1. Cel i zadania

Celem studiów podyplomowych jest umożliwienie zdobycia lub pogłębienia wiedzy z zakresu programowania obrabiarek sterowanych numerycznie z różnymi układami sterowania (Heidenhain, Siemens, Fanuc), poznanie ich budowy, nabycie umiejętności obsługi i prowadzenia badań dokładności.
W ramach tych studiów omawiane będą takie zagadnienia jak:

• budowa i działanie współczesnych obrabiarek sterowanych numerycznie, ich zespołów, napędów, sterowań i systemów pomiarowych,
• współczesne narzędzia skrawające oraz ich dobór do zadań obróbkowych,
• projektowanie procesów technologicznych części na obrabiarki sterowane numerycznie oraz systemy mocowań,
• programowanie obrabiarek CNC różnymi metodami (ręczne, WOP, CAM) z różnymi układami sterowania (Siemens, Heidenhain, Fanuc),
• technologia w systemach CAM,
• badania i diagnostyka obrabiarek sterowanych numerycznie.

W ramach tego studium podyplomowego decydująca część zajęć odbywać się będzie przy obrabiarkach i symulatorach w formie laboratoriów:

• laboratorium programowania obrabiarek CNC z układami firmy Siemens z wykorzystaniem programu szkoleniowego SinuTrain,  
• laboratorium programowania frezarek CNC z programem szkoleniowym iTNC 530 firmy Heidenhain,
• laboratorium obrabiarek CNC z obrabiarkami: centrum frezarskie DMU 60T z układem sterowania iTNC 530, frezarka CNC FYN 50ND z układem sterowania TNC 407, tokarka sterowana numerycznie CTX 210 V3 z układem sterowania Sinumerik 840D,
• laboratorium komputerowe z systemami CAD/CAM: CATIA V5,
• laboratorium badań obrabiarek CNC z laserowym systemem pomiarowym XL-80 oraz urządzeniem diagnostycznym QC-10 Ballbar firmy Renishaw.

2. Plan

Semestr I

Semestr II : 

3. Ramowy program przedmiotów

Semestr I

Przedmiot : Nowe technologie i narzędzia w obróbce skrawaniem

Wprowadzenie do obróbki szybkościowej (HSM) i obróbki wysokowydajnej (HPC). Współczesne materiały narzędziowe. Kinematyka skrawania w warunkach HSM. Zjawiska fizyczne towarzyszące procesowi obróbki w warunkach HSM i HPC. Zużycie i trwałość narzędzi. Dobór narzędzi, parametrów i strategii obróbki pod kątem trwałości i wydajności. Ekonomika procesu HSM i HPC.

Ćwiczenia laboratoryjne:

• ocena trwałości ostrzy podczas obróbki HSM zahartowanych stali,
• geometria ostrzy stosowanych do obróbki stali zahartowanych,
• ocena warstwy wierzchniej po obróbce HSM (chropowatość powierzchni obrobionej),
• wysokowydajna obróbka zgrubna zahartowanej stali.

Przedmiot : Oprzyrządowanie technologiczne obrabiarek CNC

Przedmiot ma przybliżyć zagadnienia związane z projektowaniem oprzyrządowania technologicznego przeznaczonego dla obrabiarek CNC. Szczególny nacisk położono na sposoby minimalizacji błędów wywołanych ustalaniem i mocowaniem przedmiotów obrabianych. W ramach przedmiotu przewiduje się analizę ekonomiczną opłacalności budowy uchwytów specjalnych dla produkcji seryjnej. Wyniki analiz przeprowadzanych podczas ćwiczeń zostaną poddane ocenie laboratoryjnej na obrabiarkach CNC.

Na ćwiczeniach będą realizowane następujące zagadnienia:

• analiza doboru baz obróbkowych i analiza technologiczności konstrukcji uchwytów przedmiotowych,
• analiza błędów ustalenia uchwytów przedmiotowych i narzędziowych,
• analiza deformacji (odkształceń) przedmiotów obrabianych i elementów uchwytów przedmiotowych pod wpływem sił mocujących i temperatury.
• analiza zbiorcza potencjalnej dokładności obróbki w uchwycie,
• celowość stosowania uchwytów specjalnych – analiza ekonomiczna,
• niezawodność i bezpieczeństwo uchwytów obróbkowych.

Przedmiot: Obrabiarki CNC

 Na wykładach omawiana będzie budowa i działanie współczesnych obrabiarek sterowanych numerycznie, ich zespołów i napędów.

Na zajęciach laboratoryjnych wykonywane będą następujące ćwiczenia:

• symulacja działania serwonapędu obrabiarki,
• regulatory położenia w obrabiarkach CNC na stanowisku z silnikiem liniowym,
• badania stołu obrotowego w zakresie małych przemieszczeń,
• podstawy obsługi obrabiarki CNC.

Przedmiot: Programowanie obrabiarek CNC

Na wykładach omawiane będą podstawy programowania obrabiarek sterowanych numerycznie, podstawowe kody sterujące oraz funkcje przygotowawcze układów sterujących firmy Siemens, Fanuc, oraz Heidenhain. Programowanie z wykorzystaniem kompensacji promienia narzędzia oraz stałych cykli obróbkowych. Programowanie podstawowych zabiegów obróbkowych takich jak frezowanie powierzchni, wysp, gniazd, wiercenie otworów, gwintowanie, toczenie wałków wielostopniowych oraz o zarysach dowolnych, toczenie gwintów oraz wiercenie i toczenie na tokarkach.

