1. SCOPUL ŞI OBIECTIVELE DISCIPLINEI

Tehnologia şi programarea maşinilor-unelte cu control numeric (TPMUCN) reprezintă un pas important în mecanizarea şi automatizarea proceselor de prelucrare a pieselor, în special pentru îmbunătăţirea calităţii produselor şi creşterea indicilor de eficienţă a produselor de fabricaţie.Disciplina TPMUCN, e adresată în primul rând, studenţilor de la specialitatea “Tehnologia construcţiei de maşini”. Scopul disciplinei constă în formarea unor concepţii privind proiectarea raţională a proceselor tehnologice de prelucrare a produselor, bazată pe utilizarea pe larg a maşinilor- unelte cu control numeric.În rezultatul studierii disciplinei, studentul trebuie să cunoască: noţiunile fundamentale pentru elaborarea tehnologiilor pe maşinilor unelte cu CN; noţiunile fundamentale pentru programarea maşinilor unelte cu CN; noţiunile fundamentale pentru reglarea maşinilor unelte cu CN.

2. CONSIDERAŢII TEORETICE

2.1. Structura programei

Programa se înscrie pe purtător într-o consecutivitate de cadre, care sunt nişte fraze finite după sens şi care conţin informaţie tehnologică geometrică şi ajutătoare codificată într-un limbaj de programare. Cadrul conţine cuvintul Numărul cadrului şi unul sau câteva cuvinte informaţionale. La cuvinte informaţionale se referă Funcţia pregătitoare, Deplasări dimensionale, Funcţia avansului, Funcţia vitezei, Funcţia sculei, Funcţia ajutătoare. În cadru ele au aceeaşi consecutivitate.Semnificaţia simbolurilor grafice (cifre litere şi semne) trebuie să corespundă celor indicate în tabelul 2.1.

Tabelul 2.1Semnificaţia adreselor

Simbolul SemnificaţiaA Unghiul de rotire în jurul axei XB Unghiul de rotire în jurul axei YC Unghiul de rotire în jurul axei ZD Funcţia secundară a sculeiE Funcţia secundară a avansuluiF Funcţia primară a avansuluiG Funcţia pregătitoareH Nu este determinatI Parametrul de interpolare ori pasul filetului paralel cu axa X

J Parametrul de interpolare ori pasul filetului paralel cu axa Y

K Parametrul de interpolare ori pasul filetului paralel cu axa Z

L Nu este determinatM Funcţia ajutătoareN Numărul cadruluiO Nu este determinatP Deplasarea terţiară, paralelă cu axa XQ Deplasarea terţiară, paralelă cu axa YR Deplasare rapidă pe axa Z ori deplasarea terţiară, paralelă cu axa Z

S Funcţia vitezei principaleT Funcţia primară a sculeiU Deplasarea secundară, paralelă cu axa XV Deplasarea secundară, paralelă cu axa YW Deplasarea secundară, paralelă cu axa ZX Deplasarea primară, paralelă cu axa XY Deplasarea primară, paralelă cu axa YZ Deplasarea primară, paralelă cu axa Z

1

Programa trebuie astfel alcătuită ca în cadru să fie înscrisă numai acea informaţie geometrică, tehnologică şi ajutătoare care se schimbă faţă de cea din cadrul precedent.

Fiecare programă trebuie să se înceapă cu simbolul Începutul programei, apoi cadrul cu numărul corespunzător.

Fiecare grupă de simboluri care nu trebuie prelucrată pe maşina-unealtă trebuie luată între paranteze. În interiorul parantezei nu trebuie incluse simbolurile Începutul parantezei şi Cadrul principal.

Dacă este necesar de numerotat programa, numerotarea trebuie să urmeze imediat după simbolul Începutul programei.

Programa trebuie să se finalizeze cu simbolul Sfârşitul programei.

