ZAVRŠNI RAD - repozitorij.fsb.hrrepozitorij.fsb.hr/2420/1/13_09_2013_zavrsni.pdf · obrade...

download ZAVRŠNI RAD - repozitorij.fsb.hrrepozitorij.fsb.hr/2420/1/13_09_2013_zavrsni.pdf · obrade kućišta elektromotora [13].....32 Slika 25. MAG NBH 630 5X [13 ...

If you can't read please download the document

Transcript of ZAVRŠNI RAD - repozitorij.fsb.hrrepozitorij.fsb.hr/2420/1/13_09_2013_zavrsni.pdf · obrade...

  • Sveuilite u ZagrebuFakultet strojarstva i brodogradnje

    ZAVRNI RAD

    Marko Budimir0035172216

    Zagreb, 2013

  • Sveuilite u ZagrebuFakultet strojarstva i brodogradnje

    ZAVRNI RAD

    Voditelj rada: Student:Prof.dr.sc. Damir Ciglar Marko Budimir

    0035172216

    Zagreb, 2013

  • Izjavljujem da sam ovaj rad radio samostalno, sluei se znanjem steenim tijekom studija i koristei navedenu literaturu.

    Ovom prilikom bih elio zahvaliti:

    Voditelju rada Prof. dr.sc. Damiru Ciglaru na strunim savjetima i pomoi tijekom izrade zavrnog rada.

    Posebno bih elio zahvaliti svojoj obitelji na potpori i pomoi kako tijekom izrade ovog rada, tako i tijekom cijelog studija.

    Takoer zahvaljujem svojim kolegama i prijateljima na potpori i pomoi tijekom

    svih ovih godina studiranja.

    I

  • II

  • SADRAJSADRAJ....................................................................................................................IIIPOPIS SLIKA..............................................................................................................IVPOPIS TABLICA.........................................................................................................VISAETAK...................................................................................................................VIISUMMARY................................................................................................................VIII1.UVOD.........................................................................................................................12.POVIJEST OD GLODALICE DO VIEOOSNOG OBRADNOG CENTRA................53.VIEOSNI GLODAI OBRADNI CENTRI...............................................................10

    3.1Prednosti vieosne obrade.................................................................................124.VRSTE GLODAIH OBRADNIH CENTARA...........................................................14

    4.1Horizontalni glodai obradni centri.....................................................................144.2Vertikalni glodai obradni centri.........................................................................164.3Vieosni glodai obradni centri..........................................................................18

    4.3.1etveroosni glodai obradni centri......................................................................................184.3.2Peteroosni obradni centri....................................................................................................194.3.3Vieosni obradni centri sa est i vie osi............................................................................35

    5.UPRAVLJAKE JEDINKE.......................................................................................386.POSTPROCESOR...................................................................................................39

    6.1Post procesor u primjeni....................................................................................617.ZAKLJUAK.............................................................................................................658.LITERATURA...........................................................................................................66

    III

  • POPIS SLIKASlika 1. Prikaz orjentacije translacijskih X,Y,Z osi kod vertikalnog glodaeg alatnog stroja[1]..........................................................................................................................2Slika 2. Prikaz orjentacije X,Y,Z pravocrtnih osi kod horizontalnog glodaeg alatnog stroja[2] .........................................................................................................................2Slika 3. Prikaz orjentacijskih X,Y,Z i rotacijskih A,B,C osi [3]........................................3Slika 4.Usporedan prikaz pridruenih osi kod troosnog (XY stol) i kod vieoosnog glodaeg alatnog stroja (nagibni stol)[4].......................................................................4Slika 5. Tipian univerzalan glodai alatni stroj s poetka 20.st.[5]..............................7Slika 6. Modul okretno nagibni stol tvrtke Haas[6]......................................................11Slika 7. Vieosna obrada turbine na vertikalnom glodaem obradnom centru [8].....13Slika 8. Hurco HMX400 [9]..........................................................................................14Slika 9. Haas ES5-4T HMC [6]....................................................................................15Slika 10. Deckel Maho DMC635V [10]........................................................................16Slika 11. Haas VF 5 VMC [6].......................................................................................17Slika 12. Makino a61nx [11]........................................................................................18Slika 13. Obrada impelera na izvedbi s okretnim stolom i nagibnom glavom vretena [8].................................................................................................................................20Slika 14. Hurco VMX42SR [9].....................................................................................21Slika 15. Deckel Maho DMU 125 FD duoblock [10]....................................................22Slika 16. RemaControl Newton Big T5 [5]..................................................................23Slika 17. Obrada impelera na stolu peteroosnog glodaeg obradnog centra s A i C okretno nagibnim stolom[8].........................................................................................24Slika 18. Okuma MU-500V [14]...................................................................................25Slika 19.Spinner VC560 [20].......................................................................................26Slika 20.Feeler B-800 5AX [20]...................................................................................27Slika 21. Vieosna obrada na BC okretno nagibnom stolu [10]..................................29Slika 22. Deckel Maho DMU 50V [10].........................................................................29Slika 23. Iyoti K2X 8 [20].............................................................................................30Slika 24. Mogue rotacije glave vretena obradnog centra MAG NBH 630 5X prilikom obrade kuita elektromotora [13]...............................................................................32Slika 25. MAG NBH 630 5X [13].................................................................................33Slika 26.Belotti FLA 4018 [20].....................................................................................34Slika 27. EMMEDUE Galaxy [20]................................................................................34Slika 28. Obrada na esteroosnom obradnom centru i Makino MXX2013VG [11].....35Slika 29. Fidia KR199 [20]...........................................................................................36Slika 30. Ilustracija programiranja [18].......................................................................40Slika 31. Deckel Maho DMU 50V................................................................................41Slika 32. Ilustracija toka programiranja [19]...............................................................42Slika 33. Poetni prozor Post builder aplikacije [19]..................................................43Slika 34. Prozor za odabir vrste alatnog stroja i upravljanja [19]................................44Slika 35. Prozor za definiranje osnovnih parametara alatnog stroja [19]....................46Slika 36. Prozor za odreivanje paramatara rotacijskih osi [19]................................49Slika 37. Prozor za podeavanje smjera rotacija osi[19]..........................................52Slika 38. Prozor za odreivanje smjera rotacije etvrte osi [19].................................52Slika 39. Prikaz kinematike DMU50V [16]..................................................................53Slika 40.Prozor s karticom za definiranje programa i putanje alata [19].....................54

    IV

  • Slika 41. Prozor s karticom za podeavanje programa prema upravljanju alatnog stroja [19].....................................................................................................................55Slika 42.Prozor za definiranje gibanja alata [19]........................................................57Slika 43. Prozor s definiranim ciklusi[19].....................................................................58Slika 44.Prozor za definiranje funkcija na kraju programa [19]...................................59Slika 45. Prozor za definiranje virtualnog NC kontrolera [19].....................................60Slika 46. Slika ekrana sa simulacijom obrade u Siemens NX 8 CAD/CAM softveru61Slika 47. Slika s detaljnijmi prikazom simulacije glodanja depa na obratku.............62

    V

  • POPIS TABLICATablica 1. Popis varijanti zapisa izlaznih podataka....................................................48

    VI

  • SAETAK

    Glodai obradni centri su samostojei visokoautomatizirani numeriki

    upravljani alatni strojevi kojima je dodana automatska izmjena alata i spremite

    reznog alata. Svrstavaju se u vieoperacijske alatne strojeve jer ih karakterizira

    koncentracija razliitih operacija u jednom stezanju sirovca. Osim glavnog rotacijskog

    gibanja reznog alata, u poetku razvoja su imali samo tri pravocrtna posmina

    gibanja u osima X, Y, Z, odnosno imali su troosno simultano upravljanje.

    Dodavanjem dodatnih rotacijskih osi nastali su vieosni glodai obradni centri.

    Njihova pojava dovela je do vee fleksibilnosti prozvodnih sustava, preciznije i bre

    obrade, te naglog razvoja CAD/CAM softvera.

    U radu je isprogramiran i objanjen postprocesor za peteroosan alatni stroj te

    obraen tijek razvoja vieosnih glodaih obradnih centara, karakteristike troosnih i

    vieosnih glodaih obradnih centara i podruja njihove primjene.

    Kljune rijei : vieosni glodai obradni centar, fleksibilni obradni sustavi, numeriko

    upravljanje, vieosni postprocesor.

    VII

  • SUMMARY

    Milling machining centers are highly automated standalone numerically

    controlled tooling machines with the addition of automatic tool change and storage.

    Milling machining centers are put into a multioperational tooling machines because

    they are characterized by the concentration of different operations in a single

    clamping metal stock. In addition to the main rotational motion of the cutting tool, in

    the beginning they had only three rectilinear sliding movement of the axes X, Y, Z,

    and had triaxial simultaneous control.

    Adding additional axes multiple axis milling machining centers were created.

    Their appearance has led to greater flexibility of production systems, more accurate

    and faster processing, and rapid development of CAD / CAM software.

    The work has a programmed and explained postprocessor for five axis tooling

    machine and processed the development of multi-axis milling machining centers,

    features triaxial and multi-axis machining centers and their areas of application.

    Key words : multi-axis milling machining center,flexible machning center,numerical

    control, muti-axis postprocessor.

    VIII

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    1. UVODGlodai obradni centar je numeriki upravljani alatni stroj kojemu je dodana

    automatska izmjena alata, te u automatskom ciklusu i jednom stezanju obrauje sve

    slobodne povrine obratka. Namijenjen je za obradu prizmatinih obradaka

    prvenstveno glodanjem, a mogue je buenje i bruenje. Obradnom centru osim

    obavezne automatske izmjene alata moe biti dodana i automatska izmjena pribora.

    Ovisno o opremljenosti, glodai obradni centar moe raditi djelomino bez nazonosti

    operatera, osobito ako mu je pridodano spremite paleta, prema literaturi [1].

    Sloene operacije obrade omoguuje automatska izmjena alata i pribora.

    Izmjena alata ne ovosi o volji posluitelja i traje od dvije do pet sekundi. Spremite

    alata moe biti iznad alatnog stroja, sa strane jednostrano ili obostrano, te pored

    alatnog stroja. To su tzv. lanana spremita kojih moe biti i vie, s ukupno od 30 do

    180 mjesta za alate.

    Glodai alatni strojevi odnosno glodai obradni centri koriste tri translacijske

    osi X,Y,Z ija orijentacija u prostoru ovisi o poloaju glave glavnog vretena. Zbog

    toga razlikujemo dvije glavne skupine glodaih alatnih strojeva, vertikalni, slika 1, i

    horizontalni, slika 2, glodai alatni stroj. Os Z je uvijek orjentirana u smjeru glave

    glavnog vretena.

