Fanuc Instructieboek CNC FREZEN

Transcriptie

1 Fanuc Instructieboek CNC FREZEN Programmeren Voorinstellen Opspannen Verspanen Produceren Automatiseren ing P.J.F. Schuurbiers Pagina 1

2 Verantwoording Titel Fanuc Instructieboek CNC FREZEN Uitgever CNC Instructie Buro, Schuurbiers Auteur ing. P.J.F. Schuurbiers Copyright tekst en afbeeldingen De Auteur Boekvorm Geproduceerd door drukkerij IDP De Voorst - Marknesse Nabestellen Op de site Contact cnc-i-buro@hetnet.nl Software FANUC NC programma EDITOR Betrouwbare software voor FANUC formaat CNC programma s en macro s, met grafische weergave. Uw ISO hoofdprogramma, onderprogramma s en uw macro s, kunt u hiermee buiten de machine ingeven, wijzigen en goed controleren. Voor een CNC freesbank kunt u ook de cylustijden genereren, voordat u het programma naar de machine stuurt, of snel product nummeringen en teksten programmeren. Contourtekeningen in DXF formaat direct in ISO omzetten en macrobewerkingen ook weer in een ISO programma. Een compleet programmeerpakket voor draaibanken en freesmachines als aanvulling op het FANUC Instructieboek CNC FREZEN of DRAAIEN. Kijk op Multi NC Engraving Tool Specifieke software voor het graveren van letters, cijfers en symbolen op vlak, rond en bol oppervlak, voor draaien en frezen. Hiermee kunt u snel heel mooie resultaten verkrijgen en artistiek werken. U kunt dit pakket aanvragen op het contact adres van de uitgever: cnc-i-buro@hetnet.nl Macroprogramma's Bewerkingmacro's voor rondkamer-, rechtkamer- en spiegleuf frezen, zoals in dit boek beschreven, zijn kosteloos op te halen van de website zonder enige verplichting en dienen als aanvulling op dit studiemateriaal. De site is eigendom en een particulier initiatief van Gerrit van der Linde, om vakkennis en ervaring in de metaal vast te leggen. Op het forum vinden vakdiscussies plaats die de website kunnen aanvullen. Het is opgezet zonder winstoogmerk, echter sponsors zijn welkom. ISBN / NUR 171 Pagina 5

3 Inleiding Bij deze uitgave. Dit instructieboek vormt een handleiding bij CNC machines met FANUC besturing. Hieruit leert u de functies en mogelijkheden kennen, om de meeste verspaningen op een bewerkingscentrum te kunnen programmeren en in te stellen. De CNC scholingen met mijn oorspronkelijke dictaat, vormde al jarenlang de basis bij ingebruikname van nieuwe en bestaande CNC machines met allerlei producten en toepassingen, die ik als praktijkopleider mocht realiseren. Het "Verspanersforum" bracht mij op het idee, om dit instructiemateriaal in deze vorm aan te bieden. Op dit forum kunnen ook verbeteringen en aanvullingen met u tot stand komen en zo kennis en ervaring worden gebundeld voor toekomstige vakgenoten. Het instructieboek kan ook dienen als naslagwerk op de werkplek, bij alle bekende merken horizontale en verticale CNC machines, met hier en daar een aantekening over specifieke verschillen. De aanduidingen van de behandelde bedieningstoetsen en schermtaal zijn hier in het Engels. De praktische opzet, doormiddel van verklarende teksten met figuren en voorbeelden, biedt de basis aan om ook zelf te oefenen en zo met uw CNC machine te leren werken. Ik wens u als CNC Frezer hiermee veel plezier. Peter Schuurbiers Ander boek van de auteur: FANUC Instructieboek CNC DRAAIEN Pagina 7

4 Inhoud Verantwoording...5 Copyright...6 Inleiding...7 Inhoud...8 Scholingsprogramma...10 Fanuc...11 Werkvoorbereiding...12 Gereedschappenlijst...13 X-Y-Z Coördinaten...14 X-Y-Z Assenstelsel...15 Machinenulpunt...16 Nulpuntverschuiving...17 Gereedschapsgegevens...18 Gereedschapslengte Afstellen...19 Elektronische Toolsetter...21 A as...24 B as Assige Machine...27 Absolute Programmering...29 Incrementele Programmering...31 Inch of Metrisch...33 Programmanummer...34 Programmaindeling...35 Programmaopbouw...37 Programmaformaat...38 Functie Modaal...39 G-Code Functies...40 M-Code Functies...42 Gereedschap Wisselen...44 Pallet Wisselen...45 Bediening FANUC...49 Programma Ingave...50 Edit Functies...51 Elektronische meettaster (optie)...53 Nulpunten Afstellen...55 Standtijdbewaking...61 Grafische Weergave...63 Interpolatie functies...64 Baanfuncties...65 Lijn Frezen...66 Radiuscorrectie...68 Boog Frezen...80 Rond Frezen...81 Afschuinen en afronden...83 CAD/DXF/CAM formaat...85 Pagina 8