2.2. Cadrele

Fiecare cadru al programei trebuie să conţină:cuvântul Numărul cadrului;cuvintele informaţionale.Se recomandă ca cuvintele informaţionale să fie înscrise în următoarea consecutivitate: cuvintele Funcţia pregătitoare; cuvintele Deplasări dimensionale, care, la rândul lor, se recomandă de înscris în următoarea consecutivitate: X,Y,Z,U,V,W,P,Q,R,A,B,C;

cuvintele Parametrul interpolării ori pasul filetului I,J,K;cuvintele Funcţia avansului, care se referă numai la o axă anumită şi trebuie să urmeze după cuvintele Deplasare

dimensională pentru axa respectivă. Cuvintele Funcţia avansului ce se referă la două sau mai multe axe şi trebuie să urmeze după ultimul cuvânt Deplasare dimensională la care ea se referă;

cuvintele Funcţia vitezei;cuvintele Funcţia sculei;cuvintele Funcţia ajutătoare.

În limitele unui cadru al programei nu trebuie să se repete cuvintele Deplasări dimensionale şi Parametrul interpolării ori pasul filetului.În limitele unui cadru al programei se interzice de utilizat cuvintele Funcţia pregătitoare care fac parte din aceeaşi grupă.

2.3. CuvinteleConsideraţii generale.Fiecare cuvânt din cadru trebuie să fie compus din: simbolul adresei (literă latină după tabelul 2.1); semnul matematic “+” sau “-” (după necesitate) şi consecutivitatea de cifre.Cuvintele Deplasări dimensionale.Toate deplasările dimensionale trebuie date în mărimi absolute sau în creştere (relative). Modul de conducere trebuie să fie definit cu unul din cuvintele următoare Funcţia ajutătoare:G90 – Dimensiune absolută;G91 – Dimensiune relativă.Toate deplasările trebuie indicate în milimetri. Se admite de indicat deplasările dimensionale în ţoli. În acest caz, în programă este necesar de indicat funcţia pregătitoare, care indică unitatea de măsură.

Toate deplasările unghiulare trebuie indicate în radius (sau grade). Se admite ca cotele unghiulare să fie indicate în părţi de rotaţie.

Dacă Sistemul de Comandă cu Control Numeric (SCCN) admite definirea cotelor în mărimi absolute, pozitive sau negative, în dependenţă de originea sistemului de coordonate, atunci semnul matematic “+” sau “-” este parte componentă a cuvântului Deplasări dimensionale şi trebuie să fie montate fiecare cifră a dimensiunii.

Dacă SCCN admite definirea în mărimi relative, atunci semnul matematic “+” sau “-” trebuie să fie înaintea fiecărei cifre a dimensiunii, indicând direcţia deplasării.

La definirea dimensiunilor atât în valori absolute, cât şi în creştere, semnul matematic “+” în cuvintele Deplasare dimensională se admite de omis. Cuvintele nedimensionaleCuvântul Numărul cadrului trebuie să fie constituit din cifre, numărul cărora trebuie să fie indicat în formatul fiecărei SCCN.

Cuvintele Funcţia pregătitoare trebuie să fie codate. Codificarea funcţiilor pregătitoare este indicată în tabelul 2.2.

2

Tabelul 2.2Codificarea funcţiilor pregătitoare

Funcţia pregătitoare

Funcţia se activează

Denumireapână la introducerea funcţiei codificate cu

aceeaşi literă

numai în acel cadru în care este înscrisă

1 2 3 4G00 a Poziţionare rapidăG01 a Interpolare liniarăG02 a Interpolare circulară în sensul acelor de ceasG03 a Interpolare circulară în sensul opus acelor de ceasG04 PauzăG05 RezervăG06 a Interpolare parabolicăG07 RezervăG08 x AccelerareG09 x FrânareG10-G16 RezervăG17 c Alegerea planului XYG18 c Alegerea planului ZX

G19 c Alegerea planului YZ

G20-G24 RezervăG25-G29 RezervăG30-G32 RezervăG33 a Filetare cu pas constantG34 a Filetare cu pas crescător

