跳到主要內容

FGcam試作(一)

文章日期:2009-05-27 23:52


這學期的FGcam教學,感謝黃老師的幫忙,同學們也發揮了很多創意,畫了各式各樣的圖,並加以車削出來,所以貼了一些作品上來,讓大家鑑賞,並挑一個作品(耶誕樹)來做示範教學。

          
                                       耶誕樹



耶誕樹的製作步驟

1. FGcam作圖 :
此階段由學生自由創作畫完圖後要先存檔才能結束CAD過程,以便進入CAM程序,底下數字是學生畫完圖後將它存成FG檔的內容,讀者可以將這些數字複製到WindowsXP所附的記事本裡,然後存成副檔名為fg的檔,就可以用FGcam讀入

9999
  0.550641         5   5.01266         3         3
         5    20.577   5.99066         8         2
    20.577   20.9426  0.247255       0.2         3
   20.9426        19   0.76208         1         3
         6         6       3.1         0         1
         6   28.5552   5.99888        13         2
   28.5552   28.9372  0.249696       0.2         3
   28.9372        27  0.751428         1         3
        12        12       3.1         0         1
        12   34.6328   7.96954        15         2
   34.6328   34.9561  0.238753       0.2         3
   34.9561        33  0.791711         1         3
         9         9         4         0         1
         9   12.6364   1.99172         2         2
   12.6364        13  0.199172       0.2         3
        13        13   0.80911         0         1
9995          38        71


下圖是FGcam讀入上述內容之後所呈現的圖形,FGcam會自動標出各部位的尺寸,完全不需要操作者動手






2. FGcam之加工參數設定 :
FGcam提供多樣的加工參數,從工件大小與材質、車床剛性與馬力、首車與調頭車部位、到精車次數,都可讓操作者自由挑選,此步驟需時約20秒。




3. FGcam之加工區辨識 :
FGcam會對工件的造形進行分解,此步驟需時約1秒。




4. FGcam之產出刀具路徑 :
刀具路徑產出之方法有兩種,操作者可任選一種來執行

4.1 刀具路徑產出之方法一,此法由FGcam全程自動於1秒鐘內產出
使用者不需挑選加工部位,不需做加工排序
不需要決定粗車及精車的車刀數量與種類
更不用傷腦筋如何殘料加工與設定各車刀所需要的主軸轉速S及進給F
使用者只要滑鼠按一下就可以把全部的事都搞定
此法適合初學者使用

                                                    圖一   外部外輪廓粗車

                                                    圖二  外部凹槽粗車
                                                    圖三  外部凹槽粗車後之殘料切除


                                                    圖四    外部精車1

                                                    圖五   外部精車2



                                                    圖六   切斷
上述之法係藉由FGcam內建之工法加工使用者不需挑選加工部位及刀具,也不需做加工排序適合初學者使用。

4.2 刀具路徑產出之方法二 :
本法也是藉由FGcam內建之多樣化的工法加工,FGcam對於粗車削內建了7種單刀法、2種二刀法共計9種粗車刀工法來加工;而對於精車削則內建了4種單刀法、3種二刀法、3種三刀法及自定工法,共計10種精車刀法來切削,使用者可擇其一使用之;
本法適合進階者使用,以此工件為例,若交由FGcam自動產出刀具路徑,則在粗車階段用了三種不同的刀具,可以達到最快的加工時間及留下最少的二次加工殘料,但是使用者若是想減少刀具數量,則可挑選FGcam內建之工法行之,做法如下面圖示,此步驟需時約5秒。





本學期還有其它作品,如下面圖例

          
           寶塔:繁複又優雅的造型,允為首選

                    原子筆 : 細長的工件,波浪的造型


          
                        農夫 : 戴著草帽,創意飛揚


          
                     蒙古帽: 另一種人物造型

          
                       熱氣球 :圓球車削

          
            獎座 : 融合各種曲線於一身

          
               msn頭像 : 你msn了沒呀,很可愛吧

          
   蠋台 : 細長多變的造型,好不容易車出來,卻又打彎了


          
                 蓋子 : 再作一個杯子來搭配就完美了

                     啞鈴 : 細長又大頭,超難加工的作品


          
                      陀螺1 : 真得可以用手轉ㄛ

          
                            陀螺2 : 另類造型

          
                                    陀螺3 : 另類造型

          
        保鈴球棒 : 好像有點比例不對,拍起來還不錯

          
               清酒杯 : 女學生的作品ㄛ,來品酒吧


          
                           農夫 : 人物造型系列

       
                                    