5 Inhoud Helix Frezen...86 Draadfrezen...87 Cilindrisch Frezen...92 Freeswerk Kwaliteit...95 Graveer Freeswerk...96 Bewerkingscycli...97 G73 Boorcyclus G81 Boor/Voorkottercyclus G82 Boorcyclus G83 Boorcyclus G74 Tapcyclus G84 Tapcyclus G74/G84 Rigid Tapcyclus G85 Springkop Tapcyclus G76 Finish kottercylus G85 Ruim/Finish kottercylus G86 Finish Kottercylus G87 Achterverzinken G88 Hand Kottercylus G89 Finish Kottercylus Macro Programmering MGM-Manual Guide Mill (optie) MGM Ruwdeel vorm MGM Boren op coördinaten MGM Freescyli MGM Kamerfrezen ruw MGM Kamerfrezen bodem MGM Kamerfrezen kant MGM Gatfrezen ruw MGM Gatfrezen bodem MGM Gatfrezen kant MGM Rondfrezen kant Positie Omrekening Spiegelen Schaalfactor Lokale Nulpuntverschuiving Rotatie Offsetdata Inlezen Parameterinstelling Communicatie Instructie werkstukken Oplossingen Pagina 9

6 Werkvoorbereiding Organisatie Het samenstellen van gereedschap en werkstukopspanningen kost soms veel tijd en dient zo min mogelijk tot machinestilstand te leiden. Zorg er dus voor dat het gereedschappen- en opspanmiddelen assortiment goed is georganiseerd. Aan het CNC programmeren zelf gaat eerst ook enige werkvoorbereiding vooraf n.l.: - Bepaal de afmeting van het ruwe/schone uitgangsmateriaal - Bepaal het bewerkingstraject (voor- nabewerking, machines) - Bepaal de manier van opspannen en aantal opspanningen - Bepaal de indeling van nulpuntverschuivingen per aanzicht - Bepaal de maatvoering vanuit het werkstuknulpunt(en) - Bepaal de bewerkingsvolgorde (omschrijving, voeding, toerental) - Bepaal de gereedschappenlijst (keuze van houders, frezen, boren..) - Bepaal de aanmaak van mallen, inkoop van gereedschap en materiaal Als u over deze zaken met een dosis praktijkervaring heeft nagedacht, kunnen we gaan programmeren. Ervaren vaklieden zullen het programma veelal direct aan de besturing ingeven. Anderen lezen het in vanaf de server of het eigen PC programmeersysteem. Voor complexere toepassingen is een professioneel CAM pakket de oplossing om CNC programma's eerst compleet buiten de machine te vervaardigen. Uit deze mogelijkheden kiest men dan de gemakkelijkste om het product te programmeren. Voor machines met 4 e / 5 e -as, is het wel raadzaam om opspanningen uit te schetsen (CAD). Hiermee verkrijgt men een beter overzicht van de in te delen bewerkingen (nulpunt keuze, botsingsvrijheid e.d.). Als basis is een genormeerd opspansysteem aan te raden. Het laatste blijkt uit de vele leveringen van nulpuntspansystemen en modulaire mallen met hydraulische spanelementen. Pagina 12

7 Gereedschappen Afstellen Voorinstellen Met een voorinstelapparaat, meten we nu buiten de machine, eerst de werkelijke uitsteeklengte en de radius van alle gereedschappen op. Deze waarden kunnen nu direct (of online) in de gereedschappentabel worden ingegeven/ingelezen. In dit systeem wordt met een positieve lengtewaarde, de punt van het snijgereedschap boven op het afstelvlak, of nulpunt in Z-as, gezet (W). In een Z-as nulpuntverschuiving moet wel eerst het machinenulpunt (M) naar het afstelvlak of nulpunt in Z (W) zijn ingesteld. In dit voorbeeld 510 mm. In de eerste Z-as beweging, na de geactiveerde nulpuntverschuiving (bijv. G54), wordt ook de lengtecorrectie geprogrammeerd (bijv. G0 G43 H01 Z3). Tijdens programma-afloop wordt in de uitlezing ter informatie de actuele H-code aangegeven. Figuur 5 Gereedschapslengte in het voorinstelsysteem Informeer bij uw leverancier naar de aanschaf van een gereedschapvoorinstelapparatuur. Pagina 20

8 Elektronische Toolsetter Toolsetter (optie) De gereedschapslengte wordt bepaald op de toolsetter. De automatische cyclus is als macroprogramma in de besturing terug te vinden. De toolsettercyclus roepen we op met een programma of in handingave (MDI). Voorbeeld 1: Gereedschapslengtemeting In dit voorbeeld wordt na de meting van de gereedschapslengte de uitkomst automatisch in de offsettabel geschreven (H9). N2T9(FREES 10 MM) N3M6 N4S300M4 N7G65 P9010 H9 N8G0Z150. Voorbeeld 2: Gereedschapslengtecontrole In dit voorbeeld wordt met een controlemeting van de gereedschapslengte, de uitkomst automatisch vergeleken met de waarde in de offsettabel (H9). Indien de controlemaat 0.1 mm (Q) groter blijkt te zijn, wordt het gereedschap geparkeerd en volgt een alarm: Gebroken tool. N2T9(FREES 10 MM) N3M6 N4S300M4 N7G65 P9010 H9 Q0.1 S20 N8G0Z150. Betekenis: G65 = Macroprogramma oproepen P9010 = Macroprogramma nummer Argumenten: H9 = Gereedschapslengte offsetnummer Q0.1 = Gereedschapsslijtage criterium in mm S20 = Gereedschapsdiameter frees in mm (boor=0) Let op: Fabrikanten van toolsettersystemen kunnen u verder documenteren over de volledige mogelijkheden. Daarbij hoort een pakket macroprogramma's die voor de betreffende besturing zijn ontwikkeld en de ondersteuning met bedieningsvriendelijke functies om de taster te kalibreren. De toolsetterprogramma's werken met macrovariabelen, om de instelling van de tasterstift te borgen of voor het opslaan van meetgegevens. (Hoofdstuk Macroprogrammering: De common variabelen mogen dus niet in uw eigen macroprogramma's worden toegepast, bijvoorbeeld: #500-#510. Vraag uw leverancier om advies). Pagina 22

