Post on 04-Jun-2018
transcript
Název projektu: Sbližování teorie s praxí
Datum zahájení projektu: 01.11.2010
Datum ukončení projektu: 30.06.2012
Obor: Strojní mechanik Ročník: třetí
Zpracoval: Josef Dominik
Modul: Dílenské programování dialogové,
ISO – frézka I
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
1
Obsah ÚVOD ......................................................................................................................... 5
1. ÚVOD DO PROBLEMATIKY CNC OBRÁBĚNÍ ...................................................... 6
1.1 Úvod – vznik NC, CNC strojů ............................................................................ 6
1.2 Nejpoužívanější zkratky počítačem podporovaných činností strojírenského
podniku ................................................................................................................... 7
1.3 Automatizace, mechanizace ............................................................................. 8
1.4 Vývojové stupně NC strojů ................................................................................ 9
1.5 Řízení NC a CNC strojů .................................................................................... 9
1.6 Rozdělení CNC strojů ..................................................................................... 10
1.7 Výhody a přednosti CNC strojů ....................................................................... 12
1.8 Porovnání výrobního postupu práce na konvenčním a CNC stroji. ................. 12
2. NÁSTROJE PRO CNC OBRÁBĚNÍ - FRÉZOVÁNÍ .............................................. 13
2.1 Charakteristika nástrojů pro obrábění kovů ..................................................... 13
2.2 Vliv volby řezného nástroje ............................................................................. 13
2.3 Charakteristika nástrojů pro CNC stroje .......................................................... 13
2.4 Nástroje pro CNC frézky ................................................................................. 14
2.5 Rozdělení frézovacích nástrojů (fréz) .............................................................. 14
2.5.1 Podle ploch na nichž jsou břity .............................................................. 14
2.5.2 Podle průběhu směru zubů vzhledem ose rotace nástroje ................... 14
2.5.3 Podle provedení zubů ........................................................................... 15
2.5.4 Podle počtu zubů .................................................................................. 15
2.5.5 Podle konstrukčního provedení ............................................................. 15
2.5.6 Podle způsobu upínání ......................................................................... 15
2.5.7 Podle smyslu otáčení ............................................................................ 15
2.5.8 Podle materiál břitu ............................................................................... 15
2.6 Proces výběru frézovacího nástroje ............................................................... 19
2.7 Upínače nástrojů ............................................................................................. 21
2.7.1 Požadavky na upínače ............................................................................. 21
2.7.2 Způsob upnutí nástrojového držáku do vřetena frézky ............................. 22
2.7.3 Možnosti upnutí nástrojů (Nástrojové držáky a frézy) ............................... 23
2.7.4 Další možnosti upnutí nástroje ................................................................. 24
3. UPÍNÁNÍ OBROBKŮ NA CNC STROJÍCH - FRÉZKÁCH .................................... 26
3.1 Charakteristika upínacích prostředků .............................................................. 26
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
2
3.2 Požadavky na správné upnutí polotovaru ....................................................... 26
3.3 Volba druhu upínacího zařízení ...................................................................... 26
3.4 Způsoby upnutí obrobků na CNC frézkách ..................................................... 26
4. ŘEZNÉ PODMÍNKY ............................................................................................. 27
4. ŘEZNÉ PODMÍNKY ............................................................................................. 28
4.1 Stanovení řezných podmínek (co ovlivní volbu řezných podmínek) ................ 28
4.2 Možnosti určení řezných podmínek ................................................................. 28
5. SOUŘADNÝ SYSTÉM CNC STROJE - FRÉZKA ................................................ 31
5.1 Systém souřadnic............................................................................................ 31
5.2 Typy souřadných systémů .............................................................................. 31
5.2.1 Kartézský souřadný systém ...................................................................... 31
5.2.2 Polární souřadný systém .......................................................................... 32
5.3 Pravidla umístnění souřadného sytému na stroji ............................................ 32
5.4 Souřadný systém u CNC frézky ...................................................................... 34
5.5 Pracovní roviny CNC frézek ............................................................................ 35
6. VZTAŽNÉ BODY V PRACOVNÍM PROSTORU CNC STROJE - FRÉZKA .......... 36
7. URČENÍ NULOVÉHO BODU OBROBKU, PŘESUN SOUŘADNÉ SOUSTAVY .. 39
7.1Způsoby určení nulového bodu obrobku: ......................................................... 39
7.2 Přesun souřadné soustavy .............................................................................. 41
8. TECNOLOGICKÁ PŘÍPRAVA VÝROBY .............................................................. 42
8.1Typy postupů: .................................................................................................. 42
8.2 Etapy technologické přípravy výroby ............................................................... 42
8.2.1 Zařazení výrobku do součástkové základny ............................................. 42
8.2.2 Vypracování technologického postupu ..................................................... 42
8.2.3 Vypracovaní řídícího programu ................................................................ 43
8.3 Podklady pro zpracování programové dokumentace ...................................... 44
9. STAVBA PROGRAMU, PROGRAMOVÁNÍ .......................................................... 44
9.1 Základní rozdělení programování.................................................................... 45
9.1.1 Podle způsobu programování: .................................................................. 45
9.1.2 Podle způsobu vyjádření souřadnic .......................................................... 45
9.2 Definice NC programu ..................................................................................... 46
9.3 Programové informace .................................................................................... 46
9.4 Struktura programu ......................................................................................... 46
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
3
9.5 Struktura věty (bloku) ...................................................................................... 46
9.6 Formát věty (bloku): ........................................................................................ 47
9.7 Druhy slov ....................................................................................................... 47
9.8 Stavba programu............................................................................................. 47
9.9 Podprogramy .................................................................................................. 47
9.10 Pevné cykly ................................................................................................... 48
10. KOREKCE NÁSTROJŮ - FRÉZKA..................................................................... 48
10.1 Korekce délková............................................................................................ 48
10.2 Korekce průměrová ....................................................................................... 49
10.3 Způsoby zjišťování nástrojových korekcí ...................................................... 50
10.3.1 Na stroji ............................................................................................. 50
10.3.2 Mimo stroj. ......................................................................................... 51
11. FRÉZKA FCM 22 CNC ....................................................................................... 52
11.1 Popis stroje ................................................................................................... 52
11.2 Základní technické údaje frézky FCM 22 CNC ............................................. 52
11.3 Umístnění a popis řídicího systému .............................................................. 54
11.4 Pracovní režimy CNC strojů .......................................................................... 54
11.5 Ovládací prvky .............................................................................................. 54
11.6 OBP při obsluze FCM 22 CNC ..................................................................... 56
12. ŘÍDICÍ SYSTÉM MIKROPROG „F“ ................................................................... 58
12.1 Souřadný systém frézky FCM 22CNC .......................................................... 58
12.2 Režimy práce řídicího systému ..................................................................... 59
12.2.2 Archiv ..................................................................................................... 60
12.2.3 Editor ...................................................................................................... 61
12.2.5 Tabulka nástrojů ..................................................................................... 62
12.2.6 Simulace ................................................................................................. 62
12.3 Přípravné funkce ........................................................................................... 64
12.4 Pomocné funkce ........................................................................................... 69
12.5 Zadávané adresy a jejich rozsah .............................................................. 73
12.6 Ukázka tvorby programu pomocí Ř.S. Mikroprog ............................................. 74
13. ŘÍDÍCÍ SYSTÉMdicí iTNC 530 HEIDENHAIN .................................................... 76
13.2 Popis prvků Ř.S. Heidenhain ........................................................................ 77
13.3 Ukázka tvorby programu ............................................................................... 82
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
4
Seznam použitých zdrojů a literatury ........................................................................ 84
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
5
ÚVOD
V součastné době dochází k opětovnému oživení strojírenské výroby a tím se
zvětšuje poptávka po kvalifikovaných pracovnících strojírenského odvětví. Dnes
převážná část strojírenských firem používá pro svoji výrobu CNC obráběcí stroje.
Aby se zvýšila kvalita vzdělání a došlo k rozvoji jak teoretických tak praktických
znalostí a dovedností u našich studentů tříletých oborů (strojní zámečník) zařadili
jsme do výuky obsluhu a programování CNC obráběcích strojů. Tímto krokem se
zatraktivnila výuka pro naše studenty a zvýšila se jejich kvalifikace při hledání
zaměstnání. Jelikož manuály a návody pro obsluhu řídicích systémů jsou značně
obšírné a náročné vypracovali jsme zjednodušenou verzi se základními požadavky
na obsluhu CNC obráběcích strojů.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
6
1. ÚVOD DO PROBLEMATIKY CNC OBRÁBĚNÍ
1.1 Úvod – vznik NC, CNC strojů
Myšlenka číslicového řízení obráběcích strojů vznikla v USA koncem 2. Světové
války ve spojení s výrobou tvarově velmi náročných součástí (lopatky kompresorů,
turbíny atd.) které musely splňovat velmi přísná kriteria kvality. Tyto součásti byly do
té doby vyráběny kopírováním pracně zhotovených modelů. Konvenční způsob
výroby byl časově velmi zdlouhavý a tím velmi náročný.
Automatizace výrobních operací pomocí číslicového řízení byla, tak jako většina
činností ovlivněna znalostním vývojem, schopnostmi techniky a technologií.
Vzhledem k tomu, že v průběhu 2. Světové války byly sestaveny první elektronické
počítače, které mohly být použity jako základ řídicího systému stroje, bylo možné
zkonstruovat první stroje řízené číslicovým řídicím systémem.
CNC obráběcí stroje
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
7
1.2 Nejpoužívanější zkratky počítačem podporovaných činností strojírenského
podniku
zkratka Anglický ekvivalent Český ekvivalent činnosti
CAA Computer aided
assembly
Montáž podporovaná počítačem
CAD Computer Aided
Design
Počítačová podpora konstrukce, 2D, 3D
návrhy, tvorba výkresové dokumentace
CAE
Computer Aided
Engineering
Počítačová podpora inženýrských a
projekčních činností, pevnostní výpočty,
tepelné namáhání, technologické výpočty
CAM Computer Aided
Manufacturing
Počítačová podpora návrhu drah nástrojů při
obrábění
CAO Computer Aided
Organisation
Počítačová podpora obchodních činností
CAP Computer Aided
Production
Počítačová podpora technologické výroby
tvorba technologických podkladů
CAPE
Computer Aided
Production
Engeneering
Tvorba a údržba informací technologické
přípravy výroby, tvorba technologických
postupů, plánování výroby, spotřeby nářadí,
projekce výrobních prostředků
CAPP
Computer Aided
Process Planing
Počítačová podpora plánovacích funkcí
operativního řízení výroby, plánování
procesů, projektová analýza
CAQ Computer Aided
Quality Control
Počítačová podpora plánování a řízení
kvality
CAT
Computer Aided
Testing
Počítačová podpora a kontrola výroby, test
materiálů, polotovarů a výrobků, rozměrová
kontrola, zpětné inženýrství
CIM
Computer
Integramted
Manufacturing
Integrovaný systém řízení
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
8
1.3 Automatizace, mechanizace
Automatizace a mechanizace ve výrobním procesu jsou taková opatření, která záleží
na zavedení vysoce výkonných a s minimálním zásahem člověka pracujících
výrobních prostředků.
Automatizace – je náhrada lidské činnosti automaty.
Automatizaci výrobního procesu lze provést pomocí mechanizace a řídící techniky.
Mechanizace – nahrazuje lidskou svalovou práci.
Řídící technika – nahrazuje myšlenkové a paměťové pochody číslicovými řídicími
systémy.
Automat je zařízení nebo stroj, který podle předem zadaného programu úplně nebo
částečně vykonává předem určenou činnost.
Pokud se mechanická a automatická činnost spojí, s řídicím systémem vznikne
číslicově řízený stroj, který může vykonávat mnoho činností:
Řízení všech pracovních i vedlejších pohybů
Pohyby všech částí stroje zadanou rychlostí v uvedených mezích
Vzájemné blokování funkčních skupin strojů a linek
Regulací technologického procesu za účelem odstranění zmetků
Ovládání stroje při seřizování
Signalizace chodu stroje
Rozdělení těchto funkcí způsobuje i různorodost řízení. Základní rozdělení je na
nepružnou (tvrdou) a pružnou (měkkou) automatizaci
Tvrdá automatizace je v součastné době již zastaralý způsob řízení.