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 1

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    Slika 1. Prikaz orjentacije translacijskih X,Y,Z osi kod vertikalnog glodaeg alatnog stroja[1]

    Slika 2. Prikaz orjentacije X,Y,Z pravocrtnih osi kod horizontalnog glodaeg alatnog stroja[2]

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 2

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    Te tri translacijske osi mogu biti pridruene stolu, glavnom vretenu ili npr.

    njihovom kombinacijom na nain da je Z os pridruena glavnom vretenu, a X i Y os

    stolu alatnog stroja, slika 4. Dodavanjem dodatnih rotacijskih osi A, B i C dobivamo

    vieosan alatni stroj. Najei vieosni glodai obradni centri su petereoosni alatni

    strojevi koji uz tri pravocrtne osi X,Y,Z, te jednom nagibnom osi B ili A i okretnom osi

    C. Na taj nain mogue je obraivati veoma sloene obratke, kao to su impeleri i

    propeleri. Matematiki gledano rotacijska os A je rotacija oko pravocrtne osi X,

    rotacijska os B je rotacija oko osi Y, dok je orjentacijska os C rotacija oko pravocrtne

    osi Z, slika 3.

    .

    Slika 3. Prikaz orjentacijskih X,Y,Z i rotacijskih A,B,C osi [3]

    Dodatne rotacijske osi mogu biti ostvarene na stolu alatnog stroja, slika 4, ili

    na glavnom vretenu, to je u nekim sluajevima povoljnije, kao to je buenje kosih

    provrta[1].

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 3

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    Slika 4.Usporedan prikaz pridruenih osi kod troosnog (XY stol) i kod vieoosnog glodaeg

    alatnog stroja (nagibni stol)[4]

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 4

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    2. POVIJEST OD GLODALICE DO VIEOOSNOG OBRADNOG CENTRA

    1810-1830Glodalica kao zasebna klasa alatnog stroja se prvi put pojavljuje izmeu 1814

    i 1818. godine zaslugom Elia Whitneya (jedan od privatnih proizvoaa oruja)

    proizvodnjom prve prave glodalice. Kraj dvadesetih godina u 19. stoljeu bila su

    kljuna vremena u povijesti alatnih strojeva, kao to je u razdoblju od 1814. do 1818.

    tijekom kojega je nekoliko tadanjih pionira (Fox, Murray, i Roberts) razvijalo planere,

    te kao i s glodaim alatnim strojevima, rad se obavlja u raznim radionicama koji nije

    dokumentiran zbog razliitih razloga. U tim ranim godinama, glodanje je esto

    smatrano samo kao gruba obrada nakon koje slijedi runa zavrna obrada. Ideja o

    smanjenju rune obrade bila je vanija od same zamjene

    1840-1860Tijekom ovog razdoblja dolo je do nastanka slijepih ulica u dizajnu glodaih

    alatnih strojeva, poto razliiti dizajneri nisu uspijevali razviti doista jednostavan i

    uinkovit nain pruanja kliznog gibanja u sve tri karakteristine glodake osi (X, Y i

    Z-ili kao to su bili poznat u prolosti, uzduna, poprena, i okomita). Ideje

    vertikalnog pozicioniranja su bile odsutne ili nedovoljno razvijene. Vreteno Lincoln

    Millera moglo je biti podignuto i sputeno, ali izvorna ideja iza takvog pozicioniranja

    je kako se postaviti u poziciju i onda pokrenuti, za razliku od estog premjetanja

    tijekom rada. Kao i kod stezne glave tokarilica, radilo se o alatnom stroju

    ponavljajue masovne proizvodnje, sa svakim vjetim stezanjem slijedi prilino niska

    vjetina rada.

    1860Joseph R. Brown je dizajnirao "univerzalnu glodalicu" koja je, poevi od prve

    prodaje u oujka 1862, bila veoma uspjena. On je rijeio problem troosnog gibanja

    (tj. osi koje mi danas nazivamo X,Y,Z) mnogo jednostavnije nego to je to uinjeno u

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 5

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    prolosti. To je omoguilo glodanje spirale uporabom indeksiranjem glave upareno u

    koordinaciji sa posminom brzinom stola. Pojam "univerzalno" se moe primjeniti na

    njegov alatni stroj jer je bio spreman za bilo kakav rad, ukljuujui za rad u

    alatnicama, a nije bio ogranien u primjeni kao glodalice prethodnih dizajna. Brown je

    takoer razvio i patentirao (1864) dizajn formiranih glodala u kojem uzastopna

    otrenja zubi ne ometaju geometriji oblika. Napredak 1860-ih otvorio je mogunosti

    za napredak i najavu modernih glodaih alatnih strojeva.

    1870 do Prvog svjetskog rataU tim su desetljeima na stotine manjih firmi razvijale vlastite varjante glodaih

    alatnih strojeva, i mnogi dizajni su karakteristini na svoje naine. Osim raznih

    specijaliziranih proizvodnih alatnih strojeva, vienamjenski glodai alatni strojevi od

    kraja 19. i poetka 20. stoljea imali su teak stupni dizajn horizontale glave glavnog

    vretena sa pokretanim stolom te indeksirane glave. Evolucija dizajna alatnih strojeva

    bio je potaknut ne samo od strane inovativnog duha, ali i stalnim razvojem glodala

    kojim je potaknuta prekretnica za prekretnicom od 1860. do Prvog svjetskog rata.

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 6

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    Slika 5. Tipian univerzalan glodai alatni stroj s poetka 20.st.[5]

    Prvi svjetski rat i razdoblje izmeu dva svjetska rataOko kraja I. svjetskog rata, upravljanje alatnih strojeva napredovalo je na

    razne naine i time su postavljeni temelji za kasnije CNC tehnologije. Matrino

    buenje je populariziralo ideje o koordinatnom dimenzioniranju (dimenzioniranje svih

    koordinata na dijelu od jedne referentne toke); rutinski rad u "desetinkama" kao

    svakodnevna sposobnost alatnog stroja, a pomou upravljanja ii ravno iz crtea na

    obratke, zaobilazei izradu ablona. Godine 1920 novi dizajn kopiranja J.C Shawa je

    primijenjen na Keller kopirajuim glodalicama za dubljenje kalupa putem

    trodimenzionalnog kopirnog predloka. To je ubrzalo i olakalo dubljenje kalupa

    upravo kada je potranja za kalupima bila via nego ikada prije, i bilo je vrlo korisno

    za velike eline kalupe kao to su oni koji se koriste za deformiranje limova u

    proizvodnji automobila. Takvi alatni strojevi su pratili pokrete ablone za kopiranje

    kao ulaz za servomotore koji su pokretali dvovojne matice ili hidrauliku. Sve gore

    navedeni pojmovi su bili novi 1920-e, ali su postali rutina u NC/CNC eri. Do 1930-ih,

    postojale su nevjerojatno velike i napredne glodalice, kao to su Cincinnati Hydro-

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 7

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    Tel, koji nagovjetaju dananje CNC glodae alatne strojeve u svakom pogledu, osim

    za samo CNC upravljanje.

    1940-1970Do 1940, automatizacija , kao to je automatska stezna glava, bila je

    poprilino dobro razvijena ve nekoliko desetljea. Poetkom 1930-ih godina, bila je

    aktualna ideja o servomehanizmima, ali to je poelo napredovati tijekom i

    neposredno nakon Drugog svjetskog. To je ubrzo ukombinirano s nastajanjem

    tehnologije digitalnih raunala. Ta sredina tehnolokog razvoja, u vremenu od

    neposredno prije Drugoga svjetskog rata te ulaskom u 1950-e, je pokretana vojnim

    kapitalnim izdatacima koji su teili usmjeravanju suvremenog napredatka oruja,

    raketa i topnitva, te raketnog navoenja, druge primjene u kojima su ljudi eljeli

    kontrolirati kinematiku odnosno dinamiku velikih alatnih strojeva brzo, precizno i

    automatski. Dovoljna potronja vojne industrije vjerojatno se ne bi dogodila u samoj

    industriji alatnih strojeva, ali je volja i mogunost potronje omoguila kasniju

    primjenu. Godine 1952, numeriko upravljanje doseglo je razvojnu fazu laboratorijske

    stvarnosti. Prvi NC alatni stroj bio je glodai alatni stroj Cincinnati Hydrotel

    nadograen s novo napravljenom NC upravljakom jedinkom. Taj alatni stroj je bio

    napravljen u Scientific Americanu i bio je revolucionaran kao jo jedan

    revolucionaran glodai alatni stroj Brown & Sharpe univerzalan glodai alatni stroj, iz

    1862. Tijekom 1950-ih, numeriko upravljanje polako izlazi iz laboratorija u

    komercijalnu uporabu. Tijekom svog prvog desetljea, imalo je prilino ogranien

    utjecaj izvan zrakoplovne industrije. No, tijekom 1960-ih i 1970-ih, NC je evoluirao u

    CNC, kao i pohrana podataka i ulazni mediji, te raunalna obrada napajanja i

    kapacitet memorije koji se stalno poveavao. NC i CNC alatni strojevi postupno su se

    proirivali iz okruenja velikih korporacija i uglavnom zrakoplovne industrije prema

    razini srednjih poduzea i irokoj paleti proizvoda. Drastian napredak NC i CNC

    kontrole alatnog stroja je duboko preobrazio nain proizvodnje.

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 8

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    1980 do danasRaunala i CNC alatni strojevi i dalje se ubrzano razvijaju. Revolucija osobnog

    raunala ima veliki utjecaj na taj razvoj. Do kasnih 1980-ih radionice s malim alatnim

    strojevima imala su stolna raunala i CNC alatne strojeve. to je izmeu ostalog

    omoguilo pojavu CNC glodanja kao hobija.

    Pojava glodaih obradnih centaraOd 1960-ih dolo je do razvojnog preklapanja koritenja izraza izmeu

    glodaeg alatnog stroja i obradnog centra. NC / CNC obradni centri proistekli su iz

    glodaih alatnih strojeva, to je i razlog zato se terminologija razvila postepeno s

    preklapanjem znaenja koja jo uvijek traju. Razlika je u tome to je glodai obradni

    centar, glodai alatni stroj sa znaajkama koje glodai alatni strojevi nisu imali prije

    CNC-a, kao to su automatska izmjena alata (AIA) koji ukljuuje spremite alata

    (karusel). U principu, svi obradni centri su glodai alatni strojevi, ali nisu i svi glodai

    alatni strojevi obradni centri, samo glodai alatni strojevi s AIA su obradni centri.

    Veina glodaih obradnih centara (takoer se nazivaju obradni centri) su raunalni

    kontrolirani vertikalni glodai alatni strojevi s mogunou gibanja glave glavnog

    vretena vertikalno du Z-osi. Ovaj dodatni stupanj slobode doputa njihovo koritenje

    u obradi kalupa, graviranju i 2.5D povrinama, kao to su reljefne skulpture. U

    kombinaciji s koritenjem konusnih alata ili kuglastih glodala, to takoer znaajno

    poboljava preciznost glodanja bez utjecaja na brzinu, prua trokovno uinkovitu

    alternativu veini rukom graviranih poslova obrade ravnih povrina. Najnapredniji

    obradni centri, vieosni alatni strojevi, dodaju jo dvije osi uz tri normalne osi (XYZ).

    etvrta (C) os omoguuje rotaciju horizontalno stegnutih obratka, dok peta (koja nosi

    oznaku B ili A) os kontrolira nagib samog alata. Kada se sve ove osi koriste u

    kombinaciji jedne s drugim, iznimno sloene geometrije, ak i organski stovrene

    geometrije poput ljudske glave mogu se proizvesti s relativnom lakoom na tim

    alatnim strojevima. Stoga, peteroosni glodai obradni centri su gotovo uvijek

    programirani pomou CAM-a. Uz pad cijene raunala i open source softwarea CNC-

    a, poetna cijena CNC alatnih strojeva je drastino pala, prema literaturi [5].

