پروژه آموزش برنامه نویسی CNC

اختصاصی از یارا فایل پروژه آموزش برنامه نویسی CNC دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : WORD , PDF

تعداد صفحات: 124

 عنوان : آموزش برنامه نویسی CNC

SIEMENSE 840

 فهرست مطالب:
 
پیشگفتار : 1
مقدمه 3
کنترل عددی (NC ) 3
انواع برنامه ها 6
کنترل عددی مستقیم (DNC ) 6
برنامه نویسی به کمک کامپیوتر (CAPP ) 7
 
فصل اول:اطلاعات موقعیتی 8
جابه جایی نقطه صفر : 10
صفحات کاری 11
مشخص کردن محدوده کاری : 11
نقطه مبنای ماشین : 11
جابه جایی صفر قابل برنامه ریزی : 11
چرخش دستگاه مختصات : 13
ضریب مقیاس : 15
 
فصل دوم: برنامه نویسی بلوک های حرکتی 18
مختصات قطبی : 19
حرکت پیمایش سریع : 21
رزوه تراشی یک مرحله ای با گام ثابت (تراش سینومریک ) 27
قلاویز کاری  Milling )) 29
پخ زدن و گرد کردن گوشه ها : 31
 
فصل سوم:کنترل پیشروی و دوران اسپیندل 33
پیشروی 33
قفل کردن اسپیندل و یا محورهای دورانی در وضعیتی مشخص 34
پیشروی برای محورهای دورانی : 35
نرخ پیش روی بر حسب درصد : 35
بهینه کردن پیش وی در مسیرهای منحنی : 36
 
فصل چهارم:آفست ابزار -جبران شعاع ابزار 37
جبران شعاع ابزار 38
چگونگی تعیین آفست  طول ابزار : 41
آفست ابزار (تراش ) 41
 
فصل پنجم:زیر برنامه 43
فراخوانی زیر برنامه 44
 
فصل ششم:برنامه نویس پارامتری و پرش از بلوک 48
اطلاعات و توضیحات اضافی در برنامه 52
فصل هفتم:سیکل ها 53
1-سیکل سوراخ کاری تک مرحله ای  (مته مرغک زنی ) 54
2- سیکل سوراخ کاری تک مرحله ای با مکث زمانی در انتهای سوراخ 56
3- سیکل سوراخ کاری عمیق 56
9-سیکل بورینگ کاری (5 ): 67
سوراخکاری ردیفی ( HOLES1 ) 69
سیکل سوراخ کاری دایره ای ( HOLES2 ) 72
سیکل های فرزکاری 75
سیکل شیار زنی در اطراف محیط دایره  فرضی (1) 77
سیکل شیار زنی در اطراف محیط یک دایره فرضی(2) 79
سیکل شیار زنی حول یک دایره فرضی (3) 82
سیکل فرزکاری کانتور 101
سیکل های تراشکاری 105
سیکل گاه زنی ( گاه سنگ زنی ) 108
سیکل گاه زنی رزوه 115
سیکل پیچ بری 116
پیوست 121
منابع 124
 
 

پیشگفتار :
بعد از دهه هفتاد میلادی استفاده از ماشین های کنترل عددی در صنایع بسیار متداول  شده است که از مزایای عمده آن دقت و تکرار پذیری در تولید ،کاهش زمان تولید و هزینه های آماده سازی برای تولید ،افزایش بازده ماشین ابزار را می توان نام برد .این تحول تکنولوژی بیشتر به واسطه اختراع و توسعه کنترل  عددی بوده است ،چنانکه ترکیب کلی این ماشین ابزارها تغییرات چندانی در دهه اخیر نداشته است .اصولا این تحول تکنولوژی ماشین ابزار در دهه های اخیر بیشتر مدیون توانایی کنترل عددی است که به آنها داده شده است که البته منجر به تغییرات اساسی در روش تولید و هزینه های تولید شده است .پیشرفت کنترل کننده های مختلف به خصوص siemense باعث رشد سریع ماشین های کنترل  عددی در صنایع شده است .
پروژه حاضر مربوط به برنامه نویسی به زبان M ,G  کدی در سیستم کنترل siemense می باشد.
با توجه به این که کتاب های موجود درباره برنامه نویسی با siemense   بیشتر به مطالب کلی پرداخته و از ارائه تمامی G  کدها و  M  کدها و سیکل های مربوط به سیستم کنترل  siemense  خودداری کرده اند ،این پروژه سعی در ارائه هر چه بیشتر  G  کدها  ,   وM  کدها و سیکل های مورد استفاده  در سیستم کنترل  Siemense را دارد .
با توجه به این که عموم دانشجویان یکسری اطلاعات درباره ی ماشین های  CNC  دارند .بنابراین از بیان توضیحات اضافی مانند انواع سیستم کنترل ،تعیین محورهای مختصات با استفاده از قاعده دست راست و غیره ...که در اکثر کتب وجود دارد خودداری شده و به اصل مطلب پرداخته شده است .



