A külsı adatfeldolgozás módszerei, jellemzıi

Az elsı szakaszban a technológiai feladatot kell megfogalmazni a CNC gép számára érthetı módon és formában, vagyis el kell készíteni a CNC programot. A programírásnak természetesen különféle eljárásai, módszerei, programnyelvei és szabályai vannak.

Az alapvetı eljárás a kézi programozás. Programnyelve a DIN66025 szabványnak megfelelı ún.

szócímzéső NC programnyelv. Természetesen a programot az adott gépre értelmezett nyelven kell megírni, ezt a változatot nevezzük az adott gép utasításrendszerének. Az utasításrendszer az általános utasításkészletbıl csak az adott gépen használt, értelmezett utasításokat és azok használati szabályait tartalmazza. A mai korszerő CNC gépek esetében az utasításrendszer jellemzıi gyakran függhetnek a gép installálásakor elvégzett beállításoktól is. A pontos, korrekt ismeret nélkülözhetetlen a programozó számára a hibátlan és hatékony programok megírásához.

A kézi programozás több idıben sorosan elvégzendı tevékenységbıl áll. Ezt a 20. ábra mutatja be.

Rajz /

Feladat leírás Alapjel képzés Információ leképzés

Programozás

A kézi programozás bemenı adatai a munkadarab rajza és a megmunkálás NC mőveletterve. A rajz esetében az a szerencsés, ha készítıje azt már az NC gyártáshoz alkalmazkodóan készítette, a méretlánc kialakítása, a bázisfelületek kiválasztása során figyelembe vette az NC gyártás lehetıségeit és kívánalmait.

Az NC mővelettervek készítésénél természetesen érvényesek a hagyományos gyártás mővelettervezési szabályai is, de figyelembe veendı, hogy a CNC gépeken összetettebb, több felületre kiterjedı megmunkálási lépéseket szoktunk egy mőveletként kezelni. A rendezı elv: egy szerszám egy mővelet. A másik fontos sajátosság, hogy már itt meg kell vizsgálni és tervezni a vezérlés speciális szolgáltatásainak a használatát is. Ilyen legfontosabb szolgáltatások a különféle részfeladatokhoz használható fúró, maró, esztergálási, menetmegmunkáló stb. szubrutinok. Ezek használatával a programozási folyamatot egyszerősíthetjük, könnyíthetjük, a programokat racionalizálhatjuk.

A felfogási terv készítésénél a hagyományos gyártástervezésnél is megszokott módon meg kell határozni, ki kell választani a munkadarab helyzet-meghatározásának módját, a befogás, felfogás tipikus vagy egyedi eszközeit és módszereit. Jellegzetesen NC specifikus feladat az ún.

programozási koordinátarendszer kijelölése. Általánosan igaz, hogy a munkadarab mindenegyes felfogási helyzetéhez tartozik egy-egy programozási koordináta rendszer. A programozás során a munkadarab méreteit, a programozandó geometriai adatokat ebben a koordinátarendszerben értelmezzük, ezért kijelölésekor akkor járunk el helyesen, ha nem kell a rajz mérethálóját átszerkeszteni, s a szubjektív hibák csökkentése érdekében a méretek többsége a pozitív síknegyedbe esik. A CNC gépeken a munkadarabok felfogására gyakran használnak egyszerősített, univerzális felfogó készülékeket, ún. palettákat.

