XXI век погреба филма на Чарли Чаплин - "Modern Times". Главен екзекутор стана компютърът. От машините тогава станаха до неузнаваемост днес. С нарастващата мощ на компютъра се зародиха условия за възникване и развитие на CAD/CAM системи, а те доведоха до по-висока продуктивност на производството.
Под CAD системи (computer-aided design) се разбира софтуер, който автоматизира труда на инженер-конструктора и позволява решение на задачи, свързани с проектирането на изделието и оформяне на техническата документация с помощта на компютър.
Под CAM системи (computer-aided manifacturing) се разбира софтуер, който автоматизира разчетите на траектория на преместване на инструмента, необходим за обработка на изделието при машини с ЦПУ (CNC - машини).
Първият ми контакт с CNC машини бе в началото на 2005г. Идея си нямах за тях и аз започнах от пълна нула. Това бяха 2.5-осеви машини на Lenz. Tе бяха предназначени за производство на електронни печатни платки. Конкретно моделите бяха едноглави, двуглави и триглави Lenz PT 415. В условия на дебилна конкуренция и без налични знания ми бе много трудно в началото. След повече от месец аз схванах идеята и разбрах, че имам работа с параметрическо програмиране на G-кодове. В книгата на моя живот остана запис, че ще работя следващите 4 години като оператор-настройчик на Lenz PT 415. Работата ми ме събра с уникални дебили между които: "Цилоковски", mister Питкин, Ели от Баку, "Джордж Клуни", кукла Барби, "Орландо-Дончо", "Гарабет", Майкъл-грузинеца, mister Z, братото.
В китайския календар всяка година се води под знака на дадено животно, така на свои ред давах име на поредната проведена в "Hi-Tech завода" : годината на протоплазмата, годината на нано-роботите, клониране мозъка на овцата Доли, Chuck Norris in the Matrix. Годините се търкаляха и аз ставах все по-добър, докато се сраснах с машината в едно. Лятото на 2009г извиси световната финансова криза на максимум и фирмата изпадна в кома. Пред мен надвисна избора, да агонизирам заедно с фирмата в очакване на по-добри времена или да се махна. Избрах второто. Реших да продължа в същата област и задълбоча своите знания, като се преориентирам. Записах курс за преквалификация на CNC металорежещи машини. Шест месеца по-късно аз вече работя с една такава.
Производителите на CNC машини са в остра конкуренция между себе си и това води до ограничена информация. Особено трудно е да се открие в мрежата ръководство на оператора за даден модел, защото то ревностно се пази. Това на свой ред ме подтикна да споделя първите стъпки нужни на оператора за работа с конкретна машина. В тази област аз не знам терминологията на български език и в моите обяснения ще изхождам от собствен превод.
Кръгът, който се затваря в познаното ми производство започва с солид от SolidWorks - CAD програма, предлагащ моделиране на твърдо тяло на основата на създадени ескизи. Проектът се поема от CAM програма. Доминиращи такива програми в Израел са SolidCAM и Cimatron. На места се среща MasterCAM, който е оставен на доизживяване. Предимството на SolidCAM е, че тази програма се интегрира в интерфейса на SolidWorks. На практика и двете CAM постигат една и съща цел и тук действа правилото лично предпочитание, а що се касае постпроцесора, той е дело на външна фирма, интегрираща го в CAM програмата за конкретния модел CNC машина. Последвал етап е генериране на програма с G-кодове от CAM програмата , които се зареждат в машината. За финал същинска обработка на метала и получване на готово изделие.
HAAS VF-4
HAAS VF-4 е CNC - машина за фрезерна обработка. Тя е американско производство петоосна машина с ЦПУ. Четворката в името обхваща редица модификации. Това са: HAAS VF-4, HAAS VF-4 SS, HAAS Super VF-4 и т.н. Разликата между отделните модификации идва от годината на производство и съответния интефейс. Промените са минимални. Например, флопидисковото устройство бива заменено с USB-порт, мониторът нараства по диалгонал, редизайн на интерфейса на софтуера, но същината и възможностите се запазват.
