yliopettaja Eero Pikkarainen
Tehtävä:
- Tehtävänä on ohjelmoida ja koneistaa konelaboratoriossa olevalla
pöytämallisella, vanhalla NC-tekniikan peruskoulutuskoneella TERCO
CM400/CNC1000 jyrsinkoneella kuvan 1 mukainen kuvio puulevyn pintaan.
TERCO on 1980-luvun alkupuolella hankittu oppilaitoksen ensimmäinen NC-
kone. Kuvassa 2 on esitettynä koko harjoitustyössä käytetty laitteisto,
kuvassa 3 TERCO CM400/CNC 1000 -jyrsinkone ja kuvassa 9 sen ohjausyksikkö.
Erikoisuutena koneesta on mainittava, että koordinaatit pitää antaa viidellä numerolla, kahdella desimaalilla ilman desimaalipistettä. Lisäksi ympyränkaaret pitää jakaa neljänneksiin, eli kone ei ymmärrä yli neljännesympyrän olevia kaaria. Kone ei ymmärrä kommentteja.
Aihio 70 x 70 x 15. Uran koneistussyvyys 3 mm. Kuvio sijoitetaan keskelle levyä.
Työkalut ja kiinnittimet: Koneistaminen suoritetaan viisteterällä, jonka kärkikulma on 90 astetta. Aihio kiinnitetään koneen pöydällä olevaan epäkeskoilla toimivaan puristimeen.
Työn vaiheet:
1. Kirjoita ohjelma tietokoneella käyttäen joko Microsoft Word, Notepad tai muuta kirjoitusohjelmaa. Tiedoston talletusmuodon on oltava tekstitiedosto. Liitä tiedoston tarkentimeksi .NC, esimerkiksi TERCO.NC.
2. Lävistä laatimasi tiedosto konelaboratoriossa olevalla reikanauhan lävistimellä (kuva 4) reikänauhaksi. Kirjoita NAUHA TERCO.NC, jolloin käynnistyy nauha.bat -tiedoston ajo.
3. Lue lävistetty reikänauha Tercon ohjauksen muistiin. Kuva 9 esittää NC-koneen ohjausta ja reikänauhaa reikänauhanlukijassa. Paina LOAD TAPE ja 1.
4. Aseta viistejyrsin koneen karan istukkaan, ellei se ole jo valmiiksi kiinnitettynä.
5. Aseta kappaleen aihio kiinnittimeen (kuva7).
6. Aja kone haluamaasi origoon käsin ajolla ja aseta origo painamalla SET ZEROPOINT, (kuva 6).
7. Suorita ohjelman alun vaatimat siirrot ohjelman alkupisteeseen. (Kuva5)
8. Aloita ohjelman suorittaminen painamalla RUN-näppäintä N 001.
9. Koneen alkaessa työstää, säädä syöttönopeutta urakkamiehenkytkimellä.
10. Tarkista saamasi tulos. (Kuva8)
11. Poista kappale kiinnittimestä sekä työkalu karalta.
12. Sammuta ja puhdista kone, pöytä ja jälkesi.
KAPPALEEN OHJELMA TERCO CNC MILL 1000 -KONEELLE
%
N001S2F150M03
N002G00X000.00Y000.00Z005.00
N003G01Z-003.00
N004X082.00
N005X041.00Y071.00
N006X000.00Y000.00
N007G02X041.00Y021.40I041.00J-028.60
N008G02X082.00Y000.00I000.00J-050.00
N009G01Z005.00
N010G00X055.50Y045.90
N011G01Z-003.00
N012G02X041.00Y042.00I-014.50J025.10
N013G02X026.50Y045.90I000.00J029.00
N014G01Z010.00M05
N015:
Ohjelman selostus sisäisin linkein:
N on juokseva NC-ohjelman lauseen numero. Normaalisti tämä voidaan jättää pois, mutta käsin kirjoitettaessa ja opetettaessa se helpottaa kommunikointia ja järjestelmällistä työskentelyä. Tercolla N-koodi on oltava ja se on ohjelmoitava väliltä 0 … 999. Ohjelmoidaan juoksevin numeroin yhdestä alkaen.
