NC-Programmierung Fach: Fertigungsverfahren 1 Verbundstudiengang Technische Betriebswirtschaft / Fertigungsverfahren / NC-Übung Aufgaben bei der NC-Programmierung 1) Wahl der Werkzeuge zum Fräsen 2) Ermittlung der Technologiedaten zum Fräsen 3) Schreiben des NC-Programms 4) Test des NC-Programms 2 Verbundstudiengang Technische Betriebswirtschaft / Fertigungsverfahren / NC-Übung 1) Wahl der Werkzeuge zum Fräsen Material des Fräsers ist abhängig vom Material des zu bearbeitenden Werkstücks • Je nachdem ob es sich z.B. um Eisen, Nichteisen oder Nichtmetall handelt Von der Geometrie der Kontur Von der gewünschten Vorschubgeschwindigkeit • Mit einem Schruppfräser sind höhere Bearbeitungsgeschwindigkeiten möglich Von der gewünschten Oberflächengüte • bei Schruppwerkzeugen erhält man gegenüber Schlichtwerkzeugen eine schlechtere Oberfläche 3 Verbundstudiengang Technische Betriebswirtschaft / Fertigungsverfahren / NC-Übung 1) Wahl der Werkzeuge zum Fräsen Hinweise zur Verzahnung eines Fräsers Schruppverzahnung • • Schnelle Bearbeitung; schlechtere Oberflächengüte Schlichtverzahnung • • Langsamere Bearbeitung; bessere Oberflächengüte 4 Verbundstudiengang Technische Betriebswirtschaft / Fertigungsverfahren / NC-Übung 1) Wahl der Werkzeuge zum Fräsen Hinweise zur Verzahnung eines Fräsers Zweischneider / Mehrschneider • • • Geringerer Verschleiß Bessere Oberflächengüte Einsatzgebiet bei Aluminiumsorten, harten NE-Metallen und Eisenwerkstoffen Stirnschneiden • Es kann nur mit Fräsern gebohrt werden dessen Stirnschneiden bis zur Mitte der Stirnfläche des Fräsers reichen. 5 Verbundstudiengang Technische Betriebswirtschaft / Fertigungsverfahren / NC-Übung 1) Wahl der Werkzeuge zum Fräsen Verschiedene Fräserausführungen (S. 7) Fräser mit Wendeschneidplatten Fräser aus Vollhartmetall 6 Verbundstudiengang Technische Betriebswirtschaft / Fertigungsverfahren / NC-Übung 2) Ermittlung der Technologiedaten zum Fräsen Bestimmung der Technologiedaten (S.15): Vorgabe: Material des Werkstücks: Werkzeug: Gesucht: Technologiedaten: Aluminium < 6% Si Fräser unbeschichtet Durchmesser d = 12mm; Zähnezahl z = 4 Drehzahl n, Schnittgeschwindigkeit vc Vorschubgeschwindigkeit V: Lösung: Aus der Tabelle (S.15): vc = Aus der Tabelle (S.15): fz = 7 Verbundstudiengang Technische Betriebswirtschaft / Fertigungsverfahren / NC-Übung 2) Ermittlung der Technologiedaten zum Fräsen Bestimmung der Technologiedaten (S.15): Vorgabe: Material des Werkstücks: Werkzeug: Gesucht: Technologiedaten: Aluminium < 6% Si Fräser unbeschichtet Durchmesser d = 12mm; Zähnezahl z = 4 Drehzahl n, Schnittgeschwindigkeit vc Vorschubgeschwindigkeit V: Lösung: Aus der Tabelle (S.15): vc = 90 m/min Aus der Tabelle (S.15): fz = 8 Verbundstudiengang Technische Betriebswirtschaft / Fertigungsverfahren / NC-Übung 2) Ermittlung der Technologiedaten zum Fräsen Bestimmung der Technologiedaten (S.15): Vorgabe: Material des Werkstücks: Werkzeug: Gesucht: Technologiedaten: Aluminium < 6% Si Fräser unbeschichtet Durchmesser d = 12mm; Zähnezahl z = 4 Drehzahl n, Schnittgeschwindigkeit vc Vorschubgeschwindigkeit V: Lösung: Aus der Tabelle (S.15): vc = 90 m/min Aus der Tabelle (S.15): fz = 0,025 – 0,09 mm/U gewählt: 0,025 mm/U 9 Verbundstudiengang Technische Betriebswirtschaft / Fertigungsverfahren / NC-Übung 2) Ermittlung der Technologiedaten zum Fräsen Bestimmung der Technologiedaten (S.15): Die Drehzahl n berechnet sich wie folgt: n vc d Der Vorschub v berechnet sich wie folgt: v n fz z Zustellung ins Material für Fräser mit