 مقدمه

کنترل عددی (NC )
همان طور که پیش از این هم توضیح داده شد  NC  تکنیکی است که از طریق دستورات کدهای حرف-عدد عملکرد ماشین را کنترل می کند .کدهای دستور در بلوک هایی که اطلاعاتی در آنها وجود دارد به ماشین داده می شود .هر بلوک توسط ماشین به صورت یک دستور برای انجام یک عملیات واحد ،تفسیر می شود .برای مثال یک بلوک دستوری می تواند به یک ماشین  NC  دستور دهد با یک نسبت اسپیندل به طول مسیر و جهت حرکت در قطعه کار ،و سرعت اسپیندل و سرعت پیشروی ثابت حرکت کند .
یک برنامه  NC  مجموعه بلوکهای دستوری است که به ماشین فرمان می دهد تا وظیفه خاصی را به انجام برساند. بخش عمده ای از این وظیفه مربوط به تراشکاری کامل یک قطعه مهندسی است. به این شکل از برنامه  NC  ،جز برنامه (part program )می گویند .یکی از اجزای اصلی ترکیب فرایند  CAD CAM  است. ماشینهای  NC  معمولی ،اطلاعات از پیش تعریف شده راجع به قطعه ندارند و باید به طور دستی به آنها داده شود. در مدلهای قدیمی معمولا این اطلاعات به صورت نوارهای پانچ وارد می شد. کار از یک برگ کاغذ نقشه و یک طراحی از قطعه مورد نظر برای تولید شروع می شود و برنامه نویس بلوکهای برنامه را برای عملیات ماشینکاری با دست مینویسد .
تا اینجای کار، در خارج از ماشین  NC   انجام می شود. اطلاعات برنامه (کاراکتر های حرفی، عددی یا نشانه ای، به واسطه صفحه کلید و توسط یک مبدل روی نوارهای کاغذی به صورت سوراخهای پانچ وارد برنامه می شود .هر خط از این سوراخها حاوی یک داده به شکل دودویی (بانیری )است. هنگام پانچ  هر برنامه، کاغذ پانچ به تدریج از ماشین خارج می شود و به واحد کنترل ماشین  NC  ( Machine Control Unit=MCU )وارد می شود .حافظه ای در کار نیست ، MCU  فقط می تواند یک بلوک دستورات را بخواند و در لحظه دستور را اجرا کند .هر تعداد از یک نوع قطعه که بخواهیم ،با استفاده از همین رشته نوار پانچ قابل تکرار است و برای استفاده مجدد در آینده می توان آن را در جایی محفوظ داشت .
ماشینهای  CNC  بر پایه اصول اولیه  NC  های معمولی ساخته شدند. در عین حال برنامه های ذخیره شده کامپیوتری را برای اجرای توابع اولیه  NC ،به طور اختصاصی به کار می گیرند. کامپیوتر در سازمان واحد کنترل ماشین جا گرفته و اجازه می دهد برنامه ها از طریق نرم افزارشان به وجود آیند و در حافظه ذخیره شوند .روش اصلی ایجاد برنامه در  CNC ،ورود دستی اطلاعات  ( Manual Data Input=MDI )نامیده می شود که مانند کامپیوترهای  PC ،شامل وارد کردن دستورات از طریق صفحه کلید می باشد و به ماشین  CNC  متصل شده است .
برنامه  CNC  از لحاظ فرمت، فرقی با  NC  ندارند. بلوکهای دستوری حرف-عدد در صفحه کلید کامپیوتر تایپ می شوند همانطور که در ماشین پانچ انجام می شود. کامپیوتر  CNC  دستورات حرف –عدد را به سیگنالهای پالس باینری تبدیل می کند که بر اساس استاندارد کدهای  ASCII/ISO  یا  EIA  ماشینهای  NC  شکل گرفته اند. پس از یک بار نوشتن برنامه هر چند مرتبه که لازم باشد رجوع به حافظه، اجرا می شود .بیشتر سیستمهای  CNC  نوین برنامه ها را روی کاستهای مغناطیسی یا روی  فلاپی دیسکها ذخیره می کنند .
به طور کلی مزایای  CNC  نسبت به  NC  به صورت زیر است :
الف) می توان برنامه ها را پس از وارد کردن به طور مستقیم روی واحد ماشین تصحیح و بازنویسی کرد.
ب) کل برنامه در حافظه کامپیوتر ذخیره شده و به عنوان یک سیکل کامل تولید به جای اجرا ی تکی بلوکها (پس از خواندن و تحلیل و اجرای هر کدام )در نظر گرفته می شود. در  CNC  های  متداول امروز پس از زدن کلید اجرا (به اصطلاح  NC  کردن )و پیش از اینکه هر بلوک اجرا شود، واحد کنترل تا ده بلوک بعدی برنامه را بررسی می کند و نتیجه محاسبات مربوط در حافظه ذخیره می شود و در صورتی که ایرادی (از لحاظ منطق ریاضی، محدوده کار کاشین یا ساختار برنامه )در برنامه وجود داشته باشد ،آن را مشخص می نماید و این اشتباه را به صورت هشداری در بالای  صفحه نمایش (Monitor )نشان میدهد. در حالی که در ماشینهای نوار خوان هیچ تحلیل یا کنترلی روی بلوکهای بعدی که هنوز توسط نوار خان خوانده نشده است، وجود ندارد .
پ) برای اجرای هر چند مرتبه یک برنامه ،به صورت پشت سر هم ،فقط یک بار بارگذاری آن کافی است.
ت)نرم افزار CNC ،شامل گزینه های خودکار ی برای ماشینکاری از طریق اجرای دستورات ساده است .