Tvrdá automatizace: spočívá ve využití vaček a narážek. Vačky jsou vhodné jen pro
krátké zdvihy a menší řezné síly. Nejčastěji se vačkové řídicí systémy používaly, jen
pro velmi jednoduché součásti pro každou součást se museli vačky vyměnit, tím je
určeno její využití jen pro sériovou výrobu. Druhou variantou je tvz. narážkový řídicí
systém, jde v podstatě o podobný princip jako řídicí systémy vačkové. Vačky se
používaly převážně pro řazení otáček a ovládání posuvů oba tyto systémy byly
překonány a nahrazeny CN nebo CNC stroji které patří do pružné automatizace.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
9
Pružná automatizace: je prováděna pomocí NC nebo CNC strojů, které využívají
počítače a řízené mikroprocesory. Jsou to stroje, u kterých lze výrobu velmi
jednoduše a rychle seřídit, popřípadě změnit výrobní program. Proto je pružná
automatizace vhodná pro všechny typy výroby (kusová, malosériová i sériová
výroba).
1.4 Vývojové stupně NC strojů
Vývoj je podřízen vývoji znalostí v oblasti fyziky, mechaniky, matematiky, výpočetní
techniky atd. Vývoj NC strojů lze v podstatě členit na čtyři vývojové stupně
1. vývojový stupeň
koncepce vychází z konstrukce konvenčních strojů, ke kterým jsou připojeny
číslicové řídicí systémy
stroje většinou umožňují řízení v pravoúhlých cyklech
stroje nevyhovují požadavkům z hlediska přesnosti, spolehlivosti a
technologických možností
2. vývojový stupeň
koncepce strojů je přizpůsobena číslicovému řízení
vybavení strojů pomocí servosystémů umožňuje řízení v obecných cyklech
v jednom pracovním cyklu lze použít více nástrojů
stroje jsou opatřeny revolverovými hlavami a zásobníky nástrojů
3. vývojový stupeň
konstrukce je zaměřena především na použití ve výrobních slinkách, pro které
jsou přizpůsobeny s ohledem na řízení technologického a výrobního procesu
4. vývojový stupeň
vyznačují se vlastní realizací vědeckých poznatků. Jde převážně o zavádění
progresivnějších metod v konstrukci strojů (např. laserové paprsky atd.)
1.5 Řízení NC a CNC strojů
Číslicově řízené stroje (NC i CNC) jsou charakteristické tím, že ovládání všech
funkcí stroje je prováděno výhradně řídicím systémem stroje pomocí NC programu.
Všechny údaje potřebné k obrobení součásti na požadovaný tvar s požadovanou
přesností jsou připraveny ve formě řady čísel. Tato čísla uspořádaná v určitém kódu
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
10
jsou srozumitelná pro daný řídicí systém, který aktivuje a řídí silové a ovládací prvky
stroje a následně probíhá výroba součásti.
NC (Numerical Control) – číslicově řízené stroje (v praxi je to označení pro stroje,
které ke svému řízení používaly děrnou pásku nebo děrný štítek).
Do paměti systému se načítá pouze jedna věta, která se vykonává
Po provedení věty se načte věta nová
Při načtení nové věty se stávající obsah paměti přemaže
Informace jsou zadány ve formě programu na děrné pásce nebo ručně
z klávesnice
Program na děrné pásce, se opakovaně načítá při výrobě nového kusu
Pro zhotovení nového kusu se děrná páska musí přetočit na začátek
Jakákoli úprava programu je možná pouze úpravou děrné pásky
V programu se nedá využít parametrů
Program nelze větvit
CNC (Computerized Numerical CONTROL) – počítačem řízené stroje (stroj je řízen
a ovládán programem který je uložen v počítači stroje).
Systém načítá do paměti celý program z přenosných medií. Ke generování dráhy je
možné použít přímého matematického popisu tvaru dráhy. Je tedy možné generovat
paraboly i křivky (spline).
U CNC systémů je možné
Snadno editovat (upravit) program
Větvit program
Pracovat s parametry
Pracovat s podprogramy
Využívat grafickou simulaci obrábění
Užívat diagnostických programů
Kompenzovat nepřesnosti systémů a strojních částí
1.6 Rozdělení CNC strojů
tvářecí stroje
svařovací stroje
měřící a manipulační technika
stroje na kontrolu vad materiálu
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
11
obráběcí stroje – jednoprofesní (pro jeden druh operace) – soustružení,
frézování, vrtání. atd.
- víceprofesní (pro více druhů operací) – obráběcí centra (OC)
a) OC pro výrobu rotačních výrobků (hřídelové a přírubové)
b) OC pro výrobu skříňových obrobků
c) OC umožňujících výrobu rotačních i nerotačních součástí
s určitým omezením operací
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
12
1.7 Výhody a přednosti CNC strojů:
Výhody CNC strojů
výroba je produktivnější a hospodárnější
umožňují výrobu tvarově složitých součástí
výrobní čas je určen programem
zvýšení přizpůsobivosti výroby
zvýší se kvalita výrobků
vyšší využití strojů
odpadá skladování přípravků
snadná archivace výrobní dokumentace
zmenší se požadavky na kvalifikaci obsluhy
Nevýhody CNC strojů
zvýšení pořizovací ceny
zvýšené nároky na technologickou přípravu
zvýšené nároky na údržbu a kvalifikaci údržby
zvýšené nároky na organizaci
1.8 Porovnání výrobního postupu práce na konvenčním a CNC stroji.
Řízení číslicově řízeného stroje Řízení konvenčního obráběcího stroje
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
13
2. NÁSTROJE PRO CNC OBRÁBĚNÍ - FRÉZOVÁNÍ
2.1 Charakteristika nástrojů pro obrábění kovů
Obráběcí nástroj je aktivním prvkem v soustavě obrábění stroj – nástroj - obrobek.
Stále probíhající vývoj nástrojů a nástrojových materiálů tak nutí i výrobce strojů
k jejich zdokonalování. Správná volba řezného nástroje je při obrábění klíčovým
faktorem (konstrukční provedení a VBD). Nástroj musí spolehlivě zajistit vysokou
produktivitu v procesu obrábění, kvalitu obráběného povrchu a optimální trvanlivost
při zajištění ekonomického poměru výkon - cena nástroje
2.2 Vliv volby řezného nástroje
Použité řezné nástroje mají významný vliv na:
geometrický tvar součásti
přesnost součásti
kvalitu součásti
ekonomické využití obráběcího stroje
2.3 Charakteristika nástrojů pro CNC stroje
Hlavní rozdíly mezi nástroji pro konvenční stroje a nástroji pro CNC stroje spočívají :
seřizování nástrojů pro CNC stroje probíhá nejčastěji na specializovaném
pracovišti mimo vlastní stroj.
u CNC obráběcích strojů se jako řezné materiály používají vyměnitelné
břitové destičky ze slinutých karbidů, velmi často povlakované popř. jiné
řezné materiály jako jsou keramické materiály, polykrystalický kubický nitrid
boritý nebo i polykrystalický syntetický diamant, což vede ke změně řezných
podmínek (zvýšení řezné rychlosti)
trvanlivost řezné časti nástrojů pro CNC obráběcí stroje je menší u fréz cca
45minut
nutností jsou vhodné utvářeče a děliče třísek
upínání nástrojů pomocí normalizovaného upínacího systému
u CNC obráběcích strojů se používá tvz. upínací systém (tj. systematicky
uspořádaná a udržovaná sada nástrojů. Nástroje jsou minimálně zdvojeny
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
14
z hlediska náhodného otupení, nebo vylomení ostří, tak aby byly při obrábění
okamžitě k dispozici.
u CNC strojů se takřka nepoužívají tvarové nástroje
Tyto skutečnosti využité na CNC strojích umožňují úspěšně nahradit dokončovací
operace a to i s požadovanou přesností a jakostí povrchu (Ra 0.8 s odpovídajícím
stupněm přesnosti IT).
2.4 Nástroje pro CNC frézky
Nástroje pro CNC frézky (obráběcí centra) mají speciální stavebnicovou konstrukci,
která většinou obsahuje základní držák, upínací členy, redukční - prodlužovací členy
a řeznou část nástroje (břitovou destičku) nebo samotný nástroj. Frézy jsou většinu
vícebřité (někdy jednobřité) nástroje. Tyto nástrojové sestavy se většinou skládají a
seřizují mimo obráběcí stroj na speciálním měřícím zařízení.
2.5 Rozdělení frézovacích nástrojů (fréz)
Frézy na základě technologického uplatnění můžeme třídit do těchto skupin:
2.5.1 Podle ploch na nichž jsou břity
Frézy válcové – mají zuby na válcovém plášti nástroje
Frézy válcové čelní – mají zuby na válcovém plášti, ale i na jedné čelní
ploše
Frézy kotoučové – mají větší průměr než šířku. Zuby jsou buď na
válcové části nebo i na čelních plochách.
Tvarové frézy – hřbety zubů jsou podsoustruženy nebo podbroušen
2.5.2 Podle průběhu směru zubů vzhledem ose rotace nástroje
S břity přímými
S břity šroubovitými
S břity střídavými
S břity šípovými
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
15
2.5.3 Podle provedení zubů
Se zuby frézovanými – hřbet i čelní plocha je rovinná, na hřbetě se
nachází fazetka
Se zuby podsoustruženými – hřbetní plocha má tvar Archimédovy
spirály a čelní plocha je rovinná
2.5.4 Podle počtu zubů
Frézy hrubozubé
Frézy polohrubozubé
Frézy jemnozubé
2.5.5 Podle konstrukčního provedení
Celistvé – fréza je vyrobena s jednoho kusu materiálu (nejčastěji
nástrojová ocel)
S vloženými noži
S vyměnitelnými břitovými destičkami
2.5.6 Podle způsobu upínání
Frézy stopkové – mohou mít stopku válcovou nebo kuželovou
Frézy nástrčné – mají díru a upínají se pomocí frézovacího trnu
2.5.7 Podle smyslu otáčení
Pravořezné frézy
Levořezné frézy
2.5.8 Podle materiál břitu
Jako materiál břitu nástroje jsou používány:
Nástrojová ocel
Slinutý karbid
Cermet
Keramika
Kubický nitrid bóru
Polykrystalický diamant
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
16
typy frézovaných ploch a používané nástroje
Typ plochy
Popis
Druh frézy
Rovinná plocha Válcová čelní fréza
Frézovací hlava
Osazení Válcová čelní fréza
Frézovací hlava
Osazení Stopková fréza
Válcová čelní fréza
Válcová fréza
Kotoučová fréza
Drážky Stopková fréza
Válcová čelní fréza
Válcová fréza
Kotoučová fréza
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
17
Výstupky Stopková fréza
Válcová čelní fréza
Válcová fréza
Kotoučová fréza
Uzavřené drážky Stopková válcová čelní fréza
Válcová čelní fréza s VBD kruhového
tvaru
Stopková fréza na drážky per
Tvarové plochy Stopková fréza s čelními půlkruhovými břity
Válcová čelní fréza s VBD kruhového tvaru
Stopková válcová čelní fréza s VBD
kruhového tvaru
Drážkování a
dělení
Pilový kotouč
Drážkovací fréza
Kotoučová fréza
Kotoučová fréza složená
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
18
Obrábění hran Stopková fréza pro srážení hran
Válcová čelní fréza
Stopková válcová čelní fréza
Válcová fréza
ukázka způsobu použití nástroje na polotovaru (nástroje ISCAR)
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
19
2.6 Proces výběru frézovacího nástroje
1. Definujte operaci
Určete typ operace
Rovinné frézování
Frézování do rohu
Tvrové frézování
Frézování drážek
2. Definujte materiál
Definujte materiál obrobku podle ISO
Označení dle ISO Obráběný materiál
P ocel
M korozivzdorná ocel
K litina
N hliník
S tepelně odolné a titanové slitiny
H kalený material
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
20
3.Vyberte koncepci frézy
Posuďte, která koncepce bude pro danou aplikaci nejvhodnější
4.Vyberte frézu
Vyberte rozteč a způsob upnutí frézy
Použijte frézu s jemnou roztečí jako první volbu
Pro velké vyložení a nestabilní podmíky použijte frézu s hrubou roztečí
zubů
Použijte frézu s velmi jemnou roztečí pro materiály s krátkou třískou a
superslitiny
Zvolte druh upínání
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
21
5.Vyberte VBD
Vyberte geometrii VBD odpovídající prováděné operaci
Geometrie L = lehká
Pro lehký řez
Geometrie M = střední
První volba pro smíšenou výrobu
Geometrie H = těžká
Pro hrubování, výkovky, kůru po odlévání a vibraci
2.7 Upínače nástrojů
Pro nové způsoby obrábění nestačí pouze zdokonalovat nástroje a stroje. Pro
využití všech kvalitativních vlastností strojů a nástrojů je nutné aplikovat také
kvalitní, vzájemně propojující prvek – upnutí nástroje. Důležitost takových
vlastností soustavy stroj – nástroj – obrobek jako je např. tuhost, dynamičnost
apod. je čím dál větší, takže se nezbytnost upnutí nástroje s co největší přesností
stává samozřejmostí.