Schlichtverzahnung: max. seitliche Zustellung = 0,5 x d = max. Zustelltiefe = 0,5 x d = 10 Verbundstudiengang Technische Betriebswirtschaft / Fertigungsverfahren / NC-Übung 2) Ermittlung der Technologiedaten zum Fräsen Bestimmung der Technologiedaten (S.15): Die Drehzahl n berechnet sich wie folgt: vc 90m / min 1 n 2387 d 0,012m min Der Vorschub v berechnet sich wie folgt: v n f z z 2387 1 mm 0,025 4 239mm / min min U Zustellung ins Material für Fräser mit Schlichtverzahnung: max. seitliche Zustellung = 0,5 x d = 0,5 x 12mm = 6mm max. Zustelltiefe = 0,5 x d = 0,5 x 12mm = 6mm 11 Verbundstudiengang Technische Betriebswirtschaft / Fertigungsverfahren / NC-Übung 3) Schreiben des NC-Programms Ausgesuchte Maschinenbefehle: G54; G55 Beispiele für Register der Nullpunktverschiebungen T4 D1 M06 Beispiel für Werkzeugwahl T4 mit Längenkorrektur D1 und Spannbefehl M06 S3000 Beispiel für Drehzahl F200 Beispiel für Vorschubgeschwindigkeit in mm/min M03 bzw. M04 Drehrichtung der Spindel rechts bzw. links M30 Programmende 12 Verbundstudiengang Technische Betriebswirtschaft / Fertigungsverfahren / NC-Übung 3) Schreiben des NC-Programms MKS = Maschinenkoordinatensystem WKS = Werkstückkoordinatensystem NC-Programm: G54 ______________________ Register G54 der Maschinensteuerung fiktive Werte: X=240 Y=55 Z=100 13 Verbundstudiengang Technische Betriebswirtschaft / Fertigungsverfahren / NC-Übung 3) Schreiben des NC-Programms Ausgesuchte Verfahrbefehle: G00 X5 Y2 Z3 Bsp. für geradlinigen Verfahrbefehl im Eilgang G01 X5 Y2 Z3 Bsp. für geradlinigen Verfahrbefehl mit Vorschubgeschwindigkeit G00 A90 Drehung der A-Achse um 90° G02 X5 Y2 Z-3 I5 J0 Beispiel für kreisförmigen Verfahrbefehl im Uhrzeigersinn mit Vorschubgeschwindigkeit G03 X5 Y2 Z-3 I5 J0 Beispiel für kreisförmigen Verfahrbefehl gegen den Uhrzeigersinn mit Vorschubgeschwindigkeit 14 Verbundstudiengang Technische Betriebswirtschaft / Fertigungsverfahren / NC-Übung 3) Schreiben des NC-Programms Beispiel für die geradlinigen Fahrbefehle G00 und G01 NC – Programm ; Fräserradius R=5 … G00 X0 Y-15 Z2 G00 Z-3 G01 Y50 G01 Z2 G00 X30 Y-20 Z50 M30 Bei der Programmierung der Werkzeugbahn wird der Fräserradius für die richtige Konturerzeugung vom Programmierer mit berücksichtigt. 15 Verbundstudiengang Technische Betriebswirtschaft / Fertigungsverfahren / NC-Übung 3) Schreiben des NC-Programms Beispiel zum kreisförmigen Fahrbefehl im Uhrzeigersinn G02: NC – Programm ; Fräserradius R=5 … G00 X0 Y-15 Z2 G00 Z-3 G01 X0 Y40 G02 X20 Y60 I20 J0 G01 X40 G02 X60 Y40 I0 J-20 G01 Y0 G01 Z2 G00 X35 Y-20 Z50 M30 ;Startposition für Kreisbefehl ;Endposition für Kreisbefehl 16 Verbundstudiengang Technische Betriebswirtschaft / Fertigungsverfahren / NC-Übung 3) Schreiben des NC-Programms Erzeugung von Schrägen Die programmierte Werkzeugbahn muss konturparallel zur Schräge verlaufen. => Start- und Endpunkt sind vom Fräserradius und vom Winkel a abhängig und damit unbekannt! Punkt S = Startpunkt des Fräsers muss für die konturparallele Bahn des Fräsers berechnet werden. Punkt E = Endpunkt des Fräsers muss für die konturparallele Bahn des Fräsers berechnet werden. Vorteil bei der Verwendung der Bahnkorrektur!! Die Berechnungen der Punkte S und E werden von der Steuerung übernommen. 