G35 a Filetare cu pas descrescătorG36-G39 RezervăG40 Anularea corecţiei sculeiG41 Corecţia traiectoriei sculei-la stângaG42 Corecţia traiectoriei sculei-la dreapta

G43 Corecţia poziţiei sculei-pozitivă

G44 Corecţia poziţiei sculei-negativăG45-G52 Corecţii de sculă

G53 fAnularea funcţiilor de deplasare a originii axelor

de coordonateG54 f Deplasarea originii pe axa de coordonate XG55 f Deplasarea originii pe axa de coordonate YG56 f Deplasarea originii pe axa de coordonate ZG57 f Deplasarea originii pe axele de coordonate X şi YG58 f Deplasarea originii pe axele de coordonate X şi ZG59 f Deplasarea originii pe axele de coordonate Y şi ZG60-G62 RezervăG63 x Poziţionare pentru filitare cu filieraG64-G79 RezervăG80 e Anularea cicluilui fixG81-G89 e Ciclu fixG90 Valoare absolutăG91 Valoare relativăG92 x Registre preîncărcateG93 k Viteza avansului în funcţie inversă timpuluiG94 k Avans pe minutG95 k Avans pe rotaţieG96 l Viteză de aşchiere constantăG97 l Rotaţii pe minutG98 RezervăG99 Rezervă

Funcţia avansului.

3

Viteza avansului (în continuare - avansul) se codifică cu o cifră, numărul poziţiilor cărora este indicat de formatul fiecărei SCCN concrete. Tipul de avans trebuie să fie realizat cu una din următoarele funcţii pregătitoare:

G93 – Avans în funcţie inversă a timpului;

G94 – Avans pe minut;G95 – Avans pe rotaţie.Se recomandă ca metodă de bază de codificare a avansului să se utilizeze metoda directă de definire, unde trebuie să fie utilizate următoarele unităţi de măsură: milimetru pe minut – avansul nu depinde de viteza principală de mişcare;

milimetru pe rotaţie – avansul depinde de viteza principală de mişcare;radian pe secundă (grade pe minut) – avansul se referă la deplasările unghiulare.Pentru deplasarea rapidă se recomandă utilizarea funcţiei pregătitoare G 00.Se admite definirea avansului printr-un cod.Funcţia vitezeiViteza mişcării principale se codifică cu o cifră, numărul poziţiilor cărora este indicat de formatul fiecărei SCCN.

Tipul de viteză a mişcării principale trebuie să fie realizat cu una din următoarele funcţii pregătitoare:G96 – Viteză constantă de aşchiereG97 – Rotaţii pe minut.

Se recomandă ca metodă de bază de codificare a vitezei să se utilizeze metoda directă de definire, unde cifra indică viteza arborelui principal în radiani pe secundă (rotaţii pe minut).

Dacă cifra exprimă viteza de aşchiere, unitatea de măsură este metru pe minut.Cuvintele Funcţia sculei se utilizează pentru alegerea sculei. Se admite de utilizat acest cuvânt pentru corecţia (compensarea) sculei. În acest caz, cuvintele Funcţia sculei va fu constituit din două grupe de cifre (T0103). Prima grupă de cifre defineşte numărul sculei, a doua grupă –corecţia sculei (numărului corectorului de pe care se va citi valoarea corecţiei). Dacă pentru înscrierea corecţiei (compensaţiei) sculei se utilizează altă adresă, se recomandă de utilizat simbolul D ori H.

Numărul de cifre ce urmează după adresele T, D şi H este indicat în formatul SCCN concrete.Cuvintele Funcţia ajutătoare se defineşte cu un cod. Semnificaţia funcţiilor ajutătoare este indicată în tabelul 2.3.

4

2.4. Metode de programare a interpolării

Consideraţii generale.Interpolarea se face pentru o anumită parte a traiectoriei. Partea interpolată a traiectoriei se numeşte sector interpolat şi poate fi înscris în unul sau câteva cadre.