9 5 Assige Machine 5 Assig Simultaan (optie) Op een machine kan men de lineaire X-, Y-, en Z-assen ook combineren met twee rotatie - assen. In de praktijk bestaan enkele concepten die machinefabrikanten hebben gerealiseerd om dit toe te passen. Daarbij onderscheiden we machines volgens het ontwerp met de rotatieassen in de freeskop, in de machinetafel of in een combinatie hiervan. De mogelijkheid bestaat dan om een product meerzijdig (5-vlaks) of in een 5 assige simultaanbewerking te produceren. Het laatste komen we tegen bij waaier-, schoepen- en matrijzenfabrikanten en bij onderdelen voor de lucht- en ruimtevaart. Figuur 10 Machineconcept met 4 e en 5 e as rotatie, A en C in de tafel Pagina 27

10 Programmaindeling Hoofd- en Onderprogramma Veelal is een korter CNC programma mogelijk, als we delen hiervan in een onderprogramma opnemen. Deze delen kunnen we in het hoofdprogramma weer oproepen. Bijvoorbeeld als we op hetzelfde gatenpatroon moeten centreren, boren en of tappen (onderprogramma met de coördinaten). Of als een contour voor en na moet worden gefreesd (onderprogramma met de contourbeschrijving). Ook als bewerkingen op meerdere machineklemmen moeten worden herhaald past men onderprogramma's toe. Voorbeeld: N1 O11 (HOOFD PGM 11) N2 G21 N3 T1 M6 (FREES 10) N4 G0 G54 G90 X0 Y0 S1500 M3 N5 G0 G43 H1 Z3. M8 N6 M98 P22 L1 N7 G0 X80 Y0 N8 M98 P22 L1 N9 M6 N10 M30 N101 O22 (ONDER PGM 22) N102 G1 Z-5. F250. N103 G1 G91 X20. F500. N104 G1 Y20. N105 G0 G90 Z3 N106 M99 Betekenis: N6 M98 = Onderprogramma oproepen N6 P22 = OnderProgramma nummer: 22 (Kies: ) N6 L1 = Aantal keer doorlopen: 1 (Kies: 1-99) N10 M30 = Einde hoofdprogramma N106 M99 = Einde onderprogramma Op de betekenis van de overige coderingen in dit programma komen we nog terug. Eerst wordt het hoofd- en daarna het onderprogramma ingegeven. Je kunt verschillende onderprogramma s in hetzelfde hoofdprogramma opgeroepen. Tot maximaal 5 keer kun je vanuit een onderprogramma weer naar een nieuw onderprogramma gaan (nesting). Onderprogramma s kunnen soms ook in andere hoofdprogramma s van pas komen. Zorg ervoor dat bij programma-opslag, het juiste hoofd- en bijbehorende onderprogramma later zijn terug te vinden. Fanuc kent geen LABEL techniek zoals we deze kennen op sommige andere besturingen. Pagina 35

11 Programmaformaat Betekenis coderingen Van de programmaregels om een gereedschap op te starten, geven we hier de betekenis. Voorbeeld (Horizontale machine met B-as en toolvoorselectie): N29 T1 (Voorselecteren T1) N30 M6 (Tool wisselen T1) N31 T2 (CENTERBOOR 6 MM) (Voorselecteren T2) N32 G0 G40 G54 G80 G90 X60. Y20 B0 S5000 M3 (Positioneren X, Y, B in ijlgang) N33 G43 H1 Z250. M8 (Werkstuk benaderen in ijlgang met lengtecompensatie in Z-as) N34 G1 Z3. F5000 (Positioneren Z-as in voeding) Betekenis: N = Regelnummer (regelnummers zijn niet verplicht) T1 = Toolnummer 1 voorselecteren M6 = Tool wisselcyclus starten T2 = Toolnummer 2 voorselecteren ( ) = Willekeurige commentaar tekst tussen haakjes N32 G0 = Verplaatsing in ijlgang m/min. G40 = Toolradius correctie uitschakelen (voorzorgsmaatregel) G54 = Nulpunt 1 activeren (in een X-Y verplaatsing) G80 = Werking boorcyclus uitschakelen (voorzorgsmaatregel) G90 = Absolute maat programmering (voorzorgsmaatregel) X Y = Coördinaten van de spilpositie B = Draaitafelpositie S = Ingave spiltoerental M3 = Spilstart rechtsom N33 G43 = Tool lengtecompensatie code H inschakelen (in Z-as) H1 = Tool lengtecompensatie code nr.1 Z = Veiligheidshoogte boven de opspanning/mal (Z+) M8 = Koeling aan N34 G1 = Verplaatsing in voeding mm/min. Z3. = Veiligheidshoogte boven het werk (Z+) F = Voeding mm/min. De code G40, G80 en G90 maken het veiliger om in regel N32 opnieuw te kunnen starten. Pagina 38