HAAS VF-4 е Fanuc-подобна машина и има своеобразен подход при ползване на G-кодове. Тези нюанси се улавят на място при пряк допир с машината. Например, липсва бутон Input. Той се дублира от бутон Write/Enter. Определянето на дома (WorkOffset) се задава от кодове G54 до G59, но това може да стане и с кодове от G110 до G129. Въвеждането на дома е заменило познатата "балеринка" с лазерен интерферометър Renishaw. Въвеждането на корекциите и геометриите на отделните работни инструменти е автоматично. Подобно на Fanuc-машина, HAAS VF-4 следва сляпо командите и грешка от страна на оператора може да доведе до фатални последствия.
Команден пулт на HAAS VF-4
Клавиатура на HAAS VF-4
Включване
1. натискаме бутон POWER ON
2. натискаме бутон RESET
3. натискаме и отцепваме бутон EMERGENCY STOP
Възможно е повява на служебни съобщения вследствие самодиагностиката, които трябва да се проследят в предложения диалогов режим. Например, настъпили неизправности по механическата част или управляващата електроника от предходната работа. За целта натискаме бутон ALARM MESGS и следваме въпросите.
Експлоатацията на машината според правила за безопасност изискват работата да се извършва при закрити врати. На практика то се отменя, като се игнорира датчика за безопасност при работа на отворени врати - Door Hold Switch Override (Safety Switch Override). Отмяната става в диалогов режим.. За целта:
4. натискаме бутон SETTING GRAPH
В появилата се таблица с помощта на ляв бутон CURSOR се спускаме на параметър 51 и пак с курсора го активираме от Off на On. В появилия се диалогов режим отговаряме с бутон Y (Да), че игнорираме датчика.
5. натискаме бутон WRITE/ENTER
6. натискаме бутон Y, за да потвърдим изменението
Следва калибрация на осите. Те трябва да пропътуват до своите работни нули.
7. натискаме бутон ZERRO RET
8. натискаме бутон ALL
Натискането на последния бутон ще доведе до раздвижване на машината по всички оси на координатната система и привеждането им в работна нула. Машината е включена и готова за загряване.
Загряване
Всяка подобна машина, изключена по причина ремонт или почивни/празнични дни, след последвало включване подлежи на загряване. Това означава нерегламентирано определно време работа на празен ход. Загряването може да бъде само на шпиндела - частично или пълно - шпиндел + движение по всички оси в цикъл.
1. натискаме бутон MEM
2. натискаме бутон CURNT COMDS
3. натискаме бутон HAND JOG
4. набираме числото 1000
5. натискаме бутон CW
Интуитивно означенията на бутоните са съкращения на думи на английски език. Например, CW е clockwise (по посока на часовниковата стрелка), MEM e memory (памет), CURNT COMDS е current commands (текущи команди) и т.н.
Шпинделът се завърта по часовникова стрелка с 1000об/мин в продължение на 10мин време примерно.
Зациклена програма за пълно загряване на машината е втори вариант за загряване и тя може да бъде следната. Имайте в предвид, че HAAS VF-4 пише автоматично нужното ; за end of block (EOB).
1. натискаме бутон MDI
и ръчно набираме следната програма
М3 S2000;
G91 G0 Z-100.;
X-100.;
Y-100.;
Y100. X100. Z100.;
M99;
2. натискаме бутон WRITE/ENTER
3. натискаме бутон CYCLE START
Настъпва загряване на машината, като може да свалите Rapid Speed нa 25%.
Трети вариант е наличие на сервизна програма за загряване и тя се определя от съответно име на вашата HAAS-машина.
Магазин и инструменти
Съществен момент е да са се изясни разликата между тези понятия. HAAS VF-4 предлага в своя магазин 41 позиции за инструменти. Под магазин разбирайте пълнител или склад, където се зареждат отделните инструменти. Те са обозначени като "pocket" и от там се ползва символ Р. За управляващата програма имат значение порядковия номер на инструментите и там се ползва символ Т, от Tool (инструмент).
Зареждането на магазина с инструменти може да става с повика на Pocket, но може и с повика на Tool.
Ако е необходимо да извикаме инструмент, намиращ се в pocket 41 постъпваме така
1. натискаме бутон MDI
2. натискаме бутон P
3. набираме последователно бутони с цифри 4 и 1
4. натискаме бутон ATC REV или бутон ATC FWD
Барабанът на магазина се завърта в позиция замяна. Механизмът за замяна зарежда инструмента в шпиндела. Ръчно снемаме интрумента.
Аналогично постъпваме, ако искаме да заредим/проверим инструмент, касаещ програмата. Тогава вместо буква P, набираме буква T.