2.7.1 Požadavky na upínače
Vysoká pevnost v ohybu
dokonalé dynamické vyvážení
zajištění vysokých upínacích sil, které musí být schopné přenést vysoký
krouticí moment
zaručení přesného upnutí nástroje s minimálním obvodovým házením
schopnost tlumit vibrace
přivádění řezné kapaliny přímo do místa řezu
minimální doba potřebná pro upnutí či uvolnění nástroje
dosažení vysoké životnosti při nízkých provozních nákladech
snadná a bezpečná obsluha.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
22
Upínání nástrojů do vřetena strojů závisí na upínací ploše nástrojových držáků.
Ta může být válcová nebo kuželová.
Dnes se převážně používá upínání za kuželovou plochu. Kuželová stopka má
v místě vetknutí do vřetena větší tuhost. Vyžaduje však větší čistotu stykových
ploch.
2.7.2 Způsob upnutí nástrojového držáku do vřetena frézky
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
23
2.7.3 Možnosti upnutí nástrojů (Nástrojové držáky a frézy)
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
24
2.7.4 Další možnosti upnutí nástroje
Vyvažovatelné kleštinové upínače
Rychlovýměnné držáky a systémy
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
25
Tepelně smrštitelné upínače
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
26
3. UPÍNÁNÍ OBROBKŮ NA CNC STROJÍCH - FRÉZKÁCH
3.1 Charakteristika upínacích prostředků
Dobré a odborné upnutí obrobku je základní předpoklad úspěšného obrábění.
Upnutí obrobků musí na CNC strojích zajistit pro každou obráběnou součást v dávce
stejnou polohu. V automatickém provozu je usazení a upínání obrobků na stroji
programově zajištěno pomocí funkcí M a slouží k tomu elektromagnetická,
pneumatická a hydraulická zařízení (ruční upínání polotovarů se používá jen
výjimečně vzhledem k požadované produktivitě práce).
3.2 Požadavky na správné upnutí polotovaru
Upnutí obrobku má být:
pevné, tuhé (bezpečný přenos řezné síly) rychlé bezpečné obrobek se nesmí zdeformovat obrobené plochy se nesmí poškodit nesmí bránit v přístupu nástroje k obráběným plochám
3.3 Volba druhu upínacího zařízení
K upínání obrobků na CNC strojích používáme různé druhy upínacích prostředků,
jejichž volba a způsobu upnutí je závislé na:
na velikosti a tvaru obrobku na druhu a způsobu obrábění na požadované přesnosti a jakosti obrobku na celkovém počtu obráběných kusů
3.4 Způsoby upnutí obrobků na CNC frézkách
Nejčastěji se na CNC frézkách obrobky upínají:
pomocí mechanických upínacích prostředků - strojní svěráky,
- otočný nebo sklopný svěrák
- prizmatický svěrák
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
27
upínání přímo na stůl – rozměrné obrobky
technické palety mají na stroji přesně vymezenou polohu stavebnicové upínací prostředky pneumatické a hydraulické upínací prostředky
4. ŘEZNÉ PODMÍNKY
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
28
4. ŘEZNÉ PODMÍNKY
Znalost řezných podmínek při třískovém obrábění je hlavním faktorem pro zajištění
produktivity strojírenských firem. Dobrá znalost a optimální nastavení řezných
podmínek je základem pro správné programování a maximální využití CNC strojů.
4.1 Stanovení řezných podmínek (co ovlivní volbu řezných podmínek)
Řeznými podmínkami se při obrábění rozumí řezná rychlost, otáčky, posuv a hloubka
záběru.
Volbou řezných podmínek je možné ovlivňovat výkon obrábění, tj. množství
odebraného materiálu za časovou jednotku, velikost řezných sil, trvanlivost ostří,
příkon stroje, jakost obrobené plochy a další parametry. Při vypracování výrobního
postupu je snahou určit takzvané optimální řezné podmínky pro daný druh obrábění
a požadované výsledky. Optimálními řeznými podmínkami se rozumí takové, při
kterých jsou dosaženy nejnižší výrobní náklady při nejkratším možném čase
obrábění.
Volbu řezných podmínek ovlivní především:
Obráběný materiál
Povrch obráběného materiálu
Druh obrábění
Typ obrábění
Způsob obrábění
Přesnost a jakost povrchu
Nástroj
Výkon stroje, rozměry, dosahovaná přesnost při obrábění
Tuhost soustavy: stroj – nástroj – obrobek
Řezné podmínky lze velmi těžko určit což vyplývá s výše uvedených bodů. Vhodné
nastavení řezných podmínek vyžaduje dlouholeté zkušenosti programátora i obsluhy,
zejména znalosti o stroji a nástrojích, které výrobci neustále inovují.
4.2 Možnosti určení řezných podmínek
Při stanovení řezných podmínek je nutné respektovat hledisko požadované přesnosti
obrábění, přiblížení se k optimálním řezným podmínkám a hledisko nákladů
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
29
vynaložených na tuto činnost. Je zřejmé, že uvedená hlediska působí proti sobě –
„větší přesnost znamená vyšší náklady a naopak“. Míra přesnosti přiblížení se
podmínkám optimálním závisí především na povaze výroby (kusová, malosériová a
sériová výroba). Čím vyšší je počet vyráběných součástí za stejných podmínek, tím
více se vyplatí náklady spojené s náročnějším způsobem zjištění optimálních řezných
podmínek.
Řezné podmínky lze určit:
Určování řezných podmínek zkusmo
Tento způsob by měl být pouze východiskem z nouze v případech, kdy nejsou
vlastnosti obráběného materiálu z nějakých důvodů známy. Rozhodování je
subjektivní a vyžaduje zkušenosti pracovníka. Ten postupně zkouší různá nastavení
řezných podmínek od nejmenšího zatížení k vyšším hodnotám a sleduje vnější
projevy spojené s obráběním.
Určování řezných podmínek podle tabulek
Tabulky a monogramy obsahují jednoduché souvislosti mezi obráběným materiálem,
materiálem nástroje a řeznými podmínkami. Hodnoty řezných podmínek jsou zde
uvedeny při dolní hranici možnosti, aby nedošlo k poškození stroje nebo nástroje.
Výhodou je rychlost určení řezných podmínek, nevýhodou malá přesnost určení
spojená s nízkým využitím výrobní kapacity stroje.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
30
Určování řezných podmínek pomocí katalogů
Pro stanovení řezných podmínek výrobci nástrojů poskytují
katalogy, které doporučují pro danou technologii výroby výběr a
použití svých produktů a k nim stanovují i patřičné řezné
podmínky, které bohužel nemohou respektovat konkrétní
podmínky stroje (zejména jeho opotřebení a výkon). Řezné
podmínky jsou stanoveny všeobecně
Určování řezných podmínek výpočtem
Výpočtem se řezné podmínky stanovují v nejnáročnějších případech.
Výpočty a definice řezných podmínek při frézování
Určování řezných podmínek pomocí PC
Při určování řezných podmínek pomocí výpočetní techniky musí být k dispozici
„softnorma“ do které doplňujeme patřičné informace.
Takto stanovené řezné podmínky jsou počáteční řezné podmínky, které
můžeme podle potřeb dále upravovat.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
31
5. SOUŘADNÝ SYSTÉM CNC STROJE - FRÉZKA
5.1 Systém souřadnic
Při programování CNC obráběcích strojů musíme udávat cílové body drah nástrojů,
na které má příslušný nástroj najíždět. Tyto jednotlivé body musíme přesně zadávat.
Základem je jejich určení v pracovní rovině souřadného systému.
Systém souřadnic určuje norma ČSN ISO 841 (Terminologie os a pohybů).
5.2 Typy souřadných systémů
5.2.1 Kartézský souřadný systém
- Kartézský souřadný systém: Je základem pro definování os číslicově řízených
strojů a jedná se o pravoúhlou, pravotočivou souřadnou soustavu se základními
osami X, Y, Z s rotačními osami A, B, C
U CNC obráběcích strojů víceúčelové konstrukce je velmi časté použití více os pro
translační pohyb (tj. posuv) a přídavné osy rotační (tj. natočení). Pro tyto účely se
také používá tento základní systém doplněný o osy U, V, W - osy sekundární, kde
osa U je rovnoběžná s osou X, osa V je rovnoběžná s osou Y, osa W je rovnoběžná
s osou Z.
Další potřebné osy se označují P, Q, R – osy terciální.
Základní systém os X, Y, Z má však vždy přednost.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
32
Kartézský souřadný systém
5.2.2 Polární souřadný systém
- Polární souřadný systém: používá se např. u obrobků s více uhlovými rozměry
(např. otvory umístěné na kružnici, obrábění vačky apod.)
Takto popsaný souřadnicový systém se vztahuje na obrobek, pohyby popsané
v CNC programu se vztahují na obrobek v klidu a uvažovaný pohyb vykonává
nástroj.
5.3 Pravidla umístnění souřadného sytému na stroji
Souřadný systém se orientuje v pracovním prostoru stroje tak, aby souřadné osy byly
rovnoběžné s vodícími plochami stroje.
Souřadný systém se na stroji umísťuje podle následujících pravidel: 1) osy jsou vztaženy k nehybnému obrobku
2) vždy je definována osa X a Z
3) osa X leží v upínací rovině obrobku nebo je s ní rovnoběžná
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
33
4) osa Z je totožná nebo rovnoběžná s osou pracovního vřetena, které udílí hlavní
řezný pohyb
5) kladný smysl os je od obrobku k nástroji, ve směru zvětšujícího se obrobku
6) Pokud jsou na stroji další doplňkové pohyby v osách X, Y, Z, označují se U, V, W
7) Pokud se obrobek pohybuje proti nástroji, označují se takové osy X´, Y´, a Z´.
Souřadný systém
Základní – posuvové osy X Y Z Geometrie pohybu nástroje
Rotační osy A B C Pokud konstrukce stroje umožňuje
provádět přídavné rotační pohyby
v osách, jsou tyto osy označeny jako A,
B, C (např. U soustruhu, který používá
přídavné rotační nástroje je využita osa C
pro nastavení polohy obrobku vůči
nástroji).
Doplňkové osy I J K Parametry interpolace (vesměs vyjadřují
určení středu poloměru oblouku na
obrobku)
Sekundární doplňkové
osy
U V W Přídavné pohyby v osách
Terciální doplňkové osy P Q R Většinou pro programování manipulátorů
u strojů
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
34
5.4 Souřadný systém u CNC frézky
Pracovní vřeteno je nosičem pracovního nástroje. Osy X a Y leží v rovině stolu
frézky, osa X je rovnoběžná s podélným pohybem stolu, osa Y je kolmá k ose X a je
rovnoběžná s příčným pohybem stolu. Osa Z je totožná s osou hlavního pracovního
vřetena - pohyb v kladném smyslu směřuje od materiálu.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
35
5.5 Pracovní roviny CNC frézek
Na CNC frézkách je možné programovat ve třech rovinách, které jsou aktivovány
pomocí G – kódů.
