Kroz ovaj članak opisali smo proces rada na alatnom CNC stroju. Proces je sličan za većinu alatnih strojeva, a ovdje je najviše fokus na CNC glodalice i tokarilice.
Ako želite raditi ovaj posao kao CNC operater ili CNC programer, dobro je razumjeti proces jer time ubrzate vrijeme uhodavanja i učenja samog posla.
Ugrubo, proces rada se može grupirati u nekoliko glavnih ili grubih faza, koje bi bile sljedeće:
- priprema
- izrada
- kontrola
- dorada
To je ugrubo podjela i gotovo uvijek je proces rada takav koji može pratiti ova četiri koraka. Prvo dolazi priprema, zatim izrada koja može imati više ili manje faza, što opet ovisi od slučaja do slučaja. Nakon izrade dolazi kontrola, radi provjere. I na kraju dorada, ovisno po potrebi gdje se može vršiti izmjena, odnosno promjena alata, korekcija alata. Izmjena parametara alata, izmjene u G kodu programa i slično.
Dorada uključuje i optimizaciju procesa rada s ciljem ostvarivanja nekih ključnih ciljeva. U proizvodnji gdje postoje neki pojmovi kao produktivnost ili ekonomičnost. To može biti skraćivanje vremena izrade ili obrade radi povećanja produktivnosti. Očuvanja oštrice alata kako bi alat imao veći životni vijek, radi ekonomičnosti i još neki drugi slični ciljevi, kao npr. postizanje bolje kvalitete obrađene površine ili točnosti traženih tolerancija mjera.
Proces rada od 12 koraka na CNC alatnim strojevima – glodalica i tokarilica
Iznad opisani „grubi” proces rada, je okvirna procedura koja vam pruža bolje shvaćanje i razumijevanje posla. U detalje, taj proces ima više koraka. Konkretno u našem slučaju ukupno 12 koraka od koji su sljedeći:
- analiza tehničkog crteža
- analiza tehnološke dokumentacije
- određivanje broja radnih zahvata
- priprema alata
- priprema sirovca ili pripravka za obradu
- stezanje pripravka u stegu/ steznu napravu
- umjeravanje radne nultočke
- izrada NC programa ili njegovo preuzimanje
- provjera programa kroz 2D ili 3D grafičku simulaciju
- izrada predmeta
- kontrola mjera
- naknadna dorada pojedinih koraka prema potrebi
Proces rada može imati još neke dodatne „specifične” korake ovisno od slučaj do slučaja. Proces rada je najbolje pratiti kako su koraci numerirani, ali se mogu neki koraci napraviti prije drugih.
Dok, opet neke korake ne treba raditi prije prethodnih. Konkretno ići pisati odmah NC program prije ikakve priprema alata i načina stezanja nije baš najbolje opcija. Isto kao i bez prethodne analize tehničkog crteža i planiranja redoslijeda i broja zahvata. Kroz članak je detaljnije opisano zašto i zbog čega.
U nastavku teksta su opisani pojedini koraci i zašto je određeni korak dobro raditi prije ostalih.
1 Analiza tehničkog crteža
Bez obzira kakav je kompletan proces rada u nekoj proizvodnji, prije bilo kakvog danjeg rada CNC operater ili programer može svakako analizirati i proučiti tehnički nacrt.
Ako je potrebno samostalno odraditi većinu posla ovo je ključan korak, jer nemate ništa već unaprijed isplanirano ili zamišljeno.
Na temelju analize nacrta određujete svaki danji korak. Koje ćete alate koristiti, što ćete raditi prvo, koji zahvat ide prvi, koji drugi itd. Kako ćete stezati pripravak.
Kroz analizu crteža možete vidjeti kada je riječ o redoslijedu zahvata, što će vam biti lakše i bolje napraviti u prvom zahvatu. Jer u suprotnome može vam se dogoditi kada idete raditi drugi ili treći zahvat, da ćete imati problem sa stezanjem pripravka ili izradom neke operacije gdje se u tome slučaju predmet može teže stegnuti, ili teže postići neka tolerancija ili kvaliteta obrađene površine zbog slabe sile stezanja vibracija, loma alata i slično.