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 9

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    3. VIEOSNI GLODAI OBRADNI CENTRI

    Tehnologija i oprema za obavljanje vieosne obrade dostupna je ve neko

    vrijeme. Metode koje se koriste kako bi se postigla simultana vieosna gibanja u

    industrijama kao to su zrakoplovna, proizvodnja energije, nafte i plina, medicini,

    drvnoj industriji i izradi kalupa su sline, ali svaka industrija ima specifine zahtjeve i

    potrebe koje odreuju kako odreeni proizvoa ispunjavanja zatraeni posao.

    Trenutno postoji vie od 15 originalnih proizvoaa opreme peteroosnih

    glodaih obradnih centara prodanih u SAD-u. Veina tih glodaih obradnih centara

    su veliki, snani, precizni i skupi alatni strojevi s cijenama u rasponu od 500.000

    dolara do vie od 1,5 milijuna dolara. Najjeftiniji peteroosni obradni centri na tritu

    danas imaju poetnu cijenu od oko 250.000 dolara, prema literaturi [5].

    Glavni nedostatak peteroosnih alatnih strojeva je njihov raspon pokreta, koji je

    openito ogranien na +/- 30 stupnjeva. Obratci koji zahtijevaju strmiji kut reza

    potrebno je runo premjestiti i izvriti novo stezanje. Takoer, ovi alatni strojevi su

    neto manje kruti od troosnih alatnih strojeva iste veliine i klase. U posljednjih

    nekoliko godina, mnoge tvrtke su poele u ponudu stavljati peteroosne obradne

    centre koji imaju okretno nagibni stol koji je integriran u stolu alatnog stroja. esto se

    radi samo o rotacijskom stolu dok je vreteno zadueno za mogunost nagiba. Unato

    ogranienjima u veliini i teini, ti hibridni alatni strojevi su takoer vrlo skupi.

    Nekoliko proizvoaa proizvodi okretno nagibni stol koji se moe montirati na

    postolje (troosnog) CNC alatnog stroja, slika 6. Jednostavni okretni stolovi su

    dostupni dugi niz godina, a koriste se intenzivno od strane malih i velikih radionica

    diljem svijeta za pozicioniranje obradaka kod raznih strojnih operacija.

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 10

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    Slika 6. Modul okretno nagibni stol tvrtke Haas[6]

    Okretno nagibni stol moe rotirati i naginjati obradak pod raznim kutevima i

    time pruiti pristup obradi mnogim stranama obratka, to je rezultiralo pravom

    peteroosnom obradom. Relativno mala radna povrina okretno nagibnog stola

    uzrokuje znaajna ogranienja koja ovise o vrsti izratka koja se moe stegnuti,

    ukljuujui ogranienja duljine, irine, visine i teine. Osim toga, okretno nagibni

    stolovi su sami po sebi vrlo veliki i zauzimaju mnogo radnog prostora alatnog stroja.

    ak i najvei okretno nagibni stolovi mogu smanjiti radnu povrinu alatnog stroju za

    vie od 75 posto, prema literaturi [7].

    Okretno nagibni stolovi nisu prikladni za stezanje obratka tijekom tekih

    operacija rezanja, a dijelovi dui od 30 cm mogu poeti udarati po okolnim

    povrinama. Iako je okretno nagibni stol atraktivno rjeenje za obradu manjih

    dijelova, dananji kupci zahtijevaju fleksibilnost i iroku paletu mogunosti. Ako je

    ovo jedina peteroosna alternativa, radionica e morati odbijati poslove koji prelaze

    ogranienja njihove veliine i teine.

    Taj je problem otklonjen dodatcima na glavi vretena. Glavna prednost

    dodataka na glavi vretena je da se moe pristupiti svim tokama radnog prostora

    obradnog centra. Glava ne stvara nikakvo ogranienje na veliinu izratka koja se

    moe strojno obraivati. Danas, postoji nekoliko amerikih, talijanskih i njemakih

    tvrtki koje proizvode i prodaju programibilne glave vretena za privrivanje na velike

    troosne glodae obradne centre. Ako su pravilno postavljene, te glave su prilino

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 11

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    pouzdane, tone ali i skupe. Zbog njihove veliine i teine ne mogu se montirati na

    bilo koji mali ili srednji glodai obradni centar i rezervirane su samo za najvee

    portalne tipove glodaih alatnih strojeva. Instalacija je trajna i zahtijeva prilagoenu

    izradu i montiranje. Raspon cijene za dodatke na glavu vretena kree se od 175.000

    do 300.000 dolara plus trokovi izrade i montae [7]

    3.1 Prednosti vieosne obrade

    Glavna prednost vieosne obrade je sposobnost obrade sloenih oblika u

    jednom stezanju. Time se dobiva vea produktivnost obrade u odnosu na obavljanje

    operacija u nizu stezanja, kao i znaajno smanjenje vremena i trokova same

    pripreme. Nadalje, s vie stezanja, tu je uvijek mogunost nepravilnog poravnavanja

    nakon svakog premjetanja, odnosno ponovnog stezanja, prema literaturi [8].

    Jo jedna vana prednost vieosne obrade je u tome to omoguuje koritenje

    kraih reznih alata, jer se glava moe spustiti blie mjestu obrade, a alat orijentirati

    prema povrini. Kao rezultat toga, mogu se postii vee brzine rezanja bez

    prekomjernog optereenja na alat, na taj nain raste vijek trajanja, dok se smanjuju

    lomovi alata. Koritenje kraih alata takoer smanjuje vibracije koje se mogu stvarati

    prilikom obrade duboke jezgre ili upljina pomou troosnih alatnih strojeva. To

    omoguava kvalitetniju obradu povrine, tako da smanjenje, ili ak i uklanjanja,

    potreba za runom doradom. Jo jedna korist upotrebe vieosne obrade je

    mogunost obrade iznimno sloenih dijelova iz sirovca koji bi inae morali biti lijevani.

    Za prototipove i male serije prozivoda, ovaj pristup je puno bri i jeftiniji. Na taj nain

    se moe doi do vremenskog tijeka proizvodnje od jednog ili dva tjedna, umjesto dva

    mjeseca ili vie koliko je potrebno za lijevanje odljevaka.

    Vieosna strojna obrada moe dati i ogromne utede vremena prilikom

    buenja provrta. Dok se ovo moe initi trivijalnim u usporedbi s tekoama strojne

    obrade kompleksne jezgre ili upljine, buenje niza provrta na razliitim sloenim

    kutevima je vrlo dugotrajan proces. Prilikom koritenja troosnog alatnog stroja,

    drugaije stezanje obratka mora se koristiti za svaki provrt. Uz vieosni alatni stroj,

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 12

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    glava automatski moe biti orijentirana uz pravilne osi za svaki provrt, ime buenje

    moe biti dovreno puno bre, prema literaturi [8]

    Slika 7. Vieosna obrada turbine na vertikalnom glodaem obradnom centru [8]

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 13

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    4. VRSTE GLODAIH OBRADNIH CENTARA

    Podjela modernih glodaih obradnih centara moe se izvriti s obzirom na

    broj osi kojima alatni stroj raspolae, dakle govorimo o troosnim i vieosnim glodaim

    obradnim centrima. Troosni glodai obradni centri mogu biti horizontalni i vertikalni,

    dok vieosni glodai obradni centri mogu biti etveroosni, peteroosni, esteroosni itd.

    4.1 Horizontalni glodai obradni centri

    Horizontalan glodai obradni centar (HOC) je glodai obradni centar sa

    vretenom postavljenim u vodoravnom poloaju. Takva izvedba glodaeg obradnog

    centra omoguava neprekinutu proizvodnju. Jedan od razloga je to horizontalna

    orijentacija omoguava da odvojene estice padaju dalje od obratka, tako da ne

    moraju biti uklonjene sa stola. Jo znaajnije, horizontalna izvedba omoguuje

    ugradnju dviju paleta za automatsku izmjenu obratka u radnom prostoru alatnog

    stroja. Da bi se utedjelo vrijeme, priprema sirovca se vri na prvoj paleti, dok se

    strojna obrada vri na drugoj paleti.

    Primjer horizontalnog glodaeg obradnog centra je Hurco HMX400, slika8.

    Slika 8. Hurco HMX400 [9]

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 14

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    Specifikacije:

    duina gibanja osi 620x560x660 mm

    maximalna optereenje stola 400 kg

    maksimalna snaga vretena 14 kW

    kapacitet spremita alata 60

    najvea posmina brzina 15,2 m/min

    maksimalan brzi hod 40 m/min

    dimenzije stroja (visina/irina/duina) 2879x4104x5104 mm

    masa stroja 12 000 kg [9]

    Proizvoa Hass u svojoj ponudi nudi ES-5-4THMC, slika 9.

    Specifikacije:

    duina gibanja osi 1016x457x559 mm

    najvee optereenje stola 284 kg

    najvea snaga vretena 14.9 kW

    najvei okretaju vretena 12 000 1/min

    kapacitet spremita alata 24

    najvea posmina brzina 12.7 m/min

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 15

    Slika 9. Haas ES5-4T HMC [6]

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    najvei brzi hod 25 m/min

    dimenzije stroja (visina/irina/duina) 2388x3937x3810 mm

    masa stroja 6 300 kg [6]

    4.2 Vertikalni glodai obradni centri

    Vertikalni glodai obradni centar (VOC) je glodai obradni centar s glavnim

    vretenom okomite orijentacije. Moderni vertikalni glodai obradni centri su alatni

    strojevi visoke preciznosti koji se esto koriste za glodanje malih tolerancija, kao to

    su fina obrada kalupa. Jeftiniji vertikalni obradni centri su najosnovniji CNC alatni

    strojevi, i esto su prvi alatni stroj koji nova radionica eli kupiti.

    Primjer vertikalnog glodaeg obradnog centra je Deckel Maho DMC635V,

    slika 10.

    . Slika 10. Deckel Maho DMC635V [10]

    Specifikacija:

    duina gibanja osi 635x500x460 mm

    maximalna optereenje stola 600 kg

    maksimalna snaga vretena 12.8 kW

    maksimalan broj okretaja vretena 10 000 1/min

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 16

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    kapacitet spremita alata 20

    najvea posmina brzina 20 m/min

    maksimalan brzi hod 30 m/min

    dimenzije stroja (visina/irina/duina) 2660x2727x2440 mm

    masa stroja 8 500 kg

    upravljanja Siemens 840D, Heidenhain iTNC 530 ili Fanuc 32i [10]

    Tvrtka Haas u ponudi ima VF 5 VMC ,slika 11.

