Učební text Obsluha CNC strojů

Programování a obsluha CNC strojů

Učební text Obsluha CNC strojů pro Integrovanou střední školu v Chebu

Ing. Jan Homolka

1


Obsah Řídící systémy CNC ................................................................................................... 4 Číslicová řídící technika .......................................................................................... 4 Pohony .................................................................................................................... 4 Odměřovací systémy .............................................................................................. 5 Funkce CNC řízení.................................................................................................. 5 Upínání nástrojů ...................................................................................................... 5 Přednastavování nástrojů ....................................................................................... 6 Upínání obrobků ..................................................................................................... 6 Upínání nástrojů ...................................................................................................... 6 Numerické řízení ..................................................................................................... 7 Vznik a kompenzace chyb při obrábění .................................................................. 7 Soustavy souřadnic a směry pohybu ...................................................................... 8 Obsluha CNC strojů .................................................................................................... 9 CNC řízení stroje .................................................................................................... 9 Nastavení režimu .................................................................................................... 9 Havarijní zastavení stroje ........................................................................................ 9 Režim ručního řízení ............................................................................................... 9 Nulové body a vztažné body ................................................................................... 9 Měření a korekce nástrojů..................................................................................... 10 Obslužný panel ..................................................................................................... 10 Obslužný program Mikropro ..................................................................................... 12 Mikropro-S (soustružení)...................................................................................... 12 Nastavení uživatelských konstant...................................................................... 12 Korekce nástrojů................................................................................................ 13 Archiv NC programů .......................................................................................... 14 Editor ................................................................................................................. 14 Simulace............................................................................................................ 14 Mikroprog-F (frézování)........................................................................................ 20 Nastavení uživatelských konstant...................................................................... 20 Korekce nástrojů................................................................................................ 21 Archiv NC programů .......................................................................................... 22 Editor ................................................................................................................. 22 Simulace............................................................................................................ 23 Programování CNC strojů......................................................................................... 27 Organizace programování..................................................................................... 27 Struktura programu ............................................................................................... 27 Způsoby programování ......................................................................................... 28 Režimy práce řídícího systému ............................................................................. 28 Režim Archiv ..................................................................................................... 28 Režim Editor ...................................................................................................... 29 Simulace ............................................................................................................... 30 Číslování řádků ..................................................................................................... 31 Přípravné a doplňkové funkce............................................................................... 31 Funkce používané při NC programování............................................................... 32 G00 Rychloposuv ............................................................................................ 32 G01 Lineární interpolace ................................................................................. 32 G02 Kruhová interpolace doprava (ve směru hodinových ručiček) ................. 33 G03 Kruhová interpolace doleva (proti směru hodinových ručiček) ................. 33 G04 Časová prodleva ...................................................................................... 34 2


G24 Poloměrové programování....................................................................... 34 G25 Skok do podprogramu ............................................................................. 34 G26 Opakující se skok do podprogramu ......................................................... 34 G27 Programový skok ..................................................................................... 35 G29 Textová poznámka .................................................................................. 35 G33 Řezání závitu ........................................................................................... 35 G41 Korekce poloměru špičky vlevo ............................................................... 35 G42 Korekce poloměru špičky vpravo ............................................................. 35 G40 Zrušení korekce poloměru špičky nástroje .............................................. 36 G54 Absolutní posunutí nulového bodu........................................................... 36 G53 Zrušení absolutního posunutí nulového bodu .......................................... 36 G81 Vrtání ....................................................................................................... 36 G85 Vystružování ............................................................................................ 36 G90 Nastavení absolutního programování ...................................................... 36 G91 Přírustkové programování ....................................................................... 36 G92 Stanovení polohy nástroje ....................................................................... 37 G94 Posuv za minutu ...................................................................................... 37 G95 Posuv na otáčku ...................................................................................... 37 G96 Konstantní řezná rychlost ........................................................................ 37 G97 Údaj počtu otáček vřetene ....................................................................... 37 Pevné cykly ........................................................................................................... 38 G64 Podélný hrubovací cyklus ........................................................................ 38 G68 Čelní hrubovací cyklus ............................................................................. 38 G66 Zapichovací hrubovací cyklus .................................................................. 39 G73 Přerušované vrtání .................................................................................. 39 G78 Závitovací cyklus ..................................................................................... 40 G79 Cyklus řezání metrického závitu .............................................................. 40 G82 Hrubovací cyklus kužele .......................................................................... 40 G83 Cyklus vrtání s výplachem ....................................................................... 40 Pomocné funkce ................................................................................................... 41 M00 Programový stop ..................................................................................... 41 M03 Otáčky vřetene do prava ......................................................................... 41 M04 Otáčky vřetene do leva ............................................................................ 41 M05 Programový stop ..................................................................................... 41 M06 Výměna nástroje...................................................................................... 41 M08 Zapnutí chlazení ...................................................................................... 41 M09 Vypnutí chlazení ...................................................................................... 41 M17 Návrat z podprogramu ............................................................................. 41 M20 Upevnění pinoly ....................................................................................... 42 M21 Uvolnění pinoly ........................................................................................ 42 M30 Konec programu ...................................................................................... 42 M99 Definice posuvu ....................................................................................... 42

