Hannu Vesamäki (toim.) LASTUAVAN TYÖSTÖN NC-OHJELMOINTI

Hannu Vesamäki (toim.) LASTUAVAN TYÖSTÖN NC-OHJELMOINTI

Tämän teoksen osittainenkin kopiointi ja saattaminen yleisön saataviin on tekijänoikeuslain (404/61, siihen myöhemmin tehtyine muutoksineen) mukaisesti kielletty ilman nimenomaista lupaa. Lupia teoksen osittaiseen valokopiointiin, skannaamiseen tai muuhun digitaaliseen kopiointiin myöntää tekijöiden ja kustantajien valtuuttamana KOPIOSTO ry. Muuhun käyttöön luvat on kysyttävä suoraan kunkin teoksen oikeudenhaltijoilta. JULKAISIJA Teknologiateollisuus ry KUSTANTAJA Teknologiainfo Teknova Oy JA MYYNTI Eteläranta 10, 4. krs 00130 HELSINKI puh. (09) 19231/julkaisumyynti www.teknologiainfo.net ISBN 978-952-238-109-5 ISBN 978-952-238-110-1 (PDF) 4. uudistettu painos Teknologiainfo Teknova Oy Ulkoasu ja taitto: Public Design Oy Painopaikka: Tammerprint Oy, Tampere, 2014 2

SISÄLLYSLUETTELO NC-työstökoneiden yleistymisen taustaa... 8 1 NC-TYÖSTÖKONEEN RAKENNE... 10 1.1 Käsinohjatun ja numeerisesti ohjatun työstökoneen ero... 10 1.2 NC-työstökoneiden perustyypit... 11 1.2.1 NC-sorvi... 11 1.2.2 Koneistuskeskus... 17 1.3 NC-työstökoneen toimintojen ohjaus... 22 1.4 Ohjaustyypit... 23 1.5 Ohjaus... 25 1.6 Interpolointi... 26 1.7 Suljetun piirin säätö... 27 1.8 Mittausjärjestelmä... 28 2 NC-TYÖSTÖKONEEN KÄYTTÖ... 30 2.1 Ohjauspaneelin tärkeimmät kytkimet... 30 2.1.1 Virtakytkimet... 30 2.1.2 Käyttötavan valinta MODE... 30 2.1.3 Käynnistys ja pysäytys... 32 2.1.4 Käytön ohjauskytkimet... 33 2.2 Yleisimmät ohjauspaneelin kuvamerkit... 36 2.3 NC-työstökoneen käyttötavat (MODE)... 38 2.3.1 Automaattikäyttö (MEMORY)... 38 2.3.2 Käsikäyttö (JOG/ RAPID/ HANDLE/ MANUAL/STEP)... 39 2.3.3 Tietojen käsinsyöttö (MDI)... 41 2.4 Ohjelman korjaaminen ja muuttaminen (EDIT)... 42 2.5 Asetusmitat ja työkalukorjaimet... 43 2.6 Ohjelmanhallinta Fanuc System 30-sarjan ohjauksissa... 45 2.6.1 Kansiot. Yleiskuvaus... 41 2.6.1.1 Kansion konfiguraatio... 41 2.6.1.2 Kansioiden attribuutit... 47 2.6.1.3 Oletuskansiot... 47 2.6.2 Tiedostot... 48 2.6.2.1 Tiedostonimi... 48 2.6.2.2 Tiedostoattribuutit... 50 2.7 Työn eteneminen koneella... 51 3