ث)برنامه های  CNC  می توانند شامل زیر برنامه هایی برای تکرار بخشی از برنامه باشند .یک بار نوشته می شوند و ممکن است چند بار از طریق دستوراتی خاص در برنامه احضار و اجرا شوند .این قابلیت امکان حذف اطلاعات تکراری را برای برنامه نویس فراهم کرده است .
ج)نرم افزار  CNC   ،جبران ابزار را ساده کرده است به طوری که اجازه می دهد طول و شعاع ابزار در فرایند تولید یک قطعه تغییر کند .
چ)می توان شکلهای مشابه را در برنامه های پارامتری  CNC تعریف کرد و برای هر مورد به راحتی تغییرات لازم در ابعاد را وراد نمود .
ح)در  CNC ،امکان مبادله مستقیم اطلاعات با سیستمهای کامپیوتری دیگر فراهم شده است. نظیر پایگاه اطلاعاتی  CAD ،کامپیوترهای میزبان کنترل عددی مستقیم ( DNC )و سیستمهای مدیریت تولید به کمک کامپیوتر یا CAMP (Computer Aided Production Management )
انواع برنامه ها
1-سیکلهای ثابت ( canned Cycles ): زیر برنامه های خودکاری هستند که در حافظه سیستم وجود دارند (به نظر سازندگان بستگی دارد )این فرایندها داده های متغیری را می پذیرند و با استفاده از انها ،در وقت و انرژی صرفه جویی می شود .اگر لازم باشد  پس از تنظیم این برنامه ها مطابق داده های مدنظر برنامه نویس ،به کمک کدهای خاصی در برنامه اصلی در مرحله مربوط احضار و اجرا می شوند .طبیعت این برنامه ها بستگی به کاربرد  CNC  دارد .
2-حلقه های برنامه: برای به حداقل رساندن زحمت نوشتن مراحل متعدد برخی از برنامه ها کاربرد دارند. مثلا تعریف تعدادی سوراخ برای دریل کاری که در یک راستا و با یک فاصله از هم قرار دارند. این برنامه ها دارای کدهای شرطی برای  پرش در جهت ابتدا یا انتهای برنامه هستند .این ویژگی به منظور تکرار در اجرای دستوراتی ،پس از هر بار افزایش ثابت در یک متغیر در محدوده تعیین شده مفید است .تعریف چند حلقه در هم در صورت عدم خطای منطقی امکان پذیر است .
3-ماکرو ( Macro ): همانند نرم افزار  CAD  یک برنامه  CNC ،زیر برنامه ای است که تعدادی عملیات رد ارتباط با یک دستور خاص اجرا می کند. ماکروهای  CNC  همانند حلقه ها برای کنترل عملیات تولید تکراری به کار برده می شوند .برنامه های ماکرو توسط سازنده در حافظه وارد شده اند .
برخلاف حلقه ها یک ماکرو در خارج از ساختار اصلی برنامه قراردارد و بر حسب نیاز در هر مرحله ای از برنامه فراخوانی و اجرا می شود .ماکروهای پارامتری برای تولید شکلهای تکراری صور مشابه اما ابعاد و ویژگیهای متفاوت کاربرد دارند .
کنترل عددی مستقیم (DNC )
ورود اطلاعات به صورت دستی از صفحه کلید  CNC  در مقایسه با اینکه برنامه از پیش تعیین شده ای به ماشین داده شود محدودیتهای فراوانی دارد .در یک سیستم  DNC  برنامه می تواند در یک کامپیوتر میزبان ( Host computer ) به طور مستقیم اطلاعات را به  cnc  منتقل می کند به وجود آید .در این روش ماشینهای  CNC  متعددی به یک کامپیوتر میزبان متصل شده و برنامها از طریق همان کامپیوتر میزبان به ماشینها ارسال می شوند . DNC  به طور خاص به برنامه نویسی به کمک کامپیوتر و شبیه سازی گرافیکی از فزایندهای تولید می پردازد .همچنین کامپیوتر میزبان اطلاعات را از طریق یک پایگاه اطلاعاتی ،از دیگر سیستمهای کامپیوتری مانند  CAD  و مدیریت تولید دریافت می کند.  DNC   در سیستم  CAD CAM  به هم پیوسته و یک سازمان ساخت یکپارچه کامپیوتری ( Computer Integrated Manufacturing )عضوی حیاتی است .
برنامه نویسی به کمک کامپیوتر (CAPP )
DNC  متعهد به وارد کردن کدهای زبان برنامه به کامپیوتر میزبان است ،برنامه ها پشت سر هم با یک شبکه  CAD CAM  مستقیم یا با بسته نرم افزاری  CAPP  پدید می آیند. CAPP  عموما فرمهای زبان ساده شده ،تکنیکهای گرافیکی ،یا ترکیبی از این دو را به خدمت می گیرد. برنامه نویسی گرافیکی در صفحه نمایش  VDU (visual Disply Unit )نشان داده می شود و اغلب بر پایه کنترل عددی گرافیکی ( Graphical Numerical Control=GNC )استوار است .
سیستمهای گرافیکی می توانند تقریبا شبیه سازی دینامیکی مسیر ابزار و اطلاعات تولید، نظیر دفعات اجرای سیکل را تامین کنند. نرم افزار  CAPP  می تواند تسهیلات و امکانات بیشتری از قبیل قابلیت انجام محاسبات مثلثاتی پیچیده را فراهم نماید .
ویژگیهای فرمت  CAPP  به شرکتی که بسته نرم افزاری را می نویسد مربوط می شود .به هر حال بیشتر این بسته نرم افزاری بر اساس سیستم  APT  هستند و برای یک دسته از کامپیوترها و ماشینهای  CNC  سازگارند . APT  به طور موثر هم یک سیستم برنامه نویسی و هم یک زبان سطح بالاست .





