Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Obrabiarki sterowane numerycznie
Course of study:
2019/2020
Code:
RIME-2-106-WM-s
Faculty of:
Mechanical Engineering and Robotics
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
Wytwarzanie mechatroniczne
Field of study:
Mechatronic Engineering
Semester:
1
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr inż. Jabłoński Wojciech (wjab@agh.edu.pl)
Module summary

Moduł umożliwia zdobycie wiedzy i umiejętności z technologii obróbki ubytkowej oraz programowania obrabiarek sterowanych numerycznie.

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence: is able to
M_K001 Ma świadomość posiadanej wiedzy i konieczność jej pogłębiania IME2A_K01 Project,
Activity during classes,
Participation in a discussion,
Involvement in teamwork
M_K002 Rozumie potrzebę optymalnego doboru półwyrobu, narzędzi i parametrów procesu ze względu techniczne i pozatechniczne aspekty wytwarzania Project,
Execution of laboratory classes
M_K003 Ma świadomość odpowiedzialności za podjęte decyzje i działania Project
Skills: he can
M_U001 Umie zaprojektować proces technologiczny dla prostych detali Project,
Completion of laboratory classes
M_U002 Umie ocenić nakład pracy i czasu konieczny do realizacji postawionego zadania technologicznego IME2A_U02 Project,
Execution of laboratory classes
M_U003 Umie ocenić zagrożenia związane z realizacją procesu technologicznego Execution of laboratory classes
M_U004 Dla postawionego zadania technologicznego umie wygenerować program sterujący na obrabiarkę CNC IME2A_U06, IME2A_U01 Project,
Completion of laboratory classes
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Ma wiedzę z zakresu podstaw obróbki ubytkowej IME2A_W01 Test,
Project
M_W002 Ma wiedzę z zakresu programowania obrabiarek CNC IME2A_W05 Project,
Execution of laboratory classes,
Completion of laboratory classes
M_W003 Ma wiedzę z zakresu konstrukcji, układów napędowych i pomiarowych stosowanych w obrabiarkach CNC Activity during classes,
Oral answer,
Test results
M_W004 Ma wiedzę z zakresu materiałów narzędziowych, stosowanych powłok ochronnych a także systemów narzędziowych Completion of laboratory classes,
Execution of exercises
M_W005 Ma wiedzę z zakresu woieloosiowych centrów obróbkowych oraz stosowanych systemów sterowania IME2A_W05, IME2A_W03 Project
Number of hours for each form of classes:
Sum (hours)
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
96 42 0 26 28 0 0 0 0 0 0 0
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Social competence
M_K001 Ma świadomość posiadanej wiedzy i konieczność jej pogłębiania - - - + - - - - - - -
M_K002 Rozumie potrzebę optymalnego doboru półwyrobu, narzędzi i parametrów procesu ze względu techniczne i pozatechniczne aspekty wytwarzania - - + + - - - - - - -
M_K003 Ma świadomość odpowiedzialności za podjęte decyzje i działania - - - + - - - - - - -
Skills
M_U001 Umie zaprojektować proces technologiczny dla prostych detali - - - + - - - - - - -
M_U002 Umie ocenić nakład pracy i czasu konieczny do realizacji postawionego zadania technologicznego - - - + - - - - - - -
M_U003 Umie ocenić zagrożenia związane z realizacją procesu technologicznego - - + - - - - - - - -
M_U004 Dla postawionego zadania technologicznego umie wygenerować program sterujący na obrabiarkę CNC - - + + - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Ma wiedzę z zakresu podstaw obróbki ubytkowej + - + - - - - - - - -
M_W002 Ma wiedzę z zakresu programowania obrabiarek CNC + - + + - - - - - - -
M_W003 Ma wiedzę z zakresu konstrukcji, układów napędowych i pomiarowych stosowanych w obrabiarkach CNC + - + - - - - - - - -
M_W004 Ma wiedzę z zakresu materiałów narzędziowych, stosowanych powłok ochronnych a także systemów narzędziowych + - + - - - - - - - -
M_W005 Ma wiedzę z zakresu woieloosiowych centrów obróbkowych oraz stosowanych systemów sterowania + - - + - - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 181 h
Module ECTS credits 7 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 96 h
Preparation for classes 15 h
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 40 h
Realization of independently performed tasks 25 h
Contact hours 5 h
Module content
Lectures (42h):
  1. Konwencjonalne i niekonwencjonalne metody wytwarzania

    Przegląd metod i technik wytwarzania, możliwości technologiczne poszczególnych metod, ograniczenia – zakres stosowania i ograniczenia.