Tabelul 2.3Codificarea funcţiilor ajutătoare

Funcţia

Funcţia se activează Funcţia activează

Semnificaţiapână la începerea

deplasării, programate în

cadrul dat

după executarea deplasării din

cadrul dat

până la anularea (ori schimbarea) funcţiei auxiliare corespunzătoare

numai în cadrul în

care ea este înscrisă

1 2 3 4 5 6

M00x x Oprire programată

1 2 3 4 5 6

M01 x x Oprire cu confirmare

M02 x x Sfârşitul programei

M03 x xRotirea AP în sensul acelor de ceasornic

M04 x xRotirea AP în sensul invers acelor de ceasornic

M05 x xOprirea arborelui principal

M06 x Schimbarea sculei

M07 x xPornirea sistemului de răcire nr.2 (ceaţă)

M08 x xPornirea sistemului de răcire nr.1 (jet)

M09 x xOprirea sistemului de răcire

M10 x x BlocareM11 x x Deblocare

M12-M18Rezervă

M19 x xOprirea AP în poziţia dată

M20-M29 RezervăM30 x x Sfârşitul de bandă

M31-M47 RezervăM48 x x Anularea M49

M49 x xAnularea corecţiei manuale

M50-M57 RezervăM58 x x Anularea M59

M59 x x Viteza constantă a AP

M60-M89 RezervăM90-M99 Rezervă

Caracterul funcţional al sectorului interpolat al traiectoriei (dreaptă, cerc, parabolă ori altă curbă) este determinat de funcţia pregătitoare corespunzătoare.

5

Punctul de început al fiecărui sector interpolat coincide cu punctul final al sectorului precedent, de aceea în noul cadru nu se repetă. Fiecărui următor punct de pe sectorul de interpolare care are coordonate specificate, corespunde un cadru cu adresele de deplasare pe X,Y şi Z.Pentru definirea parametrilor de interpolare se utilizează adresele I,J,K, folosite pentru definirea caracteristicilor geometrice ale curbelor (de exemplu, centrul arcului, raze, unghiuri ş.a.m.d.).În cazurile când împreună cu parametrii de interpolare este necesar de înscris un semn matematic (“+”sau“-”), el trebuie să urmeze după adresa. Dacă semnul lipseşte, se subînţelege semnul “+”.Interpolare liniară.Sectorul de interpolare liniară se defineşte într-un cadru care trebuie să conţină următoarea informaţie. - funcţia pregătitoare „G01 – interpolare liniară”, dacă ea nu a fost programată anterior.

Coordonatele punctului final, care trebuie date în valori absolute ori în creştere cu adresele de deplasare corespunzătoare (de exemplu, X,Y,Z).Interpolare circulară.Arcul circumferinţei, aflat în unul din cele 3 planuri de coordonate, se recomandă de programat într-un cadru.La programarea arcului circumferinţei într-un cadru, el trebuie să corespundă cu următoarea informaţie:

funcţia pregătitoare – “G02 – interpolare circulară după acele ceasornicului” (ori “G03 – interpolare circulară contra acelor de ceasornic”), dacă ea nu a fost programată anterior;

coordonatele punctului final trebuie să fie date în valori absolute sau în creştere cu adresele de deplasare corespunzător, de exemplu X,Y ori Z;

parametrii de interpolare cu adresele I,J,K ce definesc coordonatele centrului arcului circumferinţei în planul ales.