NC

A szerszámozási terv készítése valamilyen formában minden automatizált gyártási folyamat tervezésének elengedhetetlen része, hisz az automaták kivétel nélkül mind ún. elıbeállított szerszámokkal dolgoznak. A hagyományos gyártás tervezésekor is kell szerszámozási tervet készíteni. Ekkor kiválasztjuk a rendelkezésre álló készletbıl a feladat elvégzésére alkalmas szerszámokat, meghatározzuk technológiai jellemzıiket, a gépre való felfogásuk eszközeit, módszereit. CNC gépeken mindig korszerő, egyszerő geometriájú, szabványos, váltólapkás szerszámok alkalmazására kell törekedni. Az NC technika lehetıségeinek egyik fontos jellemzıje, hogy egyszerő szerszámokkal összetett, bonyolult felületek állíthatók elı, s ennek következtében elmarad az ún. alakos szerszámok alkalmazásának szükségessége. A szerszámozási terv készítésének CNC specifikuma a szerszám-koordinátarendszer és a szerszám programozott pont kijelölése, a szerszám típuskódjának meghatározása. Ezek kijelölésénél arra kell törekedni, hogy a szerszámok méreteit, az ún. szerszám hosszkorrekciókat mind a szerszámgépen, mind mérı-beállító készülékben egyszerően meg lehessen határozni. Ez a magyarázata, hogy eszterga-szerő szerszámok programozott pontjaként a szerszám csúcssugár koordinátatengelyekkel párhuzamos érintıinek metszéspontját, míg forgó szerszámok esetén a forgástengely és a szerszám homloksíkjának döféspontját szokás kijelölni. A szerszámokat a szerszámtárakba vagy a revolverfejekbe egy-egy megfelelı közvetítı, illesztı elem, az ún. szerszámtartó közvetítésével lehet befogni.

A kézi programozás elıkészítésekor célszerő a mozgásciklus terveket is elkészíteni. Ebben a dokumentumban a szerszámpályák vázlatait készítik el meghatározva a mozgástípusokat és a célpontokat. A késıbbiekben ezek a vázlatok nagyon jól vezetik, segítik a programozót, lehetıvé teszik az ütközések elkerülését, a téves mozgások programozását, valamint a szimuláció során a szerszámpályák megjelenítésekor a programozott és a tervezett összevetésével könnyő hibafeltárást biztosítanak.

A programírás elıkészítése után elkészíthetjük a programlistát és a programhordozót. Korábban e két dokumentumot idıben egymás után készítették, a programhordozó elkészítéséhez egy külön speciális eszközt használtak. A személyi számítógépek, a PC-k megjelenésével és elterjedésével ma már egy alkalmasan megválasztott szövegszerkesztıvel (pl. Notepad) a programlista írásakor a program automatikusan tárolódik a PC memóriájában ASCII kódú formában. Ebbıl szükség szerint nyomtatott listát, és különféle programhordozókat (floppy, mágneskártya, stb.) készíthetünk, vagy a programot közvetlenül hálózaton keresztül a CNC vezérlés memóriájába tölthetjük (pl. az RS232 párhuzamos porton keresztül.) A programírás során szigorúan be kell tartani az adott CNC gép utasításrendszerében elıírtakat, valamint maximálisan ki kell használni a vezérlés szolgáltatásait.

Kézi programozás során a munkadarab kontúrt programozzuk, a szükséges geometriai- vagy pályakorrekciózást a CNC vezérlés a program végrehajtása során végzi el.

A kézi programozási eljárást 2-2,5D-s, esetleg egyszerőbb 3D-s feladatokhoz tudjuk alkalmazni. A 3-5D-s programok a nagy és olykor bonyolult számítási feladatok miatt már csak számítógépes eljárással készíthetıek el. Gyakori, hogy számítógépes programozás során a CNC programok a szerszámpályák adatait tartalmazzák, a geometriai- vagy pályakorrekciók számítását a számítógép végzi el.

A programok és a programhordozó elkészítését a program tesztelése, a próbaforgácsolás követi. Ezt rendszerint a programozó technológus irányítja, vezeti, mert így az estleges hibák a lehetı leggyorsabban kijavíthatók. A programbelövés során elvégzendı feladatok az alábbiak:

• A program szintaktikai ellenırzése (a vezérlés elvégzi),

• A munkadarab felfogása, a nullponteltolások meghatározása,

• A szerszámozás ellenırzése, a szerszámadatok betöltése, meghatározása,

• A program üres tesztfuttatása a vezérlés sajátosságai szerint,

• Próbaforgácsolás, a technológia és a geometria ellenırzése,

• A felmerült hibák javítása, feljegyzése.