S2 määrittää karan kierrosluvun alueen, S2 tarkoittaa korkeampaa kierroslukua 2660 r/min ja S1 alempaa kierroslukua 1380 r/min.
F150 kertoo työkalun syöttönopeuden mm/min. Tulevissa lauseissa työkalun liike tapahtuu nopeudella 150 mm/min. Syöttönopeus on ohjelmoitavissa 0 … 250 mm/min.
M03 on karan käynnistäminen myötäpäivään. Se toimii ikään kuin kytkimenä. M04 on karan käynnistys vastapäivään (tarvitaan harvoin) sekä M05 on karan pysäytys. Lauseen suorituksen lopussa käynnistyy kara, joten on syytä olla varovainen.
Lauseella suoritetaan paikoitus origon yläpuolelle 5 mm:n korkeudelle asetetusta origosta.
G00 määrittää pikaliikkeen, oikeastaan paikoitusliikkeen. Tämä tapahtuu
koneen muistiin talletetulla pikaliikenopeudella eikä F-koodilla ole vaikutusta
nopeuteen. Pikaliikkeellä liikkuvat kaikki samassa lauseessa olevat akselit yhtä
aikaa.
X000.00, Y000.00 ja Z005.00 ovat ohjelman koordinaattiarvoja. Ne pitää Tercolla ohjelmoida ja antaa aina kahden desimaalin tarkkuudella käyttäen desimaalipistettä. (Pilkku ei kelpaa)
Edellisestä lauseesta ovat voimassa karan määrittelyt S2 ja M03 sekä syöttönopeuden määritys F150 (150 mm/min).
Lauseella suoritetaan laskeutuminen työsyvyydelle Z-akselin suunnassa. Kun
kappaleen pinnan ja siten myös origon ajatellaan olevan kappaleen pinnassa,
niin työsyvyys otetaan ajamalla vain Z-akselia asemaan -3 mm. Liike
suoritetaan syöttöliikkeen nopeudella, koska on ohjelmoitu G01 (suoraviivainen
interpolointi työnopeudella).
Edellisistä lauseesta ovat voimassa koordinaattiarvot X0.Y0., karan määrittelyt S2 ja M03 sekä syöttönopeuden määritys F150 (150 mm/min).
Lauseella suoritetaan suoraviivainen interpolointi työnopeudella pisteiden X0.Y0.Z-3 ja X0.82Y0.Z-3. välillä. Vain X-akselin arvo muuttuu. Saavutetaan kolmion oikea kulma.
Edellisistä lauseista ovat voimassa määrittelyt G01 (suoraviivainen
interpolointi), koordinaatit X0 ja Z-3, karan pyörimisen määrittelyt S2 ja M03
sekä syöttönopeus F 150 (F150 mm/min).
Lauseella suoritetaan suoraviivainen interpolointi työnopeudella pisteiden X0.82Y0.Z-3. ja X41.Y71.Z-3. välillä. Saavutetaan kolmion kärki.
Edellisistä lauseista ovat voimassa määrittelyt G01 (suoraviivainen interpolointi), koordinaatti Z-3, karan pyörimisen määrittelyt S2 ja M03 sekä syöttönopeus F 150 (syöttönopeus F150 mm/min).
Lauseella suoritetaan suoraviivainen interpolointi työnopeudella pisteiden X41.Y71.Z-3. ja X0.Y0.Z-3. välillä. Saavutetaan kolmion vasen kulma.
Edellisistä lauseista ovat voimassa määrittelyt G01 (suoraviivainen interpolointi), koordinaatti Z-3, karan pyörimisen määrittelyt S2 ja M03 sekä syöttönopeus F 150 (syöttönopeus F150 mm/min).