        
                            水瓶

CNC二十年了,早先的教學都是:
先讓學生練習手寫程式,並以PC模擬切削
可是待要真正要上機台實習時,在時間上就已過學期中,
不但在實質切削上僅能切些簡單的工件,
又怕學生自己寫的程式有問題,又怕突然而來的撞車,
結果,很多學生到學期末都還沒有辦法摸熟機台;
然而,技職教育既以培育各階層技術人才為目的,實不該再耽於手寫程式,再加上近年來台灣的製造業已經外移大半,工作消失潮接踵而來,我們的學生一畢業就可能面臨失業,http://tw.myblog.yahoo.com/cu01joe/article?mid=1648&prev=1659&next=1506&l=f&fid=8,所以站在教育第一線的我們實應把教學的內涵需大幅翻新,
CNC實習為例,不但要在手寫程式與CAM的應用上尋求突破,
也要在CAD教學上加把勁,讓學生發揮想像,
自由創作各種造形,繼而再研究如何加工...

台灣未來可能會轉型為服務業,
也許CNC不止用來生產工業產品,
也可以改做其它的東西,
這方面還有賴大家的腦力激蘯了,
此次教學還有好多作品不及備載,
改天再貼上來吧。

留言

這個網誌中的熱門文章

管牙PT

文章日期:2009-07-12 23:08 本文旨在講解 PT錐度管牙 常見的標準的管牙規範計有:  NPT , NPTF ,NPS , PS ,PF , PT.. ,前3者有N開頭的是美國標準的管牙 ,牙角(又稱螺紋角)60度 ,後面這3者則是英國標準的管牙 ,牙角55度 ,這些代號裡面的T意指Taper ,也就是錐度牙 。 不論是PT還是NPT,他們的錐度值都是1/16, 換算成角度值是 2*tan-1(0.5/16)=3.57982度 = 3度34分47.356秒, 3.57982度為什麼等於3度34分47.356分呢? 這是因為角度的單位換算是六十進位,3.5798212度後面的小數點0.5798212"度"要換算成""分"時,0.5798212度 = 0.57982*60分 = 34.789273分 ,而34.789273分後面的小數點0.789273分要換算成秒, 則0.789273*60秒 = 47.356秒。 此外,切記在車削錐牙時得採半錐角,也就是1度47分23.7秒。 NPT (美制管用推拔螺紋) 制定在 ANSI 規格中,稱為美國標準管用推拔螺紋,有外螺紋與內螺紋。 NPT 外螺紋不但對 NPT 內螺紋配合,有時也配合 NPSC ,這點類似 PT 。螺紋峰與根切成同形,又因公差大,餘隙、緊密兩種配合都可用。如用潤滑劑,則變成耐密用,耐密用者另有稱為乾封閉之如 NPTF,NPSF 等付有 F 之一群。 NPTF (美制管用耐密推拔螺紋) NPTF 外螺紋,像 PT.NPT 有時也配合 NPSF.NPSI (都是內螺紋)。因這種螺紋都是峯尖、根淺,峯不是密接於根就是食進,可防止在此部分變成螺旋狀間隙,這是前述耐密性之理由。 PT( 英制管用推拔螺紋 ) 以前是使用面直角的螺紋峯,現在將規格統一為軸直角者。 JIS 定為耐密用而組合外螺紋和內螺紋。 PT 外螺紋除了配合 PT 內螺紋,有時也配合 PS 。 PS ( 英制管用推拔螺紋用平行內螺紋   ─   耐密用 )     屬於 JIS 內 PT 的規格,舊 JIS 裏 PS 牙的外螺紋已被取消,配合的外螺紋現規定要用 PT 。 PF( 英制管用平行螺紋   ─  

