CNC drejning med C-akse AMU nr.:
INDHOLDSFORTEGNELSE Forord 3 Hvad er C-akse egentligt? 4 Værktøjsholdere 5 Koblingssystemer 6 Værktøjsopmåling 7 C-akse programmering 8 Bolthulcirkel 8 Not-fræsning 8 Spiral fræsning 9 Boring med udspåning aksialt 10 Fræsning af spor i endefladen med brug af C-akse 11 Planvalg på CNC maskine 12 Konturfræsning med C-akse 13 Radiuskompencering 15 Opgave 1 16 Opgave 2 17 Problemløsning på Haas med C-akse 18 side 2 / 18
Forord Beskrivelse: Du lærer ud fra arbejdstegninger at planlægge et konkret produktionsforløb og udarbejde opstillingsinstruktioner og kontrolspecifikationsskemaer. Du får viden om grundlæggende c-akse fræseteknik, nøgleflader og sekskant. Målgruppe AMU-kurset henvender sig til ikke-faglærte operatører samt faglærte i metal- og maskinindustrien, som har erfaring med CNC drejning. Det anbefales, at deltagerne forud for kursets start er fortrolig med planlægning og gennemførelse af et komplet produktionsforløb med programmering, opstilling og produktion på CNC drejebænke og som desuden har erfaring med GPS, tegningsforståelse, toleranceangivelser samt kontrolmåling. Mål Deltageren kan ud fra arbejdstegning(er) selvstændigt planlægge et konkret produktionsforløb samt udarbejde opstillingsinstruktioner (opstillerkort) og kontrolspecifikationsskemaer. Endvidere kan deltageren udarbejde, afprøve og optimere CNC programmer til drejning af komplekse emner med integreret C-akse, hvor der indgår dreje-, bore- og fræseoperationer herunder bore bolthulscirkler (aksialt og radialt) samt med viden om grundlæggende c-akse fræseteknik, fræse notspor, nøgleflader (to flader) og sekskant (XC-plan). Varighed 5 dage. Dette materiale vil tage udgangspunkt i en Haas styring med C-akse, så små forskelle vil optræde ved brug af andre styringer. side 3 / 18
Hvad er C-akse egentlig? På de tidligere kurser eller gennem din erhvervserfaring, har du beskæftiget dig med almindelig drejning til at fremstille kontur, stik og gevind indvendigt og udvendigt. Disse bearbejdninger kan fremstilles på alle almindelige CNC drejebænke, og kræver kun bevægelse i X og Z aksen, samt en roterende patron hvori emnet er fastspændt. Det særlige ved CNC drejebænke med C-akse er, at patronen nu kan styres i rotationen, enten i grader eller som polære koordinater (ligesom en CNC fræsemaskine) altså i lige linjer og buer. C-aksen er en roterende bevægelse over Z-aksen Ved at kunne styre den roterende bevægelse over Z-aksen, og samtidig have mulighed for at sætte roterende værktøjer i maskinens værktøjsrevolver, giver det mulighed for at udføre fræse, bore og gevindskære operationer på emnet i maskinen. Der er dog den begrænsning, at værktøjets midt-akse altid vil være over maskinens centerlinje, enten parallelt eller vinkelret alt efter holder type. Se illustration ved værktøjsholdere. side 4 / 18
Værktøjsholdere De to grundholder typer er den radiale holder til venstre, og den aksiale holder til højre. Aksial = parallel med Z-aksen Radial = vinkelret på Z-aksen Ved brug af den radiale holder skal man som operatør være meget opmærksom på, om der er gearudveksling i holderen, da dette kan give en anden omløbsretning end forventet!!! Altså en M133 kan give en rotation mod uret!! Og derved ødelægge emne og værktøj. Vær altid opmærksom på dette ved indkøring af program, hvor der bruges radial holder, da det ikke umiddelbart kan ses på holderen. Prøv evt. at starte værktøjet med 150 o/min i MDI mode, da det hurtigt vil kunne ses, om det skærende værktøj drejer den rigtige vej rundt. På en Haas maskine skal der vælges MDI. Vælg MDI Tastes: M133 P150 Write/Enter Tryk Cyklus Start (Husk døren skal være lukket) side 5 / 18