3


Řídící systémy CNC Číslicová řídící technika NC stroje (číslicově řízené stroje) jsou ovládány číslicovými signály, které v sobě mají zakódované příkazy a souřadnice polohy nástroje pomocí číslic. Druhy číslicového řízení: NC – číslicové řízení (numerical kontrol) CNC – počítačové číslicové řízení (computerized numerical kontrol) DNC – přímé číslicové řízení (direkt numerical kontrol) První NC stroje byly vyvinuty již v 50. letech 20. století v USA. Původně se používaly mechanické paměti ve formě šablon, křivkových kotoučů, vaček, mechanických zarážek. Tyto drahé „paměti“ byly postupně nahrazovány univerzálními pamětmi. Další NC stroje byly opatřeny optickými snímači a děrnými páskami. Z děrných pásků se snímala pomocí optických snímačů data. U NC strojů jsou pevně propojeny elektronické prvky. Díky tomu jsou vlastnosti systému pevně dány a nelze je měnit na rozdíl od CNC. Na NC strojích probíhá výrobní postup zcela samostatně, automaticky, bez zásahu obsluhy. Ta se omezuje pouze na vkládání a vyjímaní polotovaru. Ovládací kliky jsou nepotřebné, protože suporty jsou do pohybu uváděny mechanicky pomocí elektronicky řízených motorů. Program lze měnit až u CNC řídícího systému. Program lze během zkoušení průběžně měnit a upravovat. Provedené změny lze ukládat do paměti počítače. U přímého číslicového řízení výroby (PLC) lze měnit program v CNC systémech jednotlivých strojů na dálku pomocí počítačové sítě. Pohyby NC stroje řídí koordinovaně CNC program a to ve všech osách. Prgramy mohou být vytvořeny přímo na stroji pomocí obslužného programu, nebo mohou být vytvořeny mimo stroj a do stroje následně přeneseny pomocí sítě nebo datového nosiče. Obslužný panel na CNC stroji je zpravidla vybaven klávesnicí, která umožňuje programování přímo na stroji. Z důvodu bezpečnosti je CNC stroj, respektive jeho výrobní část, zcela zakrytován. Výhodou NC strojů je: • vysoká přesnost výroby, • stálá kvalita, minimalizace zmetků, • nízké provozní náklady, • krátké výrobní časy, • krátké přípravné časy, • minimum používaných přípravků

Pohony Pro pohony posuvů a pohon hlavního vřetena se používají elektromotory s řízením a regulací otáček. Pro pohon hlavního vřetena se používá trojfázový nebo stejnosměrný motor. Pro regulaci otáček vřetena se používá například 4


tachogenerátor, u kterého je jeho výstupní napětí úměrné otáčkám. Pro pohony posuvů se používají také trojfázové motory opatřené a řízené frekvenčním měničem nebo stejnosměrné motory s regulací otáček. Pro případ možné kolize a zabránění škodám se mezi pohon a kuličkový šroup dává prokluzová spojka.