    Specifikacija:

    duina gibanja osi 1270x660x660 mm

    maximalna optereenje stola 1814 kg

    maksimalna snaga vretena 22.8 kW

    maksimalan broj okretaja vretena 7 500 1/min

    kapacitet spremita alata 30

    najvea posmina brzina 12.7 m/min

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 17

    Slika 11. Haas VF 5 VMC [6]

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    maksimalan brzi hod 18 m/min

    dimenzije stroja (visina/irina/duina) 2816x4014x2413 mm

    masa stroja 7 303 kg

    4.3 Vieosni glodai obradni centri

    Vieosni obradni centri najee imaju pet glavnih osi, uz X,Y,Z pravocrtne

    osi tu su i dvije rotacijske B i C osi. Naravno postoje i izvedbe od etiri, est, sedam,

    te ak devet osi, no meutim s obzirom da dananji najmoderniji CAD/CAM sustavi

    (kao to su Catia, Siemens NX, Pro/E) imaju mogunost programiranja najvie pet

    osi gibanja, samo u spomenuti nekoliko primjera takvih naprednijih vieosnih

    glodaih obradnih centara.

    4.3.1 etveroosni glodai obradni centri

    etveroosni glodai obradni centar moe takoer biti vertikalan ili horizontalan

    ovisno o orijentaciji glavnog vretena. Dodatna etvrta rotacijska(C) os obino je

    pridruena stolu koji ima mogunost rotacije, dok su glavne pravocrtne osi (X,Y,Z)

    pridruene vretenu.

    Primjer etveroosnog glodaeg obradnog centra su Makino a61nx, slika 12.

    Slika 12. Makino a61nx [11]

    Specifikacija:

    duina gibanja osi 730x650x800 mm

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 18

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    maximalna optereenje stola 500 kg

    maksimalna snaga vretena nije navedeno

    maksimalan broj okretaja vretena 14 000 1/min

    kapacitet spremita alata 60

    najvea posmina brzina 40 m/min

    maksimalan brzi hod 60 m/min

    dimenzije stroja (visina/irina/duina) 2660x2727x2440 mm [11]

    4.3.2 Peteroosni obradni centri

    Kod vertikalnog i horizontalnog glodanja, dodane su dvije dodatne osi uz

    potojee X, Y i Z osi. Te dvije osi su rotacijske osi koje rotiraju oko osi Z (ta rotacijska

    os nosi oznaku C) i nagibna os koja rotira oko X ili Y osi. Te rotacijske osi nose

    oznake A odnosno B, ovisno o izvedbi alatnog stroja. Upravo zato postoje etiri

    izvedbe peteroosnih glodaih obradnih centara. Vodei proizvoai peteroosnih

    strojeva su Deckel Maho, Okuma, Hurco, Makino i MAG.

    Izvedba s okretnim stolom i nagibnom glavom vretena

    Poput horizontalnih glodaih obradnih centara, ovakva izvedba sadri stol koji

    ima mogunost rotacije od 360 stupnjeva B-osi stola ispod obratka. Takav stol se ne

    moe samo pozicionirati, takoer se preko rotacije moe vriti posmino gibanje kako

    bi obradak bio u zahvatu alata. Takav alatni stroj uparuje okretni stol sa zakretanjem

    A osi koji vri posmino gibanje glave vretena od 90 stupnjeva iznad i do 90

    stupnjeva ispod horizontale. Glodai obradni centar u prilogu ima radni prostor

    promjera 127 cm do visine od priblino 120 cm, slika 13.

    Idealan obradak za takav alatni stroj je cilindar s provrtima oko njegovih

    rubova, osobito nakoene provrte. Jedan primjer je kuite turbine. Na izratku kao

    to je ova, isti provrt pojavljuje se raznim koordinatama uokolo kuita. U takvom

    sluaju, alatni stroj s ovim dizajnom moe se pozicionirati iz jednog provrta do

    sljedee s pomicanjem (odnosno rotacijom) u samo jednoj osi. Bilo koja druga vrsta

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 19

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    peterosnog glodaeg obradnog alatnog stroja e se kretati iz jednog radijalnog

    provrta u drugi na cilindrinom dijelu pomou gibanja u najmanje dvije osi, moda i

    vie. No, na alatnom stroju s okretnim stolom i pominom glavom, alat se samo

    naginje na ispravan kut za obradu provrta, a glava samo mora biti smjetena u X, Y i

    Z koordinatama u tom trenutku. Buenje niza provrta tada postaje stvar posmine

    brzine, uvlaenja i pozicioniranja samo B osi kako bi se izvrilo pozicioniranje za

    sljedei provrt. Rezultat toga je ponovljiviji proces, prema literaturi [5].

    Sljedea prednost ovog alatnog stroja odnosi se na veliine obradaka. to

    manje rotacijskih osi pomie obradak (za razliku od alata), obradni alatni stroj moe

    primiti vee dijelove. Takav vieosan glodai obradni centar moe okretati radni

    komad pomou B osi, tako da je zakretanje ogranieno samo u toj osi. Meutim,

    poto je to jedino zakretanje obratka, alatni stroj mnogo uinkovitije obrauje visoke

    obratke. Peteroosni glodai obradni centri koji imaju obje osi zakretanja postavljene u

    stolu openito su ogranieni na obratke koji su malih dimenzija u odnosu na linearna

    gibanja. Ali izvedba ovog peteroosnog obradog centra postavlja izradak vie

    fiksiranim, omoguavajui da alatni stroj obrauje visoke cilindine obratke.

    Slika 13. Obrada impelera na izvedbi s okretnim stolom i

    nagibnom glavom vretena [8]

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 20

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    Primjer peteroosnog glodaeg obradnog centra s takvom izvedbom jest Hurco

    VMX42SR, slika 14.

    Slika 14. Hurco VMX42SR [9] Specifikacija:

    duina gibanja osi 1067x610x610 mm

    kuta zakreta B, C osi - +/-90, 360 stupnjeva

    najvee optereenje stola 500 kg

    najvea snaga vretena 36 kW

    najvei broj okretaja vretena 14 000 1/min

    kapacitet spremita alata 40

    najvea posmina brzina 15,2 m/min

    najvei brzi hod 30 m/min

    najvei broj okretaja

    rotacijskih osi B,C 50 okr/min / 33 okr/min

    dimenzije stroja (visina/irina/duina) 3175x4632x3735 mm

    masa stroja 7565 kg [9]

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 21

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    Proizvoa Deckel Maho u ponudi ima DMU 125 duoblock, slika 15. Posebna

    znaajka ovog alatnog stroja je mogunost pomicanja krova te se na taj nain

    pomou krana mogu obraivati mnogo masivniji obratci i do 2 500 kg.

    Specifikacija:

    duina gibanja osi 1250x1250x1000 mm

    najvea optereenje stola 2 500 kg

    najvea snaga vretena 28 kW

    maksimalan broj okretaja vretena 8 000 1/min

    kapacitet spremita alata 120

    najvea posmina brzina 15 m/min

    maksimalan brzi hod 30 m/min

    dimenzije stroja (visina/irina/duina) 3761x3896x6297 mm

    masa 15 500 kg [10]

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 22

    Slika 15. Deckel Maho DMU 125 FD duoblock [10]

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    Talijanski proizvoa RemaControl u ponudi ima Newton Big 2500 T5, slika 16.

    Specifikacija:

    duina gibanja osi 6000x800x800 mm

    najvee optereenje stola 1 500 kg

    najvea snaga vretena 20 kW

    maksimalan broj okretaja vretena 10 000 1/min

    kapacitet spremita alata 30

    najvea posmina brzina 40 m/min

    maksimalan brzi hod 60 m/min

    dimenzije stroja (visina/irina/duina) 3104x3450x3000 mm [5]

    Izvedba s okretno nagibnim stolomIzvedba s ugradbenim okretno-nagibnim stolom

    Horizontalni obradni centri s B okretnom osi okretnog stola, su esto dostupni

    sa sekundarnom rotacijskom osi u obliku 360 stupnjeva, ureaj A osi koji se moe

    montirati na glavni stol. Na ovom alatnom stroju, glavni stol je toliko velik da se A os

    moe pozicionirati u irokom rasponu koordinata, ime se poveava fleksibilnost.

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 23

    Slika 16. RemaControl Newton Big T5 [5]

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    Uinkovito programiranje, meutim, zahtijeva od programera da tono zna gdje se

    povrina A osi stola namjeta s obzirom na zakret osi B. U praksi, to esto znai da

    je program napisan na nain da se pretpostavi odreen poloaj osi A, ostavljajui

    operatera u dugotrajnom koraku pripreme pozicioniranja osi A kako bi se zadovoljio

    taj uvjet. Koritenjem CAD/CAM softvera se taj proces olakava jer ve sam CAM

    postprocesor izraunava kuteve zakreta A osi odnosno B osi kako bi se obradak

    pravilno pozicionirao.

    Idealan obradak za ovaj alatni stroj je onaj koji predstavlja prsten provrta

    okrenut prema vretenu, pogotovo ako je taj dio cilindrian i zahtijeva obradu oko

    svoje osi, slika 17.

    Opremljen za peteroosnu obradu, stvara se problem ogranienja veliine

    obradaka. Kada je A os na mjestu, veliina obratka nije ograniena ne samo s

    obzirom na zakretanje oko osi A, ali i prema tome koliko je praktino maknuti velik

    komad s horizontalnog stola.

    Slika 17. Obrada impelera na stolu peteroosnog glodaeg obradnog centra s A i C okretno nagibnim stolom[8]

    Primjer alatnog stroja s takvom izvedbom je Okuma MU-500V, slika 18.

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 24

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    Slika 18. Okuma MU-500V [14]

    Specifikacije:

    duina gibanja osi 1250x660x540 mm

    kuta zakreta A, C osi - +20/-110, 360 stupnjeva

    najvee optereenje stola 500 kg

    najvea snaga vretena 11 kW

    najvei broj okretaja vretena 8 000 1/min

    kapacitet spremita alata 20

    najvea posmina brzina 30 m/min

    najvei brzi hod 40 m/min

    najvei broj okretaja rotacijskih osi B,C 50 1/min

    dimenzije stroja (visina/irina/duina) 3541x2940x3367 mm

    masa 13 000 kg [14]

    Tvrtka Spinner u ponudi ima glodai obradni centar VC560 koji ima mogunost

    nadogradnje okretnog nagibnog stola kako bi nastao vieosan glodai obradni

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 25

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    centar, slika 19. Upravljanja mogu biti Fanuc 21iMB/18iMB ili Siemens 840

    SolutionLine. Koristi dijaloko programiranje kao standard za brzu izradu prototipova

    i proizvodnju manjih serija izradaka. Takoer kao opciju moe imati softver za brzu

    izradu kalupa. Najvea brzina vretena je 15 000 1/min s opcijom ugradnje

    motorvretena s brzinama vrtnje od 30 000 do 50 000 1/min.

