Kroz ovaj članak opisani su najčešće operacije CNC glodanja. CNC glodanje jedna je od osnovnih strojnih obrada čvrstih materijala CNC tehnikom. Obrađuje se najviše metal i drvo. Može još kamen, plastika, pa i staklo. Kada je riječ o staklu, kao više specifičnom materijalu, ono se se najčešće gravira ili samo reže. Neke složenije geometrijske strojne obrade sa staklom nema.
Obrada materijala glodanjem spada u obradu odvajanjem čestica odnosno obradu rezanjem. Glavno gibanje je kružno i izvodi ga alat. Posmično gibanje je proizvoljnog oblika i smjera. A izvodi ga (najčešće je tako) predmet obrade koji je pričvršćen na radnom stolu stroja.
Kod nekih novijih strojeva često dostavno gibanje obavlja alat, a ponekad čak i posmično
kretnje. Postoje različite konstrukcijske varijante i rješenja.
Ovdje ćemo se baviti glodanjem metala i općenito CNC glodanjem te opisati tih nekoliko strojnih operacija koje bi svaki CNC programer ili operater na CNC glodalici trebao poznavati, čemu služe s što s njima raditi.
CNC glodalice su strojevi s računalnim upravljanjem i automatskim režimom rada. Od alata najviše se koriste glodala. Glodala za grubu i finu (završnu obradu). Nakon glodala česti alati su svrdla, ureznici i ostali tipovi glodala koji su više specijalni ili profilni.
Isto tako operacije CNC glodanjem se mogu podijeliti u one za 2D i 3D obradu i za obradu samo po pravcu (vertikalno ili horizontalno, ovisno od konstrukcije glodalice, kao recimo svrdla).
– Sadržaj članka –
- Podjela CNC glodalice
- CNC glodanje – podjela pojedinih operacija glodanjem
- Prihvati za alate i načini stezanja alata u prihvate
- Opis najčešćih operacija CNC glodanjem
1. Podjela CNC glodalica
Samo ugrubo podjela. CNC glodalice, kao i svaki drugi strojevi imaju više varijanta. One se mogu dijeliti prema broju osi, prema položaju radnog vretena. Prema svojoj namjeni i nekim drugim specifičnostima.
Pa tako prema broju radnih osi CNC glodalice mogu biti sa:
- tri koordinatne osi: X Y Z
- četiri koordinatne osi
- pet koordinatnih osi
Prema položaju radnog vretena, odnosno prema konstrukciji:
- Horizontalna glodalica
- Vertikalna glodalica
- Univerzalna glodalica
- Bezkonzolna glodalica
Ostale skupine:
- Specijalne glodalice
- alatne
- kopirne
- ovalne
- glodalice za navoj
- i sl.
2. Podjela pojedinih strojnih operacija glodanjem
CNC glodalica omogućuje izradu prilično složenih predmeta, posebno ako se radi o dodatnoj četvrtoj i petoj osi. Tu je moguće u jednom zahvatu napraviti predmet složenog geometrijskog oblika.
Ima nekoliko osnovnih operacija glodanjem i za svaku takvu operaciju primjenjuje se određeni alat.
Ovo su neke od najčešćih operacija CNC glodanjem:
- Plansko glodanje
- Konturno glodanje
- Utorno glodanje
- Kružno glodanje (unutarnje i vanjsko)
- Glodanje rubova
- Glodanje džepova i upusta
- Glodanje zupčanika
Od ostalih operacija to su:
- Bušenje
- Urezivanje navoja
- Graviranje
– Metode ili načini glodanja se još dijele i prema smjeru kretanja alata i predmeta obrade. Odnosno, prema kinematici. Tako se može glodanje podijeliti i na:
- Istosmjerno glodanje
- Protu-smjerno glodanje
– Isto kao i prema rasporedu ili položaju reznih oštrica alata ili reznih elemenata alata (reznih pločica), u odnosu na položaj predmeta obrade.
- Čeono glodanje
- Obimno glodanje
Kod čeonog glodanja oštrice alata ili rezne pločice alata nalaze se najčešće pod kutom od devedeset stupnjeva u odnosu na položaj predmeta obrade, ili površine koja se obrađuje.
Plansko glodanje je jedna od operacija čeonog glodanja. Planski se glodaju veće ravne površine, kada je potrebno napraviti jednu baznu površinu za iduće zahvate ili očistiti površinu predmeta obrade.
Kod obimnog glodanja oštrica alata je horizontalna u odnosu na površinu obrade.