12 Oefening Oefening 5 Programmeer (zonder cyclus) het voorboren van gat 25±0.1 mm op positie X60. Y20. Er zijn vier (4) werkstukken op de zuil opgespannen. Pas aparte onderprogramma's toe voor het vlakfrezen (T1) en boren (T2). De bewegingen hierin stelt u op met G0 (ijlgang) en G1 (voeding) voor de verplaatsingen van het gereedschap. Neem bij het boren tot een diepte van 5 mm de voeding 60% als die erna tot 30 mm diep. Als werkstuknulpunten zijn afgesteld: W1 = G55 op B0 (of G54.1 P1) W2 = G56 op B90 (of G54.1 P2) W3 = G57 op B180 (of G54.1 P3) W4 = G58 op B270 (of G54.1 P4) Figuur 14 Palletopspanning op een horizontale machine Pagina 43

13 Pallet Wisselen Seriefabricage van hetzelfde product op twéé pallets (M60) In het afwisselend produceren op twee pallets, van hetzelfde product, kan op de vrij gegeven pallet (drukknop) automatisch worden doorgestart. De machine test dan eerst welke pallet vrij is gegeven en start hierop hetzelfde CNC programma. Voorbeeld: Seriefabricage op twéé pallets van het zelfde product. Op beide pallets wordt hetzelfde CNC programma afwisselend afgelopen: N10 M60 N20 T9 (FREES 10 MM) N30 M6 N40 T10 (VINGERFREES 16 MM) N50 G0 G40 G55 G80 G90 X0 Y0 B0 S5000 M3 N60 G43 H9 Z3 M8 N.. N.. Bewerking van het product op de vrijgegeven pallet. N.. N190 M30 Pallet (1/2) opvragen Voorselectie Gereedschapswissel Voorselectie Bewerking met T9 Einde programma Functie M60 start het onderprogramma O9001. Hierin testen we welke pallet is vrijgegeven en bepalen daarmee de uitvoering van de palletwisseling. Hiervoor is in parameter 6071 code M60 met O9001 verbonden. Dit onderprogramma maakt weer gebruik van de onderprogramma's O9002 en O9003 uit het vorige voorbeeld. Tussen verschillende machinefabrikanten kan hiervan een variatie in uitvoering bestaan, zoals het doorstarten na M30 op de volgende vrijgegeven pallet. Voorbeeld: Horizontale machine O9001(AUTO PALLET WISSEL) (VER MACH FS/16IM) IF[#1002EQ1]GOTO1 (EQ1= P1 BINNEN) IF[#1003EQ1]GOTO2 (EQ1= P2 BINNEN) GOTO3 N1 G65P9003 (LAAD PALLET 2) M99 N2 G65P9002 (LAAD PALLET 1) M99 N3#3000=10(ALARM: CHECK VRIJGAVE) M30 Pagina 46

14 Elektronische meettaster (optie) Uitrichten nulpunt Als voorbeeld bepalen we in een Z-as meting het nulpunt op het werkstukoppervlak. De uitkomst wordt verrekend in de oorspronkelijke nulpuntverschuiving Z0 van G54 (nr.1). Voorbeeld: :8001 (ZET NPNT Z) G21 G40 G80 G90 G94 T32 (MEETTASTER) M06 M40 (FUNCTIE AAN) G04 X0.5 G90 M01 G00 G54 X50. Y-50. (MEETPUNT OP PRODUCT) G43 Z200. H32 G65 P9014 Z10. F3000 (POS BEVEILIGING) G65 P9018 Z0. S1 Q20. (ZET NLPNT IN Z) G65 P9014 Z200. M41(FUNCTIE UIT) M99 Betekenis: Macrokeuze: G65 = Macroprogramma oproepen P9014 = Macroprogramma veilig positioneren (stopt op obstakels). P9018 = Macroprogramma nulpunt in Z-as meting Argument toewijzing: Z0 = Meetpositie in Z-as S1 = Nulpunt G54 (S120=G54.1P1 Z#7003). Q20 = Meetweg in Z Er werd in de meting een G54 nulpuntverschil vastgesteld van Z WORK ZERO OFFSET Current offset: G54 O8001 N00000 No.00 (COMMON) X0 Y0 Z0 No.01 (G54) X Y Z Pagina 54

15 Nulpunten Afstellen Oriëntatie machinenulpunt en werkstuknulpunt Het COMMON nulpunt (No.00) register staat op X0 Y0 Z0. Hier stellen we het nulpunt G55 af vanuit het machinenulpunt voor palletpositie B0. Figuur 15 Opspanning uitrichten vanuit machinenulpunt (vanuit spil op referentiepositie) WORK ZERO OFFSET Current offset: G54 O7001 N00000 No.00 (COMMON) No.02 (G55) No.05 (G58) X0 X X Y0 Y Y Z0 Z Z B0 B B Pagina 57