Koblingssystemer Som operatør er det vigtigt, at man kontrollerer hvilket koblingssystem der bruges på den enkelte maskine. De mest udbredte systemer er: DIN 1809 (Dublomatic) DIN 5480 DIN 5482 STEPPED-(Findes i flere varianter alt efter maskinproducent) BMT55 Her vist DIN 5482 kobling Udover selve koblingen, skal man også være helt sikker på at længden (X) på selve drivakslen bagud af VDI holderen er rigtig. Selv ved forskellige maskiner fra samme fabrikant, kan denne længde variere!!. Er akslen for lang kan man beskadige både værktøj og maskine. Er længden for kort, vil det roterende værktøj ikke køre rundt, og dermed beskadige emne og værktøj! side 6 / 18
Værktøjsopmåling side 7 / 18
C-akse programmering CNC drejebænke med C-akse giver mulighed for at bore huller, gevindskære med tap og fræse kontur på emnet, samt gravere i emnet. C-aksen har som alle andre akser et nulpunkt C 0, eller G28 H0. Programmeres der med brug af C programmeres der absolutte værdier fra C0. Inkrementelle værdier på spindlen gives med en H værdi. Normalt programmeres boring af huller i polære koordinater, det vil sige, at der programmeres en X- værdi og en C-værdi. X-værdien er hulcirklens diameter og C-værdien er vinklen på hullerne. Bolthulcirkel Hvis der skal bores 4 huller i en flange kan hullerne placeres på følgende måde. G98 (Tilspænding i mm/min) M154 (Tilkobling af C-akse) M113 P2500 (Start af roterende værktøj) G00 Z2. C0. G00 X100. (Delediameter) G81 Z-10. R2. F150. C90. C180. C270. G80 M155 (Frakobling af C-akse) M135 (Stop roterende spindel) Not-fræsning Ved not-fræsning skal man være opmærksom på at X programmeres i diametermål. I følgende eksempel kan du se, hvordan et notspor programmeres. G98 (Tilspænding i mm/min) M154 (Tilkobling af C-akse) M113 P2500 (Start af roterende værktøj, husk at kontrollere værktøjets omløbsretning) G00 Z-15. C0. G00 X35. (Sikkerhedsafstand 2.5mm) G1 X20. F50. G01 Z-45. F150. G01 X35. M155 (Frakobling af C-akse) M135 (Stop roterende spindel) side 8 / 18
Spiral fræsning Skal der laves et snoet spor kan sporets længde programmeres i Z, og antallet af omgange der skal køres programmeres i C. Eksempelvis: G00 X50. Z10. G01 Z-30. C720. (Her er det to omgange fordelt over 40mm) Det viste eksempel vil give en spiral med en stigning på 20mm pr. omgang. Bemærk dette stykke er plant i bunden (Radius af fræser) Hvis der samtidig gives et nyt X mål i linjen med C-aksebevægelsen, laves der et konisk spiralspor. Ved brug af radiale værktøjer skal det altid holdes godt øje med det drivende værktøj, da værktøjsholderen kommer længere ind i Z retningen end værktøjet!! Pas på ikke at lave indekseringer med patronen hvis du er mellem kløerne med værktøjet, dette vil give ret store skader på værktøj og maskine!! side 9 / 18
Boring med udspåning aksialt T505 G19 (Planvalg YZ Plan) G98 (Tilspænding i mm/min) M154 G97 P1500 M133 G00 G54 X85. C0. Z10. M08 G00 Z-15. G19 G75 X50. I5. F100. (Udspåning hver 5mm) G00 C45. G19 G75 X50. I5. G00 C180. G19 G75 X50. I5. G00 G80 M09 G18 (Planvalg XZ plan, normalt til drejning) G99 (Tilspænding i mm pr. omdrejning) M135 M155 HUSK AT SKIFTE TILBAGE TIL G18 og G99 side 10 / 18
Fræsning af spor i endefladen med brug af C-akse G98 (Tilspænding i mm/min) M154 (Tilkobling af C-akse) M113 P2500 (Start af roterende værktøj) G00 Z2. C0. G00 X80. (Start punkt ) G01 X40. F150. G01 C270. G01 X80. M155 (Frakobling af C-akse) M135 (Stop roterende spindel) OBS OBS Når der fræses ind i endeflade, beregnes tilspændingen på C-aksen ud fra værdien i Setting 102 på en Haas maskine. Denne setting kan være mellem 25.4 og 761.9. Hvis ikke andet er sat, beregnes tilspændingen ud fra en standard diameter på 25.4 (Setting 102 må ikke være mindre end 25.4). Denne setting bør altid kontrolleres inden fræsning, hvor C-aksen programmeres polært. side 11 / 18
