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 CNC15
1.1. Podział technik wytwarzania metali i polimerów15
1.2. Komputerowe sterowanie numeryczne17
1.3. Tokarki 17
1.4. Frezarki i centra frezarskie19
1.5. Wycinarki wodne (waterjet)22
1.6. Wycinarki laserowe24
1.7. Wycinarki plazmowe 26
1.8. Wykrawarki młoteczkowe 28
1.9. Prasy krawędziowe30
1.10. Elektrodrążarki 33
1.11. Drukarki 3D 36
2. OBRABIARKI SKRAWAJĄCE 38
2.1. Konstrukcje obrabiarek sterowanych mechanicznie38
2.2. Budowa obrabiarek sterowanych mechanicznie42
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 narzędziowe60
2.8. Obróbki szybkościowe (HSM/HSC).63
3. UKŁAD WSPÓŁRZĘDNYCH, PUNKTY REFERENCYJNE65
3.1. Przestrzeń robocza obrabiarki CNC65
3.2. Układ osi tokarki CNC i centrum tokarskiego 69
3.3. Układ osi frezarki CNC 71
3.4. Sposoby sterowania obrabiarką CNC74
3.5. Punkt referencyjny 75
Spis treści
6
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, PLM102
5.1. Systemy CAx 102
5.2. Wyświetlanie obiektów 3D w systemach CAx109
5.3. Import geometrii z CAD do CAM 109
5.4. Formaty natywne i neutralne do modeli 3D113
6. PROGRAMOWANIE TOKAREK W CAM 118
6.1. Przygotowanie obiektów 2D i 3D118
6.2. Zdefiniowanie kształtu półfabrykatu.121
6.3. Szybki dojazd w pobliże PO122
6.4. Cykl planowanie czoła 124
6.5. Obróbka zgrubna126
6.6. Obróbka kształtująca128
6.7. Obróbka rowków 129
6.8. Obróbka wykończeniowa130
6.9. Wiercenie „w trybie tokarskim”133
6.10. Przykładowy program obróbki technologicznej134
7. PROGRAMOWANIE FREZAREK W CAM 135
7.1. Orientacja brył i definiowanie półfabrykatu135
7.2. Określanie wymiarów i kształtu narzędzi137
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 profilu143
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 obróbki156
8.6. Symulacja obróbki i generowanie kodu G 158
8.7. Przykładowy program wygenerowany w CAM161
Literatura166