    Specifikacija:

    duina gibanja osi 560400x400x mm

    kuta zakreta A, C osi - +20/-110, 360 stupnjeva

    najvee optereenje stola 200 kg

    najvea snaga vretena 6 kW

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 26

    Slika 19.Spinner VC560 [20]

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    najvei broj okretaja vretena 15 000 1/min

    kapacitet spremita alata 24

    najvei brzi hod 36 m/min

    dimenzije stroja (visina/irina/duina) 3541x2940x3367 mm

    masa 2 900 kg [20]

    Proizvoa Feeler u ponudi ima B-800 5AX, slika 20.

    Specifikacija:

    duina gibanja osi 800x500x500 mm

    kuta zakreta A, C osi - +20/-110, 360 stupnjeva

    najvee optereenje stola 200 kg

    najvei okretaju vretena 15 000 1/min

    najvea snaga vretena 11 kW

    kapacitet spremita alata 20

    najvei brzi hod 24 m/min [20]

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 27

    Slika 20.Feeler B-800 5AX [20]

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    Izvedba s okretno nagibnim stolom kao kompaktnim dijelom alatnog stroja

    Ova izvedba je slina izvedbi s dvostruko okretnim stolom zbog naina na koji

    su postavljene dvije zakretne osi ispod obratka, a niti jedna u glavu vretena. Model

    DMU 50V vertikalni glodai obradni centar iz tvrtke Deckel Maho kombinira C os od

    360 stupnjeva na okretnom slotu, sa rotacijskom osi od 180 stupnjeva. Ta os od 180

    stupnjeva, naziva "B" ili "A", odstupa od standardnog konvencionalnog oznaavanja

    za nagibne osi. Sredite rotacije B, odnosno A, osi nalazi se pod kutom od 45

    stupnjeva u odnosu na Y odnosno X os ovisno o izvedbi, prema literaturi [10].

    Rotacijske osi su ugraene u platformu vertikalnog okomitog obradnog centra

    kako bi se dobio peteroosni alatni stroj sa priblino jednakim dimenzijama vertikalnih

    obradnih alatnih strojeva srednje veliine. Alatni stroj jo stvara izazov programerima

    kao i alatni stroj s dvostruko okretnim stolom gdje je vizualizacija rada prijeko

    potrebna. Meutim, u ovom sluaju, fiksno vreteno omoguava da peteroosan

    glodai obradni centar u ovoj izvedbi sa malim alatom, slika 21, na nepristupanim

    pozicijiama obratka tome moe izvriti relativno duboke rezove.

    Izvedba s okretno-nagibnim stolom ne moe prihvatiti velike komade, ali zato

    ini peteroosnu obradu manjih dijelova mnogo ekonominijom, te vertikalni dizajn

    alatnog stroja dodatno operaterima ini jednostavnijom pripremu i micanje obradaka.

    Takva izvedba se smatra i najpreciznijim peteroosnim glodaim obradnim

    centrom, prema literaturi [8].

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 28

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    Primjer takve izvedbe je Deckel Maho DMU 50V, slika 22.

    Slika 22. Deckel Maho DMU 50V [10]

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 29

    Slika 21. Vieosna obrada na BC okretno nagibnom stolu [10]

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    Specifikacije:

    duina gibanja osi 750x600x520 mm

    kuta zakreta B, C osi - +180/360 stupnjeva

    najvee optereenje stola 400 kg

    najvea snaga vretena 13 kW

    najvei broj okretaja vretena 10 000 1/min

    kapacitet spremita alata 16

    najvea posmina brzina 6 m/min

    najvei brzi hod 24 m/min

    najvei broj okretaja

    rotacijskih osi B,C 50 1/min

    dimenzije stroja (visina/irina/duina) 2950x3840x5231 mm

    masa 4 800 kg [10]

    Proizvoa Iyoti proizvodi alatne strojeve K2X serije koji imaju A i C osi rotacije

    pridruene stolu, slika 23.

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 30

    Slika 23. Iyoti K2X 8 [20]

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    Specifikacije:

    duina gibanja osi 750x600x520 mm

    kuta zakreta A, C osi 45/+180, 360 stupnjeva

    najvee optereenje stola 500 kg

    najvea snaga vretena 25 kW

    najvei broj okretaja vretena 25 000 1/min

    kapacitet spremita alata 30

    rotacijskih osi B,C 40, 90 1/min

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 31

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    Izvedba s dvostruko zakretnom glavom vretena

    Ovakva izcedba alatnog stroj uparuje C os od 360 stupnjeva, s nagibnom osi

    od 135 stupnjeva zakreta. Ako stavite obje zakretne osi na glavu vretena

    dobivamo ogranienja u silama rezanja koje se kompenziraju veom fleksibilnou.

    Bilo koji peteroosni glodai obradni centar s okretnim stolom tei obradi okruglih

    obradaka. Meutim, izvedba s dvostrukom zakretnom glavom vretena ini ovaj alatni

    stroj idealnim za dijelove koji su iskljuivo nepravilnog oblika, slika 24. Na primjer,

    najuinkovitiji je alatni stroj za obradu dugih dijelova zrakoplova u jednom stazanju,

    osobito onih dijelova s provrtima pod nepravilnim kutevima du cijele duljine.Primjer

    obradnog centra s takom izvedbom je MAG NBH630 5X, slika 25.[12]

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 32

    Slika 24. Mogue rotacije glave vretena obradnog centra MAG NBH 630 5X prilikom

    obrade kuita elektromotora [13]

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    Specifikacije:

    duina gibanja osi 1025x800x1000 mm

    kuta zakreta A, C osi - +/-180 stupnjeva

    najvee optereenje stola 1500 kg

    najvea snaga vretena 25 kW

    najvei broj okretaja vretena 10 000 1/min

    kapacitet spremita alata 60

    najvei posmina brzina 70 m/min

    najvei brzi hod 70 m/min

    najvei broj okretaja rotacijskih osi B,C 80 1/min

    dimenzije stroja (visina/irina/duina) 3445x5530x6250 mm

    masa 24 000 kg [13]

    Tvrtka Belotti u ponudi ima FLA 4018, slika 26, prikladnu za obradu polimera,

    kompozita i drveta, kao i obradu lakih legura.

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 33

    Slika 25. MAG NBH 630 5X [13]

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    Specifikacije:

    duina gibanja osi 2600x3200x1100 mm

    Proizvoa EMMEDUE u ponudi ima alatne strojeve Galaxy serije, slika 27.

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 34

    Slika 26.Belotti FLA 4018 [20]

    Slika 27. EMMEDUE Galaxy [20]

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    Specifikacije:

    duina gibanja osi 3950x2200x700 mm

    kuta zakreta A, C osi - +-5/95, 365 stupnjeva

    najvee optereenje stola 1500 kg

    najvea snaga vretena 22 kW

    najvei broj okretaja vretena 10 000 1/min

    najvei posmina brzina 25 m/min

    dimenzije stroja (irina/duina) 3250x1850 mm

    masa 7 000 kg [13]

    4.3.3 Vieosni obradni centri sa est i vie osi

    Mogue su izvedbe sa est, sedam, osam, devet te ak i dvanaest osi. Te

    dodatne osi se dobivaju razliitim kombinacijama prethodno navedenih izvedbi kod

    peteroosnih glodaih obradnih centara npr. na nain da se omogui dvostruka

    rotacija stola (B i C, ili A i C) ime ve dobivamo pet osi, te jo i nagibnu os glave

    vretena (za to je pridodana A os). Zajedno ta kombinacija stvara esteroosan glodai

    obradni centar. Naravno ako glavi vretena pridodamo jo koji stupanj slobode tada

    dobivamo i vie od est osi gibanja. Izvedbe sa vie od od pet osi su rijetke upravo iz

    razloga to je pet osi sasvim dovoljno da alat doe do bilo koje toke obratka.[5]

    Primjer esteroosnog alatnog stroja je Makino MXX2013VG, slika 28.

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 35

    Slika 28. Obrada na esteroosnom obradnom centru i Makino MXX2013VG [11]

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    Specifikacije:

    duina gibanja osi 2000x1300x1300 mm

    kuta zakreta A, C osi - +30/+185 stupnjeva

    kut zakreta B osi 360 stupnjeva

    najvei optereenje stola 10 000 kg

    najvea snaga vretena 13 kW

    najvei broj okretaja vretena 20 000 1/min [11]

    Proizvoa Fidia proizvodi KR199, slika 29, s okretnim stolom i peteroosnom glavom

    vretena.

    Specifikacije:

    duina gibanja osi 1650x750x850

    mogunost obrade obradaka promjera 2000 mm

    kuta zakreta A, C osi - +95/-110, +-220 stupnjeva

    najvee optereenje stola 12 000 kg

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 36

    Slika 29. Fidia KR199 [20]

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    najvea snaga vretena 55 kW

    najvei broj okretaja vretena 24 000 1/min

    kapacitet spremita alata 24

    najvei posmina brzina 30 m/min

    najvei brzi hod 50 m/min

    najvei broj okretaja rotacijskih osi A, C 3600 1/min

    dimenzije stroja (visina/irina/duina) 28350x3920x3860 mm

    masa 18 300 kg [20]

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 37

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    5. UPRAVLJAKE JEDINKE

    Alatni stroj sa numerikim upravljanjem upotrebljava numerike podatke (koji

    se mogu dobiti pomou postprocesora ukoliko se za programiranje koristi neki od

    CAM softvera, ili runim programiranjem) za direktno upravljanje gibanja pojedinih

    dijelova alatnog stroja. Numeriki podaci se procesiraju u upravljakoj jedinki za

    obradu, (NC upravljakog sustava), i onda se prosljeuju pogonima alatnog stroja za

    izvrenje programiranog gibanja. Za proizvodnju jednog odreenog strojnog dijela

    potrebno je nekoliko vrsta podataka, kao to su geometrijski, tehnoloki, podaci

    reznog alata, itd. Izvor svih informacija je tehniki crte, napravljen u konstrukcijskom

    odjelu. Obrada tih podataka se izvodi runo za konvencionalne alatne strojeve i

    automatski za numeriki upravljane alatne strojeve.

    Postoji vie mogunosti unoenja podataka u upravljake jedinke CNC alatnih

    strojeva, a neke od njih su:

    Runo unoenje programa u upravljaku jedinku direktno na alatnom stroju,

    DNC (Direct numerical control) direktno numeriko upravljanje je u potpunosti

    automatsko prenoenje informacija iz raunala u upravljaku jedinku, a

    funkcije su mu - manipulacija sa NC programima (uitavanje,memoriranje,

    brisanje, izvravanje, itd.), editiranje i unoenje NC programa, kontrola

    protoka materijala i kontrola proizvodnje

    Neki od najpoznatijih proizvoaa upravljakih jedinki su Fanuc, Siemens,

    Heidenhain, Mittsubishi i Mazak. Svaki od navedenih proizvoaa koristi svoj nain

    programiranja, najee se koristi ISO standard prilikom programiranja, dok neki

    proizvoai koriste dijaloko programiranje putem unaprijed definiranih funkcija. Na

    tom je podruju najnapredniji Heidenhain.