Odměřovací systémy Používají se pro dosažení a regulaci potřebné polohy suportů. Odměřovací systém musí být pro každou osu stroje. U nástroje nebo stolu stroje je měřena skutečná hodnota polohy a ta je porovnávána s požadovanou hodnotou. Používá se několik způsobů (systémů) odměřování. Ty se liší přesností, cenou a způsobem instalace. Odměřovací systémy jsou buď indukční, magnetické nebo optické. Naměřené údaje jsou následně zpracovávány CNC systémem. Přímé odměřování patří mezi nejpřesnější. U něho je pravítko umístěno na loži a snímač na saních suportu (nebo naopak). U nepřímého odměřování je na ose kuličkového šroubu clonové kolo a fotosnímač snímá jeho otáčení. Dráhu následně vypočte CNC řídící jednotka. Další a nejpoužívanější způsob odměřování polohy je inkrementální, při kterém počty impulzů odpovídají počtu čárek na pravítku nebo clonovém kole. Zároveň jsou snímány referenční značky známých poloh. Poslední používaný odměřovací způsob je absolutní odměřování, u kterého je použito více snímačů a kombinace světlých a tmavých míst udává jedinou konkrétní polohu.

Funkce CNC řízení Nejdůležitější úkoly CNC řízení je snímání stavu, zpracování dat, ukládání dat a kontrola procesů. Data je možné zadat z obslužného panelu, z datového nosiče nebo přes síť. Takto získaná data jsou zpracovávána s daty získanými snímači. Data vstupující z řídící jednotky do stroje ovládají frekvenční měniče nebo stejnosměrné zdroje. Řídící jednotka poskytuje zároveň informace pro zobrazení na monitoru.

Upínání nástrojů Pro upínání nástrojů využívají NC stroje zpravidla revolverovou nástrojovou hlavu, což je vlastně otočný držák pevně upnutých nástrojů. Používá se bubnová, hvězdicová nebo korunová revolverová hlava. Mnohé NC soustruhy jsou opatřeny poháněnou nástrojovou hlavou. To pak umožňuje provádět většinu operací na jedno upnutí. Pomocí poháněné nástrojové hlavy lze vrtat, řezat závity či frézovat v libovolném směru. Pro zkrácení výrobního času mohou být NC stroje opatřeny dvěma nástrojovými suporty. To ovšem klade zvýšené nároky na přípravu programu. NC stroje používají systém automatické výměny nástrojů. K tomu slouží zásobníky nástrojů. To umožňuje mít v připraveném stavu až 100 nástrojů. Jejich výměna je ovšem časově náročnější než u revolverové hlavy. Zásobníky nástrojů mohou být hvězdicové, řetězové nebo bubnové.

5


Pro odstranění potřeby stálé výměny nástrojů ze zásobníku se používá kombinace revolverové hlavy a zásobníku nástrojů.

Přednastavování nástrojů Pro použití správného nástroje je používáno tzv. kódování nástrojů. Používá se buď pevné kódování, kdy každý nástroj má pevně stanovené místo v zásobníku nástrojů, nebo variabilní kódování, kdy si program pamatuje místo odkud nástroj vzal a kam jej následně uložil. V takovém případě je kódem opatřen každý nástroj. Pro zkrácení doby přípravy nástroje při obrábění jsou nástroje před obráběním přednastaveny , aby byl břit v požadované poloze. Toto přednastavování probíhá buď ve stroji nebo externě v přednastavovacím zařízení. U přednastavování ve stroji je obrys nástroje přeměřován pomocí světelné závory s laserem. Takto získaná informace je předána řídícímu systému, který je uloží do paměti korekce nástroje. Toto automatické přeměřování je sice časově náročné, ale zabraňuje vzniku chyby ze strany obsluhy. Tento způsob lze používat i za provozu a tím provádět korekce vzniklé opotřebením nástroje. Při přednastavování nástroje mimo stroj se používá nástrojové přednastavovací zařízení. Nástroj se nastavuje na základě informací z kartotéky nástrojů. Nelze-li nastavit nulovou diferenci, musí být do řídícího systému stroje zadána hodnota diference.

