Ovo je vodič kroz proces izrade strojnog dijela ili predmeta, odnosno komada na troosnoj CNC glodalici. Generalno, opisani koraci su takvi, ali se mogu razlikovati od slučaja do slučaja. Tokom vremena ovaj sadržaj će se nadopunjavati novim informacijama.
Rad na CNC strojevima je proces. Taj proces možemo grubo podijeliti u nekoliko većih segmenata. Nešto ovako.
- Priprema stroja
- Programiranje stroja
- Pojedinačna ili serijska proizvodnja
Ovaj vodič opisuje prva dva segmenta. Dakle, pripremu i programiranje. Ta dva segmenta zahtijevaju svoje vrijeme. Kada je priprema i izrada programa završena, počinje izrada predmeta obrade. To može biti pojedinačna proizvodanja ili serijska. Pojedinačna proizvodnja je manje produktivna, profitabilna i manje isplativa u slučaju CNC tehnike. Kod serijske proizvodnje stvari su nešto drugačije.
Pregled sadržaja članka:
- 3D modeliranje i izrada tehničkog crteža
- Rezanje sirovca za obradu
- Analiza tehničkog crteža
- Priprema alata
- Umjeravanje alata
- Stezanje predmeta obrade
- Umjeravanje radne nultočke predmeta obrade
- Izrada programa
- Provjera i grafička simulacija
- Izrada predmeta u automatskom modu rada stroja
- Kontrola mjera i točnosti tolerancija
1. Izrada 3D modela i radionički crtež
Ovaj korak nije dio procesa rada, ali ga je dobro navesti kao početnu točku od čega sve kreće.
3D model i njegova izrada obično ide u nekom CAD programu. Iz 3D modela, može se odmah generirati i radionički crtež.
Radionički crtež može se napraviti i pomoću 2D software-a, kao recimo AutoCAD.
Sljedeći neki korak je izbor profila materijala koji je najpogodniji za izradu potrebnog predmeta.
Sam materijal predmeta obrade se definira prema tehnologiji i konstrukcijskom procesu, isto kao i tip profila ili gabariti materijala koji će se koristiti.
2. Rezanje sirovca
Rezanje potrebnog materijala obavljamo na pilama za rezanje materijala. Obično se sirovac odreže iz već gotovog standardnog profila materijala na potrebnu dužinu.
Dimenzije sirovca su obično nekoliko milimetara veće od gabaritnih mjera samog predmeta obrade. Tih nekoliko milimetara, predstavlja dodatak za obradu na stroju.
Ukoliko je sirovac odrezan nepravilno (s jedne strane ukošen, ukrivo odrezan ili slično) potrebno ga je prije početka obrade dodatno obraditi kako bi dobili sirovac sa svih strana pravilnog oblika koji se može pravilno stegnuti u stegu.
3. Analiza tehničkog crteža prije početka rada
Bitan korak je analiza radioničkog crteža, ili nacrta. Ovaj dio posla može biti odrađen već kroz tehnologiju i definirani redoslijed obrade i izvođenja operacija.
No, ako toga nema, trebate pažljivo sami dobro proanalizirati nacrt, provjeriti sve mjere i kote. Vidjeti sve presjeke, eventualne detalje i sve ostale razlike.
Obratiti pažnju na simetričnost, nesimetričnost, itd.
Dobro proanalizirati, nacrt, bokocrt i tlocrt. Vidjeti gdje se nalazi nultočka ili gdje treba nultočku umjeriti. Pripaziti na odabir redoslijeda strojnih operacija, uštedi vremena, alata, broja zahvata i slično.
Obično je već kasno ukoliko tokom rada primjeriti pogrešku, i tek onda da nešto na predmetu obrade ne odgovara nacrtu.
Zato je koristan savjet, odvojiti neko vrijeme 5 – 10 minuta za analizu nacrta, posebno ukoliko se radi o složenom predmetu obrade, većem predmetu obrade ili ako nemate gotovu nikakvu tehničko-tehnološku dokumentaciju uz sam nacrt.
4. Priprema alata
Ovisno od tvrtke do tvrtke i procesu rada koji je prisutan, možete imati gotov popis alata koji treba pripremiti, umjeriti i postaviti u stroj.
Ukoliko toga popisa nema, onda samostalno pripremite alate koji su vam potrebni, prema tehničkom crtežu. To obično ide prema iskustvu i općenito poznavanju područja strojne obrade.
Kada su ti alati pripremljeni i umjereni, sljedeći korak je analizirati predmet obrade i određivanje redoslijeda operacija koje je potrebno napraviti.
Opet, ovisno od tvrtke i procesa rada, ovo može biti već odrađeno kroz neku tehnologiju obrade. To obično radi tehnolog, koji odredi za generalno cijeli proces izrade predmeta obrade. Odredi redoslijed, dali je to tokarenje, glodanje, brušenje i slično.
Isto tako za recimo, tokarenje može biti detaljno opisano koraci rada, proces i redoslijed izvođenja operacija na tokarilici. Čeono tokarenje, grubo vanjsko tokarenje, završno fino. Unutarnje tokarenje, urezivanje navoja i slično.