Planul prelucrării (funcţiile pregătitoare G17, G18, G19) şi metoda de definire a dimensiunilor (funcţiile pregătitoare G90, G91) pot fi programate atât în cadrul dat, cât şi mai înainte.Cuvintele de interpolare (I,J,K) se recomandă de programat numai în creşteri faţă de punctul iniţial, spre centrul circumferinţei, necătând la ceea că deplasările dimensionale sunt programate în valori absolute sau în creştere.Dacă interpolarea circulară trebuie realizată concomitent cu cea liniară (interpolarea liniar-circulară), atunci suplimentar la informaţia indicată în p.4.3.2., este necesar de adăugat: al treilea cuvânt de deplasări dimensionale, ce determină punctul final al deplasării dimensionale cu adresa corespunzătoare (de exemplu Z); al treilea parametru de interpolare programat cu adresa corespunzătoare ce determină deplasarea liniară la un radian al arcului (ori la o rotaţie).La utilizarea interpolării circulare se admite ca într-un cadru al programei să se programeze un arc al circumferinţei care se află într-un quadrand .Interpolare parabolicăSectorul interpolat parabolic aflat în orice plan al spaţiului se defineşte cu unul sau câteva cadre.La definirea paralelei pe sectorul de interpolare cu trei puncte, punctele intermediare şi finale trebuie să fie înscrise în două cadre, unul după altul. Primul cadru trebuie să conţină următoarea informaţie: funcţia pregătitoare - “G06- interpolare parabolică”, dacă nu a fost definită mai înainte; atunci se definesc coordonatele punctului intermediar. Al doilea cadru trebuie să conţină coordonatele punctului final. Coordonatele tuturor punctelor trebuie definite în valori absolute sau în creştere cu adresele de deplasare corespunzătoare (de exemplu, X,Y,Z)Se admite de programat sectorul de interpolare parabolic într-un cadru al programei şi cadrul trebuie să conţină următoarea informaţie: funcţia pregătitoare – “G06 – interpolare parabolică”. Dacă ea nu a fost programată mai înainte, atunci: - coordonatele punctului final trebuie definite în valori absolute sau în creşteri cu adresele de deplasare corespunzătoare (de exemplu, X,Y,Z);- parametrii de interpolare cu adresele I,J,K pot fi coordonatele punctului de intersecţie al tangentelor la parabolă.În locul punctului de intersecţie al tangentelor la parabolă pot fi utilizate în calitate de parametri de interpolare şi alte caracteristici (de exemplu, unghiul, directrisa, etc).

2.5. Codificarea funcţiilor pregătitoare

Codificarea funcţiilor pregătitoare trebuie să corespundă cerinţelor indicate în tabelul 2.2.

2.6. Codificarea prelucrării filetului

În cadrul care defineşte regimul de prelucrare a filetului trebuie să fie înscrisă următoarea informaţie: funcţia pregătitoare care determină regimul de filetare; cuvintele dimensionale pe adresa X şi (sau) Z, ce determină lungimea filetului; cuvintele pe adresele I sau K, ce determină pasul filetului, paralel cu axele de coordonate corespunzătoare.Valoarea pasului filetului trebuie definită în milimetri la o rotaţie a arborelui principal.Cuvântul Funcţia avansului la pasul constant al filetului nu trebuie programată.

6

2.7. Starea iniţială a SCCN

Se recomandă ca la conectare, de asemenea şi după realizarea funcţiilor M02 şi M03 în SCCN să se instaleze automat următoarele valori ale funcţiei pregătitoare: la conducerea după poziţie şi cea liniară: G00, G40, G80, G90, G94 – funcţia “dimensiuni în milimetri”: la conducerea după contur (în afară de MU de strunjit): G01, G17, G40, G80, G90, G94-funcţia “dimensiuni în milimetri”, la conducerea după contur pentru MU de strunjit: G01, G40, G90, G97-funcţia dimensiuni în milimetri.