17 Verbundstudiengang Technische Betriebswirtschaft / Fertigungsverfahren / NC-Übung 3) Schreiben des NC-Programms Hinweise/Regeln zur Werkzeugradiuskorrektur G41/G42: Vor dem Einsatz der Werkzeugradiuskorrektur WZK muss eine Position angefahren werden, die mindestens um den Werkzeugdurchmesser entfernt, von der ersten programmierten Position an der Kontur des Werkstücks entfernt ist. Die Anfahrtsrichtung des Werkzeugs an die Kontur ist so zu wählen dass keine Konturverletzung erfolgt. Mit der WZK kann die Kontur mit den realen Positionen der technischen Zeichnung abgefahren werden, es gilt nicht mehr die Mittelpunktbahn des Werkzeugs. Innerhalb der WZK darf kein Verfahrbefehl in der Z-Achse erfolgen, da damit nicht mehr der Logik der versetzten Werkzeugbahn Links bzw. Rechts gefolgt werden kann. Die Abwahl der WZK erfolgt mit dem Befehl G40. Direkt nach der Abwahl der WZK muss ein Linearbefehl z.B. G01 erfolgen, der den Fräser von der korrigierten Position auf die nichtkorrigierte Mittelpunktbahn umstellen kann. In der Regel programmiert man dazu eine Bahn die den Fräser dabei um mindestens den Werkzeugdurchmesser von der Kontur des Werkstücks bewegt. 18 Verbundstudiengang Technische Betriebswirtschaft / Fertigungsverfahren / NC-Übung 3) Schreiben des NC-Programms Beispiel Fahrbefehle mit Werkzeugradiuskorrektur Links (G41) NC – Programm ; Fräserradius R=5 … G00 X5 Y-20 Z2 G00 Z-3 G00 G41 X5 Y-5 G01 X5 Y30 G01 X20 Y55 G01 X67 Y60 G01 Z2 G00 G40 X35 Y-20 Z50 M30 19 Verbundstudiengang Technische Betriebswirtschaft / Fertigungsverfahren / NC-Übung 3) Schreiben des NC-Programms Beispiel zum Maschinenzyklus Pocket2 (Kreistasche) Dialogfenster Pocket2 Kreistasche als Eingabehilfe im Simulationsprogramm SL NC-Programm …. POCKET2(2,1,0,-5,0,7.5,15,15,1273,1273,3,3,,0,,, ___________________________________________ 20 Verbundstudiengang Technische Betriebswirtschaft / Fertigungsverfahren / NC-Übung 3) Schreiben des NC-Programms Beispiel für einen Arbeitsplan: Arbeitsgang WerkzeugNr Werkzeugbezeichnung Außenkontur fräsen 1 Schlichtfräser z=4 D = 12mm Kreistasche fräsen 2 .. 3 .. .. Vorschub [mm/min] Schnittgeschw. [m/min] Drehzahl [U/min] 239 90 2387 .. .. 21 Verbundstudiengang Technische Betriebswirtschaft / Fertigungsverfahren / NC-Übung 3) Schreiben des NC-Programms CNC-Programm zum Demo-Werkstück N001 G54 (Nullpunktverschiebung) N002 T5 D1 (Werkzeugwahl und Längenkorrektur) N003 M06 (Werkzeugwechsel) N004 S2387 F239 M03 (Technologiedaten) N005 G00 X-3 Y-8 Z2 (Verfahrbefehl im Eilgang) N006 G01 Z-5 (Verfahrbefehl mit Vorschubgeschw.) N007 G01 Y25 N008 G02 X5 Y35 I8 J0 (Verfahrbefehl kreisförmig mit Vorschubgeschw.) ........... N018 M30 (Programmende) 22 Verbundstudiengang Technische Betriebswirtschaft / Fertigungsverfahren / NC-Übung 4) Test des NC-Programms Test des NC-Programms im Simulationsprogramms SL Aufruf des Programms: Start/SL-Automatisierungstechnik/EXSL-WIN Festlegung der Werkstückgröße: Die Rohteilmaße im Simulationsprogramm müssen dem Werkstück in der Zeichnung entsprechen. Einstellung in SL: In der Menüleiste “Wechseln zu“ / Rohteil Definition der Werkzeuge: Entscheidend für die Simulation ist nur die Platznummer und der Durchmesser Einstellung in SL: In der Menüleiste “Wechseln zu“ / WZ_Speicher Bestimmung des Werkstücknullpunktes: Nullpunkt soll in der Übung vorne links oben am Werkstück liegen Einstellung in SL: Nullpunkt-Symbol mit der linken Maustaste anklicken und verschieben Schreiben des Programms Am unteren Bildschirmrand befindet sich das Editierfenster zum Schreiben des NC-Programms Simulieren des Programms Durch den Mausklick auf das Icon „Einzelsatz“ oder „Satzfolge“ 23 Verbundstudiengang Technische Betriebswirtschaft / Fertigungsverfahren / NC-Übung
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