Upínání obrobků Upínání obrobků při soustružení je prováděno většinou do čelisťového sklíčidla, plochých desek nebo kleštiny. Je zde kladen požadavek na vyšší upínací sílu vzhledem k vysokým otáčkám a vzniku nemalé odstředivé síly. Tato upínací síla je například snímána elektronickým čidlem a regulována automatickým upínacím systémem. Upínání obrobku při frézování je prováděno většinou pomocí stavebnicového upínacího systému (při kusové výrobě), který se zkládá z patek, čelistí, svorníků a distančních těles, nebo pomocí upínacích přípravků (tento přípravek lze také sestavit pomocí stavebnicového upínacího systému).

Upínání nástrojů Pro upínání nástrojů při soustružení se používá nástrojový držák. Používá se typ podle normy DIN 3425, který umožňuje rychlou výměnu nástroje, zajištění přesné polohy, pevné uchycení a zároveň umožňuje přívod chladící kapaliny vnitřním kanálkem. Pro upínání nástrojů při frézování (fréz) se používá držák s nesamosvorným kuželem ISO 60. Ten zajišťuje přenos velkých sil vzniklých při obrábění, dále zajišťuje přesné 6


usazení nástroje při výměně. Skládá se ze základního kuželového držáku a nástrojového držáku.

Numerické řízení NC řízení řídí pohyby strojů na základě číslicových údajů. Používá se především u výroby geometricky definovatelných výrobků, které jsou popsány výkresem nebo modelem, vytvořeným v návrhovém kreslícím systému CAD. V současné době byl název NC řízení nahrazen názvem CNC řízení, který zohledňuje počítačové řízení. Dnes jde o víceprocesorové systémy s programovatelnými automaty, popřípadě o programovatelný řídící systém (PLC). Pro nastavení polohy (vztah nástroj – obrobek) se používá řízení pomocí NC os. K nejdůležitějším funkcím NC řízení os patří pracovní posuv, rychloposuv, krokové posunutí a nastavení do referenčního bodu. CNC obráběcí stroje používají dvou nebo více os, které jsou řízeny synchronizovaně. U soustruhu jsou řízeny minimálně dvě osy a u frézování minimálně tři osy. U robotů se používá zpravidla šestiosý systém. U frézování může být použit až pětinový systém, kdy ke třem osám posuvu je přidána osa náklonu stolu a otáčení děličky. To umožňuje orientovat nástroj vůči obrobku v libovolném směru.

Vznik a kompenzace chyb při obrábění Dráha TCP (referenčního bodu nástroje) je odvozena od plánovaného tvaru obráběného předmětu. Skutečnost je ovšem taková, že nejde o přesný přenos obrysu předmětu, ale jde o přenos s mnoha korekcemi. Ty jsou nutné z důvodu vzniku mnoha předvídatelných chyb při obrábění. Chyba stoupání závitu vřetena Pro přeměnu otáčivého pohybu pohonu posuvu na přímočarý je celá řada převodů. U těchto převodů vzniká postupná nepřesnost, která se projeví v nepřesnosti nastavení polohy nástroje. Toto je třeba korigovat. Posuv je většinou odměřován na clonovém kole na ose motoru. Vzniklá odchylka od správného nastavení se upravuje pomocí korekční tabulky. Tabulku dodává výrobce, nebo ji lze vytvořit měřením na stroji samotném. Chyba vzniklá deformací stroje Tíhové síly způsobují částečnou deformaci jednotlivých částí stroje. Tyto deformace jsou proměřeny vždy při uvádění stroje do provozu a jsou zapsány do korekční tabulky. Deformace v ohybu může vznikat například u frézky s výložníkem. Zvětšujeli se vyložení nástroje, zvětšuje se velikost ohybu. Pro danou polohu X je tedy vždy v ose Y přidána kompenzační hodnota. 7


Chyba vzniklá teplotou Opět je vytvořena korekční tabulka, která pro danou teplotu upraví korekce souřadnic. Ostatní vznikající chyby Dále vznikají úhlové chyby, kdy nejsou zcela kolmé osy posuvů, chyby při změně směru posuvu (kvadrantová chyba), může vznikat i systematická chyba měření. Všechny tyto chyby jsou dopočítány a zaneseny do korekční tabulky.