A programbelövést a dokumentálás követi. A különbözı felhasználóknál más és más szokások, szabályok vonatkozhatnak a programdokumentációkra, de a formai különbözıségek ellenére minden dokumentációnak annyi és olyan információt kell tartalmaznia, hogy a programot egy hozzáértı a lehetı legrövidebb idın belül reprodukálni, újrafuttatni tudja. A programdokumentációnak tartalmaznia kell:

• A program, a gép, a munkadarab, a programozó azonosítóit,

• A végleges programlistát,

• A programhordozót,

• A felfogási tervet,

• A szerszámozási tervet, az esetleges szerszám adatlapokat,

• A kezelıi utasításokat.

A számítógépes CNC programozási eljárásokat napjainkban a programírás helyétıl függıen két fı csoportba szokás osztani:

• Programozói munkahelyen (irodában) történı programozás.

• Mőhelyszintő (gép melletti) programozás, ún. WOP.

Ma már a nagy teljesítményő személyi számítógépek, PC-k viszonylag alacsony áron beszerezhetıek, valamint CNC vezérlésként is alkalmazhatóak, ezért a kétféle eljárás hardver feltételei is egyszerően megteremthetıek. A hardver eszközökön túlmenıen természetesen a szükséges szoftvereknek is széles választéka áll ma a felhasználók rendelkezésére.

A számítógépes CNC programozás általánosítható jellemzıit a 21. ábra mutatja be.

A számítógépes programozási folyamatoknál különbözı eljárásokkal, módszerekkel lehet a feladatot továbbfeldolgozásra betölteni, a rendszerbe bevinni.

Az egyik lehetıség, amikor egy magas-szintő, ún. feladatorientált APT típusú programnyelven elkészítjük az alkatrész NC programját, s ezt felhasználva készíttetjük el a CNC gép által értelmezhetı ISO nyelvő NC programot. Természetesen ekkor a feldolgozáshoz rendelkezni kell a megfelelı APT processzorral.

A másik lehetıség, amikor a rendszer rendelkezik valamilyen CAD programmal, melynek segítségével mintegy megtervezzük a munkadarabot a programozás elsı lépéseként.

A harmadik módszer, amikor a külsı CAD munkahelyrıl kapott CAD-fájlt használjuk fel az alkatrész definiálására. A programozó rendszerek általában rendelkeznek a geometriai fájlok fogadási szolgáltatásával.

A technológia programozása vagy a megfelelı adatok meghatározott formátumú megadásával, a programozó szoftver ajánlataiból, háttéradataiból történı válogatással, vagy vegyesen történik. A szerszámok is háttértárból válogathatók, de önálló definiálásra is van általában lehetıség. Az adatok geometriai és a technológiai feldolgozása eredményeként létrejönnek a szerszámpálya felületek adatai, s ennek jóváhagyása után elkészül a speciális formátumban rögzített CNC program, az ún.

CLDATA file. A CLDATA file formátumú programot a CNC vezérlések nem „értik”, közvetlenül nem tudják olvasni és végrehajtani. A különbözı technológiákhoz (esztergálás, marás, fúrás, szikraforgácsolás, stb.) más-más CLDATA formátumok tartoznak. Az azonos technológiát megvalósító gépek is többfélék, egymástól kisebb-nagyobb mértékben eltérıek lehetnek, tehát a végrehajtható NC programjaik is eltérhetnek. A CLDATA formátumú programból a posztprocesszálás során állítják elı az adott CNC gép által végrehajtható NC programot. Tehát a posztprocesszálást, vagy utófeldolgozást tekinthetjük az adott technológiai programnak az aktuális CNC géphez történı illesztésének. A posztprocesszált program már ISO/DIN formátumú, szükség esetén javítható, szerkeszthetı, módosítható.

A számítógépes eljárással elkészített CNC programot, a szerszámozási és a felfogási terveket is felhasználva le kell ellenırizni, el kell végezni a próbafuttatásukat, hasonlóan, mint a kézi programozási eljárásoknál. A programok általában jelentısen nagyobb terjedelmőek, mint a kézi eljárással elıállítottak, bonyolultabbak a munkadarabok, a programok többnyire a szerszámpályák s nem a kontúr adatait tartalmazzák. Mindezek miatt itt sokkal jelentısebb segítség a CNC vezérlés szimulációs szolgáltatása. A javított, korrigált programokat hasonlóan dokumentálni kell, mint a kézi eljárásoknál.