Inżynieria Produkcji Wprowadzenie do CNC Opracował dr inż. Tomasz Dyl

Prezentacja na temat: "Inżynieria Produkcji Wprowadzenie do CNC Opracował dr inż. Tomasz Dyl"— Zapis prezentacji:

1 Inżynieria Produkcji Wprowadzenie do CNC Opracował dr inż. Tomasz Dyl

2 1. Historyczny rozwój CNC a) Fazy rozwoju od konwencjonalnych obrabiarek do CIM (CIM – komputerowo zintegrowane wytwarzanie wraz z planowaniem i konstruowaniem) CIM CAD / CAM CAD FFS CNC NC 1950 1960 1970 1980 1990 2000 NC – sterowanie numeryczne CNC – komputerowe sterowanie numeryczne FFS – elastyczny system wytwarzania CAD – komputerowe wspomaganie projektowania CAM – komputerowe wspomaganie wytwarzania CIM - komputerowe zintegrowane wytwarzanie wraz z planowaniem i konstruowaniem

3 2. Cechy charakterystyczne obrabiarek NC
Obrabiarka NC posiada: urządzenie wejścia z numerycznymi danymi wejściowymi informacji sterowniczych, zapisanymi na kartach lub taśmach dziurkowanych przelicznikowy zespół przetwarzania danych sterowania osobny napęd każdej osi przesuwu i wrzeciona, do sterowania ruchami suportów i uchwytów przedmiotów obrabianych systemy pomiarowe i kontrolne, służące do przekazywania informacji zwrotnej o położeniu narzędzi do komputera sterującego automatyczne urządzenia do wymiany narzędzi, a również przedmiotów głowice i magazyny wielonarzędziowe jeden lub więcej suportów narzędziowych

4 3. Współczesne wymagania stawiane obrabiarkom CNC
bardziej wydajne interfejsy do szybszej transmisji coraz większej ilości danych kompletne centra obróbkowe o najwyższej dokładności, np. tokarki z 7-32 osiami ruchu sterowanymi numerycznie, licznymi wrzecionami i napędzanymi narzędziami frezarskimi stosowanymi przy toczeniu CNC obróbka na najwyższych obrotach podczas toczenia ,frezowania i wiercenia, z ciągłym zapewnieniem najwyższej dokładności toru ruchu konstruowanie serwonapedów o jak najkrótszym czasie reagowania do regulacji uzyskiwanych wymiarów obróbkowych (obecnie czas ten wynosi już poniżej 1 ms) minimalizacja nakładu programowania dla poszczególnych zadań obróbkowych proste i efektywne systemy programowania z dynamiczno-interaktywną symulacją procesów obróbki graficzne systemy diagnozowania błędów obrabiarek sterowanych komputerowo lub całego systemu obróbkowego

5 4. Zalety obrabiarek CNC  1. Dzięki maszynom CNC możliwe jest osiągnięcie większej wydajności pracy poprzez większą szybkość obróbki a także dzięki krótszym czasom głównym, pomocniczym i przygotowawczo-zakończeniowym. Szczególne znacznie mają następujące czynniki:  możliwość programowania ręcznego bezpośredniego na obrabiarce  przesunięcie odpowiedzialności za programowanie, materiały i narzędzia oraz optymalne obciążenie stanowiska CNC, na wydziały przygotowujące produkcję  zapisywanie typowych przypadków obróbki specyficznych przedmiotów w formie podprogramów  możliwość optymalizacji programów sterowania cyfrowego w systemie  automatyczne dosuwanie narzędzia do osiągnięcia wymaganego wymiaru  automatyczne uruchamianie wszystkich funkcji obrabiarki i bezpośrednia interwencja po stwierdzeniu błędów i zakłóceń  automatyczny nadzór nad obróbką wykonywany przez sam układ sterowania (automatyczny pomiar i kontrola)  uniwersalne zastosowanie narzędzi w systemach uchwytów  możliwość ustawienia narzędzi poza obrabiarką bez wpływania na czas pracy maszyny