16 Standtijdbewaking Standtijd toepassen Bij het toepassing van standtijdbewaking, bestaat er een verschil in de vermelding van het gereedschaps- en offsetnummer, dan we normaal toepassen. Voorbeeld: N1 O9 N2 T1002 (BOOR 2.5 MM) N3 M6 N4 G0 G40 G54 G80 G90 X0 Y0 B0 S200 M3 N5 G43 H99 D99 Z100 In dit hoofdprogramma betekend: T1002 = Gereedschap (Boor 2.5 mm) uit standtijd groep 02. H99[D99] = Het fictieve lengte- en of radiuscorrectienummer (altijd H99[D99]). Dit nummer wordt herleid tot het werkelijke correctienummer (H/D) voor de boor die uit de wisselaar aan de beurt is gekomen. (Het offsetregister no. 99 zelf, blijft blanco in de gereedschappentabel). De instelling van de parameters kunnen verschillen tussen Fanuc modellen. Standtijd status: Indien de standtijd is verstreken, of na controle breuk is vastgesteld (optie), kenmerkt de besturing dit gereedschap in het "toollife" scherm d.w.z.: * = Standtijd = Standtijd loopt nog. # = Gereedschapsbreuk. Doe de test op de bewaking van het aantal gereedschapswisselingen: N1 O9 N2 T1001 (FREES 10 MM) N3 M6 N4 G0 G40 G54.1 P1 G80 G90 X0 Y0 B0 S200 M3 N5 G43 H99 D99 Z100 N6 G91 N7 G1 X10. F2500 N8 G90 N9 T0 (SPIL LEGEN) N10 M6 N11 M30 Nadat alle wisselingen per gereedschap uit groep 01, dus 10 herhalingen zijn uitgevoerd, treedt een alarm op na totaal 30 toolwisselingen : ALARM: 160 NO SPARE TOOL Pagina 62

17 Radiuscorrectie Links en rechts kiezen De radiuscorrectie wordt met G41 links, of met G42 rechts, langs de contour ingeschakeld. Deze richting moet u dus zelf kiezen en daarmee bepaalt u ook de mee- of tegenloop freesmethode. De radiuscorrectie blijft actief langs de geprogrammeerde contour, totdat we deze weer uitschakelen met G40. Hieronder worden deze situaties weergegeven voor een contourlijn die met de tekeningmaat 20 mm werd geprogrammeerd. Figuur 20 Geen correctie: G40 = De frees beweegt OVER de contourlijn Figuur 21 Meeloopfrezen: G41 = De frees beweegt LINKS van de contourlijn Figuur 22 Tegenloopfrezen: G42 = De frees beweegt RECHTS van de contourlijn Pagina 70

18 Oefening Oefening 8 Programmeer de freesbewerking van de omtrek van dit werkstuk. Het ruwe materiaal heeft de voorbewerkte afmeting van 96x74x24,5 mm (uit 100x80x25 mm). Het wordt op een rand van 3 mm diep in de machineklem gelegd. Deze spanrand in een 2 e opspanning affrezen. Figuur 35 Tekening voor het omtrekfrezen van een spankikker Pagina 79

19 CAD/DXF/CAM formaat Tekeningmaten Een freesbewerking is soms lastig te programmeren als er onvoldoende maten op tekening staan. Ook onnauwkeurigheden in de tekenwijze leiden tot vertraging, omdat contourpunten niet blijken aan te sluiten en een hinderlijk probleem met radiuscompensatie ontstaat. Door in CAD het detail over te tekenen vinden we hiervoor vaak een oplossing. Als u de denkbeeldige middelpuntsbaan langs de contour construeert, vindt u vaak nog een oorzaak van het probleem. In een bestaande CAD tekening kan een contour ook worden geselecteerd om ontbrekende maatvoering eruit te lichten, of deze in een DXF formaat om te zetten. Dit formaat kan met de juiste postprocessor in een CAM systeem naar een Fanuc formaat worden omgezet. Deze DXF slag is ook direct mogelijk met de FANUC NC programma EDITOR. Deze software kunt u bestellen op de site Bij problemen met maatvoering kiest u uit één van deze mogelijkheden, om weer snel verder te kunnen werken op de machine. Bij problemen met maatvoering kiest men uit één van deze mogelijkheden om weer snel verder te kunnen werken op de machine. Een compleet CAM programma is de enige mogelijkheid om op dubbel gekromde oppervlakten freesbanen te genereren (3D). Figuur 41 Voorbeeld: Deze contouromtrek frezen vraagt om extra CAD informatie (2D) Figuur 42 Voorbeeld: Dit modelfrezen verlangt een volledig CAM programma (3D) Pagina 85

20 Draadfrezen Aan- en uitloopweg Bij het frezen van schroefdraad op een bout wordt eenvoudig tangentiaal aangelopen op de kerndiameter. In een moer kiezen we een gunstige aan- en uitloop in een radiale beweging. Aan- en uitloopradius in een moer: R = (D + d) /4 De gelijktijdige verplaatsing in Z-as over radius R: Zp = ((tan ¹ (R (D/2-R))) / 360) x p Betekenis: R = X-aanlooppunt (D/2)-R= Y-aanlooppunt D = Draaddiameter d = Freesdiameter Zp = Spoeddeel over R p = Spoed van de draad. Figuur 44 Variabelen inwendig schroefdraad frezen. Pagina 88