Na ćwiczeniach każdy słuchacz na oddzielnym stanowisku komputerowym wyposażonym w oprogramowanie treningowe firmy Siemens – SinuTrain (zgodne ze sterowaniami Sinumerik) oraz stacje programowania iTNC530 firmy Heinenhain wykonuje indywidualne ćwiczenia polegające na programowaniu obróbki wskazanych przedmiotów:

Zestaw ćwiczeń laboratoryjnych na stanowisku z programem SinuTrain:

• zapoznanie się z systemem SinuTrain oraz programowanie obróbki frezowania prostych kształtów,
• programowanie obróbki frezowaniem z wykorzystaniem kompensacji promienia narzędzia,
• programowanie obróbki frezarskiej z wykorzystaniem cykli obróbkowych,
• programowanie frezarki w systemie ShopMill,
• programowanie toczenia wałka wielostopniowego,
• programowanie obróbki wałka kształtowego w systemie ShopTurn (Siemens),
• programowanie obróbki z wykorzystaniem narzędzi napędzanych.

Zestaw ćwiczeń laboratoryjnych na stanowisku z programem treningowym iTNC 530 (Heidenhain):

• zapoznanie się ze stacja programowania iTNC 530 oraz programowanie obróbki prostych kształtów,
• programowanie obróbki frezowaniem z wykorzystaniem kompensacji promienia narzędzia,
• programowanie obróbki frezarskiej z wykorzystaniem cykli obróbkowych,
• programowanie obróbki wykorzystaniem podprogramów oraz pętli programowych,
• programowanie obróbki z wykorzystaniem zmiennych oraz wzorów matematycznych,
• programowanie frezowania zarysów elastycznych FK,
• programowanie obróbki 3+2 osi.

Semestr II

Przedmiot: Programowanie obrabiarek CNC – warsztat

 Na ćwiczeniach laboratoryjnych (grupy maksymalnie 4 osobowe) słuchacze studium wykonują ćwiczenia bezpośrednio przy obrabiarkach sterowanych numerycznie takich jak:

• frezarka FYN 50ND z układem sterujących TNC 407,
• centrum frezarskie DMU 60T z układem sterującym iTNC 530,
• centrum tokarskie CTX 210V3 z układem sterującym Sinumerik 840D z oprogramowaniem ShopTurn.

Na każdym stanowisku słuchacze studium przygotowują programy obróbki wybranej części, przygotowują obrabiarkę do obróbki poprzez instalację narzędzi, pomiar narzędzi, ustawianie punktu zerowego przedmiotu na obrabiarce z wykorzystaniem sondy pomiarowej oraz bez sondy.

Przedmiot: Technologia w systemach CAM

Na tym przedmiocie omawiana będzie problematyka z zakresu komputerowo wspomaganego projektowania procesów technologicznych z wykorzystaniem systemów CAD/CAM:

• metody zapisu geometrii na potrzeby technologii w systemach CAD/CAM,
• algorytm projektowania technologii w systemach CAD/CAM,
• proces technologiczny opracowywany z zastosowaniem komputera, jego struktura, powstawanie i części składowe,
• metody automatyzacji projektowania procesu technologicznego,
• komputerowo wspomagane programowanie obrabiarek sterowanych numerycznie,
• systemy programowania obrabiarek sterowanych numerycznie,
• współczesne systemy komputerowe CAD/CAM np.: SolidCAM, CATIA, Pro/Engineer DELCAM, I-deas, Unigraphics,
• wady i zalety oprogramowania dostępnego na polskim rynku,
• kierunki rozwoju systemów CAD/CAM.

Przedmiot: Diagnostyka obrabiarek CNC

Celem tego przedmiotu jest zapoznanie słuchaczy z problematyką diagnostyki obrabiarek ze szczególnym zwróceniem uwagi na podstawowe błędy występujące w obrabiarkach oraz ich wypływu na dokładność obróbki. Omawiane będą też metody sprawdzania i diagnostyki obrabiarek w tym dokładność i powtarzalność pozycjonowania zespołów ruchowych.

Na zajęciach laboratoryjnych słuchacze wykonują 4 ćwiczenia:

• pomiar i ocena dokładności pozycjonowania osi obrotowych sterowanych numerycznie z wykorzystaniem precyzyjnego przetwornika pomiarowego ERO 720 i ROD 800 firmy Heidenhain,
• pomiar i kompensacja błędu układu pomiarowego osi liniowej obrabiarki z wykorzystaniem interferometru laserowego XL-10 firmy Renishaw,
• diagnostyczny test kołowości ruchu w interpolacji kołowej obrabiarki przy pomocy urządzenia QC-10 Ballbar firmy Renishaw,
• pomiar prostoliniowości ruchu przy pomocy interferometru laserowego XL-10 firmy Renishaw.

Przedmiot: Programowanie obrabiarek CNC – projekt

Celem tego przedmiotu jest ugruntowanie zdobytej wiedzy z zakresu programowania obrabiarek CNC. Każdy słuchać ma za zadania indywidualnie, w domu przygotowanie programu obróbki wskazanej części z doborem narzędzi oraz parametrów obróbkowych.