– Prema kvaliteti obrađene površine koju dobijemo primjenom određenih režima (ili parametara) obrade glodanjem može biti podjela na:
- Grubu
- Završnu
- Finu
– Prema oblicima obrađene površine podjela je na:
- Ravno
- Okretno
- Profilno
- Odvalno
- Oblikovno ili kopirno glodanje
3. Prihvati za alate i načini stezanja alata u prihvat
U ovome podnaslovu ću ukratko opisati prihvate alata kod glodalica. Svaki alat je potrebno stegnuti u neki prihvat ili držač alata. Kod glodalica radi se o konusnim prihvatima koji su standardizirani.
Na kraju prihvata nalazi se vučni vijak. Ovisno od stroja do stroja taj vučni vijak ima različite dimenzije. Određeni stroj može koristiti samo jedan tip konusnog prihvata i jedan tip vučnog zavrtanja ili vijka.
Vučni vijak ili vučni zavrtanj (ponekad se naziva držeći spojnik, ili žargonski „gljiva”) učvršćuje držač alata u vreteno. Vučni zavrtnji se mogu zavrnuti u vrh držača alata i specifični su za tip vretena. Konusi prihvata alata su standardizirani: 30, 40 i 50.
Postoji nekoliko različitih opcija vretena za pojedine glodalice, odnosno kako koji proizvođač konstruira i osmisli u svojem asortimanu. Svaki od tipova zahtijeva određeni držač alata. Uobičajena vretena su ona s konusom 40 i 50.
Vretena s konusom 40 su podijeljena u dva tipa, BT i CT. Nazivaju se BT40 i CT40. Vreteno i izmjenjivač alata u danom stroju imaju mogućnost držanja samo jednog tipa alata. Tako da se ne mogu miješati prihvati alata s različitim konusima i s različitim vučnim zavrtanjima ili vučnim vijcima. Navoj na vučnom vijku preko kojeg se spaja na prihvat i na samom prihvatu je isti. Tako da se različiti tip vučnog zavrtanja može staviti na različiti tip konusa. Ali samo određeni konusni prihvat s određenim vučnim zavrtanjima odgovara za određeni tip vretena stroja. S time treba biti upoznat i ako poduzeće raspolaže s različitim standardima da ne dođe do miješanja, jer u tome slučaju vreteno neće ispravno držati prihvat.
Najčešće metode stezanja alata u prihvat ili stezač alata su:
- primjenom mehaničke sile
- primjenom topline
Najviše se koristi stezanje mehaničkom silom. Primjenom topline nije toliko primjenjivo. Temelji se na zagrijavanju prihvata. Pod utjecajem topline otvor prihvata se raširi, alat se ubaci u tako ugrijani otvor i hlađenjem dolazi do stezanja prihvata, te je alat je u tome slučaju stegnut.
Kod mehaničkog stezanja ima više varijacija:
- elastičnom steznom čahurom
- steznim vijkom
- steznim čeljustima
4. CNC glodanje – Opis pojedinih operacija CNC glodanjem
Ovdje ću opisati neke od najčešćih operacija glodanjem u praksi. To su sve one operacije koje se nalaze kao takve u svim CAM alatima za generiranje G koda.
Napomena!! za svaku operaciju dao sam primjer CNC programa koji izvodi upravo tu operaciju sa promjenjivim parametrima. Kako takav program koristi potprogram koji preuzima zadane parametre i izvodi obradu po tim parametrima. Program neće raditi na strojevima bez tog potprograma. Tako da su ti primjeri ovdje prvenstveno prezentacijski, radi dopunjavanja sadržaja ovog članka.
Možete pogledati i ostale članke koji su povezani s temom ovog članka kao što je:
- CNC operater – detaljnije opisan posao
- CNC programer – opis posla i zanimanja
- Alati za glodanje
- Programiranje CNC glodalice
4.1 Plansko glodanje
Plansko glodanje je obrada većih ravnih površina radi dobivanja obrađene ravne površine ili dobivanja određene visine ploče ili nekog drugog predmeta obrade.
Glavni alat je planska glava ili još glodača glava. Može biti i obično glodalo za finu obradu. Glava koristi rezne pločice. Za određeni materijal obrade postoje određene rezne pločice kao i različite konstrukcije planske glave i reznih pločica.
