MĚŘENÍ NA CNCFRÉZOVACÍCH STROJÍCH

INFORMATIKA/CAD/CAM/CAE

18 | MM Průmyslové spektrum | 9 | 2011

Praxe ukazuje, že ve výrobních provozech při práci na CNC frézovacích strojích nebývá k ustavení polotovaru a nastavení nulového bodu využíváno měřicích sond. Obsluha stro-je má „strach“ použít „drahou“ sondu, nebo když už se odhodlá ustavit polotovar pomo-cí sondy, nastavuje veškeré parametry týka-jící se nastavení počátku souřadného systé-mu stroje ručně. S těmito kroky jsou spojeny vedlejší strojní časy na seřízení stroje a polo-tovaru, které také souvisejí se zručností obslu-hy stroje. Tím vznikají další náklady na vedlej-ší práci a na hodinovou sazbu stroje, který v podstatě neprovádí žádnou operaci.

Díky plug-inu Productivity+ pro Gibbs-CAM můžeme nyní naprogramovat a simu-lovat práci sondy na monitoru počítače ješ-tě před samotným měřením a vyhnout se tak případným kolizím nebo poškozením měřicí sondy. Díky tomu lze bez obav provádět mě-ření přímo na obráběcím CNC stroji.

Měření měřicími sondamiPro měření na CNC strojích můžeme použít měřicí sondy obrobkové a nástrojové. Sondy používáme pro ustavení polotovaru, seříze-ní souřadného systému, nastavení počátku, kontrolu opotřebení, detekci poškození ná-stroje a pro kontrolu obrobků.

Měření pomocí měřicích sond lze použít ve třech případech:a) před začátkem procesu obrábění, kdy

nastavujeme počátek souřadného sys-tému polotovaru;

b) v průběhu procesu obrábění (meziope-rační měření), kdy můžeme předejít po-škození nástroje po předcházející ope-raci (např. zlomený vrták ve vrtaném ot-voru a následné použití závitníku pro vyřezání závitu). V uvedeném případě měříme hloubku vrtaného otvoru měřicí sondou nebo délku nástroje a na zákla-dě naměřených údajů můžeme při de-tekci chyby zastavit stroj nebo provést korekci nástroje. To vše lze nyní realizo-vat i na obráběcím CNC stroji;

c) po procesu obrábění, které v tomto pří-padě provádíme v měřicí laboratoři po-

mocí souřadnicových měřicích strojů nebo podobně jako při mezioperačním měření i na CNC obráběcích strojích.

Výhody měření na obráběcím strojiPomocí softwaru Productivity+, který nabí-zí naprogramování, simulování a odladě-ní měřicího cyklu v kanceláři NC technolo-ga, tedy můžeme měřit součást nebo nástroj

přímo na stroji a eliminovat tak čas spoje-ný s dopravou obrobku do měřicí laboratoře nebo zabránit poškození nástroje v průběhu procesu obrábění. V opačném případě by-chom museli obrobek ze stroje demontovat, dopravit do měřicí laboratoře a provést mě-ření nebo kontrolu na souřadnicovém měři-cím stroji. To ale znamená cestu z pracoviš-tě obráběcího stroje do měřicí laboratoře, ve které mnohdy bývá pouze jeden souřadnico-vý měřicí stroj, dále prodlevy spojené s vy-hodnocením odchylek a následnou cestu zpět kvůli případné opravě obrobku (pokud je možná). Čas a náklady na měření na ob-ráběcím CNC stroji jsou proto v porovnání s měřením v měřicích laboratořích nižší.

www.mmspektrum.com/110905

V roce 2003 přišla společnost Renishaw na trh se softwarem Productivity+umožňujícím integrované vytváření a editaci měřicích programů na obráběcích

CNC strojích. Tento software však zůstával donedávna opomíjen, ale v současnostise po něm poptávka zvyšuje, a to především ze strany uživatelů systémun GibbsCAM.

Společnost Renishaw totiž spojila své odborné znalosti se společností Gibbsand Associates a vytvořila nový výkonný plug-in pro GibbsCAM

– jako pro jediný CAM systém na celosvětovém trhu.

Popis softwaru Productivity+Software Productivity+ nabízí možnost na-programovat sondu současně s tvorbou programu pro obrábění součásti a zahrnout program do postprocesoru. Program pracu-je v prostředí systému Windows. Zjednodu-šuje, vytváří a začleňuje měřicí cykly do vý-robního procesu a využívá grafické uživa-telské rozhraní, které poskytuje mimořádně

Prostředí softwaru GibbsCAM s plug-inem Productivity+

Prostředí softwaru Productivity+ Active Editor

9 | 2011 | MM Průmyslové spektrum | 19

Měřicí dráhy na solid modelu

příjemné programovací prostředí. Program se nastavuje jednoduchým výběrem funk-ce z modelu v CAD/CAM programu nebo výběrem parametrů z dialogových oken. Po dokončení se vybere požadovaný postpro-cesor a automaticky se vytvoří výstup, který bude připraven k načtení přímo do stroje.

