A CNC-fúrógépek programozásának alapjai

Miért fontosak a programozási készségek a CNC-fúrásnál

A programozás az a nyelv, amellyel egy CNC fúrógépet vezérelnek. Programozás nélkül a gép csupán fém és motorokból áll. Programozással viszont egy olyan pontossági eszközzé válik, amely ezer alkalommal is ugyanabba a helybe fúrhat ugyanazt a furatot. Azoknak a gyártóüzemeknek, amelyek bányászati hengerhengereket, autóipari tengelyeket vagy hidraulikus rudakat készítenek, a programozási készség közvetlenül befolyásolja a ciklusidőt, az eszközélettartamot és a alkatrészminőséget. Egy rosszul írt program esetleg eszköztörést, selejtet vagy akár gépütközést is okozhat. Egy jól megírt program képes a ciklusidőt felére csökkenteni, és olyan tűréseket betartani, amelyekkel visszatérő ügyfeleket biztosít. Az alapok nem bonyolultak, de helyesen kell elsajátítani őket. Minden olyan gépkezelő, aki érti a G-kódot, a koordinátarendszert és az eltolásokat, értékesebbé válik a gyártóüzem számára. Ezért érdemeljük meg a programozási alapok komoly figyelmét.

A koordinátarendszer és a G-kód megértése

A CNC-programozás központjában a koordináta-rendszer áll. A gépnek tudnia kell, hol helyezkedik el az alkatrész, és hova kell a szerszámnak eljutnia. A legtöbb CNC-fúrógép Descartes-féle koordináta-rendszert használ az X, Y és Z tengelyekkel. A Z tengely általában a mélységet szabályozza. Az X és Y tengelyek az alkatrész pozícióját határozzák meg. Egy munkadarab-eltolás (work offset) azt jelzi a vezérlésnek, hol található az alkatrész nullapontja. Egy szerszámeltolás (tool offset) azt adja meg a vezérlésnek, milyen hosszú a szerszám. A G-kód a parancskészlet. A G00 gyorsan mozgatja a szerszámot egy adott pozícióba. A G01 egyenes vonalú mozgást végeztet a szerszámmal meghatározott előtolási sebességgel. A G81 egy egyszerű fúrási ciklus. A G83 egy mély furatokhoz alkalmazott szakaszos fúrási ciklus (peck drill cycle). Az M-kódok a forgószár (spindle) bekapcsolását, a hűtőfolyadék (coolant) bekapcsolását és a szerszámcsere műveletét kezelik. Kétszerszámos vagy kétforgószáras gépnél a programozónak egyszerre két szerszámot vagy két forgószárat is kezelnie kell. Ez növeli a bonyolultságot, de gyorsítja is a folyamatot. Ezeknek az alapelveknek a megértése a megbízható gyártás első lépése.

Szerszámeltolások és munkadarab-el tolások biztonságos beállítása

A szerszámmozgatási és a munkadarab-mozgatási eltolásoknál történik sok ütközés. Egy helytelen eltolás a szerszámot a befogóba vagy az állványba vezetheti. Ezért a biztonságos programozás a pontos méréssel kezdődik. Érintse meg minden szerszámot egy ismert felületen. Jegyezze fel az eltolási értékeket. Ellenőrizze a munkadarab-elmozdulást egy próbafuttatással a munkadarab felett. Használja az egyes blokkok futtatását (single block) és a száraz futtatást (dry run) az útvonal ellenőrzéséhez. Hidraulikus kettős orsós CNC esztergánál a befogóerőnek és a munkadarab helyzetének stabilnak kell lennie a program futtatása előtt. Ha a munkadarab elmozdul, az eltolás értelmetlen. A tapasztalt programozók gyakran biztonsági blokkot írnak a program elejére. Ez a blokk tartalmazhat forgási sebességkorlátozást, előtolási sebességkorlátozást és olyan szerszámcserére szolgáló pozíciót, amely biztosan távol van a munkadarabtól. Ezek a szokások nem választhatók ki. Az eltérés a termelékeny műszak és a költséges baleset között ezeket jelentik.