6 4. Zalety obrabiarek CNC 2. Jednakowa jakość przedmiotów obrabianych przy niewielkim udziale przedmiotów wadliwych 3. Wyższa dokładność obróbki dzięki wysokiej dokładności podstawowej obrabiarki (pomiar z dokładnością 1/1000 mm) 4. Krótsze cykle produkcyjne dzięki lepszej organizacji i połączeniu rozproszonych czynności produkcyjnych. 5. Większa przepustowość 6. Zwiększona elastyczność produkcji poprzez zastosowanie systemów obróbkowych i racjonalne wykonywanie mniejszych serii lub pojedynczych przedmiotów o wysokim stopniu złożoności

7 Obrabiarki konwencjonalne
5. Porównanie obrabiarek konwencjonalnych i wyposażonych w systemy sterowania CNC Obrabiarki konwencjonalne Obrabiarki NC Obrabiarki CNC Dane wejściowe: Pracownik na podstawie zlecenia i rysunku ręcznie nastawia maszynę, zakłada i zdejmuje przedmiot obrabiany i narzędzia. Program NC jest przekazywany do układu sterowania poprzez taśmę perforowaną (dziurkowaną). Programy sterujące mogą być przekazywane do układu sterowania CNC z klawiatury, poprzez dyskietki lub złącze bezpośrednie (interfejs równoległy lub szeregowy). Poszczególne programy sterowania numerycznego są gromadzone w wewnętrznej pamięci. Nowoczesne systemy sterowania są wyposażone także w twarde dyski.

8 Obrabiarki konwencjonalne
5. Porównanie obrabiarek konwencjonalnych i wyposażonych w systemy sterowania CNC Obrabiarki konwencjonalne Obrabiarki NC Obrabiarki CNC Sterowanie ręczne: Pracownik zadaje ręcznie ustawienia robocze (obroty, przemieszczenia) i steruje obróbką przy pomocy kółek ręcznych. Sterowanie NC: Sterowanie numeryczne przetwarza informacje zawarte w programie i wytwarza odpowiednie sygnały sterujące, skierowane do poszczególnych zespołów maszyny Sterowanie CNC: Zintegrowany z systemem mikrokomputer dzięki odpowiedniemu oprogramowaniu przejmuje wszystkie funkcje sterownicze i regulacyjne maszyny, wykorzystując pamięć wewnętrzną dla programów i podprogramów, danych technologicznych, narzędzi i ich wymiarów korekcyjnych a także cyklów stałych i otwartych. W systemie CNC zintegrowane jest często oprogramowanie do diagnozowania błędów.

9 Obrabiarki konwencjonalne
5. Porównanie obrabiarek konwencjonalnych i wyposażonych w systemy sterowania CNC Obrabiarki konwencjonalne Obrabiarki NC Obrabiarki CNC Kontrola: Pracownik mierzy i sprawdza ręcznie przedmiot obrabiany pod względem dokładności wymiarowej. W razie konieczności podejmuje decyzję o ponownej obróbce. Obrabiarka NC: Dzięki ciągłej informacji zwrotnej zespołu pomiarowego i zespołów napędowych obrabiarka już podczas pracy zapewnia dokładność wymiarową przedmiotu obrabianego. Obrabiarka CNC: Dzięki ciągłej informacji zwrotnej zespołu pomiarowego i zespołów napędowych z silnikami o regulowanej liczbie obrotów obrabiarka już podczas pracy zapewnia dokładność wymiarową przed­miotu obrabianego. Poprzez zintegrowane czujniki pomiarowe możliwa jest kontrola wymiarów podczas obróbki. Jednocześnie możliwa jest praca nad systemem sterowania, poprzez np. testowanie i optymalizację nowych programów obróbki sterowanej cyfrowo.