2.7.1 Asetus... 51 2.7.2 Ohjelman testaus... 56 2.7.3 Työkalukorjaimien asetus... 57 2.7.4 Erän valmistus ja asetusten purkaminen... 59 2.8 Päivittäinen kunnossapito... 59 3 OHJELMOINTI... 60 3.1 NC-ohjelmointitavat... 60 3.2 Käsinohjelmointi... 61 3.3 Ohjelman rakenne... 64 3.3.1 Sana-lause-osaohjelma... 64 3.3.2 Tavallisimmat osoitekoodit... 65 3.3.3 Ohjelman ja lauseen numero, ohjelman nimi... 66 3.3.4 G- ja M-koodit... 66 3.3.5 Tiedon esitysmuoto... 67 3.4 Ohjelman siirto NC-koneelle ja ohjelman tallentaminen... 68 3.4.1 Tietovälineet... 68 3.4.2 Tiedon muoto ohjelmatiedostossa... 69 3.4.3 Tiedonsiirtotavat... 69 3.5 Koordinaattijärjestelmä... 70 3.5.1 Suorakulmainen koordinaatisto... 70 3.5.2 Absoluuttinen ja inkrementaalinen ohjelmointi... 73 3.5.3 NC-työstökoneen koordinaatiston pisteet... 74 3.5.4 Nollapisteen siirtotavat... 75 3.6 Tärkeimmät lastuamisarvojen laskukaavat... 76 4 SORVIN OHJELMOINTI... 80 4.1 Ohjelman nollapisteen paikka ja nollapisteen siirto... 80 4.2 Perusliiketoiminnot... 82 4.2.1 Paikoitus pikaliikkeellä G0... 82 4.2.2 Suoraviivainen liike eli lineaari-interpolointi G1... 83 4.2.3 Ympyränkaariliike eli ympyränkaari-interpolointi G2/G3... 85 4.3 Syöttö F... 88 4.4 Karan toiminnot S... 88 4.4.1 Pyörimisnopeus/vakiolastuamisnopeus S, G97, G96... 88 4.4.2 Karan käynnistys... 89 4.4.3 Pyörimisnopeusalue... 89 4.4.4 Pyörimisnopeuden rajoittaminen... 89 4.5 Työkalun vaihto T... 90 4

4.6 Tärkeimmät aputoiminnot M... 92 4.7 Automaattinen viisteitys ja pyöristys... 95 4.8 Viive G4... 97 4.9 Referenssipisteeseen paluu G28... 97 4.10 Lauseenohitus... 98 4.11 Kierteitystyökierto G92... 98 4.12 Kierteitys kierretapilla G32... 101 4.13 Nirkonsäteen kompensointi G41/G42... 101 4.14 Sorvin työkierrot... 111 4.14.1 Lieriöpinnan rouhintatyökierto G71... 111 4.14.2 Otsapinnan rouhintatyökierto G72... 113 4.14.3 Muotoa toistava rouhintatyökierto G73... 113 4.14.4 Viimeistelytyökierto G70... 114 4.14.5 Poraustyökierto G74... 115 4.14.6 Pistotyökierto G75... 116 4.14.7 Kierteitystyökierto G76... 117 4.15 Tavallisimmat G-koodit (Fanuc 18T, G-koodi A)... 122 4.16 Monitoimisorvit... 123 4.16.1 Esimerkkejä monitoimisorvin erilaisista konfiguraatioista... 124 4.16.2 Monitoimisorvin ohjelmointi... 125 5 KONEISTUSKESKUKSEN OHJELMOINTI... 128 5.1 Nollapisteen asema... 128 5.2 Nollapisteen siirto... 129 5.2.1 Käyttäjän suorittama nollapisteen siirto G54 G59... 129 5.2.2 Paikalliskoordinaatisto... 130 5.2.3 Ohjelmoitu nollapisteen siirto G92... 131 5.3 Perusliiketoiminnot... 131 5.3.1 Paikoitus pikaliikkeellä G0... 131 5.3.2 Suoraviivainen syöttöliike eli lineaari-interpolointi G1... 132 5.3.3 Ympyränkaariliike eli ympyränkaari-interpolointi G2/G3... 133 5.4 Syöttö F... 137 5.5 Karan toiminnot S... 137 5.6 Referenssipisteeseen paluu G28... 137 5.7 Työkalun vaihto T... 138 5.8 Työkalun pituuden kompensointi G43, G44, G49... 140 5.9 Tärkeimmät aputoiminnot (M-koodit)... 141 5.10 Viive G4... 145 5