Planvalg på CNC maskine CNC maskinen skal vide hvilket plan, der skal laves kontur i, når der programmeres. Dette vælges med en G-kode. Normalt er fræsning G17 da der programmeres i XY koordinater, og alle linjer og buer ligger i dette plan. Normalt er drejning G18 da konturen programmeres i XZ koordinater. Da man med C-akse kan fræse kontur med et drevet værktøj, får man også brug for at kunne skifte bearbejdningsplan til XY (G17). Ved at skifte plan til G17 kan C-aksen programmeres som en almindelig fræsemaskine. Bemærk at mange C-akse maskiner ikke har så meget effekt, og ikke er så stabile som en fræsemaskine. Det kan derfor være nødvendigt, at dele spånerne op og tage en sletspån til sidst for at overholde mål og geometriske tolerancer. side 12 / 18
Konturfræsning med C-akse Da det vil være noget besværligt at programmere i X og C, hvis der skal laves kontur har de fleste C- akse maskiner også en nemmere måde at udføre denne programmering på. G112 giver mulighed for at programmere i X-Y koordinater som på en almindelig fræsemaskine. Koden omsætter de programmerede cartetiske koordinater til de polære koordinater som maskinen arbejder med, uden operatøren skal tænke mere over det. Ved brug af G112 får man mulighed for at bruge radius kompensering på det roterende værktøj. G113 afslutter den cartetiske programmering. Efter G113 skifter maskinen tilbage til almindelig polær programmering (X-C) Når der skal programmeres kontur med cartetiske koordinater, skal man huske at skifte plan til G17, og så derefter skifte til cartetisk programmering med G112. Da man normalt ikke har meget effekt på C-aksen, vil det ofte være en fordel at bruge medfræsning. Det vil sige at udvendig kontur bør køres med uret rundt. side 13 / 18
N110 T1010 (10mm endefræser) N120 G54 N130 M154 N140 G97 P2500 M133 N150 G00 Z2. M8 N160 G00 X35. N170 G01 G98 Z-10. F75. N180 G17 (Planvalg) N190 G112 (Cartetisk programmering) N200 G1 G41 X5. Y0. N210 G01 X5. Y5. N220 G01 X-5. Y5. N230 G01 X-5. Y-5. N240 G01 X5. Y-5. N250 G01 X5. Y0. N260 G01 G40 X17.5 (G40 skal komme inden G113) N270 G00 Z2. N280 G113 (Polær programmering) N290 G18 (Planvalg) N300 M9 N310 M155 N320 M135 N330 G28 U0. N340 G28 W0. H0. N350 M30 N160 N200 N210 N220 N230 N240 N250 N260 side 14 / 18
Radiuskompensering Når der ved aksialfræsning bruges radiuskompensering, skal der som ved anden drejning og fræsning bruges G41 og G42 samt G40 for at annullere. Når man bevæger sig mod emnet, er man normalt i polær programmerings mode(x-c). Det vil sige at alle X mål er i diametermål. Når man som i eksemplet nedenfor vil bevæge sig til en given startposition 2mm uden for emnets diameter, skal man huske at værktøjets størrelse skal tænkes som 2 gange radius. Skiftes der til værktøj med større diameter, skal der altid regnes efter, om der stadig er frit til emnet, da der ellers vil være kollision med emnet. Efter skift til G112 vil der skulle programmeres i XY koordinater: Normalt vil det være en fordel at bruge radiuskompencering på værktøjet. Husk at tooltip skal være 0, og radius skal indgives i tooloffset. En 12mm endefræser som bruges til flade fræsning på en Ø40 aksel, skal positioneres til X56. for at være 2mm fri af emnet. side 15 / 18
Opgave 1 side 16 / 18
Opgave 2 side 17 / 18
Problemløsning på Haas med C-akse Der er programmeret en G81/G82/G83 hvor der bores aksialt: Der er ingen tilspænding i Z retningen. Tjek at der er en G98 inden cyklus, og feed i mm f.eks F150. Maskinen går i alarm. Tjek Parameter 315 Bit 1 (NO SPINDEL CAN CYCLE) Der er programmeret polærfræsning: Fræseværktøjet bevæger sig langsomt Tjek Setting 102 skal være lig med den diameter der fræses. Fræseværktøjet bevæger sig for hurtigt Tjek Setting 102 skal være lig med den diameter der fræses. Der skal fræses flere buer Skift til G112 og programmer cartetisk programmering. Der er programmeret M133: Værktøjet kører ikke rundt Værktøjet kører den forkerte vej rundt Værktøjet kører ikke rundt Tjek at omdrejningstallet er sat som P f.eks P1500 Tjek om værktøjet har udveksling, skift til M134 Forkert længde på kobling side 18 / 18