Funkce Rovina obrábění Délková korekce
G 17 Rovina X - Y Osa Z
G 18 Rovina Z -X Osa Y
G 19 Rovina Y - Z Osa X
Obrázek názorně ukazuje možné roviny obrábění
Závěrem je možno ještě dodat, že tzv. pravidlo pravé ruky určuje kladný směr os,
odpovídá normě DIN 66217 a zní: Jestliže člověk stojí před strojem tak, aby
prostředníček jeho pravé ruky ukazoval proti směru přísuvu hlavního vřetena, potom
je přiřazení následující:
- palec ukazuje kladný směr osy X
- ukazováček ukazuje kladný směr osy Y
- prostředníček ukazuje kladný směr osy Z
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
36
6. VZTAŽNÉ BODY V PRACOVNÍM PROSTORU CNC STROJE - FRÉZKA
Řídicí systém CNC stroje po zapnutí hlavního vypínače stroje aktivuje souřadný
systém ve vlastním stroji. Vztažné body stroje jsou body, které vymezují pracovní
prostor obráběcího stroje, nebo v tomto prostoru určují polohu daného bodu
vzhledem k souřadnému systému. Vztažné body se dají rozdělit na vztažné body
souřadného systému, které jsou pevně dány výrobcem a nemůžeme je měnit a na
programovatelné body, jež volí sám programátor.
Vztažné body definují vzájemnou polohu stroj – nástroj – obrobek.
Nejpoužívanější vztažné body
NULOVÝ BOD STROJE
Symbol Označení Význam
M
Je počátkem souřadného systému pracovního prostoru
stroje. Je pevně určen konstrukcí a není možné ho měnit.
Je to absolutní počátek souřadnic.
REFERENČNÍ BOD
Symbol Označení Význam
R
Je stanoven výrobcem stroje a aktivován koncovými
spínači. Vzdálenost nulového bodu stroje M a referenčního
bodu stroje R jsou výrobcem přesně odměřeny v souřadné
soustavě stroje a vloženy do paměti Ř.S. jako strojní
konstanty. Aktivací dochází k sjednocení odměřovacího
systému stroje.
NULOVÝ BOD NOSIČE NÁSTROJE
Symbol Označení Význam
F
Je bod na upínací (dosedací) ploše nosiče nástroje
(například konec vřetena v ose vřetena). Tento bod vlastně
řídí podle programu řídicí systém. V bodě F má nástroj
nulové rozměry, proto je nutné skutečnou dráhu nástroje
korigovat. K tomuto bodu se vztahují korekce nástroje.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
37
NULOVÝ BOD OBROBKU
Symbol Označení Význam
W
Je počátkem souřadného systému obrobku. Polohu volí
libovolně programátor a je možné ji v průběhu programu
měnit. U tvarově souměrných součástí se obvykle volí v ose
souměrnosti a na horní ploše obrobku (polotovaru)
DORAZOVÝ BOD
Symbol Označení Význam
A
Je takový bod na upínači, na který dosedá obrobek a který
zajistí stejnou polohu všech obráběných polotovarů.
VÝCHOZÍ BOD PROGRAMU
Symbol Označení Význam
C
Je počátečním bodem programu (výchozí pozicí nástroje).
Stanovuje se tak, aby mohla být prováděna bez omezení
výměna součásti nebo nástroje, případně mohla být
provedena kontrola součásti.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
38
Vztažné body v pracovním prostoru CNC frézky
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
39
7. URČENÍ NULOVÉHO BODU OBROBKU, PŘESUN SOUŘADNÉ SOUSTAVY
Nulový bod obrobku W je pro technologa-programátora jedním ze základních bodů.
Z tohoto bodu se vychází při programování a jeho umístnění musí být voleno
s ohledem na kótování nebo výhodnost při tvorbě programu. Počátek souřadného
systému stroje M je přesně stanoven výrobcem stroje. Na začátku obrábění (tvorby
programu) je nutné posunout souřadný systém z nulového bodu stroje M (absolutní
nula) do nulového bodu obrobku W.
U frézování se nulový bod obrobku nastavuje nejčastěji na jeden z rohů, nebo do
středu polotovaru. Posouvají se všechny souřadnice X, Y, Z – měří se tři rozměry.
7.1Způsoby určení nulového bodu obrobku:
dotykem (naškrábnutím) nástroje na obrobek
dotykem nástroje v osách X, Y, Z, na plochách polotovaru a výpočtem vzhledem k
poloměru nástroje a přídavkům na opracování se určí poloha nástroje vůči nulovému
bodu obrobku W.
Určování nulového bodu obrobku W dotykem není nejpřesnější. Přesnost
určení je značně ovlivněna zkušeností obsluhy.
dotykem pomocí excentrického měřícího dotyku (frézka)
základem jsou dva válcové čepy, které jsou k sobě ve vnitřní části přitlačovány
pružinou. Horní čep (upínací část) je upnut v pracovním vřetenu a při měření
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
40
se otáčí malou rychlostí. Spodní čep (dotyková část – kalibrovaný průměr) se
také otáčí – excentricky a na tento čep se při měření najíždí obrobkem
excentricita se snižuje na nulu (v tomto okamžiku jsou osy obou čepů totožné)
– v tom okamžiku se odečítá poloha po mírném přejetí se dotyková část znovu
rozkmitá.
dotykovými sondami (mechanické, elektrokontaktní)
tyto sondy při najetí měřícího dotyku na polotovar signalizují kontakt
s polotovarem nebo se zastaví.
pomocí optického zařízení (mikroskopu)
odečtením hodnot v osách X, Y, Z ze seřizovacího listu CNC programu
přímo na obrazovce počítače (stroje).
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
41
7.2 Přesun souřadné soustavy
Je realizován v závislosti na výrobci ŘS CNC stroje.
Nejpoužívanější možnosti:
po najetí do nulového bodu obrobku W nástrojem se tento bod potvrdí.
Nástrojem v režimu ručního ovládání se odjede a souřadnicový systém
zůstává neměnný pro daný program
po zjištění souřadnic dotykem nástroje, se nástrojem v ručním režimu odjede
do výchozí polohy nástroje dané v CNC programu. Chybné najetí do
výchozího bodu, který je definován programem může mít za následek výrobu
vadné součásti.
zapsáním funkce G51 (případně G54,G55, G57 atd.) v adrese X, Y, Z se
definuje nulový bod obrobku W. Tato funkce určuje o kolik je posunutý
souřadný systém z nulového bodu stroje do nulového bodu obrobku. Přesun
souřadné soustavy je vhodné využít i k zjednodušení programování.
Obrázky ukazují postup stanovování počátku v jednotlivých osách. V ose Z obsahuje
zobrazená hodnota délku nástroje a výšku součásti
Naměřená hodnota: X123,4mm
Poloměr čidla: 5,0mm
Posunutí nulového bodu 128,4mm
Přesuny nulového bodu lze provádět i v průběhu CNC programu.
Chybné změření nebo vyvolání jiného posunutí nulového bodu může vést ke
kolizi nástroje s obrobkem, nebo upínači, může dojít k havárii (nabourání)
stroje.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
42
8. TECNOLOGICKÁ PŘÍPRAVA VÝROBY
Technologický postup výroby součástí, určených pro obrábění na číslicově řízených
strojích musí být již od úvodních přípravných operací důsledně promyšlen.
Z technologického postupu vycházející pracovní program CNC stroje, musí využívat
všech možností stroje a řídicího systému. Správně zvolená technologie je základním
předpokladem hospodárného využití stroje.
8.1Typy postupů:
Výrobní postup – je soupis technologických (např. obrábění) a netechnologických
operací (např. kontrola, doprava) je nutný pro řízení výroby.
Technologický postup – je soupis technologických operací (soustružení,
frézování,…) – vyhotovuje ho technolog postupář. Ten také určí,
která operace bude udělána na CNC stroji.
Pracovní postup – jedná se o popis práce v dané technologické operaci (operační
úseky a úkony), které u CNC strojů programátor popisuje bloky
programu.
8.2 Etapy technologické přípravy výroby
8.2.1 Zařazení výrobku do součástkové základny
O výběru součásti vhodné pro obrábění na CNC strojích rozhodne technolog –
postupář, po posouzení tvaru, přesnosti a požadavků na doplňkové konvenční
obrábění. Zvolí také obráběcí stroj na kterém bude součást vyrobena. Hlavním
ukazatelem na převedení obrobku do součástkové základny je ekonomická
výhodnost výroby.
8.2.2 Vypracování technologického postupu
Technolog – postupář vypracuje návrh technologického postupu, který obsahuje
základní přípravné operace, hlavní operace prováděné na CNC stroji a dokončovací
práce. Ve spoluprácí se programátorem musí stanovit základní technologické plochy
pro upnutí obrobku a navrhnout speciální řezné nástroje (pokud je to nutné). Po
vypracování technologického postupu pro potřeby programátora a seřizovače jej
doplní schematickou sestavou (náčrt součásti) upnutí obrobku. Konstrukci
speciálních upínačů a nástrojů navrhuje technická příprava výroby.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
43
8.2.3 Vypracovaní řídícího programu
Práce programátora při ručním sestavování programu pro CNC stroj se skládá
obecně z následujících činností:
a) určení způsobu upnutí – tj. zajistí požadavek pevného a bezpečného
držení obrobku při maximální síle vyskytující se v průběhu obrábění a
minimální deformaci obrobku. Upnutí nesmí bránit přístupu nástrojů
k obráběným plochám. Rovněž nemá bránit přístupu pomocným úkolům,
jako je měření, chlazení nástrojů, odstraňování třísek atd.
b) vypracování pracovního postupu – pro obrábění na CNC stroji
c) Provedení náčrtu součásti - pro účely programování. Výchozím podkladem
je výrobní výkres součásti. Náčrt součásti je situován takovým způsobem,
jakým je provedeno upnutí součásti na stroji. Dále vyznačí dorazové plochy,
souřadnice výchozího bodu, konečného bodu i všech ostatních bodů.
d) Sestavení nástrojového listu. Jsou v něm uvedeny tyto údaje
druh nástroje
osazení nástrojů v zásobnících systémů automatické výměny nástrojů
nebo ruční výměny
specifické nástroje a druh držáku
korekce nástroje
určení řezných podmínek
schematický náčrt speciálních nástrojů
e) sestavení souřadnicového listu – slouží k snazší orientaci a kontrole při
sestavování bloků programu.
f) Zápis do programového listu – tj. převedení všech údajů do číselné formy
definování každého úseku obrábění samostatným blokem. Je nutné určit
velikosti drah nástrojů, souřadnice konečných bodů, místo výměny nástrojů
a veškeré technologické informace.
g) Ověření řídícího programu – Zhotovený program se ověřuje na stroji za
přítomnosti programátora a obsluhy stroje. Spolu s programem se ověřuje
vhodnost nástrojů, řezné podmínky a upnutí obrobku. Po ověření a opravách
programátor zhotoví konečné provedení originálu řídícího programu,
dokumentace a zajistí archivaci.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
44
8.3 Podklady pro zpracování programové dokumentace
Výkres součásti
Detailní výkres součásti musí obsahovat potřebné údaje o součásti. Geometrický tvar
obrobku je definován rozměrovými hodnotami a rozměrovými tolerancemi.
Údaje o stroji
Velikost pracovního prostoru omezuje velikost obrobku, který může být obroben.
Výkon hlavního pohonu určuje výkon obrábění, to znamená, že velikostí tohoto
výkonu jsou omezeny maximální posuvy a hloubky řezu při zvolené řezné rychlosti
během obrábění. Přesnost obrábění závisí na konstrukci stroje, počtu provozních
hodin a způsobu prováděných prací (hlazení, hrubování), má vliv na kvalitu
dosažitelnou na obrobku, jakož i na rozměrové tolerance a úchylky tvaru a polohy
Údaje o polotovaru
Materiál, tvar, velikost a kvalita povrchu polotovaru mají vliv na upínání obrobku a
volbu řezných podmínek.
Upínací prostředky
Při zpracování výrobního postupu musí být známy upínací prostředky, které jsou
k dispozici, aby se zaručilo co nejbezpečnější a nejpřesnější upnutí obrobku.
Údaje o nástrojích
Na základě tvaru obrobku, materiálu obrobku a požadované kvalitě povrchu je třeba
volit nástroje patřičných tvarů a geometrii a zvolit vhodný způsob upnutí nástrojů.