Od te analize ovisi koliko ćete dobro i kvalitetno uspjeti namjestiti stroj ili popularno „naštelati”.
2 Analiza tehnološke dokumentacije
Tehnički crtež je osnovni dokument, pored toga možete imati ktz. plan stezanja ili plan obrade.
U tome slučaju pratite tehnološku dokumentaciju i po njoj dalje radite. Bez obzira na to, uvijek je dobro analizirati teh. crtež i imati predodžbu o složenosti posla.
3 Određivanja broja radnih zahvata
Ovo je jedan od ključnih koraka. Ovisno od toga dali imate tehnološku dokumentaciju ili ne. Morate isplanirati broj i redoslijed zahvata po kojima ćete obrađivati neki predmet na stroju.
U slučaju da postoji tehnološka dokumentacija, ona opet može biti od male pomoći, ako je npr. napisano što je potrebno napraviti, ali ne i kojim redoslijedom.
Nešto npr, ovako:
- glodati vanjsku konturu na mjere 125x45x12.7
- Izraditi teh. provrte fi5mm
- urezati navoje M6 (4x)
- glodati kotu 20
- skinuti bridove 05/45
Gdje je kroz kratke stavke navedeno što je potrebno napraviti glodanjem, ali ne i kojim redoslijedom.
Redoslijed rada pojedine operacije određuje samo operater ili programer. Ako postoji osoba koja radi samo programe za stroj, onda dobijete gotove programe za svaki zahvat posebno i samo pratite upute za izradu.
Ako sve radite sami. Sami odredite kroz analizu teh. crteža koji je prvi zahvat, drugi, treći itd. koliko ih već ima.
4 Priprema alata
Četvrti korak može biti priprema alata. Alate pripremate sami, ili po tehničkoj dokumentaciji.
Po školskom primjeru tehnička dokumentacija bi bila sljedeća:
- plan alata
- plan stezanja
- plan obrade ili izrade
Ako toga nema, potrebno je odrediti koje ćete alate koristiti i dodijeliti svakom alatu njegovo mjesto u stroju.
Alatni strojevi imaju magazin s alatima, i automatsku izmjenu alata. Kao CNC operater potrebno je izabrati odgovarajuće alate i postaviti ih u magazin alata na određeno mjesto.
Npr.
- mjesto T1 – planska glava fi 50mm
- mjesto T2 – svrdlo fi8mm
- mjesto T25 – grubo tvrdometalno glodalo fi20mm
Koji su vam alati potrebi? To zaključite analizom teh. crteža. Ili ako imate dokumentaciju s popisom alata onda namjestite alate u magazin prema priloženom popisu alata.
U ovome koraku faze su sljedeće:
- izbor alata
- izbor prihvata ili stezača za alate
- ubacivanje alata u odgovarajuće mjesto u magazin alata
- umjeravanje alata
Kod izbora alata, obavezno je dobro pripaziti na tri detalja. To su ukupna dužina alata i ukupna dužina oštrice alata. Te ne zaboraviti umjeriti alat.
Alat možete umjeriti na više načina, sve ovisno od oprema. Kod mjerenja alata važna su dužina i promjer alata.
Dosta pažnje treba obratiti na ukupnu dužinu alata i ukupnu dužinu oštrice. Kao i na to da vam se ne dogodi da vam prihvat alata zapne ili udari u predmet obrade.
- Ukupna dužina alata bi bila dužina od vrha alata pa do prihvata.
- Ukupna dužina oštrice bi bila dužina od vrha alata, pa do kraja reznog djela alata.
Na pakovanjima od alata (glodala) navedene su ove mjere.
- ukupna dužina alata
- dužina reznog djela (oštrice)
- promjer tijela alata koji ide u prihvat
- promjer oštrice
Kod pripreme alata važno je još pripaziti na neke detalje, kao što su:
- Ukupna dužina alata koju stroj može pohraniti u magazin (navedeno za svaki model stroja).
- Provjeriti da duži alati ne bi udarili u predmet obrade tijekom izmjene ako obrađujete neke veće obratke.