T10 M06
G43 H10 D10
G00 G90 G54 G17
S600 M03
F200
M08
#101= 2 (prilaz glodala)
#102= 0.5 (dubina glodanja)
#103= 1 (broj ulaza dubine)
#104= 3 (lijevi dodatak za obradu)
#105= 2 (donji dodatak za obradu)
#106= 85.3 (dužina sirovca
#107= 50 (širina sirovca
#108= 100 (zahvat glodala %)
#109= 2
(=1 glodalo ne izlazi skroz)
(=2 glodalo izlazi skroz)
#111= 5 (ravnina vračanja)
M98 P9910 (broj potprograma)
4.2 Konturno glodanje
Konturno glodanje je izrada konture ili nekog vanjskog oblika predmeta obrade. To mogu biti pravilni oblici, pravokutni ili kružni. A može biti i složeniji nepravilno oblik.
Nepravilni geometrijski oblici konture, kada je riječ o CNC programiranju izrađuju se najčešće u nekom CAD alatu. Iz razloga što je takav način rada jednostavniji, brži i bolji. Za jednostavnije oblike konture dovoljno je jednostavno programiranje samo primjenom G koda ili macro programiranje primjenom parametara.
Kod složenih kontura malo je previše komplicirano raditi G kod ručnim pisanjem i ručnim programiranjem. Već je dobro imati neko CAM rješenje ili koristiti alate za macro programiranje. Neki od povoljnih računalnih rješenja su:
Konturno glodanje može biti izvedeno grubim glodalom ili glodalom za finu završnu obradu. Ako je glodalo za finu obradu tada je operacija napravljena s više prolaza glodala, manjim španom i većim posmakom i većim brojem okretaja alata. Tu se radi o HS glodanju (high speed) U slučaju grubog glodala obrada je najčešće u jednom prolazu alata po konturi glodanja (ali može biti nekoliko prolaza po dubini) s manjim posmakom i manjim brojem okretaja. Ali s većim španom, odnosno većim zahvatom glodala, pa je gruba obrada moguća u tom jednom prolazu alata.
T18 M06
G43 H18 D18
G00 G90 G54
S2100 M03
F850
M08
#120= 0.1 (dodatak za završni prolaz)
M98 P9101
D101
#110= 0 (referenta ravnina)
#101= 2 (prilaz alata)
#102= 20 (dubina glodanja)
#103= 4 (broj ulaza u dubinu)
#104= 3 (lijevi dodatak za obradu)
#105= 2 (donji dodatak za obradu)
#106= 85.3 (duzina stranice prema osi X)
#107= 50 (širina stranice prema osi Y)
#108= -1 (definicija uglova)
(=0 bez brida i radijusa)
(=+2 BRID 2/45 <predzn + brid)
(=-3 RADIJUS 3 <predzn - za R)
#111= 50 (izlaz alata nakon glodanja
#112= 1 (smjer glodanja)
(=1 istosmjerno)
(=2 prutosmjerno)
M98 P9911
4.3 Glodanje bočnih rubova
Glodanje bočnih rubova je slična operacija kao i konturno glodanje, samo se ovdje obrađuje jedan rub predmeta kako bi dobili neku stepenicu ili rub koji u presjeku ima L oblik.
To se još žargonski naziva „bočni L upust”. Izvodi se standardnim glodalom, utornim ili može biti neko specijalno, profilno glodalo ako je potrebno napraviti neki rub s profilom određenog oblika.
Za skidanje srha s tih obrađeni rubova koristi se alat za skidanje srha ili žargonski „trkač”. Za glodanje takvih bočnih rubova mogu se koristiti i glodala s glodaćim pločicama.
T21 M06
G43 H21 D21
G00 G54 G90
S700 M03
F60.
#120= 0.1 (dodatak za završni prolaz)
M98 P9101
#110= 0 (REFERETNA RAVNINA)
#101= 2 (PRILAZ)
#102= 9.5(DUBINA GLODANJA)
#103= 3 (BROJ ULAZA U DUBINU)
(=0 ODMAH GLODANJE BOKA)
#104= 13 (GLOD. MJERA PO X)
#106= 20 (MJERA POZICIJE PO Y)
#107=80 (ZAHVAT GLODALA)
#108= 1 (NACIN GLODANJA)
(=1 GLODALO NE IZLAZI SKROZ)
(=2 GLODALO IZLAZI SKROZ)
#111= 10 (RAVNINA POVRATKA)
#112= 1 (SMJER GLODANJA)
(=1 ISTOSMJERNO)
(=2 PROTUSMJERNO)
M98 P9915
4.4 Utorno glodanje
Utorno glodanje je izrada utora. Utori se najčešće rade za kajle ili klinove. Recimo standardna konstrukcija za klinasti spoj vratila i remenice, zupčanika, spojke i slično gdje je potrebno napraviti neki prijenos snage i slično.