  2. Obrabiarki konwencjonalne

    Konstrukcja zespołów i elementów obrabiarek konwencjonalnych. Zespoły napędowe, prowadnicowe, wrzeciennikowe i narzędziowe. Dodatkowe oprzyrządowanie – cel i zakres stosowania

  3. Obrabiarki sterowane numerycznie

    Podstawowe różnice konstrukcyjne pomiędzy obrabiarkami klasycznymi i obrabiarkami CNC. Śruby toczne, prowadnice toczne, elektrowrzeciona, systemy narzędziowe, układy chłodzenia nisko- i wysokociśnieniowe, transportery wiórów.

  4. Układy napędowe i pomiarowe obrabiarek CNC

    Wymagania stawiane napędom OSN. Rodzaje silników napędowych ruchu głównego i pozycjonowania. Sprzężenia zwrotne w systemach napędowych. Sterowanie impulsowe. Układy pomiarowe OSN. Pomiary absolutne i przyrostowe. Analogowe i cyfrowe układy pomiarowe. Dokładność pozycjonowania OSN.

  5. Systemy narzędziowe

    Narzędzia tokarskie, narzędzia obrotowe. Systemy narzędziowe. Konstrukcja magazynów narzędziowych. Systemy mocowania narzędzi: ISO, CAPTO, HSK itp. Punkt charakterystyczny narzędzia. Sondy narzędziowe dotykowe i laserowe, automatyczna kompensacja narzędzia. Tabela narzędziowa.

  6. Systemy sterowania obrabiarek CNC

    Sterowanie programowe, sekwencyjne i numeryczne – rola i zakres stosowania. Klasyfikacja i możliwości technologiczne systemów sterowania. Interpolacja i interpolatory. Korekcja i kompensacja trajektorii narzędzia. Punkty charakterystyczne narzędzia. Struktura systemu sterowania.

  7. Programowanie obrabiarek CNC

    Struktura programu sterującego, Systemy sterowania i języki programowania. Funkcje sterujące. Kody ISO, dialog Heidenhain. Programowanie ręczne. Cel i zakres stosowania, ograniczenia. Programowanie tokarkowe 2D. Tryb absolutny i przyrostowy. Cykle obróbkowe i tryb zabiegowy. Programowanie frezarkowe 2D. Układy odniesienia, zmiana układu odniesienia. Naddatkowanie – podział naddatku. Interpolacja bez kompensacji i z kompensacją trajektorii narzędzia. Strategie wchodzenia narzędzia w materiał. Programowanie w systemach CAD/CAM (CAD/CAM programming). Struktura systemu CAD/CAM. Zakres funkcji modułu CAM. Procesor i postprocesor. Przegląd typowych pakietów CAD/CAM – cechy i zakres stosowania. Kolejność czynności, generowanie i weryfikacja programu sterującego. Programowanie zorientowane warsztatowo – POW (WOP – Workshop oriented programming). Cel i zakres stosowania. Metody. Nauka POW.

  8. Obróbka wieloosiowa

    Wieloosiowe centra obróbkowe – celowość i zakres stosowania. Ekonomiczne aspekty wytwarzania – wydajność i koszt jednostkowy. Specyfika i ograniczenia systemów wieloosiowych.

Project classes (28h):
  1. Możliwości technologiczne wieloosiowych centrów obróbkowych

    Prezentacja frezarki 4D oraz tokarki 6D. Specyfika obróbki wieloosiowej. Możliwości technologiczne obrabiarek, zakres stosowania, obszary wspólnych zastosowań oraz zastosowania specyficzne.

  2. Analiza mocowania i bazowania przedmiotu na obrabiarkach CNC

    Sposoby mocowania detalu na frezarce i tokarce CNC. Znaczenie właściwego bazowania. Określanie punktu zerowego detalu, zastosowanie sondy przedmiotowej. Minimalizacja ilości zamocowań – właściwe opracowanie procesu technologicznego, kolejność operacji i zabiegów obróbkowych.

  3. Programowanie ręczne 2D – toczenie

    Kody ISO, struktura programu, funkcje specyficzne dla toczenia. Interpolacja, kompensacja, dobór optymalnych warunków obróbki. Punkt charakterystyczny narzędzia skrawającego. Cykle tokarkowe.

  4. Programowanie ręczne 2.5D – frezowanie

    Kody ISO dla frezowania. Programowanie dialogowe w systemie Heidenhain. Strategie dobiegu i wybiegu. Frezowanie współbieżne i przeciwbieżne. Dobór optymalnego narzędzia. Powtórzenia i podprogramy.

  5. Programowanie warsztatowe (POW)

    Filozofia metody POW. Wymagania sprzętowe, specyfika obsługi, zakres stosowania.