فصل اول

                                                                    
اطلاعات موقعیتی



در این بخش با دستوراتی که به صورت نرمال در ابتدای هر برنامه  CNC ظاهر می شود آشنا میشویم.

 سیستم های اندازه گیری مطلق و افزایشی ( G90/G91 )
سیستم اندازه گیری مطلق :
G90
  یا
 
 سیستم اندازه گیری افزایشی
 G91  
 یا
 
نکات :
1-در سیتم مطلق، همه ی اندازه گیری ورودی نسبت به صفر ثابتی (مثلا صفر قطعه کار )سنجیده می شود .
2-در سیستم افزایشی ،مقدار عددی ،برای حرکت به نقطه بعدی با در نظر گرفتن مختصات مکانی فعلی محاسبه می شود .
3-تفاوت  G91 ,G9o  با  AC , IC  این است که G91 ,G9o  پایدار ( Model )هستند اما    IC  و  AC   پایدار نیستند .
4-یکی از کاربردهای  AC,IC  این است که فرض کنید  G91  فعال باشد حال اگر بخواهید در یک ویا چند محور به صورت مطلق حرکت کنید با وارد کردن دستور  AC  حرکت به صورت مطلق خواهد بود اما با این شرط که فقط در همین خط اجرا می شود .

سیستم ورودی متریک و اینچی :
 G70 : ورودی اینچی
 G71: ورودی متریک
نکات : در صورتی که هیچ کدام از این دو تابع در برنامه نیایند، سیستم کنترل به طور اتوماتیک واحد متریک را انتخاب می کند .
2-هر دو کد مدال هستند .