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 38

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    6. POSTPROCESOR

    Obraivanje, ili post-procesiranje je prijevod datoteke putanje alata (CL file)

    dobivenim iz Manufacturing aplikacije CAM softvera izvornog oblika za pohranjivanje

    CAM uputa, u jezik predvienim za numeriki upravljane alatne strojeve odnosno za

    njihova upravljanja, bilo da se radi G-kodu za Fanuc, G-Code za Okumu, ili

    Heidenhain jezik za Heidenhain upravljanja. Nakon post-procesiranja dobije se

    datoteka s naredbama u jezik koji je specifian za to odreeno upravljanje NC

    alatnog stroja, prema literaturi [15]. Postprocesor je zadnja softverska veza izmeu

    idealnog CAD modela i "pravog" obraenog komada (obratka). U kolikoj mjeri

    postprocessor moe iskoristiti CNC sposobnosti, i obrnuto, odreuje broj raspoloivih

    mogunosti programiranja i stupanj teine programiranja. Datoteka koja se dobije

    postprocesiranjem alje se u NC alatni stroj razliitim metodama. Neki alatni strojevi

    mogu koristiti USB stick, disketu, serijski (RS232 ili RS422) kabel, ili umreenu

    karticu spojenu sa raunalom (Ethernet), prema literaturi [17].

    Primarno koritenje Manufacturing aplikacije je generiranje alata puta za

    proizvodnju dijelova. Openito, ne moemo samo poslati neizmijenjenu datoteku

    putanje alata na raunalu i poeti obradu jer postoji mnogo razliitih tipova alatnih

    strojeva. Svaka vrsta alatnog stroja ima jedinstvene hardverske mogunosti i

    zahtjeve, na primjer, postoji vertikalno ili horizontalno vreteno, te obrada moe trajati

    simultanim gibanjem osi alatnog stroja, itd.[18]

    Nadalje, svaki alatni stroj je pod kontrolom raunala (tj., upravljanja alatnog

    stroja). Upravljanje prihvaa datoteku putanje alata i usmjerava funkcije gibanja i

    druge aktivnosti alatnog stroja (npr., pokretanje rashladne tekuine). Naravno, ba

    kao i svaka vrsta alatnog stroja ima jedinstvene karakteristike hardvera, upravljanja

    se takoer razlikuju u softverskim znaajkama. Na primjer, veina upravljanja

    zahtijevaju da upute za pokretanje rashladne tekuine bude definirano u tono

    odreenom kodu (npr. najee M8). Neka upravljanja takoer ograniavaju broj M

    kodova koji su dozvoljeni u jednoj liniji programa. Ova informacija nije u poetnoj

    datoteci putanje alata.

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 39

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    Datoteka putanje alata nije formatirana za alatni stroj. Stoga se putanja alata

    mora mijenjati kako bi odgovarala jedinstvenim parametrima svakog pojedinoj

    kombinaciji alatnog stroja i upravljanja. Rezultat je postprocesirana putanja alata.

    Dva su elementa neophodna za obradu. Oni su:

    datoteka putanje alata

    postprocesor - to je program koji ita podatke putanje alata i to reformatira za

    koritenje na odreenom alatnom stroju i njegovom prateem upravljanju

    Postprocesor je program koji je predodreen jednoj vrsti kombinacije alatnog

    stroja i upravljanja. Primjer koji u iznijeti pomou CAD/CAM sustava UGS NX 8.0 uz

    pomo prateeg programa "Post builder" moemo mijenjati parametre datoteke

    postprocesora za funkcije na tom tipu alatnog stroja u kombinacjij s upravljanjem, u

    ovom sluaju radi se o peteroosnom obradnom centru Deckel-Maho DMU50V sa

    Heidenhain TNC426PB upravljanjem, slika 31.

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 40

    Slika 30. Ilustracija programiranja [18]

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    NX prua generalizirani postprocesorski program, Post builder, koji koristi NX

    podatke putanje alata kao ulaz, a izlazi strojno itljiv NC kod. Post builder je vrlo

    prilagodljiv i moe se koristiti za obje vrlo jednostavne i vrlo sloene alatne strojeve

    odnosno upravljanja.

    Post postprocesor

    NX zahtjeva post postprocesor da moe pravilno formatirati putanju alata za

    odreene vrste alatnih strojeva / upravljanja.Post postprocessor zahtijeva nekoliko

    elemenata:

    Event Generator - je NX jezgra modula koji prolazi kroz dogaaje u datotekci obratka i povezuje podatke sa svakim procesom i post postprocesorom.

    Proces je prikupljanje podataka, da kada ga obrauje postprocesor, uzrokuje

    NC alatni stroj za obavljanje neke odreene kretnje.

    Event Handler (.tcl datoteka) - je datoteka koja sadri niz instrukcija koje odreuju kako se svaka vrsta procesa obrauje.

    Definition File (.def) - je datoteka koja sadri osnovne informacije vezane uz odreeni alat kombinacije alatnog stroja / upravljanja.

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 41

    Slika 31. Deckel Maho DMU 50V

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    Output File - je datoteka gdje postprocessor postavlja obraene NC upute koje e se itati i izvriti u alatnom stroju.

    Post User Interface file (.pui) datoteka koju koristi Postbuilder za ureivanje procesa i datoteka definicije, prema literaturi [19].

    Event Generator, Event Handler i Definition File su meusobno zavisni. Zajedno

    transformiraju podatke putanje alata sadrane u dijelu datoteke u skup oblikovanih

    uputa koje se mogu proitati i izvriti u odreenom tipu alatnog stroja odnosno

    upravljanja.

    Post postprocesor ini sljedee korake:

    koristi generator slijeda (Event Generator) za itatanje procesa (podatke

    putanje alata ) iz datoteke obratka.

    svaki proces obrade je obraen u skladu s uputama sadranim u upravitelju

    slijedova (Event Handleru).

    dobivene upute su formatirane prema informacijama sadranim u Definition

    fileu.

    obraene postprocesirane naredbe za upraljanje numeriki upravljanog

    alatnog stroja spremljene su u izlaznu datoteku (Output File).

    Izrada postprocesora

    Koristit emo NX / Post builder dijaloki okvir koji omoguava sljedee:

    Definiranje novog post procesora u Create New Post Processor dijalokom okviru.

    Ureivanje postojeeg post procesora.

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 42

    Slika 32. Ilustracija toka programiranja [19]

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    Upravljanje dostupnim oblicima pomoi u drugim dijalokim okvirima.

    Dijaloki okvir sadri samo traku izbornika, alatne trake i bijelu liniju. Ostali

    dijaloki okviri se pojavljuju prilikom definiranja post procesora.

    Kada otvorimo Create New Post Processor dijaloki okvir dijaloki ili ureivanje

    dijalokog okvir, bijela linija nastavlja pokazivati prijedloge o zadatku vezane za

    stranicu koju prikazuje u drugim dijalokim okvirima.

    Za razvoj postprocesora, moramo stvoriti event handler rukovatelj i definition file.

    Nakon stvaranja postproceora, imat emo tri datoteke:. .tcl,

    ~ .def i ~.pui.

    Definiranje i ureivanje glavnog postprocesora

    Koristimo naredbu New u Post Builderu,slika 33., za definiranje sljedeeg:

    Naziv i opis vaeg novog post-procesora.

    Vrsta post-procesora kako bi se stvorio: Glavni post procesor ili Units only Sub post

    Zadane izlazne jedinke

    Vrsta alatnog stroja za koji je post namijenjen

    Informacije o upravljanju

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 43

    Slika 33. Poetni prozor Post builder aplikacije [19]

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    Opcije koje su bitne u ovom dijalokom okviru,slika 34, su:

    Include Virtual NC Controller - Dostupno kada odaberemo predloak upravljanja koji ukljuuje virtualni NX kontroler. Na primjer, on je dostupan

    kada odaberete Fanuc_30i. Takoer moemo koristiti Virtual N/C Controller u

    kartici dijalokog okvira za ureivanje post procesora za dodatno definiranje

    virtualnog NC kontrolera. Ovdje je oznaen prozori s obzirom da NX CAM

    omoguava virtualnu simulaciju alatnog stroja koji na taj nain provjerava

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 44

    Slika 34. Prozor za odabir vrste alatnog stroja i upravljanja [19]

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    tonost programa i pregled procesa obrade obratka kako bi se sprijeila

    eventualna kolizija glave vretena sa stolom prilikom brzog hoda alatnog stroja

    (G0/ F MAX).

    Machine Tool - Omoguuje odrediti vrstu alatnog stroja od sljedeih podranih konfiguracija: Mill 3-osi koji ukljuuje tri linearne osi: X, Y i Z 3-os

    Mill turn (XZC), 4-osi s okretnim stolom, 4-os s nagibnom glavom, 5-osi s

    dvojnom okretnom glavom. 5-osi s okretno nagibnim stolom. 5-osi s rotacijom

    glave i stola. Zatim tokarilica i ica EDM. Ono to je nama potrebno u ovom

    dijelu jest da odaberemo 5-osni alatni stroj sa okretno nagibnim stolom, jer se

    radi o alatnom stroju Deckel Maho DMU50V koji ima ogranienja u rotaciji B

    osi 0-180o i to na nain da je pozitivna rotacija suprotna od smjera gibanja

    kazaljke na satu (CCW), dok C os ima samo ogranienja postavljena samo u

    parametrima upravljanja u vrijednostima od -30 0000 do +30 000o

    Controller (upravljanje) - Omoguuje nam navesti jedan od sljedeeg: General - Generiki kontroler koji moemo podesiti. Library - Omoguuje nam

    odabir prethodno definiranih konfiguracija kontrolera. User's - Omoguuje

    odabir postojeih post procesora. Poetni kontroler konfiguracije za svoj novi

    post procesor se temelji na kontroler konfiguraciji u post procesoru koji sme

    naveli.

    Ovdje odabiremo Heidenhain Conversational jer radimo post procesor za

    upravljanje Heidenhain TNC426PB.

    Definiranje post procesora

    Sljedei prozor, slika 35,slui za definiranje osnovnih parametara kinematike

    alatnog stroja. Ovdje obavezno treba paziti na definiranje 4. (B) i 5. (C) rotacijske osi

    alatnog stroja. 4. rotira pod kutem od 45o u odnosu na vreteno i ima ogranienu

    rotaciju od 0-180o koja se odvija suprotno od smjera kazaljke na satu. Na to treba

    obratit posebnu pozornost, iji e koraci biti objanjeni u daljnjem tekstu.

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 45

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    Alat stroja (Machine Tool)

    Omoguuje prikaz generikog pogleda alatnog stroja, postavke osnovnih

    kinematikeihparametara alatnog stroja, i postavke nekih osnovnih mogunosti

    kontrolera, kao to je izlaz krunih zapisa.