21 Bewerkingscycli Cycluskeuze Voor boren, ruimen, kotteren en tappen biedt Fanuc toereikende bewerkingscycli aan. Met het betreffende cyclusnummer wordt de keuze van de bewerking bepaald. De standaardcycli om gaten of boringen voor- en/of na te bewerken zijn: Bewerking Boren Centerboren, verzinken Diepboren (met spanen breken) Diepboren (met spanen lossen) Ruimen Kotteren (en op einddiepte na vrijtrekken eruit) Kotteren (en op einddiepte met voeding eruit) Kotteren (en op einddiepte met spilstop eruit) Kotteren (en op einddiepte na uitveertijd eruit) Kotteren (en op einddiepte met handwiel eruit) Achterverzinken, trekfrezen Tappen linkse draad Tappen rechtse draad Tappen met synchronisatie Tappen met springkop Cyclusnummer G81 G82 G73 G83 G85 G76 G85 G86 G89 G88 G87 G74 G84 M29 G84 G85 Deze cycli worden in de praktijk absoluut (G90) geprogrammeerd en hier ook zo beschreven. Uitgebreide cycli voor freesbewerkingen ontbreken, tenzij u over goede macroprogramma's beschikt of "Fanuc Manual Guide Mill" op uw besturing is geïnstalleerd (Hoofdstukken: Macro programmering en Manual Guide Mill). Pagina 97

22 G73 Boorcyclus Diepboren met G73 Bij toepassing van G73 wordt een gat in stapjes, dus met onderbroken voeding geboord (stotterboren). Spanen worden daardoor in het gat gebroken. De lengte van elke boorstap is tijdens het boren gelijk. Na elke boorstap trekt de boor zich even vrij in Z-as, om in het gat de spaan te kunnen lossnijden met een voorstopafstand van 1 mm (parameterinstelling). Op einddiepte trek de boor in ijlgang terug op R. Voorbeeld: Boren voor M6, op het productvoorbeeld. N30 T5 (HSS BOOR 5 MM) N31 M6 N32 G0 G40 G55 G80 G90 X-45. Y-30. B0 S2500 M3 N33 G0 G43 Z50. H5 M8 N34 G73 G99 R3. Z-16. F200. Q5. N35 Y0 N36 Y30. N37 X45. N38 Y0 N39 Y-30. N40 G0 G80 Z3. M9 1e gat 2e gat 3e gat 4e gat 5e gat 6e gat Betekenis: (G98) = Terugtrekken op kikkerhoogte (Z+50.) G99 = Terugtrekken op veiligheidsafstand. (R3.) R3. = Veiligheidsafstand 3 mm ( Z+3.) Z-16. = Boordiepte F400. = Boorvoeding Q5. = Boorstap 5 mm G80 = Annuleren cyclus Pagina 102

23 Macro Programmering Macrotaal Op een standaardbesturing biedt Fanuc geen freescycli aan. Echter binnen de mogelijkheden van de Fanuc "Macro" programmeertaal, zijn deze wel zelf te ontwikkelen. Ook zijn speciale oplossingen en toepassingen mogelijk, zoals het frezen van ellipsen of curvenschijven, waarbij enkele afmetingen worden opgegeven. De programmanummers zijn gereserveerd voor macro s. In deze reeks kan de macroprogramma-inhoud, door een (over)schrijf beveiliging, niet worden gewijzigd (Hoofdstuk: Machine Parameters). Het bewerkingsresultaat wordt wel beïnvloed door een al of niet betrouwbare werking van een macrocyclus. Dit kan soms de reden zijn voor het besteden van veel tijd aan het testen hiervan. Mogelijk kun je beter op zoek gaan naar een al bestaande macro-oplossing van goede oorsprong. Op de site biedt de auteur u kosteloos de macro s aan die hier worden beschreven. Daarbij wordt aangeraden om de "Macro Test Tool software gelijktijdig te bestellen. Hiermee hebt u een goedkope oplossing om macro s vooraf op uw PC te testen en verder te ontwikkelen. Fabrikant Fanuc biedt de optie "Manual Guide Mill" aan, met vele kant en klare mogelijkheden om in dialoog op uw besturing te programmeren (bij aanschaf van uw machine bestellen). Figuur 53 Steekcirkel met 8 gaten Voorbeeld: Boren op steekcirkel met macroprogrammering N30 T5 (HSS BOOR 5 MM) N31 M6 N32 G0 G40 G55 G80 G90 X40 Y-40 B0 S2500 M3 N33 G0 G43 Z50. H5 M8 N34 G83 G99 R2. Z-15. F200. Q5. K0 N35 G65 P9601 X40 Y-40 R20 A0 B45 H8 N36 G0 G80 Z150. M9 Deze macrotoepassing manifesteert zich in een enkele CNC regel (N35). Hierin worden de coördinaten van de gaten bepaald waarop de boorcyclus werkt. Er is vooraf echter wel helderheid nodig over het formaat in de vereiste regelopbouw, met mogelijk een illustratie, die duidelijk maakt wat men met de macro heeft bedoeld. Pagina 118