N007G02X041.00Y021.40I041.00J-028.60
Lauseella suoritetaan ympyränkaari-interpolointi työnopeudella pisteiden X0.Y0.Z-3. ja X41.Y21.40Z-3. Saavutetaan kolmion kannalla olevan kaaren ylin piste. G02 ilmaiseen, että tehdään ympyräkaari-interpolointi kiertäen myötäpäivään. Vastaavasti G03 ilmaisee, että ympyräkaari-interpolointi tehdään vastapäivään.
Kaarta koneistaessaan koneen on tiedettävä kaaren keskipisteen paikka. Se ilmaistaan vektorilla, jonka alkupiste on koneen piste edellisen lauseen lopussa (tämän lauseen alussa ennen liikkeitä) ja loppupiste kaaren keskipiste. I041.00 ilmaisee vektorin X-suuntaisen komponentin ja J-028.60 Y-suuntaisen komponentin. Näin I 041.00 ilmaisee vektorin olevan suuntautuneena X- akselin positiiviseen suuntaan sekä J-028.60 ilmaisee vektorin olevan suuntautunut Y-akselin negatiiviseen suuntaan. Koordinaatit X041.00Y021.40 ilmaisevat kaaren loppupisteen.
Edellisistä lauseista ovat voimassa kaaren alkupisteen koordinaatit X0.Y0., koordinaatti Z-3, karan pyörimisen määrittelyt S2 ja M03 sekä syöttönopeus F 150 (syöttönopeus F150 mm/min). Tässä syöttönopeus on nyt työkalun liikkeen nopeus kaaren kehän tangentin suuntaan.
N008G02X082.00Y000.00I000.00J-050.00
Lauseella suoritetaan ympyränkaari-interpolointi työnopeudella pisteiden X41.Y21.40Z-3. ja X82.Y0.Z-3. Saavutetaan kolmion kannalla olevan kaaren loppupiste, kolmion oikea kulma. G02 ilmaiseen, että tehdään ympyräkaari- interpolointi kiertäen myötäpäivään. Vastaavasti G03 ilmaisee, että ympyräkaari-interpolointi tehdään vastapäivään.
Tercolla pitää kaaret jakaa neljänneksiin. Tässä voidaan ajatella koordinaattiviivasto siirretyksi kaaren keskipisteeseen. Mikäli kaari kulkee kahden neljänneksen alueella, pitää se jakaa. Näin edellinen kaari oli yhden neljänneksen kaaren koneistusta ja tällä lauseella jatketaan samaa kaarta.
Kaarta koneistaessaan koneen on tiedettävä kaaren keskipisteen paikka. Se ilmaistaan vektorilla, jonka alkupiste on koneen piste edellisen lauseen lopussa (tämän lauseen alussa ennen liikkeitä) ja loppupiste kaaren keskipiste. I000.00 ilmaisee vektorin X-suuntaisen komponentin ja J-050.00 Y-suuntaisen komponentin. Näin I 000.00 ilmaisee ettei vektorilla ole X-akselin suuntaista komponenttia sekä J-050.00 ilmaisee vektorin olevan suuntautunut Y-akselin negatiiviseen suuntaan. Koordinaatit X082.00Y000.00 ilmaisevat kaaren loppupisteen.
Edellisistä lauseista ovat voimassa kaaren alkupisteen koordinaatit X41.Y21.4, koordinaatti Z-3, karan pyörimisen määrittelyt S2 ja M03 sekä syöttönopeus F 150 (syöttönopeus F150 mm/min). Tässä syöttönopeus on nyt työkalun liikkeen nopeus kaaren kehän tangentin suuntaan.
Lauseella suoritetaan työkalun nostaminen Z-akselin suunnassa korkeudelle Z5. Tällöin työkalun kärki pyörii pisteen X82Y0 (kolmion oikea nurkka) päällä 5 mm kappaleen yläpinnan yläpuolella. G01 määrittää suoraviivaisen interpoloinnin syöttönopeudella. Liike tapahtuu pisteiden X82.Y0.Z-3. ja X82.Y0.Z5. välillä.