  6. Zastosowanie zaawansowanych narzędzi skrawających

    Określenie optymalnych warunków skrawania. Ocena wydajności oraz charakterystyk geometrycznych wyrobu. Korzyści stosowania zaawansowanych narzędzi, zakres stosowania, geometria i pokrycia ostrza skrawającego, okres trwałości ostrza.

  7. Programowanie maszynowe (CAD/CAM)

    Język APT. Procedura maszynowego generowania kodu sterującego. Generowanie geometrii, przetwarzanie i postprzetwarzanie. Postprocesory.

Laboratory classes (26h):
  1. Pojęcia podstawowe.

    Tematyka i zakres przedmiotu, pojęcia podstawowe, ruchy obróbkowe, metody obróbki i zakres ich stosowania, charakterystyka obrabiarek

  2. Obróbka powierzchni obrotowych, Toczenie.

    Charakterystyka procesu toczenia, budowa tokarki, struktura procesu technologicznego, dobór narzędzi i warunków skrawania, obróbka detalu typu łącznik.

  3. Obróbka powierzchni płaskich i złożonych. Frezowanie, wiercenie .

    Charakterystyka frezowania, możliwości technologiczne i zakres stosowania. Kinematyka i specyfika wiercenia. Budowa obrabiarek. Dobór narzędzi i warunków skrawania. Realizacja operacji wiertarskiej i frezarskiej.

  4. Obróbka ścierna.

    Rodzaje obróbki ściernej, charakterystyka i obszary zastosowań. Szlifowanie, odmiany kinematyczne i ich zastosowanie. Budowa szlifierek. Szlifowanie powierzchni płaskiej i obrotowej. Honowanie.

  5. Narzędzia i systemy narzędziowe.

    Prezentacja narzędzi skrawających. Narzędzia tokarskie, frezarskie i wiertarskie. Konstrukcja, materiały ostrza, dobór warunków skrawania, zastosowanie.

  6. Budowa obrabiarek CNC

    Przegląd rozwiązań konstrukcyjnych. Podzespoły obrabiarek: wrzeciona, śruby, prowadnice, stoły i suporty, systemy sterowanie, układy chłodzenia, transportery wióra. Prezentacja obrabiarki rzeczywistej oraz maszyny wirtualnej.

  7. Programowanie obrabiarek CNC

    Struktura programu, funkcje sterujące, kody ISO. Systemy sterowania i języki programowania. Programowanie ręczne. Zaprogramowanie toru ruchu narzędzia skrawającego dle detalu toczonego i frezowanego.

Additional information
Teaching methods and techniques:
  • Lectures: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Project classes: Studenci wykonują zadany projekt samodzielnie, bez większej ingerencji prowadzącego. Ma to wykształcić poczucie odpowiedzialności za pracę w grupie oraz odpowiedzialności za podejmowane decyzje.
  • Laboratory classes: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

1 Warunkiem zaliczenia zajęć laboratoryjnych jest uzyskanie pozytywnej oceny z kolokwium obejmującego treści omawiane na zajęciach.
2. Warunkiem zaliczenia zajęć projektowych jest uzyskanie pozytywnej oceny z opracowanego programu sterującego na obrabiarkę CNC
3. Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest zaliczenia zajęć laboratoryjnych oraz projektowych

Participation rules in classes:
  • Lectures:
    – Attendance is mandatory: No
    – Participation rules in classes: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Project classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci wykonują prace praktyczne mające na celu uzyskanie kompetencji zakładanych przez syllabus. Ocenie podlega sposób wykonania projektu oraz efekt końcowy.
  • Laboratory classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
Method of calculating the final grade:

Ocena końcowa jest ustalana na podstawie średniej arytmetycznej ocen cząstkowych z egzaminu obejmującego treści wykładowe oraz ocen z ćwiczeń projektowych i laboratoryjnych.

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Odrobienie zajęć na innej grupie laboratoryjnej lub projektowej.

Prerequisites and additional requirements:

Prerequisites and additional requirements not specified

Recommended literature and teaching resources:

1. Honczarenko J.: Elastyczna automatyzacja wytwarzania. Obrabiarki i systemy obróbkowe. WNT 2000.
2. Honczarenko J.: Obrabiarki sterowane numerycznie, WNT 2009
3. Kosmol J.: Automatyzacja obrabiarek i obróbki skrawaniem. WNT 2000.
4. Pritschow G.: Technika sterowania obrabiarkami I robotami przemysłowymi. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1995.
5. Habrat W.: Obsługa i programowanie obrabiarek CNC, Wydawnictwo KaBe s.c. 2007

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Additional scientific publications not specified

Additional information:

None