24 Macro Programmering Macro Variabelen De waarde van een variabele kan worden bewerkt in een wiskundige formule of vergelijking. Een machinestatus (zoals G90/G91) of een tabelwaarde (zoals Offsets) kan uit het systeem worden opgehaald en in de macro worden verwerkt. Variabelen bestaan er in 4 (vier) typen: Variabele Type Functie #1 - #33 Local variables Behoudt waarde enkel binnen het macroprogramma #100 - #149 Common variables Behoudt waarde in een volgend macroprogramma #500 - #531 Common variables Behoudt waarde ook na uitschakelen van de machine # System variables Waarde van verschillende NC systeem gegevens De waarde van een variabele #1-#33 kan niet mee worden genomen naar het volgende macro-onderprogramma, echter met #100-#531 kan dit wel. Na uitschakelen van de besturing worden alle variabelen weer op 0 gezet behalve #500-#531. De systeem variabelen vanaf #1000, stellen ons in staat om het maatwerk te realiseren met specifieke macroprogramma's. Voorbeeld: Enkele systeemvariabelen uit de gereedschappentabel (Offsets memory C) Tool lengte H Tool diameter D Offset nummer Geometrie Slijtage (Wear) Geometrie Slijtage (Wear) 1 (versie verschil) #11001 (#2201) #10001 (#2001) #13001 (#2400) #12001 (#2600) : : : : : 200 #11201 #10201 #13201 #12201 Voorbeeld: Enkele systeemvariabelen die de huidige machinestatus weergeven Systeem variabele Functie #4001 Status G0, G1, G2, of G3 #4002 Status G17, G18, of G19 #4003 Status G90, of G91 #4107 Actuele D nummer (D01, D02 ) #4111 Actuele H nummer (H01, H02 ) #4120 Actuele T nummer (T01, T02 ) #5001 Actuele positie in X as #5002 Actuele positie in Y as #5003 Actuele positie in Z as # #5328 Actuele X-Y-Z waarde G54-G59 register Voorbeeld: Systeemvariabelen voor een te programmeren macroalarm Variabele Functie #3000 =1-200 #3000=1(FREES TE GROOT) #3000=2(AFRONDING TE KLEIN) Op het scherm verschijnt het nummer (1, 2, 200) en dan de tekst (max. 28 tekens), bij een optredende fout, die we in het macroprogramma inbouwen als controle of test. Raadpleeg uw machine Fanuc handleiding voor het overzicht van alle systeem variabelen. Pagina 121

25 Macro Programmering Macro Call: Modaal Oproepen met code G66 Met G66 kan een macro modaal worden opgeroepen en dan op meerdere posities worden herhaald (zoals bij een boorcyclus). Hierna annuleert men deze status met G67 (zoals G80). Voorbeeld: G66 code Macro call Hier werken we met de macro rondkamer nafrezen, die de frees zelf op diepte positioneert, rondfreest en op veiligheidshoogte boven het gat terug komt. Hierna wordt in de volgende regel(s) op de geprogrammeerde positie(s) de bewerking herhaald. N18 G66 P9603 X30 Y30 Z0 D60 A0 I2.5 J10 E1000 F2000 N19 X100. Y0 N20 X170. Y0 N21 G67 Oproepen met eigen G-code Met een G-code kan een macro ook modaal worden opgeroepen. In parameter stelt men zelf het G code nummer in. Een G-code achter dit parameter nummer is gekoppeld aan de macro call van een overeenkomstig programmanummer O9010-O9019. Parameter G-code instelling Macroprogramma Voorbeeld: G-code Macrocall (9010) N18 G110 X30 Y30 Z0 D60 A0 I2.5 J10 E1000 F2000 Oproepen met eigen M-code Met een M-code kan een macro ook modaal worden opgeroepen. In parameter stelt men zelf het M-code nummer in. Een M-code achter dit parameternummer is gekoppeld aan de macrocall van een overeenkomstig programmanummer O9020-O9029. Parameter M-code Macroprogramma instelling Voorbeeld: M-code Macrocall (9020) N18 M120 X30 Y30 Z0 D60 A0 I2.5 J10 E1000 F2000 Pagina 129

26 Oefening Oefening 13 Programmeer de macrobody 9603 als variant op 9602 met de onderstaande verklarende illustratie en argumentgegevens. De ingave of wijziging van een programma met het nummer , is enkel mogelijk nadat de beveiliging hierop is opgeheven. Hiervoor dient de Fanuc parameter te worden ingesteld (Hoofdstuk: Parameterinstelling - nr bit#4=1/0). Figuur 60 Illustratie oefening 13 G65 P9603 X30 Y30 Z0 R30 D31 I2.5 J10 E1000 F2000 Argumenten: X = Cirkelmiddelpunt in X-as (absoluut) Y = Cirkelmiddelpunt in Y-as (absoluut) Z = Coördinatenoppervlak in Z-as (absoluut) R = Gatradius D = Frees radiuscorrectienummer I = Stapdiepte J = Einddiepte E = Boorvoeding F = Freesvoeding Pagina 130

27 Positie Omrekening G50, G50.1, G51, G51.1, G52, G68, G69 Het is handig om programmaposities te laten omrekenen door de besturing. Dit kan op verschillende manieren, met als doel het programmeerwerk te vereenvoudigen. Omrekening Cyclusnummer Spiegelen aan G51.1 Spiegelen uit G50.1 Schaalfactor aan G51 Schaalfactor uit G50 Lokale nulpuntverschuiving G52 Rotatie aan G68 Rotatie uit G69 Vanaf het geprogrammeerde cyclusnummer is de omrekening direct actief totdat deze weer wordt geannuleerd. Tussen dit in- en uitschakelen van de omrekening volgt de te programmeren bewerking met eventueel de toepassing van radiuscorrectie G41/G42. De omrekenfuncties werken ook gecombineerd, echter door parameterinstellingen kan de uitwerking specifiek worden bepaald (raadpleeg uw leverancier voor advies). Figuur 62 Voorbeelden spiegelen, nulpuntverschuiving, roteren, schalen Pagina 144