Měřicí cyklus je možné spustit jako simu-laci na PC, takže lze odhalit všechny chyby ještě před odesláním do obráběcího stro-je a vyhnout se tak kolizím nebo poškoze-ní měřicí sondy.

Uživatelské variantySoftware Productivity+ nabízí tři uživatelské

varianty:• plug-in pro GibbsCAM;

• Active Editor Pro;• Active Editor.

Každá varianta odpovídá jinému uživatel-skému rozhraní nebo aplikaci. Software na-bízí interaktivní nápovědu ke snadnému ge-nerování měřicích postupů a předdefinova-ná data, která může uživatel kdykoliv změnit. Podporuje řadu předem připravených cyklů k určení polohy součásti, identifikaci stavu a automatické aktualizace průměrových ne-bo délkových korekcí nástroje a ověření sku-tečných rozměrů dokončených dílců. Soft-ware nevyžaduje vysoké nároky na dobu zaškolení. Díky měření dílů během procesu obrábění a aktualizaci parametrů obrábění dochází k úspoře výrobního času a eliminaci času nutného k opravě obrobků.

Productivity+

pro software GibbsCAMPlug-in Productivity+ společnosti Renis-haw pro software GibbsCAM přináší zjed-nodušený způsob vytváření měřicích cyklů pro obráběcí stroje přímo v kanceláři tech-nologa NC strojů. Umožňuje programová-ní řízení procesu a měření spolu s genero-váním drah nástrojů v balíčku, který je im-plementován přímo do prostředí softwaru GibbsCAM. V rámci jedné aplikace lze ny-ní definovat, ověřovat a simulovat kompletní proces obrábění i měření ještě předtím, než bude aplikován na CNC obráběcím stro-ji. Simulace poskytuje grafickou identifikaci kolize obrobku nebo přípravku jak s řeznými nástroji, tak nově i s měřicí sondou. Výsled-kem je vyšší spolehlivost měření, což vede ke zkrácení časů prověřování.

Měřicí funkceMezi měřicí funkce modulu patří 3D bod, 2D linie, kružnice – 3 nebo 4 body, 2D hrana, 3D hrana, žebro/drážka, logika, aktualizace proměnných posunutí počátku, korekce ná-stroje, přehledy a ustavování nástrojů.

Po naprogramování a odsimulování vy-braných měřicích funkcí je provedeno reál-né měření na CNC frézovacím stroji. Zís-kaná data jsou vyhodnocena a na základě těchto údajů lze například automaticky kori-govat údaje o nástrojích a opravit obrobek. Přehled naměřených výsledků je možné ode-slat přes rozhraní RS232. Do výstupního měři-cího protokolu je zahrnuta kontrola tolerance s příznakem PASS/FAIL (shoda/chyba) a pro-tokol lze tabelizovat ve formátu txt.

Podporovanéřídicí systémySoftware Productivity+ podporuje následují-cí řídicí systémy: Fanuc (Makro B), Haas, Hi-tachi Seicos, Makino (Pro 3), Mazatrol (ISO), Mitsubishi Meldas, Heidenhain iTNC530, Siemens 840D, Yasnac a Mori Seiki.

DiagnostikaCNC obráběcích strojůPro správnou funkci softwaru Productivity+ je nezbytná pravidelná technická diagnosti-ka a dobrý technický stav obráběcího CNC stroje. Typický tříosý obráběcí stroj má nej-méně 21 stupňů volnosti (odchylky od ide-álních hodnot včetně lineárního polohová-ní, přímosti, úhlových natočení a kolmosti mezi osami). Každá z těchto chyb má nepří-znivý vliv na celkovou přesnost polohová-ní stroje a na tvarovou a rozměrovou přes-nost obrobků.

Teoreticky platí, že pokud by byl CNC stroj dokonale přesný, pak by kruhová drá-ha stroje přesně odpovídala naprogramova-né kruhové dráze. V praxi však od ideálního naprogramovaného kruhu vznikají odchyl-ky. Proto je nezbytné pravidelně a opako-vaně sledovat stav obráběcího stroje, což je klíčem k účinnému sledování změn ve zdroji chyb stroje. Společnost Renishaw nabízí kali-brační systémy, které obráběcí stroj proměří a na základě naměřených hodnot vyhodnotí odchylky v souladu s mezinárodními normami jako je ISO 230-4 a ASME B5.54.

BC. MAREK PAGÁČ,STUDENT FS VŠB-TU OSTRAVA

KATEDRA OBRÁBĚNÍ A MONTÁŽE

Placená in

zerce