Edellisistä lauseista ovat voimassa kaaren alkupisteen koordinaatit X82.Y0.Z-3, karan pyörimisen määrittelyt S2 ja M03 sekä syöttönopeus F 150 (syöttönopeus F150 mm/min).
Lauseella suoritetaan työkalun paikoittaminen uuteen asemaan X55.50Y0.45.90 (kolmion kärjessä olevan kaaren oikean alkupisteen yläpuolelle). Liike tapahtuu pisteiden X82.Y0.Z5. ja X55.5Y45.9Z5. välillä.
G00 määrittää pikaliikkeen, jolloin kone paikoittaa rakenteellisella pikaliikenopeudellaan kiihdyttäen kaikki liikkeeseen ohjelmoidut akselit maksiminopeuteen. Yleensä lyhimmän liikkeen tekevä akseli saavuttaa tavoiteasemansa ensi ja toiset jatkavat liikettään. Näin pikaliikkeellä tapahtuvan liikkeen rata on usein murtoviiva, mikä täytyy ottaa huomioon kiinnittimissä ja suoritettava tarvittaessa myös väistöliikkeitä.
Z-akselin suunnassa korkeudelle Z5. Tällöin työkalun kärki pyörii pisteen X82Y0 päällä 5 mm kappaleen yläpinnan yläpuolella. G01 määrittää suoraviivaisen interpoloinnin syöttönopeudella. Liike tapahtuu pisteiden X82.Y0.Z-3. ja X82.Y0.Z5. välillä.
Edellisistä lauseista ovat voimassa kaaren alkupisteen koordinaatit X82.Y0.Z5. sekä pyörimisen määrittelyt S2 ja M03. Syöttönopeutta F 150 ei nyt tarvita, mutta se on toki voimassa.
Lauseella suoritetaan laskeutuminen työsyvyydelle Z-akselin suunnassa. Kun kappaleen pinnan ja siten myös origon ajatellaan olevan kappaleen pinnassa, niin työsyvyys otetaan ajamalla vain Z-akselia asemaan -3 mm. Liike tehdään pisteiden X55.5Y45.9Z5 ja X55.5Y45.9Z-3 välillä. Liike suoritetaan syöttöliikkeen nopeudella, koska on ohjelmoitu G01 (suoraviivainen interpolointi työnopeudella).
Edellisistä lauseesta ovat voimassa koordinaattiarvot X55.5.Y45.9Z5., karan määrittelyt S2 ja M03 sekä syöttönopeuden määritys F150 (150 mm/min).
N012G02X041.00Y042.00I-014.50J025.10
Lauseella suoritetaan ympyränkaari-interpolointi työnopeudella pisteiden X55.5.Y45.9Z-3. ja X41.Y42.Z-3. Saavutetaan kolmion kärjessä olevan kaaren alin piste. G02 ilmaiseen, että tehdään ympyräkaari-interpolointi kiertäen myötäpäivään. Vastaavasti G03 ilmaisee, että ympyräkaari-interpolointi tehdään vastapäivään.
Kaarta koneistaessaan koneen on tiedettävä kaaren keskipisteen paikka. Se ilmaistaan vektorilla, jonka alkupiste on koneen piste edellisen lauseen lopussa (tämän lauseen alussa ennen liikkeitä) ja loppupiste kaaren keskipiste. I-014.50 ilmaisee vektorin X-suuntaisen komponentin ja J-025.10 Y-suuntaisen komponentin. Näin I-014.5 ilmaisee vektorin olevan suuntautuneena X-akselin negatiiviseen suuntaan sekä J025.10 ilmaisee vektorin olevan suuntautunut Y- akselin positiiviseen suuntaan. Koordinaatit X041.00Y042.00 ilmaisevat kaaren loppupisteen (nyt neljänneksen leikkauspisteen).