Ako imate ovaj drugi slučaj gdje bi alat mogao u toku izmjene zapeti. Jednostavno rješenje je kod svake izmjene alata (prije naredbe za izmjenu M06) zamaknuti radni stol stroj zajedno s predmetom obrade u lijevo ili desno. A u nekim slučajevima može biti naprijed ili nazad. Što ovisi o konstrukciji stroja i kako ima magazin alata.
Kod programiranja u G kodu je to sljedeći redak:
G00 X4500;
- G00 je naredba za brzo pomicanje radnog stola
- X350 – u ovome primjeru je to os X koja zamiče radni stol za 450mm udesno
Zašto je dobro obaviti ovaj korak sada, a ne poslije. Ili čak na kraju?
Jer na kraju radite program i morate znati s kakvim alatima radite i dali imate te alate u stroju. Kada u zadnjem koraku radite simulaciju, podaci za simulaciju se uzimaju iz tablice alata radi računanje kompenzacije alata i slično.
Kada sve pripremite puno je lakše raditi program i ubacivati kroz G kod unaprijed pripremljene alate.
5 Priprema – pripravka, sirovca ili obratka
Sljedeći korak je priprema sirovca za obradu.
Termini kao što je: pripravak ili sirovac odnose se na odrezani komad metala za obradu (kao na slici ispod). obradak je komad koji ste pripremili i počeli obrađivati.
Ovdje je dobro provjeriti dimenzije pripravka i količinu dodatka za obradu. Isto kao i količinu dodatka za stezanje u steznu napravu i mjeru koliko će obradak ostati viriti iz škripca ili neke druge stege van. Da vam se ne dogodi slučaj da vam alata udari u škripac ili nešto slično. Jer je obradak previše duboko stegnut i škripac.
U ovome koraku, ali i prije, sada nije važan redoslijed možete dodatno poravnati pripravak ako je krivo odrezan, podrezan odrezan u koso ili slično.
Više o ovome možete pogledati u članku: Priprema obratka za obradu na CNC stroju.
6 Stezanje pripravka u stegu – steznu napravu
Kod stezanja koje može biti na glodalici:
- stezanje u škripaca
- amerikaner
- ili direktno na stol
a kod tokarilice je to stezanje u amerikaner
potrebno je pripaziti na pravilno nasjedanje pripravka u stegu. Ako se radi o nekoj serijskoj proizvodnji potrebno je namjestiti i graničnik koji osigurava da obradak stegnete uvijek u isto mjesto. Za izbjegavanje izlijetanja predmeta obrade iz stege dobro je provjeriti stanje oštrice alata. Alat s tupom oštricom ako ne uspije puknuti može izbaciti predmet iz stege, jer stvara veći otpor rezanja.
7 Umjeravanje radne nultočke
Kada imate pripremljen obradak (ili obradak koji nije potrebno pripremati već ga je dovoljno samo stegnuti u stegu) možete umjeriti radnu nultočku.
Više o umjeravanju radne nultočke pogledajte u članku: umjeravanje radne nultočke predmeta obrade.
8 Izrada NC programa ili preuzimanje
Tek sada na red dolazi izrada programa i programiranje.
Program možete napraviti sami, ili preuzeti gotovi program i prebaciti najčešće putem USB stika u upravljačku jedinicu stroja.
Prilikom programiranja koristite podatke od nultočke i alate koje ste prethodno namjestili u magazinu s alatima i umjerili.
Jednostavniji zahvati i operacije mogu se programirati na stroju, a složeniji programi i zahvati u CAM alatima. Ovisno od softvera stroja izrada programa može biti jednostavnija ili složenija.
Više članaka oko CNC programa, G koda i programiranja možete pronaći u kategoriji programiranje.
9 Provjera programa kroz 2D ili 3D grafičku simulaciju
Kada imate gotov program možete ga provjeriti u grafičkom modu kroz 2D ili 3D grafičku simulaciju.
Svrha simulacije je provjeriti dali u programu ima grešaka i na vrijeme ih ukloniti.
Softver stroja može neke greške sam prepoznati. No, međutim ne može prepoznati dali su kretnje alata ispravne ili ne. Već je to posao operatera.
Ono što je važno provjeriti u simulaciji je dubina obrade svakog alata. Kako bi na vrijeme otklonili mogućnost pogreške kada pokrenete stroj u automatskom modu rada.