نقطه مبتنا و جابه جایی نقطه صفر
برای اینکه سیستم کنترل برنامه را اجرا کند باید بداند ابعاد و اندازه ها و طول های حرکتی که در برنامه تعریف شده است را نسبت به چه مکانی حساب کند ،برای این منظور باید به گونه ای نقطه صفر ماشین با نقطه صفر قطعه  منطبق گردد .
انواع نقاط صفر در ماشینهای  CNC  عبارتند از :
1-نقطه رفرنس (نقطه مرجع )(R ): نقطه ای که به منظور کالیبره کردن سیستم اندازه گیری ماشین  CNC  تعریف شده است .نقطه مرجع در فاصله مشخصی نسبت به نقطه صفر ماشین قرار گرفته است که این فاصله در سیستم کنترل ثبت شده است در هنگام روشن کردن دستگاه، ماشین قادر به شناسایی موقعیت خود نیست. با رفتن به این نقطه و قرار گیری در آن سبب می شود که ماشین موقعیت خود را نسبت به صفر ماشین پیدا کند .
2-نقطه صفر ماشین : این نقطه محل صفر محورهای ماشین است به عبارت دیگر از این نقطه به عنوان مبدا مختصات برای حرکت محورها استفاده می کنیم .این نقطه مقابل جابه جایی نمی باشد که با علامت    نشان می دهیم .

3-نقطه صفر قطعه کار (W ):  از این نقطه ، برنامه نویس برای نوشتن برنامه با توجه به نوع اندازه گیری روی نقشه استفاده می کند .این نقطه قابل تغییر است .آن را با علامت نشان می دهند .
تذکر: برنامه نویس باید با استفاده از کدهای انتقال نقطه صفر ،صفر قطعه و صفر ماشین را یکی کند.
4-نقطه صفر ابزار (T ): این نقطه مرکز ابزار گیر به حساب می آید و تمام جابه جایی مربوط به ابزار از این نقطه محاسبه می شود و بنابراین تصحیح طول و شعاع ابزار ر راستای هر یک از محورهای  X,Y,Z  نسبت به این نقطه محاسبه می شود و آن را با علامت     نشان می دهند .

جابه جایی نقطه صفر :
فراخوانی :
G54, G55, G56 , G57 , G505...G599
غیر فعال :
G53 ,SUPA , G153  


نکات :
1- برای جابجایی نقطه صفر (فاصله میان نقطه صفر قطعه کار و صفر ماشین )از کدهای فراخوانی بالا استفاده می شود .
2-کدهای G54 تا G57 به صورت پیش فرض در سیستم کنترل وجود دارد که میتوان با مراجعه به Work offset آنها را به دلخواه تغییر داد.
3-کدهای  G599 G505….. به صورت اضافه هستند یعنی در سیتم کنترل وجود ندارد و اپراتور می تواند با توجه به شرایط، آنها را تعریف کرده و در برنامه فراخوانی کند .
4-کد  G53  برای غیر فعال کردن کدهای جابه جایی نقطه صفر به کار می رود .
بدین معنی که فقط اجازه می دهد کدهای فراخوانی جابه جایی نقطه صفر در برنامه مورد نظر اجرا شود و این دستور  اجازه انتقال نقطه صفر در برنامه های دیگر را نمی دهد. این کد مدال نیست .
5-کد: SUPA  این کد همانند  G53عمل کرده و علاوه بر آن می تواند برای غیر فعال کردن جابه جایی دستی ،جابه جایی صفر خارجی و  PRESET OFFSET   به کار می رود .این کد نیز مدال نیست .
6-اگر کد  G153  در هر خطی از برنامه نوشته شود باعث کنسل شدن کدهای فراخوانی شده و نقطه صفر را به نقطه صفر ماشین برگرداند .

صفحات کاری
G17 صفحه xy  
G18  صفحه  XZ  
G19  صفحه  YZ  
نکته :
این توابع مدال هستند. پیش فرض سیستم  G17  می باشد .

مشخص کردن محدوده کاری :
به کمک کدهای زیر میتوان فضای کاری را برای حرکت ابزار تعیین کرد بصورتی که حرکت ابزار در فضای مربوطه صورت گرفته و براده برداری کند.این کدها بیشتر به جهت حفاظت و از بین بردن خطای ناشی از برنامه نویسی به کاری می رود .
G25 X….Y….Z….. (در یک خط جداگانه برنامه نویسی شود )
G26  X…Y….Z…… (در یک خط جداگانه برنامه نویسی شود )

نکات :
1-G25  حداقل محدوده کاری را مشخص می کند .
2-G26  حداکثر محدوده کاری را مشخص می کند .
3-از کد "WALEMON"  برای فعال سازی محدوده کاری استفاده می شود .البته این کد به صورت پیش فرض فعال می باشد .
4- از کد    "WALIMOF"  برای غیر فعال کردن محدوده کاری  استفاده می شود .