Isto se radi utornim glodalom cilindričnim. Najčešće ti utori imaju toleranciju odstupanja od svega nekoliko stotinki milimetra, pa je najbolje koristiti za završnu obradu oštro ili najbolje potpuno novo glodalo koje nije prethodno korišteno ili već brušeno. Da postignete što veću točnost tražene tolerancije i to po cijeloj dubini utora, posebno ako se radi o malo dubljem utoru. Jer tupo ili već brušeno glodalo (ponovno oštreno) ne radi pravilan oblik po cijeloj svojoj dužini, već u blagi konus. Pa se zna dogoditi da je mjera na početku utora u redu. A na dnu je premala. To se događa baš zbog potrošenosti vrh alata i alat u tome slučaju radi manju mjeru od zadane.
Glodanje utora se može iskoristiti iza izradu „polu-utora”. Kada je potrebno „maknuti” određenu količinu materijala radi dobivanja nekog upusta, proreza ili slično. Primjer takvog slučaja je dolje na fotografiji.
Od programiranja najbolje je koristiti programiranje s macro naredbama ili imati već u G kodu napisanu gotovu šablonu koja se samo podesi za potrebne mjere i samu lokaciju utora na predmetu obrade.
T15 M06
G43 H15 D15
G0 G90 G54
S1500 M03
M08
#110 = 0 (REF.RAV.)
#101 = 2 (PRILAZ)
#102 = 5.15 (DUBINA UTORA)
#103 = 1 (BROJ ULAZA SREDINE)
(=0 SAMO FINIS BOKOVA)
#113 = 1 (BROJ ULAZA FINALNO)
#104 = 60 (F ZA SRED.PROLAZ)
#105 = 80 (F ZA FINIS BOKOVA)
#106 = 55 (DUZINA UTORA)
#107 = 9.9 (SIRINA UTORA)
(=0 SAMO GLODANJE SREDINE)
#108 = 0 (KUT UTORA)
#109 = 100 (F ULAZA GLOD.U UTOR)
#111 = 5 (IZLAZ NAKON GLOD.)
#112 = 1 (SMJER GLOD.)
(=1 ISTOSMJERNO)
(=2 PROTUSMJERNO)
#115= 9900 (BROJ POTPROGRAMA)
X52 Y-5
M98 P#115
4.5 Kružno glodanje
Kružno glodanje je glodanje u krug. To je jednostavna izrada kružnih provrta, kružnih džepova ili kružnih upusta. Može biti i vanjsko kružno glodanje kada je potrebno napraviti neki kružni oblik određenog promjera. Isto se izvodi glodalima. Može biti grubo ili fino glodalo. Sve ovisi od slučaja.
Samo programiranje isto može ići u CAM alatima, posebno ako je takva operacija samo jedna od niza drugih na nekom složenom strojnom dijelu. Ili se može napraviti G kodom i parametarskim programiranjem.
T1 M06
G43 H01 D01
G0 G90 G54
S1000 M03
F50
#110 = 0 (REF.RAV.)
#101 = 2 (PRILAZ)
#102 = 10 (DUBINA GLOD.)
#103 = 2 (BROJ ULAZA U DUBINU)
#105 = 50 (PROMJER KRUGA)
#106 = 0 (START GLODALA BLIZE KRUGU)
#109 = 500 (F ULAZA GLOD.U PROVRT)
#111 = 10 (RAVNINA POVRATKA)
#112 = 1
(=1 ISTOSMJERNO)
(=2 PROTUSMJERNO)
#115= 9905 (SKOK NA POTPROGRAM)
X20. Y20. (SREDISTE KRUGA)
M98 P#115
4.6 Glodanje pravokutnih džepova
Pravokutni džep je oblik pravokutnika s zaobljenim uglovima. Tu imamo dužinu i širinu džepa i radijus sva četiri ugla.
Slično je kao i kod izrade utora, samo kod utora se definira dužina, širina i radijus utora.
Radijus utora je uvijek polovica od širine utora, ne može biti veći. Ili se može zadati da je radijus utora jednak promjeru glodala. Pa ako trebate utor ugrubo, širine 10 mm. A glodalo je umjereno na promjer od 9.88 mm. Širina utora će biti 9.88 milimetara ne 10. Ukoliko je širina utora veća od promjera glodala s kojim radite. Možete raditi utor odmah na širinu.