7

8

4. E

XE

MP

LU

BIBLIOGRAFIE

1. Кашталян И.А., Клевзович В.И. Обработка на станках с числовым программным управлением: Справочное пособие. - Мн., :Выш. шк.: 1989. -271с.2. Маталин А.А., Дашевский Т.Е., Княжицкий И.И. Многооперационные станки. - М., : Машиностроение: 1974. - 320 с.3. Бабук В.В., Шкред В.А., Кривко Г.П. Проектирование технологических процессов механической обработки в машиностроение. Учеб. Пособие/,–Мн., Выш. шк.: 1987-255с.4. Дерябин А.А.. Программирование технологических процессов для станков с ЧПУ. Учебное пособие для техникумов. -М., Машиностроение: 1984-224с.5.Гжиров Р.И., Серебряницкий П.П. Программирование обработки на станках с ЧПУ: Справочник. -Л., Машиностроение.: Ленинградское отделение. 1990,-585 с.6.Гусев И.Т. и др. Устройства числового программного управления: Учебное пособие для технических вузов, - М., Высш. Школа: 1986. - 296 с.7. Сафраган Р.Э., Евгенев Г.Б., Дерябин А.Л. и др. Автоматизированная подготовка программ для станков с ЧПУ:(Справочник) / Под общей ред. Р.Э.Сафрагана. – Киев, Техника: 1986. - 191 с. 8.Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станков с числовым программным управлением. Часть 1. Нормативы времени. - М., Экономика: 1990-208с.9. Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станков с числовым программным управлением. Часть 2. Нормативы режимов резания. - М.,- Экономика: 1990-208с.10.Кузнецов Ю.И., Маслов А.Р., Бабков А.Н. Оснастка для станков с ЧПУ: Справочник. - 2-е изд. перераб. и доп. - М., Машиностроение: 1980. - 512 с 11. C.Picoş, O.Pruteanu, C.Bohosievici, Gh.Coman, V.Brahnă Dr.Paraschiv, L.Slătineanu, Tr.Grămescu, Al.Marin, V.Ionesii, Al.Toca, Proiectarea tehnologiilor de prelucrare mecanică prin aşchiere: Man. de proiectare în două vol. Vol.2, - Chişinău, Editura Universitas: 1992-407p.12. Касилова A., Мещерякова P. Справочник технолога -машиностроителя: В двух томах. Том 1, - Москва, Машиностроение: 1985-656 c. 13.Данилевский В.В., Гельфгат Ю.И. Лабораторные работы и практические занятия по технологии машиностроения: Учебное пособие для машиностроительных специальностей техникумов, - М., Высш. Школа: 1988. - 222 с.14. Бабук В.В., Боршай И.Л., Шкред В.А. и др Лабораторный практикум по технологии машиностроения: Учебное пособие для машиностроительных ВУЗов /./Под ред. В.В.Бабук,-Мн., Выш.школа:1983.-220 с.15. Аверченков В.И., Горленко О.А., Ильицкии И.Б. и др. Сборник задач и упражнении по технологии машиностроения: Учебное пособие для машиностроительных ВУЗов по спец. Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты Под ред. Горленко О.А.- М., Машиностроение: 1988. - 192 с.16.Вишняков В.В., Кушнир Н., Мясников Ю. Ручное программирование станков с ЧПУ:. Учебное пособие.-Кишинев, Ротопринт КПИ им.С.Лазо: 1981.-75 с.17.Вишняков В.В. Проектирование технологических процессов для станков с числовым программным управлением: Конспект лекции. Часть 1.-Кишинев, Ротопринт КПИ им.С.Лазо: 1979.-52 с.18.Вишняков В.В. Проектирование технологических процессов для станков с числовым программным управлением: Конспект лекции. Часть 2. -Кишинев, Ротопринт КПИ им.С.Лазо: 1980.-48 с.19. Чобану А.С., Морарь В.А., Технологии машиностроения. Лабораторная работа №1 ЧПУ. Разоработка тезнологической операции и управляющей программы обработки деталей на токарных станках с числовым программным управлением мод.16K20Ф3. -Кишинев, Ротопринт КПИ им.С.Лазо: 1994.-49 с.20. Чобану А.С., Морарь В.А., Технологии машиностроения.Лабораторная работа №2 ЧПУ Разоработка тезнологической операции и управляющей программы обработки деталей на сверлильных станках с числовым программным управлением мод. 2Р135Ф2.-Кишинев, Ротопринт КПИ им.С.Лазо: 1994.-25 с.

9