Зареждане на програма
Моделите VF-4 до 2004г нямат USB порт и за пренос на готова програма се ползва позната 31/2 флопи-дискета. Затова ще разгледаме подобен начин за зареждане на нова програма в паметта с име О4500, например.
1. натискаме бутон LIST PROG
2. набираме последователно Р-4-5-0-0-.-C-N-C
На монитора трябва да се появи следния надпис - P4500.CNC. Прочитът от флопидисковода ще се извърши след натискане на бутон F3. Следва прочит и зареждане с последвало иницииране за готовност.
3. натискаме бутон МЕМ
4. натискаме бутон CURNT COMDS
Готово. Изпълнение на програмата ще се активира при натискане на бутон CYCLE START.
Моделите VF-4 до 2004г нямат USB порт и за пренос на готова програма се ползва позната 31/2 флопи-дискета. Затова ще разгледаме подобен начин за зареждане на нова програма в паметта с име О4500, например.
1. натискаме бутон LIST PROG
2. набираме последователно Р-4-5-0-0-.-C-N-C
На монитора трябва да се появи следния надпис - P4500.CNC. Прочитът от флопидисковода ще се извърши след натискане на бутон F3. Следва прочит и зареждане с последвало иницииране за готовност.
3. натискаме бутон МЕМ
4. натискаме бутон CURNT COMDS
Готово. Изпълнение на програмата ще се активира при натискане на бутон CYCLE START.
Повик на съществуваща програма в паметта
HAAS VF-4 може да съхранява в паметта си до 500 програми едновремено. Преходът от една към друга различна работа налага презареждане на текущата програма. За целта.
1. натискаме бутон LIST PROG
2. натискаме бутон CURSOR стрелка надолу/нагоре в търсене на нужното име
3. натискаме бутон WRITE/ENTER за потвъждаване на откритата програма
4. натискаме бутон МЕМ
5. натискаме бутон CURNT COMDS
6. (профилактично) натискаме бутон RESET
II вариант за намиране и заредане на нужната програма е в режим EDIT.
1. набираме последователно Р-2-3-0-0-.-C-N-C
В случай, че ни трябва програма О2300. Стрелка нагоре/надолу на CURSOR изпълнява ролята на търсачка.
2. натискаме бутон стрелка нагоре/надолу на CURSOR
3. натискаме бутон МЕМ
4. натискаме бутон CURNT COMDS
5. (профилактично) натискаме бутон RESET
Offset на инструментите
Изработката на детайл става с помощта на инструменти. Предварително трябва да се регистрира тяхната геометрия по дължина, диаметър и въведе нужна корекция. Инструментите биват различни по своята роля, с различни дължини и диаметри. Нужната регистрация в HAAS VF-4 е сведена до минимум и това прави нещата интелигентни. Тук няма участие на калибриран master. За целта от диалоговия режим трябва да се определи какъв инструмент се регистрира.
Например, за fly-cutter се търси най-изпъкналия зъб. Fly cutter-а се подвежда с помощта на дистанционното управление (HANG JOG) така, че зъба му да бъде съосен на центъра на датчика за регистрация. Примерно разстояние между зъба и върха на датчика е 15мм. Отчита се височината и ръчно се завърта, и проверява всеки следващ зъб. Избира се най-изпъкналия към обработваемия материал. Регистиране, чрез въвеждане на работен номер на инструмента в програмата.
Сверла и метчици се регистрират, чрез въвеждане на работен номер на инструмента в програмата. Машината сама подвежда сверлото към датчика и регистрира автоматично неговата дължина.
Фрези се регистрират, чрез въвеждане на работен номер на инструмента в програмата, дължина и работен диаметър. Дължината се определя ръчно. Тя се отчита от външния фланец на държача до върха на фрезата. Измерването не изисква висока точност и то е ориентировъчно за нуждите на регистрация.
1. натискаме бутон EDIT
2. натискаме бутон PRGRM CONVRS 3 пъти
3. натискаме бутон CURSOR стрелка надолу
4. натискаме бутон WRITE/ENTER
Според случая се подбира пиктограма, подсказваща регистрация на fly-cutter , сверло или фреза. Например, въвеждаме данни за фреза. С стрелките на CURSOR активираме пиктограма за регистрация на фреза.
