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,