Tematika ovog članka je programiranje i upravljanje troosne CNC glodalice.
CNC glodalice s tri osi veoma su zastupljenije u proizvodnoj industriji i obradi metala.
Pomoću takvih strojeva mogu se izrađivati veliki broj strojnih pozicija i dijelova pravilnog geometrijskog oblika. Najčešće se radi o strojnim dijelovima pravokutnog ili kvadratnog oblika.
Neki primjeri takvih strojnih pozicija i djelova prikazani su na fotografijama.
Sam princip programiranja i upravljanja CNC stroja zasniva se na koordinatnom sustavu.
Kod troosne glodalice radi se o koordinatnom sustavu s tri koordinatne osi. To je kartezijev 3D koordinatni sustav u prostoru, ili još se naziva pravokutni koordinatni sustav.
Dakle, stroj ima ukupno tri koordinatne osi s kojima se upravlja putem programiranja, odnosno cnc programa.
Te osi imaju oznake kao u matematici.
- Os X
- Os Y
- Os Z
Kako se radi o koordinatnom sustavu. On ima neku svoju točku koja predstavlja ishodište. To se još naziva i nul točka.
Ishodišne je točka u kojoj se sijeku sve tri osi Koordinatnog sustava.
U ishodištu ili nul točki sve tri osi imaju vrijednost pozicije 0.
- X=0
- Y=0
- Z=0
Ta nultočka može se zadati bilo gdje unutar radnog prostora stroja. Radni prostor stroja je prostor unutar kojeg alat može vršiti obradu.
Postavljanje nultočke ili umjeravanje izvodi se pomoću alata za umjeravanje ili naprava za umjeravanje, ovisno od slučaja do slučaja čime se raspolaže u proizvodnji.
Princip programiranja, pa i upravljanja strojem temelji se na zadavanju pomaka alata po osima u koordinatnom sustavu od nultočke ili ishodišta.
Npr.
Jedna takva točka može imati sljedeće koordinate sa sljedećim vrijednostima.
- X= 50
- Y= 50
- Z= 50
To će pozicionirati vrh oštrice alata u radnom prostoru stroja koja je od nultočke udaljena po svim trima osima za 50 mm.
Na taj način se vrši pomak, odnosno programiranje pomaka vrha oštrice alata u odnosu na neku nultočku koordinatnog sustava.
Programiranje i upravljanje – osi koordinatnog sustava
Kod glodalice s tri osi, potrebno je u svakom trenutku znati na kojem se pravcu nalazi svaka os i njezin smjer.
Svaka os ima dva smjera ili orijenta. To može biti pozitivno ili negativno.
Kod takvih glodalica. Os X i os Y rezervirane su za pomake u ravnini. Ili 2D.
Pomoću te dvije osi pomiče se radni stol stroja u radnoj ravnini koja je definirana G kodom G17. Ostale dvije ravnine u prostoru 3D koordinatnog sustava definirane su G kodom G18 i G19.
- Kada se stol stroja miče lijevo ili desno pomaci se vrše po X osi.
- Kada se stol stroja miče naprijed ili nazad pomaci se vrši po Y osi.
Za bolje razumjevanje ovog teksta koristite skicu iznad.
Treća Z os rezervirana je za pomake radnog vretena u kojemu se nalazi alat.
Ta treća os može vršiti pomake gore ili dolje. Odnosno prema radnom stolu ili od radnog stola na kojem se nalazi stegnut predmet obrade.
Kombinacijom kretanja te tri osi (radnog stola stroja i radnog vretena sa alatom) ostvaruje se 3D kretanje u prostoru. Pod pravim kutevima od 90 stupnjeva. Jer alat stroja i sam predmet obrade ne mogu se zakretati ili rotirati, jer su za to potrebne dodatne osi.
Osim poznavanja tih pravaca da možete znati kada stol treba pomaknuti u programu. Trema razumjeti i u kojem smjeru ga pomaknuti. Pozitivnom ili negativnom smjeru neke osi.