    Program i putanja alata (Program & tool path)

    Omoguuje dodavanje blokova koda i rijei, podeavanje formata i nizanje za rije

    kontrolera, upravljanje povezanim postovima, i jo mnogo toga.

    Podaci N/C kontrolera (N/C Data Definitions)

    Omoguuje izmjenu blokova, rijei, oblika i formata rijei; dodavanje korisniki

    definiranih procesa datoteka, i prosljeivanje korisniki definirnih procesa iz drugih

    postprocesora.

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 46

    Slika 35. Prozor za definiranje osnovnih parametara alatnog stroja [19]

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    Opcije izlaznih podataka (Output settings)

    Omoguuje upravljanje izlazom unosa datoteka i popisom datoteka sadraja,

    dodavanje units-only subposts, i jo mnogo toga.

    Viirtualan NC kontroler (Virtual N/C kontroler)Omoguuje konfiguriranje virtualnog numerikog upravljanja. Izlaz je kompatibilan

    samo s Tcl-zasnovanim upravljanjem alatnog stroja, tj. MTD-om (machine tool

    driver).

    Machine tool (kartica alatnog stroja)

    Kartica Machine Tool, slika 36, ima opcije koje omoguuju da konfiguriramo

    kinematiku svog alatnog stroja. Moemo definirati granice i smjer osi gibanja,

    orijentacije gdje je primjenjivo, multiplikatore osi, obuhvatna posmina brzina, i tako

    dalje.

    Konfiguracija alatnog stroja moe se podijeliti u ak tri dijela, ovisno o

    konfiguraciji odabranog alatnog stroja i to na: generalne parametre, 4. i 5. os (Fourth

    Axis, Fifth Axis)

    Glavni parametri (General parameters)

    Od postavki u generalnim parametrima potrebno je odrediti osnovne parametre

    izraunavanja koordinata gibanja alata (izraunavanje krunih putanja alata - G2 i

    G3, granice pravocrtnog gibanja X, Y, Z osi, itd.)

    Ispis zapisa krunog gibanja (Output Circular Record )

    Moemo postaviti ovu opciju na Yes ili No, ako postavite na "da" sustav reproducira

    sve krugove na temelju parametara krunih pokreta. Ako je postavljen na "ne" sustav

    ne rauna blokove krunog gibanja (G2 ili G3).

    Kruni zapis takoer ovisi o nainu odabranog koordinatnog sustava i postavki

    zapisa krunih gibanja snimanja.

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 47

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    Tablica 1. Popis varijanti zapisa izlaznih podataka

    Postavljeni koordinatni sustav Zapis krunog gibanja Izlazni podaci

    polarni polarniPolarne

    krunice

    kartezijev kartezijevkartezijeve

    krunice

    kartezijev polarni /

    polarni kartezijev /

    Ogranienje osi linearnog gibanja (Linear Axis Travel Limit)

    Ova opcija omoguuje da provjerimo ogranienja puta prilikom uvoza prilagoene

    naredbe pb_cmd_check_travel_limits.tcl. Ovdje postavljamo sve vrijednosti po 450

    mm, jer alatni stroj sam po sebi ima granice gibanja po osima manjima od 400 mm.

    Home Position

    Definira zadanu FROM poziciju ako nismo naveli FROM poloaj.

    Rezolucija linearnog gibanja (Linear Motion Resolution)

    Definira minimalnu vrijednost na kojoj sustav rauna sve koordinate. To ne mora

    nuno kontrolirati format zapisa podataka koordinata. Za kontrolu formata podataka

    koordinata moramo promijeniti broj decimalnih znamenki.

    Obuhvatna posmina brzine (Traversal Feed Rate)

    Definira posminu brzinu koju sustav koristi za izraunavanje vremena obrade kod

    brzih pokreta.Sustav takoer koristi ovu vrijednost kako bi se utvrdilo je li potez

    linearne posmine brzine izveden brzim hodom.

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 48

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    Parametri etvrte i pete osi (Fourth Axis i Fifth Axis parametersi )

    Dijaloki okvir etvrte osi i dijaloki okvir pete osi imaju iste parametre, s nekoliko

    iznimaka koje su navedene u sljedeem popisu.

    Udaljenost nulte toka alatnog stroja od centra etvrte osi rotacije (Machine Zero to 4th Axis Center)

    Postavlja udaljenost od nulte toke alatnog stroja do centra rotacije za 4. os. Ova

    vrijednost mora biti odreena za postprocesor ispravno, jer se preko nje mapira

    izmeu programiranog MCS-a(machining coordinate system koordinatni sustav

    obratka) u NX- i koordinatnog sustava alatnog stroja.

    Udaljenost sredita etvrte i pete osi rotacije (4th Axis Center to 5th Axis Center)

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 49

    Slika 36. Prozor za odreivanje paramatara rotacijskih osi [19]

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    Vrijede ista pravila kao i kod udaljenosti nulte toke alatnog stroja i centra rotacije 4.

    osi, ali samo to u ovom sluaju to vrijedi za centre rotacija 4. i 5. osi.

    Razluivost rotacijskog gibanja (Rotary Motion Resolution (Deg))

    Kontrolira broj znamenki na koji su izraunate rotacijski kutovi i zaokruene od strane

    postprocesora.

    Kutni pomak (Angular Offset (Deg))

    Postavlja vrijednost koju treba dodati da se prilagodi okretni kut 0,0 kada je os alata

    os (0,0,1).

    Rotacijska os (Axis Rotation)

    Definira da li os rotira prema pravilu desne ruke. Normal je zadana opcija.

    Odabiremo Reverse jer se stol na DMU50V ne okree prema pravilu desne ruke.

    Na primjer, ako smo dobili B +90 izlaz kada je potrebna B -90, morat emo odabrati

    Reverse. Obavezno testirati postprocesor, pri emu je utvreno da Reverse

    zadovoljava uvjete gibanja 4. osi ( B rotacija) stola.

    Smjer osi (Axis Direction)

    Definira kako okretni stol odreuje hoe li se okretati u smjeru kazaljke na satu ili

    obrnuto.

    Smjer odreen veliinom (Magnitude Determines Direction)

    Rotacija na vei kut uvijek ide u smjeru kazaljke na satu i rotacija na manji kut je

    uvijek u suprotnom smjeru od kazaljke na satu. B-90 i B90 uzrokuju rotacije na

    razliite pozicije koje su odmaknute za 180 stupnjeva, osim na rotacijske osi. Tipino,

    putna ogranienja na ovoj vrsti stola su via od 360 stupnjeva, na primjer, -9.999-

    9999, prema literaturi [19].

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 50

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    Smjer odreen znakom (Sign Determines Direction)

    Znak odreuje samo smjer vrtnje. B90 i B-90 uzrok rotacija na isto mjesto na

    okretnog stola.Kada je u programu B+90, stol rotira u smjeru kazaljke na satu od

    svog trenutnog poloaja do 90 stupnjeva. Kada Program B-90, stol se okree

    suprotno od njegove trenutne lokacije do 90 stupnjeva.

    Ogranienja gibanja 4. i 5. osi okretno nagibnog stola (Axis Limits (Deg)

    Postavlja minimalni i maksimalni kut koji moete programirati za osi. Postprocesor

    mjeri raspon gibanja lijevo od minimalnog kuta do maksimalnog kuta. Na primjer, ako

    imate rotacijski os koja ima 40 stupnjeva putovanja, moete unijeti jedan od sljedeih

    skupova vrijednosti:

    -20 stupnjeva za minimum i 20 stupnjeva za maksimalno.

    340 stupnjeva za minimum i 20 stupnjeva za maksimalno.

    Ovdje se za etvrtu rotacijsku os (B) definira 00 za minimum i 180o za maksimalan kut

    rotacije!!!

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 51

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    Prozor za podeavanje rotacijskih osi (Rotary Axis Configuration dialog box)

    Kako bi mogli definirati kinematiku rotacije stola za DMU50V potrebno je odrediti

    ravnine osi rotacije kao to se vidi na slici iznad, slika 38, s time da s obzirom da

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 52

    Slika 37. Prozor za podeavanje smjera rotacija osi[19]

    Slika 38. Prozor za odreivanje smjera rotacije etvrte osi [19]

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    etvrta os nije paralelna niti sa jednom od ravnina koordinatnog sustava potrebno ju

    je definirati pomou nulvektora okomitog na ravninu rotacije kroz koju ta os prolazi.

    Primjer kinematike DMU50V najbolje se vidi na slici ispod, slika 39, gdje se moe

    najzornije prikazati vektor (vektor "p") koji prozi kroz etvrtu os rotacije (B os).

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 53

    Slika 39. Prikaz kinematike DMU50V [16]

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    Program i putanja alata (Program & Tool Path)

    Kartica Program & Tool Path ima opcije koje omoguuju odredite NC izlaz za odreene procese i naredbe koji su generirani od strane NX Event Generatora, slika

    40. U slijedeim koracima u objasniti koje kartice i pojedinosti su bitne kako bih

    dobili odgovarajui program koji je bez ikakvih korekcija mogue prebaciti u

    upravljanje NC alatnog stroja..

    Program

    Post builder ralanjuje NC program u pet razliitih sekvenci. Svaka od sekvenci

    omoguuje kontrolu svog izlaza(outputa).

    Neke upute, poput premotavanja zaustavljenog koda i programa na kraju,

    potrebne su na poetku i na kraju NC programa. Ostale upute, poput sekvenci

    promjena alata(TOOL DEF, TOOL CALL), ukljuivanje i iskljuivanje vretena

    (M3,M5), pokretanje rashladne tekuine i iskljuivanje (M8 i M9), te primjena pomaka

    alata, potrebne su na poetku i na kraju operacija, prema literaturi [17].

    Upute za druga gibanja, kao to su linearno gibanje, kruni pokreti, i tako dalje,

    mogu se primijeniti u svakom nizu putanje alata.

    Od kartica su bitne: Operation Start Sequence, Motion

    Poetan slijed operacije (Operation Start Sequence)

    Ovaj slijed definira blokove koje sustav moe reproducirati na poetku svake

    operacije. Svaka operacija ima prvu promjenu alata, automatsku promjenu alata,

    runu promjenu alata ili bez zamjene alata.

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 54

    Slika 40.Prozor s karticom za definiranje programa i putanje alata [19]

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    Ovdje je bitno samo definirati automatsku promjenu alata pod karticom

    automatske izmjene alata (Automatic Tool Change). Ovaj dogaaj se pojavljuje samo ako operacija sadri funkciju promjene alata (funkcija promjene alata u

    Heidenhainu "CALL T"). Sustav aktivira funkciju promjene alata samo kada se alat

    razlikuje izmeu trenutnog rada i prethodnog rada.

    Upravljanje alatnog stroja (Machine control), slika 41.