G76車牙

文章日期:2008-10-10 00:02 工具機若使用 Fanuc 控制器,車牙轉速有一個先天上的限制: S × P < 4000 請參考 車牙的 NC 碼計有 G32 、 G92 、 G76 三種 ( 使用方法 這三個指令中,手寫 G92 一般是直進式切削,牙刀的兩刃皆受力,直進式切削 ,每刀吃深不多,以免造成牙面粗糙,反觀 G76 則是斜進式單邊車削 ,可以有較大的進刀深度 , 寫法也簡短方便廣受採用,不論多大的牙, G76 只要兩個單節就可解決了。 由於 G76 有單邊切削的效果,廣受學校或職訓單位的喜愛,如下圖所示。         Fanuc0T系列控制器之G76 格式如下 : 指令說明 (m) : 精車次數。 (r) : 車牙末端 拔刀時留下的不完全牙長度(倍率)。 (a) :牙刀之角度,可選擇 80 °、 60 °、 55 °、 30 °、 29 °、 0 °等角度。 Q( △ dmin) :最小進刀深度。 R(d) :精車預留量。 X(u) :螺紋程式終點的 X 軸方向座標。 Z(w) :螺紋程式終點的 Z 軸方向座標。 R(i) :螺紋部份的半徑差,如果 I=0 可作一般直線螺紋車削。 P(k) :螺紋高度即牙深度, K 為正值在 X 軸方向用半徑值指定。 Q( △ d) :第一次螺紋的切削深度,用半徑值指定。 F(l) :螺紋的導程,與 G32 相同。 以M20X2.5外螺紋為例 , 常見的寫法如下 : G76 P01 00 60 Q40 R0.02 G76 X16.933 Z-10.0  P1533    Q500   F2.5 1. G76第一行的 P01 00 60 ,這01表示最後精車時只車一刀精車, 00 表示車牙最後拔刀時不留倒角 ,此所謂之倒角是 不完全牙之意 ,亦即因拔刀而在工件上留下牙深較淺的牙 ,Fanuc的拔刀精度是0.1倍的導程 , 若是此值改成10,則表示拔刀時在軸向會留下一倍導程長度的不完全牙,這一倍就是指導程2.5的一倍,也就是不完全牙會有2.5mm那麼長, 60 表示要車的牙角是 60 度 , G76 所 適應的刀角範圍不但很大, Fanu

CNC的S及F

文章日期:2008-01-25 23:25 刀片的損耗與 S 碼及冷卻潤滑較有關,機台的負載則跟 F 碼與機台剛性及馬力較相關,講到 CNC 的 S 及 F 碼,就一定要先講切削刀具, CNC 切削用的刀具常分為整體型及捨棄式刀片型,整體型刀具材質大都是高速鋼類 (HSS) 或鎢鋼類,捨棄式刀片型刀具材質大都是碳化鎢類 (WC) ,這些刀具表面常鍍上耐磨材料在刀刃及刀面上,以增加刀具壽命;常用的整體型刀具以端銑刀為代表,常用的捨棄式刀片型刀具以面銑刀車刀搪刀或快速鑽為代表。  CNC車床的 S 碼有兩種使用方法  : 1. 切削米速 (m/min) ,與 G96 合用,在公式裡的代號是 V ,一般刀具商都會提供這個建議數據,但是在實際使用上通常要先打半折來當起始米速。 2. 主軸轉速 (RPM 或 rev/min) ,與 G97 合用,公式裡的代號是 N ,切削米速與主軸轉速兩者之間可以換算 (CNC 銑床的 S 碼則常內定為後者,不需要再用 G 碼切換 ) 。 CNC的 F 碼是指進給,也有兩種使用方法  : 1. 每分鐘車刀移動距離 mm/min( 或是銑床床台每分鐘移動距離 ) ,此法單純只指車刀或床台的移動,與主軸並沒有連動的關係,在公式裡的代號是 F 。 2. 車工工件每轉之下車刀移動距離 mm/rev ,此法之主軸刀塔有連動的關係,使用在 CNC 銑床的意義為  :  銑刀每轉之下銑床床台移動之距離 (mm/rev) ,銑刀與車刀不盡相同,銑刀通常是多刀刃,所以銑刀每轉之床台移動距離若再除以銑刀刃數,就可以得到每刃每轉之下的切削量,在本文中所使用的公式代號是 f 。 CNC的 S 碼跟刀具壽命有最直接的關係,而 CNC 的 F 碼則與銑刀及機台承受能力有最直接的關係,主軸轉速過高會耗損刀具壽命,進給過快則銑刀崩裂或斷掉,甚至機台耗損,尤其是近年來台灣製造的 CNC 車床搭配 Fanuc 的伺服馬達,若內無附減速齒輪機構,對於大直徑工件 (500mm 直徑 ) 在低轉速大進給之下車削,主軸的負載會飆升,長時間加工會加速機台耗損。 ★ CNC 銑床主軸轉速的計算  :  主軸轉速 N=1000*V / (3.14*D) D: 指銑刀的直徑 (mm)  , V: 刀片的