Ψηφιακή καθοδήγηση κέντρου κατεργασιών CNC με χρήση προγραμματισμού.

Abstract

Στην παρούσα εργασία παρουσιάζεται η διερεύνηση του προγραμματισμού και λειτουργίας σύγχρονης εργαλειομηχανής CNC με στόχο τη βέλτιστη ψηφιακή καθοδήγησή της σε κατεργασίες με αφαίρεση υλικού. Η CNC εργαλειομηχανή που χρησιμοποιήθηκε είναι η VF1 της εταιρίας HAAS. Τα κύρια τεχνικά χαρακτηριστικά αυτής είναι: τα μήκη των διαδρομών με εύρος 514 mm στον άξονα Χ, 410 mm στον άξονα Υ και 510 mm στον Z άξονα, η ισχύς της τάξεως των 20 HP, η χωρητικότητά μνήμης της τάξεως του 1 MB και ο μύλος απόθεσης εργαλείων που υποστηρίζει έως και 20 κοπτικά εργαλεία. Η λειτουργία της εργαλειομηχανής βασίζεται στη χρήση του Αριθμητικού Ελέγχου Numerical Control, με χρήση Ηλεκτρονικού Υπολογιστή Computer. O συγκεκριμένος τύπος ελέγχου χρησιμοποιεί αριθμητικές τιμές για την αναφορά στη θέση και την κίνηση των αξόνων της μηχανής και πιο συγκεκριμένα στους κώδικες G & Μ. Οι κώδικες G & Μ αποτελούν αλληλουχίες και συνδυασμούς τυποποιημένων εντολών κίνησης, ενεργειών και βοηθητικών λειτουργιών, αντίστοιχα. Για την υλοποίηση της παρούσας εργασίας κατεργάστηκαν δοκίμια επιλεγμένων μηχανολογικών κατασκευαστικών σχεδίων, ώστε να μελετηθούν οι περισσότερες και σημαντικότερες δυνατότητες του κώδικα G και του κώδικα M, αλλά και να διερευνηθούν οι δυνατότητες της εργαλειομηχανής σε διαφορετικούς κύκλους κατεργασιών. Η αξιολόγηση των τελικών τεμαχίων και των κατεργασιών που πραγματοποιήθηκαν οδήγησε σε σημαντικά συμπεράσματα για την ορθή λειτουργία της CNC και των εκάστοτε εντολών που χρησιμοποιούνται για κατεργασίες που περιλαμβάνουν φρεζάρισμα σε ξεχόνδρισμα και φινίρισμα, μετωπικό και πλευρικό, ομόρροπο και αντίρροπο, καθώς και διάτρηση, εξαντλώντας τις μηχανικές δυνατότητες της τριαξονικής CNC εργαλειομηχανής HAAS VF1 που διαθέτει το Μηχανουργείο του ΤΕΙ Κρήτης στο Παράρτημα Χανίων.

This thesis presents the investigation of operating and programming a modern CNC machine for the optimization of the numerical control in manufacturing dealing with material removal. The CNC machine used is the VF1 of the HAAS Co. The main technical features of the machine are: the lengths of paths: 514 mm in the X axis, 410 mm in the Y-axis and 510 mm in the Z axis, Machine Power of 20 HP, Memory capacity of 1 MB and the tools storage mill with capacity of 20 cutting tools. The operation of the machine is based on the use of Numerical Control, with a Computer. This type of control uses numerical values with reference to the location and movement of the axes of the machine and more specifically the codes G & M. G & M codes are sequences and combinations of standard commands, movement operations and auxiliary functions, respectively. To implement this work, engineering construction projects and designs were selected, in order to study the most of the important sources of G and M codes and to explore the capabilities of the machine in various manufacturing work circles. The evaluation of the final products and the manufacturing processes, led to important conclusions for the proper function of the CNC and the codes used in manufacturing processes of milling in roughing and finishing, front and side, uni- and counter- directional and drilling, expending the mechanical features of the three-axis CNC machine HAAS VF1 of the Machine Shop of the Technological Educational Institute of Crete at the Branch of Chania.