    Alatni stroj za kontrolu procesa kontrolira ureaje alatnih strojeva, kao to su

    rashladna tekuina, vreteno, ili obujmice. Mogue je koristiti kontrole alatnog stroja

    za promjenu naina, kao to su inkrementalni, apsolutnom, obrnuto vrijeme, u minuti,

    po okretaju ili stalnu povrinsku brzinu (G96), prema literaturi [17]

    Vrste podataka, kao to su brzina vretena (S), smjer vrtnje vretena(M3,M4,

    odnosno CW i CCW u Heidenhainu), pokretanje rashladne tekuine(M8),

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 55

    Slika 41. Prozor s karticom za podeavanje programa prema upravljanju alatnog stroja [19]

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    kompenzacije duljine alata (L), broj alata (T) , bude definiran na poetku operacije

    procesa obrade, prema litearturi [17].

    U ovoj stavki nije potrebno nita mijenjati, potrebno je samo obratiti panju da

    brzina okretaja vretena bude cijeli broj, i da pomone funkcije M3 i M8 ne budu u

    istom retku, jer upravljanje ne prihvaa program ukoliko se u istom retku nalaze dvije

    pomone funkcije.

    Gibanja (Motion), slika 42.

    Dijalog gibanja opisuje kako post procesor obrauje GOTO zapise putanje

    alata. Sustav generira vie vrsta gibanja nego to veina upravljakih jedinki alatnih

    strojeva mogu razumjeti. Potez brzog hoda (G00, odnosno F MAX u Heidenhainu)

    obrauje sva gibanja koje sustav generira kao nultu posminu brzinu. To ukljuuje

    povlaenje (retract), pristup (approach), odlazak (departure), povratak(return), brzo

    (rapid) i obuhvaanje (traversal). Ako bilo koji od ovih vrsta gibanja imaju posminu

    brzinu nula, onda sustav koristi proces linearnog pomaka (L). Sustav se koristi

    linearnim pomakom za sve vrste rezanja (radni hod). To ukljuuje rezanje (cut),

    ukljuivanje (engage), prvi rez (first cut), prekoraenje (stepover) i boni rez (side

    cut). Sva kruna gibanja upravljana su procesom Circle Move (CC). Imajte na umu

    da se narezivanje navoja sastoji od linearnog pomaka (na ulazu), samog narezivanja

    navoja (Lathe thread move), potez izvlaenja (linearno ili brzo, ovisno o posminoj

    brzini) i obuhvatni potez (linearni ili brzo ovisno o brzini posmioj brzini). Nekoliko

    korisniki definiranih pomaka (GOHOME i RETRCT) takoer stvaraju kretnje. Oni

    koriste Rapid Move (G00, odnosno F MAX), prema literaturi [17].

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 56

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    Motion naredbe sadre kodove poput S, M03, M08, G41, G17, i D. Na taj nain

    sustav reproducira ove kodove s gibanjem. Sustav reproducira ove kodove samo ako

    su nastupile promjene podataka ili su prisiljeni na poravnanje. Korisniki definirani

    dogaaj (COOLNT / FLOOD M8) definira podatke za pokretanje rashladne

    tekuinue. Ovaj dogaaj definiran je bilo prije poetka rada ili u svom slijedu u

    naredbi "Start Post", ovisno o tome kako je proces naveden. Pokretanje rashladne

    tekuine potrebno je definirati u prvom G01 bloku prije nego to ponete rezanje. To

    je najpouzdaniji nain, prema literaturi [17].

    Ciklusi operacija (Canned Cycles), slika 43.

    Ovaj parametar omoguava rukovoditelju odreivanje zahtjevnih kodova za

    standarne cikluse buenja, narezivanja navoja, centriranja, itd.

    Od ciklusa za omoguavanje rada svih operacija putem post procesora dovoljni

    su ciklusi buenja (CYCL DEF 200) i ciklus narezivanja navoja (CYCL DEF 207).

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 57

    Slika 42.Prozor za definiranje gibanja alata [19]

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    Oba ciklusa su ve prethodno definirana u post procesoru, te se oni odreuju u

    samom CAM sustavu prilikom programiranja, prema literaturi [19].

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 58

    Slika 43. Prozor s definiranim ciklusi[19]

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    Zavrni slijed programa (Program End Sequence)

    Ovdje je potrebno definirati gibanje alata na kraju programa.

    Kao to je prikazano na slici 44. na kraju programa iskljuuje se reshladna

    tekuina(M9), vreteno se po Z osi povlai brzim hodom u pozitivnom smjeru (F MAX),

    a stol se vraa u poetni poloaj (B0 C0 F MAX) takoer brzim hodom.

    Virtualan N/C kontroler (Virtual N/C Controller)

    Virtualni kontroler je putreban ukoliko elimo koristiti CAM simulaciju alatnog

    stroja te na taj nain provjeriti tonost, odnosno sprijeiti sudar obratka i vretena ili

    stola i glave vretena kako ne bi dolo do havarije alatnog stroja. UGS NX 8.0

    omoguava simulaciju obrade ukoliko uz post procesor imamo i virtualni NC

    kontroler. Zbog toga koristimo tu mogunost i stavljamo kvaicu. Dobivamo etiri

    datoteke: .tcl,.pui,.def.,vnc.tcl., prema literaturi [19].

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 59

    Slika 44.Prozor za definiranje funkcija na kraju programa [19]

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    Potrebno je jo definirati kinematiku virtualnog alatnog stroja koja mora biti

    potpuno jednaka stvarnom alatnom stroju, tako da virtualan alatni stroj moe pratiti

    naredbne koje smo dobili putem post procesora. U ovom sluaju etvrtu rotacijsku os

    (4th axis) treba selektirati Reverse rotation, slika 45. Obavezno pri tom pripaziti da

    oznake svih osi NC alatnog stroja budu jednake i dobro definirane kao kod realnog

    NC alatnog stroja, prema literaturi [19].

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 60

    Slika 45. Prozor za definiranje virtualnog NC kontrolera [19]

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    6.1 Post procesor u primjeni

    Post procesor koji je dobiven u prethodnim koracima mogue je korstiti u NX 8.0

    CAD/CAM softwareu, slika 46. Pomou virtualnog kontrolera moemo simulirati

    operacije obrade na virtaulnom alatnom stroju,slika 46., koji e pratiti naredbe

    dobivene generiranim putanjama alata koje smo obradili pomou post procesora.

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 61

    Slika 46. Slika ekrana sa simulacijom obrade u Siemens NX 8 CAD/CAM softveru

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    Program koji dobivamo jednostavnim pozivon naredbe Post process unutar CAM

    express modula, koji se prebacuje u upravljanje, te je nakon toga spreman za

    koritenje.

    Program koji se nalazi ispod sam osobno provjerio na upravljanju Heidenhain

    TNC426PB i alatnom stroju Deckel Maho DMU50V. Program je primjer izrade depa

    kao to se moe vidjeti na slici 47. Poto se radi o vieosnom alatnom stroju u

    programu pod 18. retkom se moe vidjeti da se, osim uz X,Y i Z koordinate, u

    program jo javljaju i B i C koordinate koje su odgovorne za rotaciju stola kako bi

    vreteno odnosno alat mogao doi u zahvat s obratkom ba kako je to isprogramirano

    pomou CAM sustava.

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 62

    Slika 47. Slika s detaljnijmi prikazom simulacije glodanja depa na obratku

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    ============================================================

    Information listing created by : MarkoDate : 11.9.2012. 17:20:54Current work part : D:\Program Files\Siemens\NX 8.0\MACH\samples\nc_simulation_samples\sim14_mill_5ax_cam_sinumerik_mm.prtNode name : makina============================================================0 BEGIN PGM 100 MM1 ; POSTPROCESSOR NAME2 ; D:\PROGRAM FILES\SIEMENS\NX 8.0\MACH\RESOURCE\LIBRARY\MACHINE\INSTALLED_MACHINES\SIM14_MILL_5AX\POSTPROCESSOR\HEIDENHAINTNC\SIM14_MILL_5AX_TNC_MM.TCL3 BLK FORM 0.1 Z X0.000 Y0.000 Z-20.0004 BLK FORM 0.2 X100.000 Y100.000 Z0.0005 ; 6 ; OPERATION: POCKET2_CAVETYMILL - TOOL: T3 UGT0201_0887 ; =======================================================================8 CYCL DEF 7.09 CYCL DEF 7.1 X -250.000010 CYCL DEF 7.2 Y -155.000011 CYCL DEF 7.3 Z -339.447012 TOOL DEF 313 TOOL CALL 3 Z S222814 L M11715 M116 L M12617 L M11618 L B180.000 C-15.000 FMAX19 M12821 L X-24.194 Y-86.692 FMAX M322 L Z-15.900 FMAX23 L X-14.359 Y-49.987 FMAX24 L X-11.510 Y-50.489 F1203 M825 L X-11.362 Y-50.51526 L X-11.358 Y-50.503 Z-16.05027 L X-10.723 Y-48.132 Z-44.10028 L X-14.684 Y-46.69129 L X-14.365 Y-45.499 Z-30.00030 L Z-16.05031 CC X-14.220 Y-45.53832 C X-14.220 Y-45.538 DR-33 L X-10.454 Y-46.547 Z-15.90034 CC X-10.454 Y-46.54735 C X-10.309 Y-46.586 DR-36 L Z-43.95037 CC X-10.454 Y-46.54738 C X-10.454 Y-46.547 DR-39 L X-14.220 Y-45.538 Z-44.10040 CC X-14.220 Y-45.53841 C X-14.365 Y-45.499 DR-42 L Z-30.00043 L X-15.659 Y-50.329

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 63

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    44 L X-25.322 Y-86.390 FMAX46 L X-25.182 Y-86.427 FMAX47 L X-14.916 Y-48.112 FMAX48 L X-13.622 Y-43.28349 L Z-43.95550 L X-9.845 Y-44.29551 L Z-16.04552 L X-13.622 Y-43.28353 L Z-30.00054 L X-14.916 Y-48.11255 L X-14.312 Y-45.858 FMAX56 L X-13.018 Y-41.02957 L Z-43.95558 L X-9.241 Y-42.04159 L Z-16.04560 L X-13.018 Y-41.02961 L Z-30.00062 L X-13.276 Y-41.99563 L X-25.182 Y-86.427 FMAX65 M12966 M967 L Z400.000 FMAX M9168 L B0.000 C0.000 FMAX M9169 TOOL CALL 070 M3071 END PGM 100 MM

    FSB,Sveuilite u Zagrebu 64

  • Marko Budimir: Vieosni glodai obradni centri

    7. ZAKLJUAK

    Od prvih izvedbi glodaih alatnih strojeva do danas, postepenom evolucijom

    modula za gibanje, dolo se do mogunosti ostvarivanja sve sloenijih operacija

    obrade na njima. Moderni zahtjevi za fIeksibiInou, profitabiInou, preciznijom

    obradom, skranim vremenima priprema i obrade obradaka na glodaim obradnim

    centrima, dovelo je do pojave dodavanja dodatnih posminih rotacijskih osi i time su

    nastali vieosni glodai obradni c