Ukoliko toga nema, onda programer ili operater, sami odrade taj dio prema svojem iskustvu i poznavanju samog procesa rada.
U mnogim tvrtkama dosta se toga ostavlja zaposlenicima u samoj proizvodnji, jer jednostavno ne postoji struktura ljudi koji bi razradili cijeli proces kako treba. To se odnosi na tehnologe, menadžere, inženjere i slično.
Taj dio oko analize posla kojeg je potrebno uraditi može se napraviti odmah na početku, i prije prethodnih koraka oko pripreme alata i slično.
Uglavnom, jako koristan savjet je ne ići ništa raditi prije nego vam je sve jasno što ćete raditi, kojim redoslijedom, kako i zašto.
Kada ste to razjasnili, onda idete na idući korak. A to onda može biti priprema alata, steznih prihvata za alate, umjeravanje alata, itd.
5. Umjeravanje alata
Nakon pripreme alata. Isti te alate potrebno je umjeriti. Već sam napisao dosta sadržaja na ovoj web stranici o alatima za glodanje i umjeravanje istih na samom stroju.
Umjeriti alate znači definirati točan promjer alata (ukoliko je to potrebno) i definirati točnu dužinu alata od referente točke na vretenu stroja (glodalica), pa do vrha alata (svrdla, glodala, ureznika za navoj ili nekog drugog alata).
Ovisno o načinu umjeravanja alata s kojim određeno poduzeće raspolaže to može biti napravljeno na stroju, pomoću mjernih sondi (dođe više kao dodatna oprema) ili izvan stroja, mjernom opremom i priborom koji se koristi u te svrhe.
Velika je greška započeti rad u automatskom modu, ukoliko je neki alat ostao neumjeren.
6. Stezanje predmeta obrade
Stezanje predmeta obično ide mehaničkom, hidrauličnom ili u nekim slučajevima pneumatskom silom, ili stezanjem magnetima.
Najčešće se steže mehaničkom silom ili hidraulikom. Npr. hidraulični škripac, ili običan mehanički amerikaner za glodalice.
Cilindrični predmeti (okruglog oblika) obično se stežu u amerikaner. Ali može ih se stezati i u škripac pomoću prizmi. Tako da imamo stezanje predmeta u tri dodirne točke. U nekim slučajevima može i bez prizme u dvije točke. Sve ovisi od slučaja do slučaja.
Kvadratni predmeti obrade, obično se stežu za škripac ili još mogu ići direktno na radni stol, ako se radi o nekom većem komadu. Neka ploča ili slično.
Pakne škripca se mogu dodatno obraditi da imaju „kanale”, svaka pakna svoj koji služi da predmet obrade što bolje sjedne kod stezanja.
Kod stezanje treba pripaziti na neke sitnice.
- Da predmet obrade viri dovoljno izvan škripca ili amerikanera
- Da stoji pravilno, ravno.
- Da sve površine pravilno i dovoljno priliježu u stegu.
- Da stezanje osigura dovoljnu sili stezanja, da ne dođe do otpuštanja predmeta obrade ili da ga alata nakrivi u stezi.
Alati s tupim oštricama stvaraju veći otpor sili stezanja. I ako te sile nadjačaju sile stezala, doći će do otpuštanja predmeta obrade. Ili ako to nije slučaj, onda će najvjerojatnije puknuti alat, ili nakriviti obradak.
Za stezanje koriste se, a nekada je i potrebno razviti specijalne naprave za stezanje.
Takve naprave su obično jednostavnog oblika, kao pomoćni alati za stezanje. Ali mogu biti i specijalne složene stezne naprave koje služe za fiksiranje a, ujedno i stezanje specifičnog predmeta obrade. Posebno ukoliko se radi o serijskoj proizvodnji.
Isto tako, kod stezanja, nekada je potrebno prilagoditi dodatno škripac, ili koristiti razne podmetače i pomoćne dijelove kako bi uspjeli stegnuti neki predmet obrade koji ima nepravilan geometrijski oblik.
Ali u velikom broju slučajeva koristi se škripac i amerikaner, kao dvije glavne stege.
Kod stezanja u škripac obično je potreban i neki fiksni ili čvrsti graničnik. Uloga tog graničnika je da osigura stezanje svakog predmeta obrade u isto mjesto ili poziciju u radnom prostoru stroja. Ako je potrebno napraviti više od samo jednog komada. Kako ne bi bilo potrebno svaki puta na novom komadu ponovno umjeravati radnu nultočku.
7. Umjeravanje radne nultočke predmeta obrade
Kada je predmet koji obrađujemo stegnut u stegu, sljedeći korak na redu je umjeriti radnu nultočku koordinatnog sustava predmeta obrade.
Isto, tako ovisno o situacije do situacije nultočka može biti određena na radioničkom crtežu. Onda je najbolje nultočku umjeriti prema crtežu. Ukoliko toga nema, onda operater ili programer sam odredi gdje će biti nultočka.
Sa iskustvom taj dio je veoma lagan.
Općenito nultočka na cilindričnim predmetima obrade je gotovo uvijek u središtu na simetrali. Iako nije pravilo. Kod pravokutnih predmeta obrade nultočka obično bude u donjem lijevom uglu na površini predmeta. Dakle, donji lijevi ugao.