5.11 Lauseen ohitus... 146 5.12 Koneistuskeskuksen työkierrot... 146 5.12.1 Poraus G81 tai G82... 147 5.12.2 Kalvinta tai hienoavarrus G85... 147 5.12.3 Syvän reiän poraus G83... 148 5.12.4 Kierteitys tapilla G84... 149 5.12.5 Synkronoitu kierteitys kiinteällä tapilla G84... 140 5.12.6 Askelporaus G73... 150 5.12.7 Viimeistelyavarrus G76... 151 5.12.8 Altatasausavarrus G87 tyyppi II... 152 5.12.9 Työkierron kumoaminen G80... 152 5.12.10 Työkierron paluuliike... 152 5.12.11 Työkierron toistaminen... 153 5.13 Aliohjelmat... 157 5.14 Jyrsimen säteen kompensointi G41, G42, G40... 158 5.15 SINUMERK 840D... 167 5.15.1 Ohjelmaesimerkki... 167 5.16 Vaakakaraisen koneistuskeskuksen ominaisuudet... 170 5.16.1 Pyörivän akselin ohjelmointi A, B... 170 5.16.2 Paletinvaihto... 170 5.16.3 Nollapisteet... 171 5.17 Tavallisimmat G- ja M-koodit (Fanuc 15M)... 172 5.17.1 Tavallisimmat G-koodit... 172 5.17.2 Tavallisimmat (standardit) M-koodit... 173 5.18 Muuttuja-aliohjelmat eli makrot... 173 5.18.1 Makron rakenne... 175 5.18.2 Muuttujat... 175 5.18.3 Laskutoimitukset... 177 5.18.4 Makron käyttö työkalunvaihdossa... 180 5.16.5 Esimerkkejä makrojen käyttösovelluksista... 184 6 VUOROVAIKUTTEINEN OHJELMOINTI... 187 Ohjelmointiesimerkki: ohjelman tekeminen Manual Guide i:llä... 187 6

NELJÄNNEN PAINOKSEN ALKUSANAT Tämä teos pohjautuu vuonna 1984 julkaistuun MET Kustannuksen tekniseen tiedotukseen 33/84 NC-KOULUTUSPAKETTI jonka on laatinut DI Topi Ritakallio. Kirja on uudistettu vastaamaan nykyaikaista ohjelmointitapaa ja lyhenteet on muutettu ISO-standardin mukaisiksi. NC-ohjauksen uusia ominaisuuksia on liitetty mukaan. Havaitut virheet on korjattu. Ohjelmointiesimerkit on tehty nykyaikaisen ohjelmointitavan mukaisesti niin, että uusimmat ominaisuudet on otettu huomioon ohjelmaesimerkeissä. Kuvamateriaalia on uusittu vastaamaan nykyaikaista konekantaa. Kirja on tarkoitettu NC-tekniikan oppi- ja kurssikirjaksi kaiken ammatillisiin oppilaitoksiin ja valmistus- sekä maahantuontiyritysten kurssikirjaksi. Kirja soveltuu erinomaisesti lastuavan työstön NC-ohjelmoinnin käsikirjaksi koneistajille. Lähestymistapa on käytännönläheinen ja käytännön työn kannalta turhat tekniikan hienoudet ja teoria on jätetty vähemmälle huomiolle. Kirjassa painotetaan niitä asioita, joita koneistaja päivittäisessä työssään tarvitsee. Aikaisempi kirja on saanut hyvän vastaanoton käyttäjien keskuudessa, mutta vuosien myötä tekniikan kehittyminen on ollut nopeaa, eikä kirja ole pysynyt ajan tasalla. Nyt kirjaa pyritään päivittämään, kun uusia painoksia otetaan, ja sen vuoksi kaikki palaute on erittäin tervetullutta kirjan kehittämiseksi käyttäjiä paremmin palvelevaksi. Kirjan uudistajalla on kokemusta numeerisesti ohjattujen työstökoneiden asennus-, huolto- ja koulutustehtävistä maahantuojilla 1980-luvun alusta asti, ja näitä kokemuksia on pyritty hyödyntämään tämän kirjan uudistustyössä. Uudistustyö on vaatinut useiden tahojen yhteistyötä. Vinkkejä ja kommentteja olen saanut NC-koulutuspaketin aikaisemmilta tekijöiltä ja kirjan käyttäjiltä sekä materiaalia useilta laitteiden toimittajilta. Kirjan neljänteen painokseen on lisätty käyttäjien toivomuksesta Fanuc 0/16/18/21/30 -ohjausten (FS0) lisäksi Fanuc 10/11/15 -ohjausten (FS10) mukaiset esimerkit ja Fanuc 30 -sarjan ohjauksen käytön uusia ominaisuuksia. Vuorovaikutteisen ohjelmoinnin esimerkki on Fanuc Manual Guide i:stä, joka on melko paljon yleistynyt uusissa koneissa. Tässä kirjassa ei käsitellä CAD/CAM-ohjelmointia eikä ohjelman lukemista tai muodostamista suoraan CAD-tiedostosta. Kiitän kaikkia materiaalia luovuttaneita kone- ja laitetoimittajia sekä muita työhön osallistuneita arvokkaasta panoksesta. Helsingissä kesäkuussa 2013 Hannu Vesamäki 7 ALKUSANAT