Cursul 2

ECHIPAMENTE NUMERICE AVANSATE IN
SISTEME ELECTROMECANICE
STRUCTURA SI FUNCTIILE COMENZII NUMERICE
ELEMENTE DE PROGRAMARE A CN
ENA_SEM - Curs 2 1

Realizarea unor traiectorii
impuse ale punctelor de
interactiune scula-piesa, cu o
anumita precizie
Realizarea unor parametri
optimi ai regimurilor de
prelucrare
Functii ale
comenzii
numerice
Comanda si supravegherea
desfasurarii diferitelor etape
tehnologice ale procesului de
uzinare
FUNCTIILE COMENZII NUMERICE
Asigurarea posibilitatilor de
integrare a instalatiei intr-o
structura de fabricatie unitara
si flexibila
Introducerea de date de la
periferice sau manual
ENA_SEM - Curs 2 2

1. Echipamente de comanda
secventiala si supraveghere a etapelor
tehnologice: au ca scop realizarea unei
serii de operatii ce se succed intr-o
ordine bine definita, cu precizarea ca
starea sistemului la un moment dat
depinde mai putin de conditiile
instantanee si mai ales de un ciclu dat
2. Echipamente de introducere de date si
afisare de cote: sunt o dezvoltare a celor
de comanda secventiala, realizand un
dialog om-masina si o obiectivizare a
urmaririi proceselor.
Se pot realiza in structura
numerica si logica cablata
pentru masini serie sau cu
automat programabil pentru
masini si procese speciale
Evolutia structurilor
si functiilor CN
3. Echipamente de pozitionare a organelor mobile:
asigura comanda succesiva a axelor si in timpul
deplasarii nu se executa prelucrari; reprezinta
primele echipamente cu comenzi programate, adica
la care parametrii de stare ai sistemului la un moment
dat sunt precizati printr-un program prin care se
comunica masinii instructiunile necesare efectuarii
operatiilor.
ENA_SEM - Curs 2 3

4. Echipamente de prelucrare pe
directii paralele cu axele: deplasarile
pe axe sunt independente, dar se pot
realiza simultan cu uzinarea. In plus,
utilizeaza algoritmi de conducere
adaptativ-optimali.
5. Echipamente de conturare:
deplasarile pe axe se pot realiza
simultan si pentru realizarea
traiectoriilor impuse, informatia de
deplasare este predominata.
Volumul mare de informatii necesita
prelucrarea datelor intr-o faza
externa procesului de prelucrare cu
apel la limbaje de programare
speciale.
Evolutia structurilor
si functiilor CN
6. Echipamente pentru conducerea
centrelor de prelucrare simultana pe
mai multe axe: reprezinta extensii ale
variantelor 4 si 5, cu programe evident
mai complexe.
ENA_SEM - Curs 2 4

BLOC
INTRODUCERE
DATE
BLOC
DE
CALCUL
Structura
comenzii
numerice
BLOC
DE
MASURA
STRUCTURA COMENZII NUMERICE
BLOC
DE
AFISARE
BLOC DE
INTERFATARE
I/O
ENA_SEM - Curs 2 5

BLOC INTRODUCERE DATE
Realizeaza legatura echipamentului cu operatorul, fiind de obicei, un panou ce contine
un sistem de afisare si o tastatura.
Este un ansamblu de module si programe care prelucreaza informatia introdusa in
echipament sub diverse coduri, o converteste intr-o forma acceptabila si o repartizeaza la
celelalte blocuri.
Introducerea programului piesa se poate realiza:
Direct de la operator – manual;
Cu periferice specializate (cititor de banda perforata, de banda magnetica)
Direct de la calculator (sistem CNC).
ENA_SEM - Curs 2 6

BLOC DE INTERFATARE I/O
Realizeaza schimbul semnalelor de comutatie cu echipamentul conventional.
Are o structura de microcalculator, functiile de adaptare intre echipamentul de
comanda si cel conventional realizandu-se prin mijloace software.
BLOC DE CALCUL
Executa prelucrari asupra informatiilor de deplasare continute in programul piesa,
operatiile aritmetice necesare elaborarii incrementilor de deplasare care sunt apoi
introdusi in circuitul de masura a pozitiei si in memoriile de deplasare reala aferente
fiecarei axe, unde se scad sau se aduna informatiei existente.
Ecuatia de miscare definita prin programul piesa determina deplasarea relativa a sculei
aschietoare fata de piesa prelucrata.
Este realizat la variantele mai noi in jurul unui microprocesor de 16 sau de 32 de biti
rezultand viteze de lucru net superioare.
ENA_SEM - Curs 2 7

Calcul date
momentane si
absolute
Generare
secvente de
lucru
Functiile
blocului de
calcul
Controlul comportarii
in regim dinamic al
buclelor de pozitie
Generarea
traiectoriilor
intre puncte
Optimizarea
regimurilor de
accelerare/decelerare
ENA_SEM - Curs 2 8