Edellisistä lauseista ovat voimassa kaaren alkupisteen koordinaatit X55.50Y45.9, koordinaatti Z-3, karan pyörimisen määrittelyt S2 ja M03 sekä syöttönopeus F 150 (syöttönopeus F150 mm/min). Tässä syöttönopeus on nyt työkalun liikkeen nopeus kaaren kehän tangentin suuntaan.
N013G02X026.50Y045.90I000.00J029.00
Lauseella suoritetaan ympyränkaari-interpolointi työnopeudella pisteiden X41.Y42.Z-3. ja X26.5Y45.9.Z-3. Saavutetaan kolmion kärjessä olevan kaaren vasen päätepiste. G02 ilmaiseen, että tehdään ympyräkaari-interpolointi kiertäen myötäpäivään. Vastaavasti G03 ilmaisee, että ympyräkaari-interpolointi tehdään vastapäivään.
Tercolla pitää kaaret jakaa neljänneksiin. Tässä voidaan ajatella koordinaattiviivasto siirretyksi kaaren keskipisteeseen. Mikäli kaari kulkee kahden neljänneksen alueella, pitää se jakaa. Näin edellinen kaari oli yhden neljänneksen kaaren koneistusta ja tällä lauseella jatketaan samaa kaarta.
Kaarta koneistaessaan koneen on tiedettävä kaaren keskipisteen paikka. Se ilmaistaan vektorilla, jonka alkupiste on koneen piste edellisen lauseen lopussa (tämän lauseen alussa ennen liikkeitä) ja loppupiste kaaren keskipiste. I000.00 ilmaisee vektorin X-suuntaisen komponentin ja J29.00 Y-suuntaisen komponentin. Näin I000.00 ilmaisee ettei vektorilla ole X-akselin suuntaista komponenttia sekä J29.00 ilmaisee vektorin olevan suuntautunut Y-akselin positiiviseen suuntaan. Koordinaatit X026.5Y45.9 ilmaisevat kaaren loppupisteen.
Edellisistä lauseista ovat voimassa kaaren alkupisteen koordinaatit X41.Y42., koordinaatti Z-3, karan pyörimisen määrittelyt S2 ja M03 sekä syöttönopeus F 150 (syöttönopeus F150 mm/min). Tässä syöttönopeus on nyt työkalun liikkeen nopeus kaaren kehän tangentin suuntaan.
Lauseella suoritetaan työkalun nostaminen 10 mm kappaleen pinnan yläpuolelle. Liike tapahtuu pisteiden X26.5Y45.9Z-3. ja X26.5Y45.9Z5. välillä. G01 ilmaisee käytettävän suoraviivaista interpolointia työnopeudella. M05 ilmaisee, että lauseen lopussa pysäytetään kara.
Edellisistä lauseista ovat voimassa koordinaatit X26.5.Y45.9Z-3, karan pyörimisen määrittelyt S2 ja M03 sekä syöttönopeus F 150 (syöttönopeus F150 mm/min).
Tämä ohjelma päättyy pisteeseen, jossa työkalun kärki on asemassa X26.5Y45.9Z10.
Reikänauhaan lävistettävä lukemisen loppumerkki. Ellei tätä ole lävistetty omalle rivilleen reikänauhan loppuun, ei Terco pysäytä reikänauhan luentaa.
Kuvat:
-
kuva 1, koneistettava kappale,
kuva 2, työssä käytettävä laitteisto,
kuva 3, Terco-jyrsinkone ohjauksineen,
kuva 4, reikänauhanlävistyslaitteisto,
kuva 5, aihion kiinnitys,
kuva 6, työkalu on halutussa origossa,
kuva 7, työkalu on viimeisessä ohjelman pisteessä,
kuva 8, valmis kappale irrotettuna,
kuva 9, Terco-jyrsinkoneen ohjausyksikkö.