5. натискаме бутон WRITE/ENTER
В появилия се диалогов прозорец въвеждаме номера на иструмента, неговата измерена дължина и работен диаметър. Това става като набираме от клавиатурата бутоните с нужните цифри. Всяко въвеждане потвърждаваме с бутон WRITE/ENTER. След запълване на нужните данни се появява нов диалов прозрец и се спускаме в помощта на стрелки на CURSOR в режим MDI.
6. натискаме бутон WRITE/ENTER
7. натискаме бутон 5% RAPID
8. натискаме бутон CYCLE START
Машината подвежда фрезата към датчика за регистрация. Отчита автоматично нейната дължина първо, а след това работния й диаметър. Машината известява въведеното с писукане, което се спира с натискане на бутон CANCEL.
Проверка на регистрацията може да видим, натискай бутон OFFSET. Този бутон извежда прозорец с текущите параметри на работните инструменти. Бутонът е многoфункционален. Еднократно натискане извежда информация за регистрацията на дома (Work Offset), a двойно показва данните за работните инструменти (Geometry, Wear).
Work Offset
Началото на всяка работа се определя от нулевата точка на програмата и работната позиция на координатната система. Тази точка е различна от нулевата точка на машината. Нулевата точка на машината е физическата позиция, зададена от производителя на машината, която настъпва следствие ограничение от граничните прекъсвачи или датчици.
Всяка работа се съпътства от прилежаща папка с технически документи. Папката съдържа чертежи, списъци с инструменти, лист с настъпили ревизии, име на програмата и технологични забележки. Там е още примерна скица, указваща положението на нулевата точка на програмата. То се задава от програмиста и служи да укаже на оператора на машината, къде да назначи тази точка. Това понятие за CNC машините се води като Work Offset и конкретно се задава от код G54 до G59. За улеснение на работата се избира точка, непосредствено изграждаща геометрията на изделието. Това може да бъде кой да е ъгъл, средна точка на горното лице. В зависимост от случая, HAAS VF-4 предлага съответни пиктограми за регистрация на Work Offset.
Неимоверно удобство е работата с лазерен интерферометър Renishaw. Това дава изключителна точност при настройката. За целта извикваме (зареждаме в шпиндела) инструмент Renishaw и го подвеждаме с ДУ (HAND JOG) приблизително 10мм над бъдещата нулева точка (Work Offset). Предварително затискаме в менгемето работния материал и маркираме с молив/маркер бъдещата нулева точка.
1. натискаме бутон EDIT
2. натискаме бутон PRGRM CONVRS 3 пъти
3. натискаме бутон WRITE/ENTER
По този начин влизаме в появилия се прозорец на Work Offset. С стрелките на CURSOR подбираме нужната пиктограма, подсказваща разположението на нулевата точка. Изборът потвърждавам с пунк 4.
4. натискаме бутон WRITE/ENTER
В появилия се прозрец въвеждаме кой номер G-код ще ползваме. Той е зададен от програмиста или от свободните такива към момента из между номера 54 до 59. Следва въвеждане дължина и ширина на работния материал. Размерите не са строги. В случай, че са грешно въведени ще се появи надпис Alarm.
В началото подведохме върха на Renishaw да виси 10мм (приблизително) над материала. По тази причина за висота (Z) въвеждаме с знак минус 10мм.
За всяко въвеждане натискаме бутон WRITE/ENTER. В края на запълване се появява нов прозрец и се спускаме с стрелките на CURSOR в режим MDI.
5. натискаме бутон WRITE/ENTER
6. (препоръчително) натискаме бутон 5% RAPID
7. натискаме бутон CYCLE START
Шпинделът се задвижва по трите оси X,Y,Z и "опипва" външните размери на материала, а след това изчислява координатите на нулевата точка. Машината известява въведеното с писукане, което се спира с натискане на бутон CANCEL.
Съществен момент е, че по Z имаме чернови размер. Той ще бъде чист едва след операцията на fly-cutter-ът. Затова след регистрацията на Work Offset, влизаме в Offset на текущия дом (G54 например) и добавяме нужното изменение по ос Z с натискане на бутон WRITE/ENTER. Според заложеното от програмиста или случая това е в рамките на 0.2mm ~ 0.5 mm с знак минус.
Това е на практика изискваният минимум знания, нужни на оператора за контрол и управлeние на HAAS VF-4.
до нови срещи ^.^
14.02.2010 profruit
Ако си проверяваш блога , може ли да се свържеш с мен?