Generare traiectorii – Sistemul de interpolare
Sa asigure aproximarea conturului impus in limitele preciziei specificate, furnizand
pentru fiecare axa informatia de deplasare necesara generarii punctelor intermediare intre
doua puncte principale de reper, pe baza modelului matematic de interpolare prestabilit;
Sa asigure dependenta functionala intre axe conform traiectoriei punctului de
interactiune scula-piesa;
Sa permita respectarea conditiilor tehnologice privind viteza rezultanta a punctului de pe
traiectorie si cele privind dimensiunile sculei.
B(x B ,z B )
A(x A ,z A )
ENA_SEM - Curs 2 9
x
z

PROGRAMAREA
MANUALA A CN
PROGRAMAREA COMENZII NUMERICE
PROGRAMAREA
CONVERSATIONALA
UTILIZAND PRODUSE
CAD/CAM
ENA_SEM - Curs 2 10

Se utilizeaza pentru procese tehnologice simple(operatii de gaurire, alezare,
frezare de contururi liniare, strunjiri simple) si in cazul unor programe relativ
scurte – sub 120-150 instructiuni.
Informatiile pentru programare sunt:
Geometrice: coordonate si traiectorii;
Tehnologice:
Viteze de prelucrare;
Adancimi de patrundere;
Viteze de avans;
PROGRAMAREA MANUALA A CN
Informatii ajutatoare privind racirea, sensul de rotatie, numarul
fiecarei scule si ordinea in care sunt utilizate.
ENA_SEM - Curs 2 11

Informatiile
pentru
programare
Tabele, diagrame,
manual de
programare
Elaborarea programului
piesa
Materiale, tratamente
termice, numarul
pieselor din lot, etc
ENA_SEM - Curs 2 12

Etapele de elaborare si implementare a programului
1. Intocmirea fisei de amplasare
scule
Codul de catalog pentru scula,
port-scula si pastila
Constantele de prereglare ale
sculelor
Schita(forma) partii active
2. Intocmirea fisei de reglaj Se indica sistemul de axe al
masinii si se pun in evidenta
suprafetele ce urmeaza a fi
prelucrate.
3. Calculul coordonatelor punctelor
caracteristice
La piesele simple, acestea pot fi
preluate direct din desen;
Unele echipamente de CN ofera
facilitati pentru calculul punctelor
caracteristice.
ENA_SEM - Curs 2 13

4. Intocmirea programului Se vor descrie traiectoriile tuturor
sculelor pentru prelucrarea
suprafetelor, verificand evitarea
eventualelor coliziuni.
5. Introducerea programului pe
suportul de informatie
6. Testarea si optimizarea
programului
RAM, banda perforata, banda
magnetica, USB, etc
Pe o masa de desenat sau cu un
program de simulare grafica pe
CNC;
Pe MU, fara piesa in regim fraza cu
fraza;
Pe MU cu piesa, pentru stabilirea
corectiilor de scula;
Pe MU cu piesa si program
corectat.
ENA_SEM - Curs 2 14

Programare in
cod ISO
(standard)
Programare in
limbaj
specializat
APT si versiunile
ulterioare
Variante de
programare
Programare
structurata
Salturile sau buclele
relative la blocuri in
cod ISO se
realizeaza cu
instructiuni PASCAL
Programare
parametrica,
varianta a celei
precedente dar mai
flexibila
Programare
geometrica in
profil (PGP)
Contururile se
descriu cu ajutorul
unui procesor
geometric, tot in cod
ISO
ENA_SEM - Curs 2 15

Cod ISO
(norme NFZ 68010, 68030,
68032)
Coduri de
programare
Cod EIA
(norme RS 244A, 273A)
Structural si notional, aceste coduri au corespondenta cu utilizarea ca
suport program a benzii perforate (in Romania STAS 9369-85)
ENA_SEM - Curs 2 16

INTOCMIREA PROGRAMULUI
Entitate de prelucrare - EP: rezultatul deplasarii unei scule date, ce
parcurge un ansamblu de traiectorii asupra unei piese mecanice.
Informatii referitoare la
generarea suprafetelor
Asocierea cu anumite
scule
Conditii de aschiere
Adaptarea sculei la
material
ENA_SEM - Curs 2 17

Natura geometrica a
suprafetelor rezultate
Parametri intrinseci ai
suprafetelor
macrogeometrica
Limite geometrice ale
suprafetei
Descrierea geometrica a starii
finale a entitatii de prelucrare
ELEMENTE IMPORTANTE
Rugozitatea suprafetei
microgeometrica
ENA_SEM - Curs 2 18

Incadrat in anumite
clase si caracteristici
Starea initiala
Este descrisa plecand
de la starea finala a
EP, considerand
volumul de material
indepartat si modul de
repartizare al acestuia
Materialul piesei
ENA_SEM - Curs 2 19