Ciklusidő optimalizálása kettős orsós és kettős fejes gépekkel

A ciklusidő pénz. Egy kettős orsóval vagy kettős fejjel felszerelt CNC-fúrógép egyetlen rögzítési művelettel is feldolgozhatja egy tengely mindkét végét. Ez kiküszöböli a második rögzítési műveletet, és csökkenti a kezelési időt. Azonban a programozásnak meg kell egyeznie a géppel. A programozónak el kell döntenie, hogy melyik orsó melyik műveletet végzi. Ki kell egyensúlyozniuk a terhelést, hogy az egyik orsó ne várakozzon a másikra. Koordinálniuk kell a szerszámváltásokat és a hűtőfolyadék-parancsokat. Automatikus betáplálással és kiürítéssel felszerelt gépnél a programnak a robotot vagy betáplálót is szekvenciálisan vezérelnie kell. Az előre definiált ciklusok segítenek. A szakaszos fúrás segít a forgácsok eltávolításában és a szerszám-törések elkerülésében. A nagynyomású hűtőfolyadék segít a mély furatoknál. A cél az, hogy az orsó minél hosszabb ideig vágjon. Minden másodperc levegőben történő forgácsolás egy másodperc elvesztett profit. Azok a gyártóüzemek, amelyek ezt az egyensúlyt elsajátítják, akár kétszeres teljesítmény-növekedést érnek el egyorsós gépekhez képest.

Valós példa a gyártóüzemből

Egy nehézgép-gyártó üzlet problémába ütközött. Két külön kézi fúrógépen fúrták a bányászati hengerek hosszú tengelyeit. Minden tengelyhez két beállításra volt szükség. A párhuzamosság nem volt egyenletes. A selejtarány magas volt. A szakértő munkás nyugdíjba közeledett. Az üzlet berendezett egy kétfejes CNC-fúrógépet hidraulikus rögzítéssel. Az első programot egy fiatal műszaki szakember írta, aki a helyi műszaki főiskolán tanulta meg a G-kódot. Először egyszerű G81 ciklust használt mindkét végén. Ezután mélyebb furatokhoz peck-ciklust (G73) adott hozzá. A munkadarab eltolását egyszer állította be, és ugyanazt az eltolást használta mindkét végén. Szárazfutást végezett a szerszámmal a munkadarab felett. Ezután egyetlen darabot gyártott, és a furatok pozícióját koordináta-mérő géppel ellenőrizte. Az eredmények jók voltak. A ciklusidő tizenkét percről öt percre csökkent. A selejtarány majdnem nullára csökkent. Az üzlet most már részben felügyelet nélkül üzemelteti a gépet a műszak egy részében. Ez a programozási alapok helyes alkalmazásának ereje.

Együttműködés a Hengxing-gyel a programozás és a gyártási támogatás területén

A jó programozás jó felszerelést igényel. A Shandong Hengxing Heavy Industry Technology Co., Ltd., amelyet Hengxing néven ismernek, CNC kettős fejes esztergákat, CNC kettős fejes fúrógépeket és kétoldalas automatikus marógépeket gyárt. A Hengxing bányászati, autóipari, űrkutatási és precíziós gépipari ügyfeleket szolgál ki szigorú minőségirányítási rendszerrel. A cég az első folyamatmegbeszéléstől kezdve a prototípus-tesztelésen és a tömeggyártáson át támogatja ügyfeleit. Azoknak a műhelyeknek, amelyeknek egy tengely mindkét végét nagy pontossággal és alacsonyabb munkaerő-költséggel kell fúrniuk, a Hengxing olyan konfigurációt javasolhat, amely illeszkedik a megmunkálandó alkatrészhez és a költségvetéshez. Több mint harminc országot érintő külföldi szervízhálózattal – ideértve Hollandiát, Brazíliát, Kanadát, Indiát, Indonéziát, Vietnámot és Törökországot – a Hengxing hosszú távú műszaki tanácsadást és átlátható pótalkatrész-ellátást nyújt. A programozás alapjai az alap. A megfelelő gép és a megfelelő partner ezt az alapot versenyelőnybé teszi.