Řezné podmínky
Optimální řezné podmínky jsou uvedeny v tabulkách výrobců nástrojů. Je třeba vzít
v úvahu charakteristické parametry CNC stroje.(např. přesnost vedení, výkon…)
9. STAVBA PROGRAMU, PROGRAMOVÁNÍ
Jednotný způsob uspořádání řídících programů pro CNC stroje se nazývá
struktura programu a určuje jí mezinárodní norma ISO 1058
Výhody dodržování programové struktury:
umožňuje ŘS najít formální chybu
snadnější orientaci v programu
lepší nalezení případných chyb
usnadňuje lepší provedení změn
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
45
9.1 Základní rozdělení programování
9.1.1 Podle způsobu programování:
ruční programování – všechny pokyny týkající se NC programu jsou
vypisovány ručně na PC klávesnici. Program může být vytvářen na externím
pracovišti nebo přímo na stroji.
strojní programování – při strojním programování je základem 3D výkres,
který obsahuje všechny potřebné informace týkající se tvaru a rozměru
obrobku. Jednotlivým částem obrobku stanovíme způsob obrábění, přiřadíme
patřičný nástroj a řezné podmínky. Dráhy pohybu nástroje jsou vygenerovány
automaticky
9.1.2 Podle způsobu vyjádření souřadnic
absolutní programování – všechny programované dráhy pohybu nástroje se
vztahují k jednomu počátečnímu bodu NBO. V programu udáváme
souřadnice, na které se má nástroj přepolohovat (přesunout).
přírůstkové programování - programuje se směr a hodnota pohybu nástroje.
Pozice (bod) ve které nástroj skončí svou dráhu pohybu se stává bodem
počátečním.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
46
9.2 Definice NC programu
Řídící program (Řp) je soubor číselně vyjádřených informací, které podrobně
popisují činnost stroje a jsou srozumitelné pro daný Ř.S. Prostředky pro
programování zachovávají jednoduchou skladbu slov a používají omezeného
souboru znaků. Program se zhotovuje v tzv. strojovém kódu.
9.3 Programové informace
Řídící program obsahuje:
geometrické informace (přípravné funkce) - jsou tvořeny přípravnými G
funkcemi a zabývají se tvarem obrobku a pohyby nástrojů v pracovním
prostoru stroje.
technologické informace – zabývají se technologickými podmínkami při
obrábění
pomocné technologické informace (pomocné funkce) – jsou zadávány
pomocnými funkcemi M (zapnutí a vypnutí otáček, zapnutí vypnutí chlazení,
konec programu atd.)
9.4 Struktura programu
Program se skládá z vět (bloků), věty jsou sestaveny ze slov. Slovo popisuje jeden
příkaz. Obsahuje číselný kód, kterému předchází adresový znak. Ten určuje
příslušnost ke skupině příkazů.
9.5 Struktura věty (bloku)
Slovo
Věta (blok): N0010 G00 X 10.000 Z12.000 S1200 M03
adresová část slova významová část slova
G OO
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
47
9.6 Formát věty (bloku):
formát s konstantní délkou bloku – každé slovo má přesně
stanovenou polohu.
formát s proměnnou délkou bloku – dovoluje vynechat slova, která se
v dalším bloku nevyskytují, nebo mají stejnou polohu.
9.7 Druhy slov
rozměrová slova – mají různou délku podle toho, jakou hodnotu jejich
významová část vyjadřuje (X, Y, Z,I, J, K, A, B, C, …..)
bezrozměrová slova - vyjadřují programové funkce (G, M, T, F, FF, …. )
9.8 Stavba programu
začátek programu – je odvozen od výrobce řídicího systému
hlavní věta – je věta, která obsahuje potřebné informace pro běh programu
vedlejší věta – obsahuje informace, které se změnili oproti předchozí větě
podprogramy, pevné cykly
konec programu (M30)
9.9 Podprogramy
Podprogramy jsou důležitou součástí programu.
Podprogram je:
je uzavřená část programu, která se z hlavního programu může několikrát
vyvolat (opakovat)
vypracuje ho programátor
u některých řídicích systémů musí být umístněn za hlavním programem (za
M30)
vyvolání podprogramu je závislý na výrobcích Ř.S.
při vyvolání podprogramu zadáváme počet opakování
podprogram je ukončen funkcí M17
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
48
9.10 Pevné cykly
Pevné cykly jsou vlastně podprogramy, jejichž využití je závislé na výrobcích daných
Ř.S. Pevné cykly slouží k zjednodušení a zkrácení NC programu. Různé druhy Ř.S.
obsahují různé druhy pevných cyklů (při frézování např. drážkování, vrtání, řezání
závitů atd.).
10. KOREKCE NÁSTROJŮ - FRÉZKA
Všechny nástroje používané při obrábění nemají stejné rozměry (tudíž břity se
nachází v různých polohách) což znamená, že při programování dráhy nástroje by
bylo nutné počítat se skutečnými rozměry nástrojů. Při výměně nástroje by bylo
nutné přepracovat celý program, protože různé nástroje by při stejné větě programu
konaly různé dráhy pohybu vůči obrobku. Funkce korekce nástroje umožňuje vytvořit
všeobecný program, který je použitelný pro různé druhy nástrojů, neboť hodnoty
potřebné k bezchybnému průběhu programu (a obrábění) si Ř.S. CNC obráběcího
stroje dopočítává sám na základě zadaných hodnot nástrojů (z tabulky nástrojů).
Hodnoty korekcí jsou uloženy v paměti korekcí a vyvolávají se adresou D nebo T.
Rozeznáváme dva druhy korekcí
Korekce délková
Korekce průměrové (poloměrové)
10.1 Korekce délková
Délková korekce je vzdálenost špičky nástroje
od nulovému bodu nosiče nástroje F. Řídící systém
koriguje dráhu pohybu nástroje o korekční hodnotu
pro délku nástroje v ose vřetena . Délková korekce je
účinná, jakmile je nástroj vyvolán a pojíždí se v ose
vřetena. Délková korekce se ruší, jakmile se vyvolá
nástroj s jinou délkovou korekcí.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
49
10.2 Korekce průměrová
Pro aktivizaci poloměrové (průměrové) korekce se používají přípravné funkce G41
nebo G42. Platnost funkcí se ukončí pomocí přípravné funkce G40. Použitím funkcí
G41 a G42 daný ŘS koriguje pohyb dráhy nástroje po tkzv. ekvidistantě
(ekvidistantou nazýváme takovou dráhu pohybu nástroje, jejichž body mají od
daného objektu konstantní vzdálenost - poloměr nástroje) na rozměry
programovaného obrysu obrobku. Poloměry (průměry) nástroje jsou uvedeny
v tabulce nástrojů.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
50
Určení poloměrové korekce je-li nástroj vlevo nebo vpravo se provádí z
pohledu ve směru posuvu nástroje
G41 KOREKCE POLOMĚRU NÁSTROJE VLEVO OD OBRYSU OBROBKU
G42 KOREKCE POLOMĚRU NÁSTROJE VPRAVO OD OBRYSU OBROBKU
10.3 Způsoby zjišťování nástrojových korekcí
Hodnoty korekce se zjišťují:
10.3.1 Na stroji
Pomocí elektrokontaktní sondy – sonda je propojena s řídicím systémem
stroje. Po spuštění běhu programu se nástroj dotýká ploch sondy a naměřené
hodnoty se ukládají automaticky do tabulky nástrojů.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
51
Pomocí mechanické dotykové sondy – v režimu ručního řízení stroje
najíždíme nástrojem na měřící části sondy a naměřené hodnoty ručně
vkládáme do tabulky nástrojů
Pomocí zkušebního kusu - ručním změřením a zadáním hodnot do tabulky
nástrojů. Po provedení zkušební třísky se korekce upraví. Tento způsob je
časově náročný a způsobuje značné prostoje.
10.3.2 Mimo stroj
Pomocí seřizovacího přístroje. Nástroje se upnou do stejného držáku, který
je k dispozici také na obráběcím stroji. Pomocí optiky se přesně seřídí špička
nástroje a odměřovací zařízení indikuje korekční hodnoty. Tyto hodnoty
obsluha stroje zapíše do paměti korekcí.
Seřizovací přístroj
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
52
11. FRÉZKA FCM 22 CNC
11.1 Popis stroje
Frézka řady FCM 22 CNC je určena k výrobě tvarově složitých součástí menších
rozměrů. Typické použití frézek je při výrobě modelů a vstřikovacích forem. Frézky
vybavené rychloběžným vřeteníkem jsou rovněž používány pro opracování dřeva či
plastových hmot. Stroje jsou vhodné i pro výuku na školách.
11.2 Základní technické údaje frézky FCM 22 CNC
Pracovní posuvy
Osa X – pracovní stůl 450 mm
Osa Y – křížový stůl 250 mm
Osa Z – vřeteník 320 mm
Rychlost pracovního posuvu v osách X, Y, Z 0 – 3000 mm/min Rychloposuv v osách X, Y, Z 3700 mm/min Vzdálenost čela vřetene od upínací plochy stolu 45 – 385 mm Vzdálenost osy vřetena od stojanu 275,5 mm Typ odměřování na stroji nepřímé
Pracovní stůl
Upínací plocha 230 x700 mm Počet T drážek x velikost 1 x 14H7, 2 x 14H8 Vzdálenost mezi drážkami 70 mm Vzdálenost stolu od podlahy 1095 mm Maximální zatížení stolu 70 kg
Vřeteno
Kuželová dutina 30 ISO Otáčky vřetena 40 – 5000 ot/min Výkon hlavního pohonu 2,2 kW
Elektromotory
Pohon vřetena - výkon 2,2 kW - jmenovité otáčky 5000 ot/min
Chladící čerpadlo typ 3 COA2-14: - výkon 90W - množství 25,2 l Mazací agregát MACM 50
- výkon 120 W - otáčky 1300 ot/min
Jmenovitý moment servomotorů X, Y, Z 4Nm Jmenovité otáčky servomotorů max.2000 ot/min
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
53
Elektrické zařízení
Napětí sítě 3PE 50Hz 400 V Výkon 4,1 kW
Doplňkové údaje
Objem nádrže na chladicí kapalinu 30 l Objem nádrže centrálního mazání 4,75 l Půdorys stroje 1780 x 1320mm Maximální pracovní výška stroje 2050 mm Hmotnost stroje 980 kg
Frézka FCM 22 CNC
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
54
11.3 Umístnění a popis řídicího systému
Tento stroj je osazen řídicím systémem MIKROPROG F umístněným na otočné
konzole. Je tvořený počítačem PC s displejem. Funkce PLC části zajišťuje
samostatný procesorový modul. Na čelním panelu systému jsou soustředěny
ovládací prvky.
Zápis programů do řídicího systému je prováděn v ISO kódu, data jsou uložena ve
formátu ASCII. Tím je zaručena vysoká kompatibilita s NC programy generovanými
vyššími programovacími jazyky.
11.4 Pracovní režimy CNC strojů
Frézka FCM 22 CNC může pracovat v těchto režimech:
ruční řízení – používá se pro seřízení stroje a nástrojů
blok po bloku – používá se při výrobě prvního kusu a odladění programu
kontinuální - používá se pro sériovou výrobu
úsek po úseku – po startu se vykoná pouze jeden úsek. Na úseky se dělí
složitější funkce tzv.
programové cykly.
11.5 Ovládací prvky
Pro ovládání stroje s řídicím systémem MIKROPROG slouží jednak počítačová
klávesnice a jednak klávesnice speciální zabudovaná do ovládacího panelu nebo v
jiných případech umístěná na ručním ovladači připevněná pohyblivým kabelem. Mezi
oběma klávesnicemi je rozdělení funkcí provedeno z bezpečnostních důvodů tak, že
z klávesnice počítače nelze spustit žádný pohyb stroje.
STOP
REZ
-4 +4
0 I
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
55
Ovládací tlačítka SA 2 centrál stop
SA 3 start silové části
SA4 stop silové části
Kontrolky HL1 silová část zapnuta
HL2 start cyklu
HL3 stop cyklu
Směrová tlačítka
Pro ruční ovládání pohybů jsou určena tlačítka označena šipkami rozmístněnými do
kříže. Šipkami určujeme vždy relativní směr pohybu nástroje bez ohledu, zda se
pohybuje nástroj či obrobek. Při součastném stisknutí směrové šipky a tlačítka ve
středu kříže se osa pohybuje rychloposuvem.
Ruční kolečko
Ruční kolečko (pokud je instalováno) slouží pro velmi jemné ruční řízení pohybů.
