i Z i dla kazdego wyniku przefrezowć materiał wzdłuż osi X. W praktyce, jeśli kąt rozwarcia krzywulca wynosi 90 stopni, obliczmy położenie rozpoczynając od -45 stopni do +45 stopni. W symulatorze definiujemy wymiary bloku, otrzymane z arkusza. 
Włączamy symulację.sprawdzamy wyniki swojej pracy. 
Ile torów przewidywać? To zależy jak dokładna powierzchnię chcecie uzyskać. Przy promieniu krzywulca 100mm 1 stopień przemieści wam narzedzie o 1.74mm. Zadowalające wyniki daje odsunięcie torów o 3-5mm. Czy warto wyważać otwarte drzwi? Przecież są programy które to potrafią? Niby tak, ale... Na zrzutach ekranu monitora maszyny pokazuję czasy wykonania tego samego krzywulca przy zastosowaniu mojej obróbki: 
i obróbki stosowanej przy pomocy programu do produkcji schodów : 
Nie jest to żaden montaż, różnica w czasie wykonania tego samego elementu nie wynika też z bardziej forsownych w moim programie przejazdów - parametry posuwów są identyczne. Taki efekt uzyskałem jedynie eliminując jałowe przejazdy na osi Y.
Przy obróbce krzywulców, pomijam zwykle obróbkę wstępną - 3 osiową.
Nie ma najmniejszego powodu, aby rozbijać tę obróbkę na kilka razy, poadto narzędziu lepiej służy praca dłuższym ostrzem, niż wielokrotna obróbka końcówką. Na zdjeciach pokazane krzywulce obrabiane na głębokość ok.70mm. Wbrew pozorom narzędzie i wrzeciomo nie są przeciążone. W dużym przybliżeniu możemy stwierdzić, że obciązenie narzędzia wynika z ilości rozdrobnionego w trakcie obróbki materiału. Frez o średnicy 20mm zdziera powierzchnię 70x7mm czyli 490 millimetrów kwadratowych. Ten sam frez pracując w zagłębieniu 25mm zdziera 25x20mm - 500 millimetrów kwadratowych. Wynika x tego, że brobka wielokrotna wcale nie ułatwia pracy narzędziu, a dodatkowo skraca czas jego eksploatacji dwu- a nawet trzykrotnie.
Wątpliwości budzi też takie wycinanie. 
W moich programach obróbczych krzywulców, przyjąłem zdecydowanie inną technikę. 
W ten sposób unikamy obróbki pokazanej na poprzednim zdjęciu. Strona zewnętrzna - wejscie z niewielkim zanurzeniem, przejście przez największą głebokość, wyjście na krawędzi górnej, i to samo po przeciwnej stronie. Podsumowując, odpowiedzmy sobie na postawione wcześniej pytanie: Czy warto wyważać otwarte drzwi? W moim przekonaniu tak. Skrócenie czsu obróbki dużych krzywulców o ponad 40% i przedłużenie żywotności narzędzia, są to wystarczjące powody aby tak mówić. Oprócz tego, weźmy pod uwagę koszt zakupu programu, który wycina to samo, niekoniecznie lepiej.
czyli takich, które same podczas realizacji obliczają tory narzędzia. Każda maszyna potrafi liczyć, zna wartości funkcji trygonometrycznych. Można jej powierzyć wykonanie dowolnego elementu, wykonanego wg zdefiniowanych przez nas wzorów. Zmienia się trochę logika poleceń - z dotychczasowej " jedź do określonego punktu przestrzeni" na polecenia typu "oblicz współrzedne punktu i tam pojedź". Tego typu program, jest narzędziem uniwersalnym - po zadaniu mu właściwych danych wymiarowych, możemy wykonać dowolnej wielkości element, w tym przypadku krzywulec. Zanim zdecydujecie się na użycie programu parametrycznego, sprawdźcie poprawność wyników w trybie symulowanym. Opisany wcześniej sposób tworzenia programu, z wykorzystaniem arkusza kalkulacyjnego, jest bezpieczniejszy o tyle, że możemy przeanalizować treść kodu, wychwycić ewentualne błędy. Użykownicy maszyn z oprogramowaniem XILOG, mogą sobie wyedytować nteresujące ich obliczone przez program parametry. Poniżej przykład uzyskanych z XILOG-a informacji nt. obliczonych wartości parametrów programu realizującego krzywulec. W zasadzie wszystko to, co mnie interesowało zostało w tym pliku ujęte. Z:\KREMLINGI\KREMLING_SZEROKI_TEST.PG_ ------------------------------------------- (27) WYSOKOSC BLOKU 108.010 (28) SZEROKOSC BLOKU 635.026 (30) DLUGOSC BLOKU 960.000 (31) (35) (39) WYSOKOSC BLOKU 105.010 (40) OS_Y 317.513 (125) (126) KAT ROBOCZY -11.830 (127) (128) WYS ZET 1428.953 (129) KAT R 11.834 (130) KAT Q -181.502 (131) WYS H 73.047 (132) IGREK -299.305 (143) (144) KAT ROBOCZY -11.442 (145) (146) WYS ZET 1430.947 (147) KAT R 11.446 (148) KAT Q -178.447 (149) WYS H 71.053 (150) IGREK -289.625 . . . (144) KAT ROBOCZY 11.830 (145) (146) WYS ZET 1428.953 (147) KAT R -11.834 (148) KAT Q -181.502 (149) WYS H 73.047 (150) IGREK 299.305 (154) (157) (158) SKOK_KATA 0.388 (159) KAT MATERIALU 0.392 (160) KAT NARZEDZIA 39.564 (161) IGREK 299.305 (162) STRZALKA MATERIALU 0.009 (163) STRZALKA NARZEDZIA 1.798 (164) POCHYLENIE NARZEDZIA 0.273 (165) POPRAWKA PROMIENIA 0.037 (166) PROMIEN ROBOCZY 1459.963 (168) PRZESUNIECIE X 7.850 (169) PRZESUNIECIE Y 601.963 (173) (174) ILOSC PRZEJSC 61.000 (178) CZAS WYKONANIA 10 min 29 s
|
||
 |
|||
 |
|