Elemente legate de scula
Traiectoria sculei
Stabilirea unui punct caracteristic
Descrierea deplasarii acestuia
Stabilirea punctului de intrare si a
celui de iesire a sculei in conturare
Stabilirea sistemelor de referinta
Conditii de aschiere
Viteza de aschiere
Viteza de avans
Utilizarea lichidului
de aschiere
Alegerea sculei
Tipul sculei
Geometria
Numarul de scule
Orientarea sculei
Se obtine prin
intermediul
dispozitivului de
asezare si fixare
ENA_SEM - Curs 2 20

h initial
z L
Traiectorii ale sculei:
h intermediar
h final
Degrosare Finisare
Mai multe
treceri
-Deplasari de lucru (degrosarea si finisarea)
-Deplasari auxiliare (pozitionarea sculei in pozitia corespunzatoare
fiecarei etape-entitati- de prelucrare)
ENA_SEM - Curs 2 21
x L

h initial
z L
y L
ε x
Q 1
T
T Pozitie initiala: Q 1
Pozitie de repaus: Q 0
P 2
h initial
zL Prelucrare de la P1 la P2 Prelucrare de la P 1 la P 2
ENA_SEM - Curs 2 22
T
Pozitie de
incepere a
prelucrarii: P 1
P 1
x L

P 2
T
Deplasare pe verticala a
sculei de la P 2 la Q 2
Q 2
Q 2
T
Deplasare in planul XY a
sculei de la Q 2 la Q’ 1
T
Q’ 1
Q’ 1
Deplasare pe verticala a
sculei de la Q’ 1 la P’ 1
Scula pregatita pentru o a
doua trecere
ENA_SEM - Curs 2 23
T
P’ 1
x L

Algoritm de prelucrare
Redactarea algoritmului
propriu-zis
Def\inirea variabilelor:
Ce corespund parametrilor
intrinseci ai operatiilor – date de
intrare
Utilizate de algoritmul de
rezolvare
Studiul metodei
generale de rezolvare
Definirea punctelor
de baza ale traseului
ENA_SEM - Curs 2 24

Sistem cartezian
Axe de coordonate primare:
X, Y, Z – pentru masina unealta
X’, Y’, Z’ – pentru piesa
XY – planul de lucru
SISTEME DE REFERINTA
Z - axa sculei (sens pozitiv sensul indepartarii de piesa)
STAS 8902 -71
ENA_SEM - Curs 2 25

A, B, C – rotatiile dupa X, Y, Z pentru masina unealta
A’, B’, C’ – pentru piesa
ENA_SEM - Curs 2 26

Sistem polar
Originea: pol
Z
r
Y
θ
P
Plan de lucru:
Coordonata liniara: raza Coordonata circulara: unghiul
Pol Plan Axa de referinta
I, J
J, K
K, I
XY
YZ
ZX
ENA_SEM - Curs 2 27
X
X+
Y+
Z+

Sistem absolut: se refera la originea sistemului de referinta in indicarea
tuturor coordonatelor punctelor, indiferent de pozitia curenta a sculei
x A
x B
x C
x D
x E
x F
x G
A B C D E F G
ENA_SEM - Curs 2 28

Sistem incremental: cotele indica o marime intre doua puncte
caracteristice si nu o valoare fata de o baza comuna.
x A x BA x CB x DC x ED x FE x GF
A B C D E F G
ENA_SEM - Curs 2 29

Punct de
referinta
pentru scula
Punct de zero
masina –
originea masinii
STRUNG
Punct de
schimbare
scula
Punct de zero
piesa –
programat
PUNCTE DE ZERO
Punct de
referinta
ENA_SEM - Curs 2 30

PUNCTE DE ZERO
FREZA
Localizarea punctelor de
zero pe o masina de
gaurit.
ENA_SEM - Curs 2 31

POZITIA SISTEMULUI DE COORDONATE
FREZA
Sistem de coordonate al masinii Sistem de coordonate al piesei
ENA_SEM - Curs 2 32

Pentru scula pozitionata in fata
centrului de rotatie
POZITIA SISTEMULUI DE COORDONATE
STRUNG
Pentru scula pozitionata in urma
centrului de rotatie
ENA_SEM - Curs 2 33

FREZA
CONTROLABILITATEA AXELOR
STRUNG
ENA_SEM - Curs 2 34

CAP REVOLVER
De la 8 la 16 pozitii
MAGAZIE DE SCULE
De la 48 la 100 pozitii
FACILITATI DE SCHIMBARE A SCULELOR
Sistem de schimbare
automata a sculelor
1 – burghiu
2 – dispozitiv de prindere
3 – axul de lucru
4 – magazia de scule
ENA_SEM - Curs 2 35