Vřeteno (spuštění otáček)
Ruční spuštění vřetene (otáček) je možné tlačítky se symbolem naznačujícím směr
otáčení. Pokud je tlačítko stisknuto otáčky stoupají až do otáček maximálních.
Snížením otáček se dosáhne stisknutím tlačítka pro opačný směr otáčení vřetene.
Stop (vypnutí otáček)
Okamžité vypnutí otáček s využitím brzdy se provede stisknutím tlačítka stop.
Chlazení
Tlačítko se symbolem kohoutku slouží k ručnímu spuštění přívodu řezné kapaliny.
Zastavení přítoku řezné kapaliny se dosáhne opětovným stisknutím stejného tlačítka.
Rezerva
Tlačítko REZ je běžně neobsazené a slouží jako rezerva pro ovládání přídavných
zařízení montovaných na přání zákazníka
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
56
11.6 OBP při obsluze FCM 22 CNC
Na stroji může pracovat pouze odborná obsluha s odpovídajícím vzděláním, která
byla seznámena s bezpečnostními předpisy při práci na kovoobráběcích strojích
podle ČSN 200700 a bezpečnostními předpisy při práci na frézkách dle normy EN
ČSN 1328.
Před začátkem práce na stroji je důležité prověřit funkčnost nouzového vypínače
(centrál stop) i správnou činnost spínače ochranných dveří.
POZOR: Je přísně zakázané přemosťovat anebo jinak vyřazovat s činnosti
zabezpečovací zařízení jako např. koncové spínače bezpečnostních dveří. Je tu
NEBEZPEČÍ OHROŽENÍ ŽIVOTA!
Pokud se vyskytne závada na některém ze zabezpečovacích, ochranných anebo
blokačních zařízení, je potřebné stroj okamžitě zastavit, odpojit od sítě a zavolat
odborný servis!
Otvírání zadních dveří elektroskříně stroje je dovolené pouze osobě patřičně
proškolené a může je otevřít pouze při vypnutém hlavním vypínači, anebo pokud je
stroj odpojený od elektrické sítě.
POZOR: Nikdy neotvírejte elektroskříň stroje při zapnutém a běžícím stroji,
HROZÍ OHROŽENÍ ŽIVOTA ELEKTRICKÝM PROUDEM!
Používejte pouze schválené značkové upínací prvky a prostředky a dbejte na jejich
správné dosednutí a upevnění.
Bezpečnostní dvéře působí součastně jako bezpečnostní kryt proti odletujícím
třískám i jako ochranný kryt vřetene.
POZOR: Nesahejte nikdy rukou při běžícím stroji z boku za uzavřené ochranné
dveře do pracovního prostoru stroje!
Aby byl zaručen nezávadný a bezporuchový provoz stroje, je potřebné v pravidelných
intervalech jeho čištění a vizuální kontrola.
Za účelem vykonávání údržbářských prací je možné demontovat na bocích kabinky
stroje kryt z bezpečnostního skla.
POZOR: Snímání bočního krytu při běžícím stroji je přísně zakázané! Otevření je
dovolené pouze při zatlačeném tlačítku nouzového zastavení (centrál stop) anebo při
vypnutém stroji.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
57
Zásadně platí, že při částečné, anebo úplné demontáži krytů bezpečnostního
krytování anebo jiných bezpečnostních zařízení se nesmí stroj uvádět do
provozu!
Frézka FCM 22 CNC umožňuje rychlou změnu otáček vřetena. Je
bezpodmínečně nutné dbát na to, aby byl nástroj spolehlivě upnutý podle
předpisů a maximálně přípustné otáčky pro upínací prvky a nástroje nebyli
v žádném případě překročeny
1. Upínání materiálů a obrobků.
Neupínejte mastné nebo tukem znečištěné dílce
Všechny dílce upínejte odborně do příslušných upínacích prostředků
Dbejte zvýšené opatrnosti při upínání tvarově složitých součástí
Nikdy neupínejte dílce, které jsou pro frézku příliš těžké
Nikdy neupínejte dílce, které jsou pro frézku příliš velké
Nepoužívejte poškozené upínací příslušenství
2. Udržujte všechny obslužné prvky nezaolejované a nezamaštěné. To zaručí
jejich optimální držení.
3. Nástroje a nástrojové držáky.
Používejte pouze nástroje, vhodné do vašich nástrojových držáků
Dbejte na stabilní a správné dosednutí nástrojů a nástrojových držáků
Používejte pouze nástroje odpovídající dané práci
Nepoužívejte nevhodnou velikost nástroje.
4. Dbejte na to, aby se před spuštěním otáček vřetene v jeho těsné blízkosti
nenacházely volné předměty
5. Nebrzděte nikdy vřeteno rukou
6. Bezpečnostní dveře otvírejte, až po úplném zastavení vřetene
7. Třísky odstraňujte vždy pouze při stojícím vřetenu
8. Nepoužívejte nikdy zbytečně a nadměrně vysoké posuvové rychlosti a
zabraňte přetížení stroje nadměrným úběrem třísky.
9. Při používání upínacích zařízení anebo příslušenství, které nejsou
dodávány od výrobce se musí softwarové a bezpečnostní koncové spínače
znovu nastavit.
ZAPÍNEJTE STROJ POUZE POKUD VITE JAK JEJ PŘESNĚ VYPNOUT!
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
58
Povinnosti obsluhy stroje
Překontrolovat stroj, očistit nekryté funkční plochy, překontrolovat ochranné,
spouštěcí a vypínací zařízení
Podle pokynů vykonávat pravidelné mazání vodících ploch pomocí mazacího
agregátu v programu mazání, doplnění oleje mazacího agregátu a mazacího
tuku v ložiscích. Samostatné mazání kluzných ploch a kuličkových šroubů je
zabezpečené v programu řídicího systému.
Vykonat správnou volbu nástrojů a zkontrolovat jejich bezpečné upnutí
Při výměně nástrojů, kontrole jakosti povrchu, při upínání, snímání obrobků
anebo při měření se musí zastavit vřeteno a nástrojem odjet do bezpečné
vzdálenosti
Po skončení pracovní směny je obsluha povinná vypnout stroj hlavním
vypínačem a uvést pracoviště do pořádku.
1x za 6 měsíců je potřebné překontrolovat izolační stav elektroinstalace
Po dobu práce je důležité odstraňovat nečistoty z harmonikového krytu, aby
nedošlo k jeho fyzickému opotřebení.
12. ŘÍDICÍ SYSTÉM MIKROPROG „F“
12.1 Souřadný systém frézky FCM 22CNC
Souřadný systém X, Y, Z je definován v souladu s normami ISO jako pravoúhlý,
pravotočivý. Osa Z je vždy rovnoběžná s osu vřetene, osa X vždy leží v rovině
upínacího stolu.
Počátek souřadného systému tzv. nulový bod stroje je dán polohou referenčních
spínačů umístěných na všech osách. Souřadný systém má trvalou platnost i po
vypnutí řídicího systému. V případě havárie například výpadkem elektrického proudu
se souřadný systém obnoví pomocí funkce G98 .
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
59
Souřadný systém frézky
Pozor
Po vypnutí napájení motorů dojde vždy ke ztrátě vazby krokových motorů, která se
obnoví po opětovném zapnutí napájení. Toto obnovení může vnést do souřadného
systému chybu rovnající se třem inkrementům pohybu. Proto nedoporučujeme
během přesných prací vypínat v přestávkách napájení motorů.
Nulový bod umístěný v krajních polohách pojezdu stroje většinou nevyhovuje pro
praktické užití. Zde je třeba použít nový souřadný systém s počátkem v některém
důležitém bodu obrobku nebo upínače. Často se jako počátek pracovního
souřadného systému volí roh polotovaru nebo osa otvoru. Pro přechod do nového
souřadného systému (a pro návrat do systému původního) jsou určeny funkce G51 a
G50. Trvalé předefinování souřadného systému je možné pomocí funkce G92.
12.2 Režimy práce řídicího systému
Pro komunikaci s uživatelem má řídicí systém vytvořeno několik specifických obrazů
určených vždy pro určité režimy práce. Výjimkou je režim ručního řízení, který nemá
specifický obraz. Přechod do jiného režimu se uskuteční stisknutím některého z
tlačítek podle výběru nabízeného ve spodním řádku nastaveného obrazu (režimu).
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
60
12.2.1 Hlavni panel
Obraz (režim) hlavní panel se objeví vždy po zapnutí řídicího systému (po tzv.
studeném startu – po zapnutí hlavního vypínače stroje je nutné určitou dobu vyčkat,
neboť řídicí i operační systém stroje provádí nezbytné „bootovací“ činnosti, které
mohou trvat delší dobu). Po provedení několika testovacích kroků systému (v levé
části obrazovky) řídicí systém nabídne volbu uživatele. V pravé tabulce je nutno
vybrat uživatele, potvrdit Enter, pak řídicí systém dokončí inicializaci a pravé okno
zmizí a zaktivují se dosud šedě vypsané významy tlačítek na spodní liště dle práv
zvoleného uživatele.
12.2.2 Archiv
V levém okně je seznam všech programů ve zvoleném adresáři se zvolenou
příponou. V pravém okně je náhled začátku programu označeného kursorem.
S programy je možno pracovat podle nabídky na spodní liště.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
61
12.2.3 Editor
Režim a obraz editor jsou určeny pro zápis a opravy NC programů. Zápis, zvláště
delšího programu, je časově náročný a je proto vhodnější tuto činnost oddělit na
samostatné programátorské pracoviště vybavené potřebnou výpočetní technikou a
vhodným programovým vybavením. V tomto případě se režim editor využívá pouze k
opravám a změnám programů přenesených z programátorského pracoviště.
12.2.4 CNC režim
CNC režim slouží k přípravě hotového programu ke spuštění stroje. V obraze jsou
vypsány všechny důležité informace o stavu stroje, průběhu programu, dosažených
souřadnicích, případně chybová hlášení o závadách v automatickém běhu programu.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
62
12.2.5 Tabulka nástrojů
Tabulka nástrojů obsahuje údaje o nástrojích používaných v NC programech. Údaje
z tabulky jsou systémem využívány při výměně nástroje a v některých dalších
funkcích pro výpočet drah nástroje korigovaných o rozměry nástroje (nástrojové
korekce).
12.2.6 Simulace
Režim simulace umožňuje odzkoušení zapsaného NC programu grafickou simulací
pohybu nástroje bez spouštění stroje. Při této kontrole se zjistí jednak formální chyby,
které nebylo možno zjistit již při zápisu programu, jednak další možné chyby, které
sice běh programu umožňují, ale vedou ke kolizím a zmetkům.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
63
12.2.7 Nastavení systému
Nastavení systému je režim pro zadávání parametrů a nastavení pro jednotlivé
režimy a obrazy řídicího systému stroje.
12.2.8 Nastavení uživatele
Režim Nastavení uživatele slouží pro konfiguraci práv a možností jednotlivých
uživatelů systému. Definuje jednak podmínky provozu a práv uživatele, dále povoluje
užití jednotlivých součástí systému a nastavuje sdílení konstant a nastavení systému
jednotlivými uživateli.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
64
12.2.9 Servisní režim
Servisní režim slouží pro servisní a kontrolní činnosti a umožňuje editovat a
nastavovat jinak nepřístupné parametry systému. Umožňuje sledovat stavy
jednotlivých skupin stroje jako je např. klávesnice, odměřovací systém, koncové
spínače apod. Dále umožňuje sledovat stav všech vstupů a výstupů PLC části
systému a nastavovat samostatně všechny výstupy PLC části.
12.3 Přípravné funkce
Přípravné funkce – G (geometric function), jsou instrukce ke zpracování
geometrických informací. Řadí se do skupin, funkce z jedné skupiny lze použít ve
větě pouze jednou.
Funkce je využívána pro vnitřní potřebu ŘS, má význam kódové informace, sděluje
za jakých podmínek se bude provádět relativní pohyb nástroje a obrobku.
