SIMULÁCIA ČINNOSTI ŠKOLSKÉHO SÚSTRUHU EMCO-MAIER 5 CNC V SYSTÉME INTYS


Ing.
Juraj Uríček,CSc.
Ing.Viera Behúňová
Ing.Viera Poppeová,CSc.
Ing.Nadežda Čuboňová,PhD.

Pracovisko:

Žilinská univerzita, Strojnícka fakulta, Katedra merania a automatizácie
Kontakt:
uricek@fstroj.utc.sk
tel.: ++421-89-528 06
fax:
:++421-89-652 940
Kľúčové slová: automatic lathe, NC program
Anotácia: V článku sú opísané možnosti simulácie činnosti školeského sústruhu EMCO-MAIER 5 CNC v systéme INTYS
Summary: This paper contains the creations of computer transformer program for arrangement of NC programs from system Intys to the control system of automatic lathe Emco Maier 5 CNC. The program runs on standard personal computers and requires hard lock for system Intys.

Článok bol prijatý 1.3.1998
Článok bol už publikovaný na DAAAM Workshope CA SYSTEMS AND TECHNOLOGIES, Žilina 19.3.1997

 

1. ÚVOD

Firma INTYS Bratislava ponúka pre potreby škôl a školiacich pracovísk výučbový systém CNC strojov a školského robotizovaného pracoviska. Počítačový výučbový systém pozostáva z dvoch samostatných, vzájomne prepojiteľných častí:

  1. pracovisko výučby programovania CNC strojov s účelovým prepojením počítača žiaka s učiteľom,
  2. pracovisko pracovných strojov, ktorého modulárna stavba umožňuje postupné zostavenie od základného CNC obrábacieho stroja až po kompletnú konfiguráciu školského roboti- zovaného pracoviska (sústruh, frézka, robot).

Analogicky je členený aj proces výučby na vzájomne nadväzujúce časti:

a) výučba tvorby CNC programov pre sústruženie a frézovanie s grafickou simuláciou jednotlivých blokov CNC programu,

b) praktická výučba základnej prípravy a zoraďovania CNC strojov, výroba súčiastky podľa vytvoreného a odladeného programu. V prípade konfigurácie robotizovaného pracoviska (RTP) ponúka možnosť praktickej výučby prípravy RTP a vytvorenie riadiaceho programu takéhoto pracoviska popisujúceho činnosť robota a komunikáciu s CNC strojmi.

Pomocou simulačného softwaru INTYS je možné pomerne jednoducho zvládnuť základy programovania CNC strojov. Po jeho zvládnutí je študent schopný spracovať program pre danú súčiastku. Výučbový software umožňuje simulovať vytvorený program na obrazovke PC, prípadne prakticky realizovať na školskom CNC sústruhu SUF 16 CNC A (výrobca TOS Kuřim), alebo na školskej CNC frézke FC 16 CNC (výrobca TOS Jasová).

Vzhľadom k tomu, že väčšina škôl nevlastní uvedené typy CNC školských strojov, ale školské sústruhy rakúskej firmy EMCO Hallain, bol na Katedre merania a automatizácie SjF Žilinskej univerzity vyvinutý rozširujúci modul výučbového software INTYS pre školský sústruh EMCO MAIER 5 CNC. Software slúži na transformáciu NC programu zo systému INTYS pre sústruh SUF 16 CNC A na formát NC programu riadiaceho systému horeuvedeného sústruhu EMCO.

Firma INTYS Bratislava realizuje pre majiteľov sústruhu SUF 16 CNC jeho repasáciu, pričom základ sústruhu tvorí mechanická časť z pôvodného tohto školského sústruhu, ktorá je uložená v novej skrini v šikmej polohe s odsúvaním krytu a lapačom triesok. Nástroje sú upínané v 6-polohovej revolverovej programovo riadenej hlave s možnosťou upnutia vonkajších, vnútorných a osových nástrojov. Vyšší výkon krokových motorov a pohonu vretena aj pri nižších otáčkach a celkový pohon stroja zabezpečuje úplne nová elektronika.

Klasifikácia formátu bloku stroja SUF 16 CNC:

N3 G2 X± 3.3 Z± 3.3 U3.3 F4.3

(L3.3) (R3.3)(W3.3)(K3.3)(T3.3)

 

2. ŠKOLSKÝ SÚSTRUH EMCO - MAIER 5 CNC

Je to univerzálny číslicovo riadený programovateľný školský sústruh. Popri základných sústružníckych operáciach, ako pozdĺžne sústruženie, priečne sústruženie, sústruženie kužeľových plôch, poskytuje EMCO - MAIER 5 CNC na základe mikroprocesora aj náročné rezanie závitov, sústruženie rádiusov a guľových plôch. Riadiaci systém má pomerne bohaté vybavenie pevných cyklov.

Klasifikácia formátu bloku:

N3 G2 X± 22 Z± 32 F3 H3

(M2) (I22) (K32) (L3)(T3)(K3)

 

3. NÁVRH SOFTWARE NA ÚPRAVU NC PROGRAMOV

Pred vlastným návrhom tvorby software na úpravu NC programov, bolo potrebné zistiť rozdiely vo formátoch blokov výstupného NC programu pre sústruh SUF 16 CNC A zo systému INTYS a vstupného NC programu pre sústruh EMCO - COMPACT.