Samo umjeravanje nultočke može biti izvedeno na više načina, sve ovisi od opreme i strojnog parka s kojim neko poduzeće raspolaže.
8. Izrada programa
Nakon pripreme alata, umjeravanja alata i umjeravanje nultočke, može ići sljedeći korak, a to je izrada programa ili ukoliko je program već napravljen (na nekom od CAD/CAM software-a) prebaciti program u upravljačku jedinicu stroja najčešće putem USB-a.
Ako je program već gotov, može se napraviti grafička simulacija na upravljačkoj jedinici. To može biti 2D simulacija ili 3D, sve opet ovisi od modela stroja.
Svrha simulacije je provjeriti G kod, dali stroj prepoznaje neku pogrešku ili propust. Propust može biti i greška tipa – kriva dubina glodanja, krivi prilaz alata i slično. Operater, bi trebao prije početka izvođenja programa u automatskom režimu rada provjeriti dali ima takvih i sličnih propusta, kako bi na vrijeme izbjegao veću grešku ili eventualno lom alata, izrada škarta i slično.
Ako program nije napravljen, i ako se radi o nekom jednostavnijem dijelu i jednostavnijoj operacija. Takav program je moguće napisati koristeći upravljačku jedinicu stroja, primjenom G koda ili parametarskim programiranjem koristeći parametre i macro naredbe.
Tu je riječ najčešće o već gotovim „šablonama” u kojima je potrebno samo promijeniti parametre prema nacrtu i provjeriti grafičku simulaciju.
Na tržištu postoji i u praksi se koristiti specijalan software namijenjen upravo za takve poslove. Kada je riječ o jednostavnijim predmetima i gdje je potrebno napraviti jednostavnije operacije, kao što je bušenje provrta na diobenom promjeru ili nešto slično.
Jedan od takvih računalnih programa je i G-wizard. Ima više varijanti tog programa, napravljena je i varijanta za konverzacijsko programiranje. A to je upravo ovo, primjenom parametara. Za takve primjene nema velikog smisla koristiti CAM, jer je preskupo i nepotrebno. S druge strane puno brže i jednostavnije se programira stroj za potreban zadatak.
Program se može tipkati i na stroju primjenom G koda. Mada je to najsporiji način. Isto neki strojevi, proizvođači i upravljačke naprave imaju naprednija i bolja rješenja u odnosu na druge.
9. Provjera i grafička simulacija programa
O tome sam pisao malo iznad. Prije automatskog rada, kada stroj radi samostalno po programu. Treba vidjeti grafičku simulaciju. Ako je sve u redu, može ići u automatski mod rada i zatim ide onaj lakši dio posla.
10. Izrada predmeta u automatskom modu rada
U automatskom modu rada stroj izrađuje strojni dio. Prvi komad uvijek dođe kao prototip. Postoji i single mod. To je opcija gdje stroj izvodi svaku liniju G koda pojedinačno, nakon koje idu stanke i operater treba stalno pritiskivati dugme za START za izvođenje sljedećeg retka.
Dođe kao još jedna dodatna sigurnosna provjera, radi izbjegavanja eventualne pogreške.
U automatskom modu sve što je potrebno eventualno naknadno optimizirati režime rada pojedinih alata. Da se skrati vrijeme obrade. I pratiti stanje oštrica alata. To se čuje i po zvuku rada. Ako je zvuk jak tup, i grub alat je već zatupljen. Potrebno ga je zamijeniti.
Važno je obratiti pažnju i na pravilno stezanje svakog pojedinačnog komada. Da dođe do graničnika, pravilno “sjedne” u pakne škripca, da ga škripac dovoljno stegne i slično.
11. Provjera mjera i tolerancija odstupanja
Nakon što stroj obavi sve operacija i završi s radom. Potrebno je provjeriti izrađene mjere. Provjeriti tolerancije, odstupanja, eventualne dodatke za završnu obradu brušenjem i slično.
Mjerni alat koji se koristi je najviše pomično mjerilo, isto najčešće digitalno i mikrometri za vanjske i unutarnje mjere.
S tom provjerom mjera, korigirate alat. Kod glodanja, promjer glodala. Ako se promjer glodala smanji u tablici s alatima, mjera se korigira za taj iznos koji ste koristili.
Ukoliko smanjite promjer glodala, mjera se povećava. Ako povećate promjer glodala mjera se smanji.
To jednostavno govori koliko se alat mora zamaknuti u lijevo ili u desno (od konture ili prema konturi glodanja), gledajući od svojeg središta kako bi ispravili mjeru.
Ako je sve u redu. Na red dolazi sljedeći komad. Potrebno ga je ispravno stegnuti i postaviti u isto mjesto kao i prvi komad. Na glodalicama, se koristi graničnik koji služi za postavljanje predmeta obrade uvijek u isto mjesto u steznoj napravi, najčešće škripac. Ako je amerikaner, u tome slučaju nije potreban nikakav graničnik niti ništa slično, predmet obrade se stegne u amerikaner i stvar riješena.