Seznam přípravných funkcí
označení název možné adresy
G0 Rychlé polohování X Y Z A
G1 Lineární interpolace X Y Z A F
G2 Kruhová interpolace ve směru
hodinových ručiček
X Y Z R I J K F
G3 Kruhová interpolace proti
směru hodinových ručiček
X Y Z R I J K F
G4 Prodleva E
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
65
G17 Volba roviny XY
G18 Volba roviny XZ
G19 Volba roviny YZ
G23 Podmíněný skok L O
G26 Skok do podprogramu L H
G27 Programový skok L
G28 Skok do jiného programu L@
G29 Volání programu s oscilací X Y Z A L H F
G31 Najetí na sondu X Y Z A
G36 Středění na válec D W
G37 Středění na drážku U V W
G38 Vyhledávání vnějšího rohu U V W
G39 Vyhledávání vnitřního rohu U V W
G40 Zrušení korekce
G41 Korekce vlevo
G42 Korekce vpravo
G50 Zrušení lokálního souřadného
systému
G51 Nastavení lokálního souřadného
systému
G59 Natočení souřadného systému U
G71 Cyklus pro síťové obrábění X Y U V W
G73 Cyklus pro obdélníkové vybrání X Y Z W F
G74 Cyklus pro frézování drážky X Y Z W F
G75 Cyklus pro kruhové vybrání D Z W F
G76 Cyklus pro obrábění na kružnici D H L B
G77 Cyklus pro frézování vnitř.závitů D Z W H F
G78 Cyklus pro frézování vnějších
závitů
D Z W H F
G81 Vrtací cyklus Z F
G83 Vrtací cyklus s výplachem Z W F
G85 Vystružovací cyklus Z F
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
66
G90 Absolutní rozměry
G91 Rozměry v přírůstcích
G92 Stanovení polohy X Y Z A
G98 Najetí do referenčního bodu
G0 RYCHLÉ POLOHOVÁNÍ
Adresy: X Y Z A
Příklady zápisu: N24 G0 X51 Y5.67 Z48.275
N30 G0 X56 A5.2
N60 G0 Y0
Funkce G0 se používá pro rychlé přestavení nástroje mimo záběr. Funkce G0
vykonává současný pohyb v osách X Y Z tak, že výsledná dráha pohybu je přímková.
Pohyb osy A je realizován otáčením přídavného stolu nebo děličky a programuje se
ve stupních s desetinným dělením. Všechny pohyby se dějí maximální rychlostí
stroje. Pohyb může být programován maximálně ve třech libovolných osách
současně, jinak řídicí systém příkaz nevykoná a vypíše chybové hlášení.
Způsob zápisu záleží na použitém způsobu zadávání dat: Při absolutním zadávání
se zapisují souřadnice konečného bodu pohybu od zvoleného počátku souřadnic
(změna počátku souřadnic je popsána ve funkcích G92 a G51). Zadává se tedy bod,
do kterého má nástroj dojet. Při přírůstkovém zadávání se zapisuje vzdálenost, o
kterou má nástroj v každé ose popojet. (Oba způsoby zadávání dat je možné použít
u všech pohybových funkcí.)
Při zkráceném zápisu funkce není nutné adresu, jejíž hodnota se oproti
předešlému zápisu v některém předešlém řádku nemění, vypisovat.
G1 LINEÁRNÍ INTERPOLACE
Adresy: X Y Z A F
Příklady zápisu: N10 G1 X6.33 Y7.40 Z-76.50 F200
N56 G1 Y105 A30
Funkce G1 je základní pohybová funkce určená pro obrábění. Pohyb nástroje se
vykonává opět po přímce jako u funkce G0, ale rychlost pohybu je volitelná a zadává
se adresou F – velikost posuvu. Pohyb se může uskutečnit současně ve třech
libovolných osách. Opět platí, že adresy, ve kterých nedochází ke změně proti
předchozímu zápisu, není nutno vypisovat.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
67
G2 KRUHOVÁ INTERPOLACE VE SMĚRU HODINOVÝCH RUČIČEK
G3 KRUHOVÁ INTERPOLACE PROTI SMĚRU HODINOVÝCH RUČIČEK
Adresy: X Y Z R (I J K) F
Příklady zápisů: N10 G3 X46.7 Y25.89 R31.5 F300
N50 G2 X15.7 Y56.9 I13.7 J2.6 F140
Funkce G2 a G3 vykonávají současný pohyb ve dvou osách tak, že výsledná dráha
pohybu leží na kružnici. Nejčastěji se používá kruhová interpolace mezi osami X a Y,
možná je i kombinace XZ, YZ. Obdobně jako u předchozích funkcí je možno
programovat buď absolutně (v příslušných adresách se potom zapisují souřadnice
koncového bodu kruhového oblouku), nebo přírůstkově (zapisuje se délka dráhy v
jednotlivých osách).
Pro úplný popis kruhové dráhy je možno použít dvou způsobů, které se střídavě
používají u řídicích systémů: programovat lze adresu R (poloměr kruhového
oblouku), nebo adresy interpolačních parametrů I J K (vždy pouze dvojice parametrů
odpovídající rovině kruhového oblouku), které udávají polohu středu kruhového
oblouku. Při absolutním programování jsou adresy I J K souřadnice středu vzhledem
k počátku souřadnic, při přírůstkovém programování jsou vztaženy k počátečnímu
bodu kruhového oblouku.
Řídicí systém frézky z důvodů kompatibility umožňuje oba způsoby zápisu kruhové
interpolace, není však možná jejich kombinace. Pokud je tedy v bloku zapsána
adresa R je zápis adres I, J nebo K považován za syntaktickou chybu a obráceně
např. po zapsání adresy I není možno již zapsat adresu R.
Maximální středový úhel kruhového oblouku programovaného v jednom bloku
pomocí poloměru R je 180o, při programování pomocí adres I, J, K lze zapsat celý
kruh. Rychlost posuvu zadaná adresou F odpovídá rychlosti měřené tečně ke
kruhovému oblouku.
Pokud je ve funkci G2 nebo G3 programován pohyb ve všech třech přímkových
osách současně, jedná se o šroubovou interpolaci. V tomto případě je třeba určit
rovinu, ve které bude ležet programovaná kružnice, třetí osa se bude pohybovat
lineárně. K určení roviny kruhového pohybu slouží funkce G17, G18 a G19. Po
zapnutí systému je automaticky nastavena funkce G17 určující rovinu X, Y a není ji
tedy třeba zapisovat.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
68
G17 VOLBA ROVINY XY
G18 VOLBA ROVINY XZ
G19 VOLBA ROVINY YZ
Adresy: bez adres
Příklad zápisu: N74 G18
Funkce G17 až G19 se používají v programu pro určení roviny pohybu nástroje. Po
zapnutí má řídicí systém automaticky nastavenu funkci G17 – interpolační rovinu XY.
Zadání funkce G17 až G19 má trvalou platnost do změny roviny nebo do ukončení
programu.
Volbu roviny je nutno provést tehdy, není-li rovina určena jednoznačně jiným
způsobem:
1) V případě tzv. šroubové interpolace (G02 a G03) musí být předem zadána rovina,
ve které se uskutečňuje pohyb po kružnici. Pohyb ve třetí ose je potom lineárně
závislý na pohybu po kruhovém oblouku.
2) V případě kruhové interpolace (G02 a G03) po kruhovém oblouku o středovém
úhlu 180o musí být předem zadána rovina, ve které se daný pohyb uskuteční.
G40 ZRUŠENÍ KOREKCE
Adresy: bez adres
Příklad zápisu: N78 G40
Funkcí G40 se ruší dosud nastavené korekce (G41 nebo G42). Funkci je vhodné
aplikovat vždy při dokončení kontury s požadovanou korekcí na průměr nástroje před
odjetím do výchozího bodu. Při spuštění programu je funkce G40 vždy nastavena
automaticky a je vypsána v oknu Programované funkce.
G41 KOREKCE VLEVO
G42 KOREKCE VPRAVO
Adresy: bez adres
Příklady zápisu: N25 G41
N66 G0 X10 Y12 Z106 G42
Funkce G41 a G42 umožňují programovat požadovaný tvar obrobku bez ohledu na
použitý průměr nástroje. Funkce zabezpečí přesunutí skutečné dráhy nástroje na
ekvidistantu k dráze programované. Velikost posunutí se rovná poloměru právě
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
69
používaného nástroje (průměr nástroje je zapsán v tabulce nástrojů k). Pokud ještě
nebyl nástroj v programu zadán, vyhlásí řídicí systém chybu.
Funkce G41 se používá, pokud se nástroj pohybuje vlevo od programované dráhy ve
směru pohybu, funkce G42 se používá, pokud se nástroj pohybuje vpravo od
programované dráhy ve směru pohybu.
Obě funkce G41 a G42 korigují dráhu zapsanou funkcemi G0, G1, G2, G3, pro jiné
funkce jejich použití nemá smysl a může způsobit chybu v polohování nástroje. Zápis
každé korekční funkce má v programu trvalou platnost až do zrušení funkcí G40
nebo do konce programu.
Programovaná dráha pohybu se skládá vždy z přímek a kruhových oblouků. Tomu
odpovídá rovněž tvar ekvidistanty získaný korekční funkcí. V bodech, kde na sebe
jednotlivé části programované dráhy navazují bez společné tečny, je dráha
ekvidistanty doplněna automaticky kruhovým obloukem o poloměru použitého
nástroje.
Při programování vnitřního tvaru musí být samozřejmě nejmenší poloměr
programované dráhy větší nebo roven poloměru použitého nástroje. Pokud tato
podmínka nebude splněna, dojde k chybnému obrobení tvaru (vnitřní tvar bude
podříznut).
Pro bezchybnou činnost korekčních funkcí je třeba k obráběnému povrchu nástrojem
přijet již se zařazenou korekcí z té strany obráběného obrysu, po kterém se má dále
nástroj pohybovat. Nejvhodnější je nájezd kolmo k obráběné ploše.
12.4 Pomocné funkce
Jsou specifické pro každý stroj a řídicí systém. Používají se pro vyvolání určité
činnosti stroje, (výměna nástroje, spuštění otáček, konec programu atd.)
Seznam pomocných funkcí
označení název možné adresy
M0 Programový stop
M1 Podmíněný stop O
M3 Start vřetena doprava S
M4 Start vřetena doleva S
M5 Zastavení vřetena
M6 Výměna nástroje T
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
70
M8 Spuštění chlazení
M9 Vypnutí chlazení
M17 Konec podprogramu nebo cyklu
M20 Výstupní signál Q
M21 Konec výstupního signálu Q
M25 Výstup souřadnic polohy @
M26 Výstup parametru P90 @
M27 Načtení parametru P90 @
M29 Výstup textu @
M30 Konec informace
M40 Zapnutí kontinuálního
navazování bloků
M41 Vypnutí kontinuálního
navazování bloků
M60 Funkce řízení periferií
navazování bloků
H
M99 Konec informace a návrat
M0 PROGRAMOVÝ STOP
Adresy: bez adres
Příklad zápisu: N57 M0
N 100 M0 ; ODSTRANIT TRISKY
Funkce M0 přeruší běh programu na neomezenou dobu. Na obrazovce řídicího
systému bude vypsáno hlášení Programový stop. Pokud za funkcí M0 v programu
následuje oddělovač (dle nastavení obvykle středník), bude text za oddělovačem
připsán za hlášení. Dalšího pokračování programu se dosáhne opětovným stisknutím
tlačítka START.
Funkce M0 se používá v těch případech, kdy má být proveden na stanoveném místě
programu ruční zásah, např. vymetení třísek, kontrola, přepnutí obrobku apod.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
71
M3 START VŘETENA DOPRAVA
M4 START VŘETENA DOLEVA
Adresy: S
Příklad zápisu: N4 M3 S2750
Funkce M3 (M4) spouští otáčení vřetena otáčkami zapsanými v adrese S. V případě,
že se již vřeteno otáčí, nastavuje funkce otáčky nově zadané. Funkce má trvalou
platnost buď do zastavení vřetena funkcí M5 nebo do ukončení programu, popřípadě
do ručního zásahu v režimu ruční řízení.
Při použití zkráceného zápisu se funkce M3 nebo M4 zapíše pouze na začátku
programu, aby byl určen smysl otáčení vřetene a při změně otáček se do libovolného
bloku zapíše pouze adresa S s novou hodnotou. Roztočení vřetena a ustálení na
zadaných otáčkách trvá určitou dobu závislou na velikosti otáček. Proto je před
přechodem na další funkci automaticky zařazena prodleva.
