Verbundstudiengang Technische Betriebswirtschaft / Fertigungsverfahren / NC-Übung 1...

Verbundstudiengang Technische Betriebswirtschaft / Fertigungsverfahren / NC-Übung1

NC-ProgrammierungNC-Programmierung

Fach: Fertigungsverfahren

Autor: Behmer / Kaiser


Aufgaben bei der NC-ProgrammierungAufgaben 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


1) Wahl der Werkzeuge zum Fräsen1) 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 KonturHier als Beispiel eine T-Nut

Von der gewünschten Vorschubgeschwindigkeit• Mit einem Schruppfräser sind höhere Bearbeitungsgeschwindigkeiten möglich

Von der gewünschten Oberflächengüte• bei Schruppwerkzeugen erhält man gegenüber Schlichtwerkzeugen eine

schlechtere Oberfläche



Hinweise zur Verzahnung eines Fräsers

Schruppverzahnung• Schnelle Bearbeitung; • schlechtere Oberflächengüte

Schlichtverzahnung• Langsamere Bearbeitung; • bessere Oberflächengüte

Einschneider : Werkzeuge mit einer Schneide• Geringere Verstopfungsgefahr • Einsatzgebiet bevorzugt bei Kunststoffen und weichen NE-Metallen



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.



Verschiedene Fräserausführungen (S. 7)

Fräser mit Wendeschneidplatten

Fräser aus Vollhartmetall


2) Ermittlung der Technologiedaten zum Fräsen2) Ermittlung der Technologiedaten zum Fräsen

Bestimmung der Technologiedaten (S.15):

Vorgabe: Material des Werkstücks: AluminiumWerkzeug: Schlichtfräser aus Schnellarbeitsstahl Durchmesser d = 10mm; Zähnezahl z = 4

Gesucht: Technologiedaten: Drehzahl n, Schnittgeschwindigkeit vc Vorschubgeschwindigkeit V:

Lösung:Aus der Tabelle (S.15):vc = Aus der Tabelle (S.15):fz =





Gesucht: Technologiedaten:Drehzahl n, Schnittgeschwindigkeit vc Vorschubgeschwindigkeit V:

Lösung:Aus der Tabelle (S.15):vc = 150 – 250m/min; gewählt: vc = 200 m/min Aus der Tabelle (S.15):fz =





Gesucht: Technologiedaten:Drehzahl n, Schnittgeschwindigkeit vc Vorschubgeschwindigkeit V:

Lösung:Aus der Tabelle (S.15):vc = 150 – 250m/min; gewählt: vc = 200 m/min Aus der Tabelle (S.15):fz = 0,04 – 0,2 mm/U; gewählt: fz = 0,1 mm/U




Die Drehzahl n berechnet sich wie folgt:

Der Vorschub v berechnet sich wie folgt:

Zustellung ins Material für Fräser mit Schlichtverzahnung: max. seitliche Zustellung = 0,5 x d =max. Zustelltiefe = 0,5 x d =

zfnv z

d

vn c




Die Drehzahl n berechnet sich wie folgt:

*

Der Vorschub v berechnet sich wie folgt: Zustellung ins Material für Fräser mit Schlichtverzahnung: max. seitliche Zustellung: 0,5 x d = max. Zustelltiefe = 0,5 x d =

* Drehzahl und Vorschub theoretisch / Drehzahl wird durch max. Drehzahl der NC-Maschine begrenzt

zfnv z

min16366

min01,0200

mm

dvn c




Die Drehzahl n berechnet sich wie folgt: *

Der Vorschub v berechnet sich wie folgt: *

Zustellung ins Material für Fräser mit Schlichtverzahnung: max. seitliche Zustellung: 0,5 x d = max. Zustelltiefe = 0,5 x d =


min16366

min01,0200

mm

dvn c

min254641,0

min6366 mm

UmmUzfnv z




Die Drehzahl n berechnet sich wie folgt: *

Der Vorschub v berechnet sich wie folgt: *

Zustellung ins Material für Fräser mit Schlichtverzahnung: max. seitliche Zustellung: 0,5 x d = 0,5 x 10mm = 5mmmax. Zustelltiefe = 0,5 x d = 0,5 x 10mm = 5mm


min254641,0

min6366 mm

UmmUzfnv z

min16366

min01,0200

mm

dvn c


3) Schreiben des NC-Programms3) Schreiben des NC-Programms

Ausgesuchte Maschinenbefehle:

T 4 D1 Beispiel für Werkzeugwahl mit LängenkorrekturM06 Spannbefehl

S 3000 Beispiel für Drehzahl

F 1200 Beispiel für Vorschubgeschwindigkeit in mm/min

M03 bzw. M04 Drehrichtung der Spindel rechts bzw. links

G54; G55 Beispiele für Register der Nullpunktverschiebungen

M30 Programmende



Ausgesuchte Verfahrbefehle:

G00 X5 Y2 Z3 Bsp. für geradlinigen Verfahrbefehl im Eilgang

G01 X5 Y2 Z3 Bsp. für geradlinigen Verfahrbefehl mit Vorschubgeschwindigkeit

G00 A 90 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



Beispiel kreisförmiger Verfahrbefehle: G01 X50 Y0 Z-3 (Startposition)G03 X60 Y10 I0 J10 (kreisförmiger Verfahrbefehl)



Befehle zur Werkzeugkorrektur G41/G42: Fräserdurchmesser d=10mm

Abwählen der Werkzeugkorrektur mit G40



Hinweise zur Werkzeugkorrektur 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.

Mit der WZK kann die Kontur mit den realen Positionen der technischen Zeichnung abgefahren werden, es gilt nicht mehr die Mittelpunktsbahn 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 Mittelpunktsbahn umstellen kann. In der Regel programmiert man dazu eine Bahn die den Fräser dabei um mindestens den Werkzeugdurchmesser von der Kontur des Werkstücks bewegt.



Anwendungsbeispiel der Werkzeugkorrektur G41/G42 bei einer Konturerzeugung mit Schräge:

Punkt S = Startpunkt des Fräsers für die zu programmierende kontur-parallele Bahn des Fräsers.

Punkt E = Endpunkt des Fräsers für die zu programmierende kontur-parallele Bahn des Fräsers.

Vorteil bei der Bahnkorrektur!!!Die Berechnungen der Punkte S und E werden von der Steuerung übernommen.



Beispiel eines Maschinenspezifischen Befehles für Taschenzyklen


3) Schreiben des NC-Programms3) Schreiben des NC-ProgrammsMKS = MaschinenkoordinatensystemWKS = Werkstückkoordinatensystem



Variable NC-Programmierung Programmausschnitt zur Erläuterung:

N10 DEF REAL PX = 28 (Variablendeklaration im NC-Programm)N20 DEF INT Eckenzahl = 9 (Variablendeklaration im NC-Programm)……

N110 WD = 360 / Eckenzahl (Berechnungen im NC-Programm)N120 PAX = COS(WINKEL) * RADIUS (Berechnungen im NC-Programm)

N130 G01 X=PAX Y=PAY (Positionszuweisung)

N140 FOR CNT=1 TO Eckenzahl (Anzahl der Schleifendurchläufe)N170 PAX = COS(WINKEL) * RADIUS (Berechnungen im NC-Programm)N180 G01 X=PX+PAX Y=PY+PAY (Positionszuweisung und Koordinatenberechnung)

N230 WINKEL = WINKEL + WD (Winkeladdition um die Differenz WD)N240 ENDFOR (Ende der Schleife)

N300 G00 Z20



Beispiel für einen Arbeitsplan:

Arbeitsgang Werkzeug-Nr

Werkzeug-bezeichnung

Vorschub[mm/min]

Schnitt-geschw.[m/min]

Drehzahl[U/min]

Außenkontur fräsen

1 Schlicht-fräser z = 4D = 10mm

1200(Vorschubge-schwindigkeit bei max. Drehzahl der Fräsmaschine)

200 6366 (theoretisch)

3000(Angenommene max. Drehzahl der Fräsmaschine)

Kreistaschefräsen

2 .. .. .. ..

.. 3



CNC-Programm zum Demo-Werkstück

N001 G54 (Nullpunktverschiebung) N002 T5 D1 (Werkzeugwahl und Längenkorrektur)

N003 M06 (Werkzeugwechsel)

N004 S3000 F1200 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) ........... N018 M30 (Programmende)


4) Test des NC-Programms4) 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 Zeichnungentsprechen. Einstellung in SL: In der Menüleiste “Wechseln zu“ / Rohteil

Definition der Werkzeuge:Entscheidend für die Simulation ist nur die Platznummer und der DurchmesserEinstellung in SL: In der Menüleiste “Wechseln zu“ / WZ_Speicher

Bestimmung des Werkstücknullpunktes:Nullpunkt soll in der Übung vorne links oben am Werkstück liegenEinstellung in SL: Nullpunkt-Symbol mit der linken Maustaste anklicken und verschieben

Schreiben des ProgrammsAm unteren Bildschirmrand befindet sich das Editierfenster zum Schreiben des NC-Programms

Simulieren des ProgrammsDurch den Mausklick auf das Icon „Einzelsatz“ oder „Satzfolge“

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