Haas strojevi imaju nekoliko modova koji prikazuju položaj alata. Najbolje je koristiti mod koji prikazuje položaj alata u odnosu na radnu nul točku. Tako možete kroz simulaciju vidjeti dubine obrade svakog pojedinog alata kako stroj simulira rad programa i na vrijeme vidjeti dali negdje ima pogreška.
Ako se radi o grešci u G kodu, nepoznati ili neispravan kog (krivo upisana naredba ili slično) softver stroja će to u simulaciji prepoznati kao pogrešku.
No opet ne može prepoznati kao pogrešku krivo podešen broj okretaja alata ili krivi radni posmak.
10 Izrada predmeta
Nakon svih ovih koraka. Dolazi na red izrada predmeta.
U toku izrade predmeta dobro je biti više na oprezu. Ako je slučaj da imate više istih predmeta za izradu ili serijska proizvodnja. Nakon prvog izrađenog možete se opustiti jer je izrada prvoga prošla bez greške. Dalje trebate paziti na pravilno stezanje pripravka i eventualno obratiti pažnju na oštrice alata, zvuk obrade pojedinog alata i slično.
Možete koristiti mod rada gdje stroj obrađuje liniju po liniju koda, ali u većini slučajeva nema potrebe za time.
Važno je usporiti brzi hod na minimum, posebno kod prilaza alata predmetu obrade, i eventualno korigirati okretaje i posmak.
10 kontrola dobivenih mjera i tolerancija
Kada je obrada gotova, provjerite mjernim alatima mjere i tražene tolerancije prema crtežu. Po potrebi korigirate program, najčešće režime rada, prilaze alata predmetu rada i slično.
Nekada se može dogoditi da ćete trebati zamijenite alat drugim, npr. tupa oštrica ili slično. Ili odradite korekciju promjera alata, tako da povećate ili smanjite vrijednost promjera alata u tablici s alatima, kako bi na kraju dobili traženu toleranciju mjere.
Dosta više o mjerenju i mjernim alatima možete pronaći u članku na temu: Mjerenje u strojarstvu i mjerni alati u stroj obradi.
12 Naknadna dorada pojedinih koraka prema potrebi
Na kraju, možete naknadno optimizirati cijeli proces po potrebi. Negdje će biti dovoljno samo napraviti nekoliko izmjena u programu. Nekada ćete morati koristiti drugačije alate ili krenuti raditi predmet drugačijim redoslijedom zahvata stezanja i slično.
Rezime
Kroz članak dali smo opis procesa rada na CNC alatnim strojevima (glodalici i tokarilici) koji se je u praksi pokazao pouzdan i dovoljno jednostavan za savladati.
Ako vas zanima posao CNC operatera, važno je naglasiti da za brže i jednostavnije savladavanje rada u praksi naučite proces rada i držite ga se.
Vremenom će to postati navika i posao će ići puno bolje i puno lakše. Najbolje od svega izbjeći ćete veliki broj mogućnosti za pogreške, u slučajevima kada radite neplanski, bez pravilnog redoslijeda i koraka.
odu kroz 2D ili 3D grafičku simulaciju. Svrha simulacije je provjeriti dali ima u programu grešaka i na vrijeme ih ukloniti.
Softver stroja može neke greške sam prepoznati. No, međutim ne može prepoznati dali su kretnje alata ispravne ili ne. Već je to posao operatera.
Ono što je važno provjeriti u simulaciji je dubina obrade svakog alata. Kako bi na vrijeme otklonili mogućnost pogreške kada pokrenete stroj u automatskom modu rada.
Haas strojevi imaju nekoliko modova koji prikazuju položaj alata. Najbolje je koristiti mod koji prikazuje položaj alata u odnosu na radnu nul točku. Tako možete kroz simulaciju vidjeti dubine obrade svakog pojedinog alata kako stroj simulira rad programa i na vrijeme vidjeti dali negdje ima pogreška.
Ako se radi o grešci u G kodu, nepoznati ili neispravan kog (krivo upisana naredba ili slično) softver stroja će to u simulaciji prepoznati kao pogrešku.
No opet ne može prepoznati kao pogrešku krivo podešen broj okretaja alata ili krivi radni posmak.
