Programowanie i budowa obrabiarek CNC. Komputerowo wspomagane wytwarzanie

W niniejszej publikacji przedstawiono podstawową wiedzę na temat budowy obrabiarek skrawających CNC (frezarek i tokarek) oraz sposobów ich programowania: ręcznego oraz z użyciem komputerowych systemów CAM (Computer Aided Manufacturing).
Publikacja ma postać podręcznika akademickiego, który będzie przydatny dla przyszłych i obecnych projektantów lub konstruktorów, bo pozwoli im opracowywać części (maszyn, urządzeń, produktów przemysłowych), których kształt jest technologiczny, czyli dający się poprawnie wykonać na typowych, dostępnych na rynku obrabiarkach skrawających.
Podręcznik będzie też pomocny dla operatorów i programistów obrabiarek skrawających sterowanych numerycznie, ponieważ opisano w nim sposoby programowania, punkty charakterystyczne obrabiarek CNC, najważniejsze funkcje kodu G i cykle obróbkowe. Powinno to im pozwolić na samodzielne redagowanie programów obróbki technologicznej oraz ułatwić zdobycie doświadczenia produkcyjnego. Niniejszy podręcznik może pomóc też w opracowaniu procesów technologicznych części mechanicznych z wykorzystaniem tokarek i frezarek CNC.

Spis treści
Przedmowa / 7
Podziękowania / 9
Słowniczek (wykaz ważniejszych skrótów i akronimów) / 10

1. TECHNOLOGIE I MASZYNY TECHNOLOGICZNE CNC / 15
1.1. Podział technik wytwarzania metali i polimerów / 15
1.2. Komputerowe sterowanie numeryczne / 17
1.3. Tokarki / 17
1.4. Frezarki i centra frezarskie / 19
1.5. Wycinarki wodne (waterjet) / 22
1.6. Wycinarki laserowe / 24
1.7. Wycinarki plazmowe / 26
1.8. Wykrawarki młoteczkowe / 28
1.9. Prasy krawędziowe / 30
1.10. Elektrodrążarki / 33
1.11. Drukarki 3D / 36

2. OBRABIARKI SKRAWAJĄCE / 38
2.1. Konstrukcje obrabiarek sterowanych mechanicznie / 38
2.2. Budowa obrabiarek sterowanych mechanicznie / 42
2.3. Co to są obrabiarki CNC? / 44
2.4. Tokarki CNC i centra tokarskie / 46
2.5. Frezarki CNC 3-, 4- i 5-osiowe, centra frezarskie / 49
2.6. Historia i budowa obrabiarek NC/CNC / 55
2.7. Sondy przedmiotowe i narzędziowe / 60
2.8. Obróbki szybkościowe (HSM/HSC) / 63

3. UKŁAD WSPÓŁRZĘDNYCH, PUNKTY REFERENCYJNE / 65
3.1. Przestrzeń robocza obrabiarki CNC / 65
3.2. Układ osi tokarki CNC i centrum tokarskiego / 69
3.3. Układ osi frezarki CNC / 71
3.4. Sposoby sterowania obrabiarką CNC / 74
3.5. Punkt referencyjny / 75

4. PROGRAMOWANIE OBRABIAREK CNC / 78
4.1. Wprowadzenie / 78
4.2. Korekcja narzędzia / 80
4.3. Ustalenie punktu zerowego PO / 81
4.4. Programowanie przemieszczeń po prostej / 85
4.5. Programowanie przemieszczeń po łuku / 85
4.6. Rodzaje interpolacji / 88
4.7. Kompensacja promienia narzędzia / 89
4.8. Cykle tokarskie / 90
4.9. Frezowanie kieszeni / 94
4.10. Cykle wiertarskie / 95
4.11. Opis wybranych funkcji M i G / 97
4.12. Przykładowe programy napisane ręcznie / 99

5. SYSTEMY CAD, CAE, CAM, CIM, PLM / 102
5.1. Systemy CAx / 102
5.2. Wyświetlanie obiektów 3D w systemach CAx / 109
5.3. Import geometrii z CAD do CAM / 109
5.4. Formaty natywne i neutralne do modeli 3D / 113

6. PROGRAMOWANIE TOKAREK W CAM / 118
6.1. Przygotowanie obiektów 2D i 3D / 118
6.2. Zdefiniowanie kształtu półfabrykatu / 121
6.3. Szybki dojazd w pobliże PO / 122
6.4. Cykl planowanie czoła / 124
6.5. Obróbka zgrubna / 126
6.6. Obróbka kształtująca / 128
6.7. Obróbka rowków / 129
6.8. Obróbka wykończeniowa / 130
6.9. Wiercenie „w trybie tokarskim” / 133
6.10. Przykładowy program obróbki technologicznej / 134

7. PROGRAMOWANIE FREZAREK W CAM / 135
7.1. Orientacja brył i definiowanie półfabrykatu / 135
7.2. Określanie wymiarów i kształtu narzędzi / 137
7.3. Sposoby wejścia frezów w materiał / 138
7.4. Obróbka frezarska definiowana na bryle / 139
7.5. Generowanie ścieżek na liniach i profilach / 141
7.6. Obróbka wzdłuż zamkniętego profilu / 143
7.7. Obróbka obszaru zamkniętego profilami / 145

8. PROGRAMOWANIE FREZOWANIA W SOLIDWORKS CAM / 148
8.1. Wprowadzenie / 148
8.2. Wybór maszyny, postprocesora i narzędzi / 149
8.3. Zdefiniowanie półfabrykatu oraz układu osi / 151
8.4. Rozpoznawanie cech do obróbki / 154
8.5. Generowanie ścieżek obróbki / 156
8.6. Symulacja obróbki i generowanie kodu G / 158
8.7. Przykładowy program wygenerowany w CAM / 161

Literatura / 162

Informacje o bezpieczeństwie produktu Informacje o producencie