M5 ZASTAVENÍ VŘETENA
Adresy: bez adres
Příklad zápisu: N300 M5
Funkce M5 zastaví otáčení vřetena. Běh programu pokračuje po dosažení nulových
otáček. Funkce se používá, pokud má být v části programu vřeteno v klidu např. pro
měření sondou. Použití na konci programu je zbytečné, protože zastavení vřetena je
zde automatické.
Obdobný význam jako funkce M5 má zápis S0 tedy nastavení nulových otáček.
M6 VÝMĚNA NÁSTROJE
Adresy: T
Příklad zápisu: N7 M6 T5
Funkce M6 zastaví běh programu na neomezenou dobu, zastaví otáčení vřetena,
vypíše hlášení VYMĚNA NÁSTROJE a umožní tak ruční nebo automatickou výměnu
nástroje. Po opětovném spuštění běhu tlačítkem START (nebo po ukončení cyklu
automatické výměny) se vřeteno roztočí na původní otáčky a v ose Z se provede
posunutí odpovídající rozdílu mezi délkovou korekcí dosud nastavenou a délkovou
korekcí nového nástroje. Potom řídicí systém přejde na další blok programu. Délková
korekce zajistí při výměně nástroje takové posunutí vřeteníku, aby se špička nového
nástroje dostala do stejné polohy (v ose Z) jako byla špička nástroje předchozího.
Délková korekce tedy umožňuje tvořit a zapisovat program bez znalosti skutečného
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
72
vysunutí nástroje, který bude použit. Hodnotu Z je možno zapsat do tabulky až těsně
před spuštěním programu kdy je znám nástroj, který bude při obrábění použit.(Pokud
je ve funkci M6 zapsáno stejné číslo nástroje jako nástroj dosud používaný, nemá
takový zápis logický význam a řídicí systém ho ignoruje.
M8 SPUŠTĚNÍ CHLAZANÍ
M9 VYPNUTÍ CHLAZENÍ
Adresy: bez adres
Příklad zápisu: N12 M8
Funkce M8 spíná pomocí relé napájení chladícího agregátu. Pokud není chladící
zařízení instalováno, nemá funkce žádný význam. Chlazení je zapnuto do vypnutí
funkcí M9 nebo do konce běhu programu.
M30 KONEC INFORMACE
Adresy: bez adres
Příklad zápisu: N530 M30
Funkce M30 ukončuje hlavní program a vrací řídicí systém na začátek programu. Za
funkcí M30 mohou být zapsány podprogramy.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
73
12.5 Zadávané adresy a jejich rozsah
Význam adres a jejich přípustný rozsah
adresa význam rozsah
A Potočení rotační osy ± 360⁰
D Průměr díry, čepu, kružnice 0,01 – 320
E Čas 0 - 30
F Rychlost posuvu 0,1 - 3000
G Přípravná funkce Viz.tabulka
H Počet opakování, počet děr,
pomocný par.
1 - 1000 INT
I Interpolační parametr v ose X ± 600
J Interpolační parametr v ose y ± 320
K Interpolační parametr v ose Z ±400
L Adresa bloku programu 0 - 32000 INT
M Pomocná funkce Viz.tabulka
N Číslo bloku 0 - 32000 INT
O Číslo podmínky 1 - 18 INT
P Číslo parametru 0 - 99 INT
Q Číslo výstupní línky 0 - 8 INT
R Poloměr kruhového oblouku 0,01 - 320
S Otáčky vřetene 100 - 5000
T Číslo nástroje 1 - 60 INT
U Pomocný rozměr ve směru X ± 600
V Pomocný rozměr ve směru Y ± 320
W Pomocný rozměr ve směru Z ± 400
X Délka přestavení v ose X ± 600
Y Délka přestavení v ose Y ± 320
Z Délka přestavení v ose Z ± 400
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
74
12.6 Ukázka tvorby programu pomocí Ř.S. Mikroprog
Definice pohybu: při programováních CNC strojů se v principu vychází z toho, že se
nástroj relativně pohybuje vůči obrobku.
Zadání:
Podle přiložené výkresové dokumentace vypracuj NC program
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
75
NC program
; (SOUČÁST č.v. cv - 1) ; textová poznámka
; % CV 1 ; název programu
n10 m6 T1 ; vyvolání nástroje
N20 m3 S2500 ; zapnutí pravotočivých otáček
N30 G0 X40 Y-30 Z5 ; přejezd nástroje rychloposuv
N40 G1 Z-5 F250 ; pohyb nástroje po přímce prac. posuv
N50 G42 ; navolení (zapnutí) korekce
N60 G1 Y4.14 ; pohyb nástroje po přímce prac. posuv
N70 G1 X50 ; pohyb nástroje po přímce prac. posuv
N80 G3 X57.07 Y7.07 R10 ; pohyb nástroje po kružnici prac. pos.
N90 G1 X92.03 Y42.93 ; pohyb nástroje po přímce prac. posuv
N100 G3 X92.07 Y57.07 R10 ; pohyb nástroje po kružnici prac. pos.
N110 G1 X57.07 Y92.07 ; pohyb nástroje po přímce prac. pos.
N120 G3 X42.93 Y92.07 R10 ; pohyb nástroje po kružnici prac. pos.
N130 G1 X7.07 Y57.07 ; pohyb nástroje po přímce prac. pos.
N140 G3 X7.07 Y42.93 R10 ; pohyb nástroje po kružníci prac. pos.
N150 G1 X42.93 Y7.07 ; pohyb nástroje po přímce prac. pos.
N160 G3 X57.07 Y7.07 R10 ; pohyb nástroje po kružnici prac. pos.
N170 G1 Z5 ; pohyb nástroje po přímce prac. pos.
N180 G40 ; zrušení korekce
N190 G0 X50 Y150 Z60 ; přejezd nástroje rychloposuvem
N200 M30 ; konec programu
Výrobek v grafické simulaci
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
76
13. ŘÍDÍCÍ SYSTÉM iTNC 530 HEIDENHAIN
Řídicí systém iTNC530 HEIDENHAIN představuje jeden s nejmodernějších a
nejčastěji používaných řídicích systémů v oblasti CNC obráběcích strojů. Je určen
pro CNC frézky, obráběcí centra a vodorovné vyvrtávačky s počtem os 3 až 12.
iTNC 530 je vhodný jak pro frézování plochých dílců (jednoduché tvary) tak i pro
výrobu tvarově složitých forem s vysokými nároky na přesnost a kvalitu povrchu.
iTNC 530 je flexibilní – můžeme programovat budˇ přímo na stroji, nebo pomocí
programovací stanice a vypracovaný program posléze přehrát do řídicího systému
stroje. Běžné frézovací operace naprogramujete pohodlně sami. iTNC 530 Vás při
tom optimálně podpoří v prostředí smarT.NC nebo dialogem HEIDENHAIN
v otevřeném textu – stejně jako s grafickou nápovědou a celou řadou pevných cyklů
obrábění.
Řídící systém iTNC 530
Programovací stanice iTNC 530
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
77
13.2 Popis prvků Ř.S. Heidenhain
Monitor
Plochý barevný monitor zobrazuje přehledně všechny informace, které jsou potřebné
k programování, obsluze a sledování stavu řídícího systému a stroje. Další informace
poskytuje grafická podpora při zadávání programu, testu programu a při obrábění.
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
78
Pomocí rozdělení obrazu si můžeme nechat zobrazit na jedné polovině monitoru NC
bloky, na druhé polovině grafiku nebo stavové záznamy.
Blok a grafika
Blok a stavový řádek
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
79
Při běhu programu máme na monitoru k dispozici vždy stavové záznamy, které nám
poskytují informace o poloze nástrojů, o aktuálním programu, aktivních cyklech,
přepočtu souřadnic apod. iTNC 530 dále znázorňuje i aktuální čas obrábění.
Ovládací panel
Jako u všech TNC systémů HEIDENHAIN je ovládací panel přizpůsoben
programování. Účelné uspořádání kláves nás bude podporovat při zadávání
programu. Snadno srozumitelné symboly nebo jednoduché zkratky označují funkce
jasně a zřetelně. Určité funkce iTNC 530 zadáváme kontextovými klávesami
(softklávesami). Pro zadávání komentářů nebo programů podle DIN/ISO je iTNC 530
vybaven ASCII klávesnicí. Kromě toho nabízí kompletní sadu PC kláves touchpad
k ovládání funkcí ve Windows.
Ovládací panel iTNC 530
1 možnost volby jednotlivých souřadných os
2 numerická klávesnice
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
80
3 ENTER, nezadávat nabídnutou hodnotu, END konec zadání
4 Zadávání dráhy pohybu nástroje v programu
5 Správa programů, práce s programy
6 Strojní provozní režimy, smarT.TNC
7 Zadávání doplňkových funkcí
8 Modré klávesy – zadávání programu DIN/ISO
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
81
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
82
13.3 Ukázka tvorby programu
Zadání:
Podle přiložené výkresové dokumentace vypracuj NC program
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
83
NC PROGRAM
0 BEGIN PGM CV1 MM ;název programu CV1,délkové rozměry jsou
v mm. Řádek je generován automaticky při založení nového programu
1 BLK FORM 0.1 Z X +0 Y +0 Z-30 ;definice polotovaru – blok 0.1 definuje osu
použitého nástroje, a minimální souřadnice X, Y, Z
2 BLKFORM 0.2 X+100 Y+100 Z+0 ;definice polotovaru – blok 0.2 definuje maximální souřadnice X, Y, Z
3 STOP M0 ;programový stop
4 ; fréza d = 40, l = 60 ; textová poznámka
5 TOOL CAL 20 Z S1800 F250 ;vyvolání nástroje, navolení velikosti otáček a
posuvu
6 L M13 ;zapnutí otáček a chlazení
7 L X+50 Y- 50 Z+5 R0 FMAX ;pohyb nástroje po přímce rychloposuvem
8 L Z-5 RO F AUTO ;pohyb nástroje po přímce prac. posuvem 9 APPR CT X+10 Y+0 Z-10 CCA180 R+20 RLF AUTO ;způsob a pozice najetí nástroje,
zapnutí korekce 10 L X+0 Y+50 ;pohyb nástroje po přímce prac. posuvem
11 RND R 10 ;pohyb nástroje po kružnici 12 L X+50 Y+100 ;pohyb nástroje po přímce prac. posuvem 13 RND R 10 ;pohyb nástroje po 14 L X+100 Y+50 ;pohyb nástroje po přímce prac. posuvem 15 RND R 10 ;pohyb nástroje po kružnici 16 L X+50 Y + 0 ;pohyb nástroje po přímce prac. posuvem 17 RND R 10 ;pohyb nástroje po kružnici 18 L X40 Y10 ;pohyb nástroje po přímce prac. posuvem
19 DEP CT CCA30 R+1 ;způsob odjetí nástroje
20 L Z+2RO FMAX ;odjetí nástroje nad materiál 2mm, zrušení
korekce
21 L X+50 Y+200 Z+150RO FMAX M30 ;odjetí nástroje, konec programu
22 END PGM CV1 MM ;konec programu je generován automaticky
Výrobek v grafické simulaci
Střední odborná škola technická Uherské Hradiště, Revoluční 747, 686 06 Uherské Hradiště
OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Sbližování teorie s praxí
84
Seznam použitých zdrojů a literatury
1. ŠTULPA. CNC Obráběcí stroje a jejich programování. Praha: Technická
literatura BEN, 2008 ISBN 987-80-7300-207-7.
2. OPLATEK. Číslicové řízení obráběcích strojů. Havlíčkův Brod: Fragment,1998
ISBN 80-7200-294-5
3. ŠTAJNOCHR, SLAVÍK. Uživatelská příručka pro frézku FCM 16 FCM 22 CNC
a řídicí systém Mikroprog F Praha: Mikronex s.r.o. verze 2.x.
4. SVOBODA, EVŽEN. Technologie a programování CNC strojů. Havlíčkův Brod:
Fragment,1998. ISBN 80-7200-297-X
5. Návod k provozu vertikální frézky FCM 22 CNC s řídicím systémem Mikronex.
Verze 1.2 F
6. HEIDENHAIN. Příručka uživatele Popisný dialog HEIDENHAIN iTNC
530,2007
7. Webové stránky výrobců řídicích systémů -www.mikronex.cz/,
www.heidenhain.cz/
8. Webové stránky výrobců nástrojů - www.iscar.cz/,
www.sandvik.coromant.com/cs-cz, www.hoffmann-group.com,