28 Lokale Nulpuntverschuiving G52 Een freesbewerking kan met een lokale nulpuntverschuiving, op een willekeurige positie in het assenstelsel, worden uitgevoerd of herhaald. Met de G52 code programmeren we hiervoor de XYZ verschuiving van het afgestelde werkstuknulpunt. In het werkstukprogramma kunnen dus daarna ook de coördinaten vanuit dit lokale nulpunt worden geprogrammeerd. Met G52 X0 Y0 Z0 schakelen we deze functie weer uit. Figuur 65 Lokale nulpuntverschuiving X50 Voorbeeld: O105 N40 G0 X25 Y22.5 Z2 N41 G1 Z-10 F200 N42 G42 Y10 F500 N43 X10 N44Y25 N45 X20 Y35 N46 X40 N47 Y10 N48 X24 N49 G40 X25 Y22.5 N50 G0 Z3. N51 M99 O104 N30 T8 (TWEESNIJDER 8 MM) N31 M6 N32 G0 G40 G55 G80 G90 X0. Y0. B0 S4500 M3 N33 G0 G43 Z3 D8 H8 M8 N34 M98 P105 N34 G52 X50 Y0 (NULPUNT VERSCHUIVING X-AS) N35 M98 P105 N36 G52 X0 Y0 (ANNULEREN G52) N37 G0 Z150. M9 N38 M30 Pagina 148

29 Oefening Oefening 15 Programmeer het werkstuk volgens tekening. Figuur 68 Product oefening roteren Pagina 152

30 Instructie werkstuk Praktijkoefening 8 Vervaardig op uw machine dit werkstuk. Pagina 166

31 Communicatie Programmaoverdracht Overdracht van een CNC programma is mogelijk door in- en uitlezen met een RS232 computerkabelaansluiting, door het "Compact Flash PC Memory Card" slot, of over een ethernetverbinding. Het communicatieprotocol moet correct worden ingesteld om een verbinding te kunnen gebruiken. Fanuc 0-iM/21i/18i aanwijzing voor de overdracht van een CNC programma (versie verschil). Druk op toets: Druk op toets (2x): MDI OFFSET SETTING In het scherm verschijnt de HANDY registerpagina waarin u de "In/Output" keuze maakt: RS232 overdracht Memory card overdracht Kies: Chanel I/O = 0 Kies: Chanel I/O = 4 Programma uitlezen: Kies werkstand: EDIT Druk op softkey: PROG Druk op softkey: OPRT Druk op softkey: +> (Toets O nummer in: O1234) Druk op softkey: PUNCH Druk op softkey: EXEC (OUTPUT blinkt) Programma inlezen: Kies werkstand: EDIT Druk op softkey: PROG Druk op softkey: OPRT Druk op softkey: +> (Toets O nummer in: O5678) Druk op softkey: READ Druk op softkey: EXEC (LSK blinkt) Indien geen programmanummer wordt ingegeven, wordt het actuele programma weggeschreven of het aangeboden programma ingelezen. Bij communicatie met een computer volgens het gebruikte softwareprogramma handelen. In plaats van een enkel programma uit te lezen, kan dit ook voor een opvolgende reeks programmanummers (bijv ): Toets O nummer in: O1000,O2000 Een back-up van alle programma's is mogelijk bij uitlezen: Toets O nummer in: O-9999 Ook kunnen gereedschapscorrecties en nulpuntverschuivingen apart worden in- en uitgelezen (Fanuc handleiding). Raadpleeg uw systeembeheerder voor het aansluiten op een ethernetbedrijfsnetwerk en communicatiesoftware, om direct van een externe schijf af, programma's af te lopen (DNC). Pagina 157

32 Oplossingen CNC Programma's De oplossingen van de oefeningen en de CNC programma's voor de instructiewerkstukken worden in een aparte bijlage aan u bezorgd. Pagina 171

33 FANUC Instructieboek CNC FREZEN Dit instructieboek vormt een handleiding bij CNC freesbanken met FANUC besturingsformaat. Hieruit leert u de functies en mogelijkheden kennen, om de meeste verspaningen te kunnen programmeren en in te stellen. De CNC scholingen met het oorspronkelijke dictaat van de auteur, vormde al jarenlang de basis bij in gebruikname van nieuwe en bestaande CNC freesbanken met allerlei producten en toepassingen, die hij als praktijkopleider in de industrie heeft mogen realiseren. Het "Verspanersforum" initieerde het idee, om dit instructiemateriaal in deze vorm aan te bieden. Op dit forum kunnen ook verbeteringen en aanvullingen met gebruikers tot stand komen en zo kennis en ervaring worden gebundeld voor toekomstige vakgenoten. Dit instructieboek kan ook dienen als basisnaslagwerk op de werkplek, bij alle bekende merken CNC freesmachines, met hier en daar een aantekening over specifieke verschillen. De praktische opzet, doormiddel van verklarende teksten met figuren en reële voorbeelden, biedt de basis aan, om ook zelf te oefenen en zo met een CNC freesbank te leren werken. De auteur heeft veel van zijn ervaring met diverse machines en gereedschappen verwerkt. Uitgave: CNC Instructie Buro, Schuurbiers ISBN Pagina 173