Kretanje po X osi – radni stol stroja
Kada se stol kreće u desnu stranu gledano od vas, tada se kreće po X+ osi. Ili ide u pozitivnu stranu osi X. Sve vrijednosti pomaka po X tada su pozitivne.
X=50
Kada se stol kreće u lijevu stranu gledano od vas, tada se kreće po X- osi. Ili ide u negativnu stranu osi X. Sve vrijednosti pomaka po X tada su negativne i imaju predznak minus (-).
X=-50
Kada se stol kreće prema naprijed gledano od vas (ide od vas) tada se kreće po Y+ osi. Ili ide u pozitivnu stranu osi Y. Sve vrijednosti pomaka po Y osi su pozitivne.
Kretanje po Y osi – radni stol stroja
Y=50
Kada se stol kreće prema vama gledano od vas (ide prema vama) tada se kreće po Y- osi. Ili ide u negativnu stranu osi Y. Sve vrijednosti pomaka po Y osi su negativne i imaju predznak minus (-).
Y=-50
Kretanje po Z osi – radno vreteno stroja
Os Z je treća os koja se kreće gore ili dolje. I s njome se upravlja radnim vretenom stroja, odnosno pomacima alata.
Kada se Z os kreće prema gore (ide od radnog stola prema gore) tada se kreće u pozitivnom smjeru po os Z. I svi pomaci u programu po Z osi tada imaju pozitivan predznak.
Z=500
Pažnja: potrebno je pripaziti na smjer kretanja osi Z. Slučajna greška i krivi predznak u vrijednosti pomaka mogu značiti sudar alata u radni stol ili predmet obrade.
Isto tako obratiti pažnju na brzinu kretanja alata. Ili tip hoda. To je u G kodu definirano s G00 i G01.
G00 znači brzi pomak Z osi koja je definirana kod HAAS glodalica „rapid” brzinom koja može biti na 5, 25, 50 ili 100%.
G01 je radni pomak i on je definiran posmakom trenutnog alata.
Prilikom prvog pokretanja programa za svaki alat preporuka je da brzi hod alata po Z osi bude što što manji, odnosno da se alat prvi put kreće što sporije prema predmetu obrade. Zbog eventualne greške i manje materijalne štete.
Kada se Z os kreće prema dolje (ide prema radnom stolu, odnosno prema ishodištu nultočke po Z osi) tada se kreće u negativnom smjeru po os Z. I svi pomaci u programu po Z osi tada imaju negativan predznak (-).
Z=-50
Pravilo desne ruke
U praksi postoji jako jednostavno i korisno pravilo za određivanje osi 3D koordinatnog sustava.
Kada postavite prste desne ruke kao na slici ispod svaki prst pokazuje po jednu os .
Palac pokazuje os X+
Kažiprst pokazuje os Y+
Srednji prst pokazuje oz Z+
Na taj način možete koristiti prste vlastite ruke da jako jednostavno vidite položaj svake osi. I to u pozitivnom smjeru.
Pravilo lijeve ruke
Kako ima pravilo desne ruke isto tako ima pravilo i lijeve ruke.
Prste lijeve ruke postavite na isti način. Samo sada šaku okrenete prema sebi na način ta kažiprst pokazuje prema vama, ili u vas. A palac pokazuje u lijevu stranu.
I dobiti ćete položaj osi ali ovaj put prsti pokazuju negativan smjer.
Dakle. Osnova za programiranje i upravljanje CNC strojem je koordinatni sustav u prostoru.
Zaključak – što je najvažnije za uspješno programiranje i upravljanje?
Za uspješno pisanje programa i programiranje CNC stroja u svakom trenutku treba znati gdje se nalazi radna nultočka predmeta obrade (ona je fiksna), i od te točke potrebno je znati gdje je pravac svake osi i koji je njezin smjer kretanja (pozitivan ili negativan).