Ili prvo napraviti s glodalom jedan prolaz po središtu utora (da glodalo središtem prolazi po simetrali utora). A zatim naknadno glodati ostatak utora po bokovima na zadanu širinu.
Ako radijus utora nije jednak polovici njegove širine, već je veći. Onda se tu pojavljuje četvrta veličina, a to je ta širina džepa.
Kod izrade džepova najčešće se radi o glodanju slijepih džepova koji imaju svoju dubinu (ne glodaju se kroz cijeli materijal, već imaju svoje dno). Ili ako je potrebno napraviti prolazni džep onda se jednostavno može grubim glodalom glodati samo rub tog džepa, a materijal koji ostane unutar tog džepa jednostavno ispadne van i može se naknadno dalje za nešto iskoristiti. A i ne radite nepotrebno špenu i ne trošite alat.
Većinom je napravljeno tako da glodalo kreće svoj rad iz središta džepa. Pa trebate znati koordinatu središta džepa. Ako se radi o prolaznom džepu. Moguće je u njegovom središtu prije izbušiti provrt svrdlom promjera malo većim od promjera glodala s kojim se gloda taj džep. Kako bi izbjegli ulazak glodala vertikalno u materijal, iako glodalo može isto i to napraviti samo uz nešto manji posmak. Sve ovisi i o materijalu obrade i o alatu.
T13 M06
G43 H13 D13
G00 G54 G90
S2500 M03
F50
#120= 0.2 (OFFN PO POTREBI)
M98 P9101
#110= 0 (REFERETNA RAVNINA)
#101= 2 (PRILAZ)
#102= 4.61 (DUBINA GLODANJA)
#103= 3 (BROJ ULAZA U DUBINU)
#104= 12.4 (DUZINA UPUSTA uvjet #104=>#105)
#105= 10.9 (SIRINA UPUSTA)
#106= 0 (KUT STRANICE #104 PREMA OSI X)
#107= 0 (RADIJUS max.#107=#105/2)
(=0 TADA R GLODALA)
#108= 30 (ZAHVAT GLODALA %)
(=0 TADA ODMAH KONTURA)
#109= 35 (F ULAZA GLODALA U UPUST)
#111= 10 (IZLAZ NAKON GLODANJA)
#112= 1 (SMJER GLODANJA)
(=1 ISTOSMJERNO)
(=2 PROTUSMJERNO)
X0 Y-5.46 (SREDISTE UPUSTA ILI ULAZ GLODALA)
M98 P9901
4.7 Operacije obrade po pravcu (vertikalno ili horizontalno)
Kod ovih operacija izvodi se uvijek obrada u pravcu (to može biti i pod kutom različitim od 90 stupnjeva).
Dakle paralelno s osi vretena ako se radi o vertikalnoj glodalici, ili horizontalno ako se radi o horizontalnoj glodalici.
Tu spada bušenje, urezivanje navoja kao dvije glavne operacije. Osim tih operacija ima još operacija pred-bušenje ili zabušivanje i upuštanje provrta.
Vertikalno se izvodi i istokarivanje promjera ili kružnih džepova ili upusta. Kada je potrebno odstraniti malo više materijala i izraditi toleranciju veće točnosti na većim dubinama. Jer teško je s glodalom postići skoro pa savršenu točnost glodajući veće dubine.
Uvijek će dno koliko toliko biti konusno u odnosu na vrh takvog upusta ili džepa. Jer se izvode kružni pomaci stola. (veća mogućnost za odstupanjem i greškom samog stroja) nego kada alat ide samo vertikalno u komad, a komad miruje na radnom stolu stroja.
T5 M06
G43 H5
G00 G90 G54
S1000 M03
F25
M08
#110= 0 (REFERETNA RAVNINA)
#101= 2 (PRILAZ)
#102= 25 (DUBINA BUSENJA)
#106= 1
(=0 BEZ PREKIDA)
(=1 S IZLASCIMA)
(=2 S ZASTOJIMA)
#107= 1.5 (PARCIJALNA DUBINA BUSENJA)
#111= 5 (IZLAZ NAKON BUSENJA)
#115= 9902 (SKOK NA POTPROGRAM)
M97 P1001 (SLIKA BUSENJA)
Ako vas interesira ovo područje i tražite dodatno znanje i edukaciju možete se prijaviti na tečaj osnovnog programiranja u G kodu prijavom putem donjeg obrasca.
Hvala unaprijed. 🙂