Zistené rozdiely sú v :

- spôsobe číslovania blokov,
- počte znakov v riadku,
- zápise a polohe G-funkcií, M-funkcií,
- zápise a polohe súradníc X, Z a parametrov F, H, T, L, K,
- označení číselného kódu funkcií pozdĺžneho hrubovacieho cyklu, čelného hrubovacieho
cyklu a zapichovacieho cyklu,
- zápise a definícií funkcií G02 a G03 pre kruhovú
interpoláciu,
- definícii funkcie M06 pre výmenu nástroja,
- spôsobe programovania otáčok vretena - M03, M04,
- odlišnosti významu funkcie M99,
- kapacite pamäti riadiacich systémov sústruhov pre NC program.

Na katedre vytvorený software odstraňuje všetky uvedené rozdiely, upravuje formát bloku výstupného súboru do zrozumiteľnej formy pre riadiaci systém sústruhu EMCO - MAIER. Pri zápisoch funkcií, ktoré riadiaci systém EMCO - MAIER neobsahuje alebo prekročení rozsahu hodnôt funkcií, vypisuje chybové hlásenia. Program bol vytvorený v jazyku Pascal pod názvom i2e_a.exe.

Správnosť programu bola overená pri výrobe súčiastok viacerých tvarov a rozmerov.

Pri overovaní funkcie programu sa postupovalo nasledovne :

1. Tvorba NC programu v systéme INTYS pre sústruh SUF 16 CNC A (obr.č.2).

2. Overenie správnosti vytvoreného NC programu grafickou simuláciou v systéme INTYS (obr.č.1).

3. Vytvorenie upraveného NC programu pre vstup do riadiaceho systému sústruhu EMCO - MAIER (obr.č.2).

4. Overenie správnosti NC programu pri výrobe súčiastky na sústruhu EMCO - MAIER.

 



Obr.č.1 Grafická simulácia NC programu vyrábanej súčiastky v systéme INTYS

 

INTYS EMCO-MAIER

N176 G00 X0.000 Z1.000

46

00

0000

00100

N179 M99 F70.000
N180 G01 X0.000 Z0.000 F0.000

47

01

0000

00000

070

N204 G03 X18.440 Z-17.000 R11.000 F0.000

48

03

2200

-01100

070

49

03

1844

-01700

070

50

M99

I1100

K00000

N208 G01 X18.440 Z-18.000 F0.000

51

01

1844

-01800

070

N212 G01 X19.840 Z-19.000 F0.000

52

01

1984

-01900

070

N216 G01 X19.840 Z-20.060 F0.000

53

01

1984

-02006

070

N237 G02 X26.260 Z-34.000 R8.500 F0.000

54

02

1500

-02600

070

55

M99

I0608

K00594

56

02

2626

-03400

070

57

M99

I0850

K00000

N238 G01 X30.000 Z-36.000 F0.000

58

01

3000

-03600

070

N244 G03 X36.080 Z-42.600 R4.000 F0.000

59

03

3800

-04000

070

60

03

3608

-04260

070

61

M99

I0400

K00000

N245 G01 X38.000 Z-45.000 F0.000

62

01

3800

-04500

070

N246 G01 X38.000 Z-48.000 F0.000

63

01

3800

-04800

070

N247 G00 X42.000 Z3.000

64

00

4200

00300

Obr.č.2 Ukážka rozdielu medzi výstupným NC programom zo systému INTYS pre sústruh SUF 16 CNC A a upraveným NC programom pre sústruh EMCO - MAIER

 

4. ZÁVER

Záverom možno konštatovať, že prekladový program vyvinutý na Katedre merania a automatizácie SjF Žilinskej univerzity značne rozširuje možnosti simulačného software INTYS pre sústruženie, čo určite privítajú majitelia školských sústruhov rady EMCO - MAIER.

Práca študentov, ktorí sa učia programovať NC stroje, sa v prípade odoslania vytvoreného programu do riadiaceho systému školského sústruhu EMCO - MAIER stáva kompletnou. Obsahuje kontrolu technologického postupu, správnosti navrhnutého nástrojového vybavenia, existenciu možných havarijných stavov a ďalej syntaktickú i sémantickú kontrolu vytvoreného programu. Dáva predpoklad pre zefektívnenie výučby, kedy kontrolnú činnosť učiteľa preberá z väčšej časti počítač, ďalej možnosť súčasnej práce viacerých študentov pri jednom stroji, ktorý je investične náročný s ohľadom na možnosti školstva. Podľa našich dlhoročných skúseností je výučba reaalizovaná týmto spôsobom pre študentov vysokej školy zaujímavá od návrhu technologického postupu, programovanie, ladenie programu a simulácia na počítači, až po výrobu súčiastky na stroji.

 

LITERATÚRA

[1] INTYS spol.s r.o: Programovanie CNC strojov - FC16 CNC, SUF16 CNC A.
Základy programovania pri práci s výučbovým software INTYS, Bratislava 1994

[2] EMCO MAIER : Návody na obsluhu EMCO-COMPACT 5 CNC,1989

[3] BORLAND: Referenčná príručka TURBO PASCAL, BORLAND, USA

[4] DEMEČ, P. - MADÁČ, K.: Improvement of machine tools quality by means of computer-aided modelling. Science Report-Project PL-1 Metrology in Quality Assurance Systems. Wydawnictvo Politechniki Swietokrzyskiej, Kielce 1998. Str.37-46. ISBN 83-905132-9-3 /v tlači/

[5] POPPEOVÁ,V. - ČUBOŇOVÁ,N. - MIČIETOVÁ,A. - URÍČEK,J.: Automatizácia technologických procesov. Návody na cvičenia I. VŠDS Žilina 1996