Soustavy souřadnic a směry pohybu Každá osa má v souřadnicovém systému pevně dané označení. Toto upravuje norma ISO 841. Souřadnicový systém Zpravidla se používá souřadnicový systém X, Y, Z. Míří-li kladný směr osy X vodorovným směrem vpravo, pak svisle vzhůru míří osa Y a směrem k obsluze pak kladný směr osy Z. Obrobek se považuje za nehybný a vzhledem k obrobku se pohybuje nástroj (např. u frézování je tento pohyb relativní). Jsou-li tyto osy otáčivé, pak směr otáčení se stanoví tak, že prsty pravé ruky uchopí pomyslnou osu tak, že palec ukazuje od středu kartézské soustavy souřadnic a směr prstů označuje směr otáčení. Osy otáčení se značí pro osu X písmenem A, pro osu Y písmenem B a pro osu Z písmenem C. Osy soustruhu V hlavním pracovním vřetenu je upnut rotující obrobek. Soustružnický nůž (či jiný nástroj) vykonává pohyby v osách X a Z. Osa Z je osa hlavního vřetene a směr osy je orientován směrem od sklíčidla. Vzdaluje-li se nástroj od sklíčidla, zvětšuje se hodnota X. Osa Z je pro pohyb nástroje kolmo k ose X. Vzdaluje-li se nástroj v tomto směru od obrobku, zvětšuje se hodnota Z. Osy frézky Stejně jako u soustruhu je osa Z osa hlavního vřetene (tentokrát nástroje) a směřuje směrem od obrobku k nástroji. Vzdaluje-li se obrobek od nástroje, zvětšuje se hodnota Z. Směr osy X a Y je vzhledem k obsluze jiný u horizontální frézky než u frézky vertikální. U horizontální frézky je osa X orientovaná vodorovně doleva od obsluhy a osa Y svisle vzhůru. U vertikální frézky je osa X orientována vodorovně vpravo od obsluhy a osa Y vodorovným směrem od obsluhy. Má-li obráběcí centrum další osy, jsou označeny písmeny U a W. 8


Obsluha CNC strojů CNC řízení stroje Na začátku, po spuštění stroje, se vždy nejprve provádí kontrola NC programu. Teprve po této kontrole se rozběhne CNC řízení stroje. Zobrazí se řídící program, který bude hlásit momentálně probíhající operaci (souřadnice nástroje, druh použitého nástroje, řezné podmínky).

Nastavení režimu Lze nastavit režim kontinuální nebo režim „blok po bloku“. Kontinuální režim představuje nepřetržitý běh programu. Režim „blok po bloku“ provádí jednotlivé operace po jednotlivých blocích.

Havarijní zastavení stroje Při samotném běhu programu a stroje lze okamžitě stroj zastavit tlačítkem „Stop“ (tzv. centralstop). Tím se vypnou veškeré silové části stroje. Po takto provedeném zastavení stroje je nutné provést následnou kontrolu souřadného systému, zda nedošlo k jeho ztrátě.

Režim ručního řízení Stroj lze ovládat též ručně, čehož se využívá především při provádění korekcí nástroje. Pomocí tlačítek na hlavním panelu lze posouvat ručně podélně i příčně nástrojem a volit velikost otáček.

Nulové body a vztažné body Nulový bod (M) je stanoven výrobcem stroje a je to počátek soustavy souřadnic. Tento bod nemůže být měněn, protože se k němu vztahují míry všech odměřovacích systémů. U soustruhů leží na ose vřetena na čelní ploše upínacího vřetena. U frézek je zpravidla nulový bod na rohu levé přední straně stolu (pracovního prostoru). Referenční bod stroje (R) se používá v případě, že stroj nemůže po zapnutí suportem najet do nulového bodu (častý případ). V tomto případě najíždí do jiného – referenčního bodu. Vzdálenost od nulového bodu ve všech osách je známá a zobrazí se na obrazovce po zadání příkazu pro najetí do referenčního bodu a vykonání příkazu. Referenční bod držáku nástroje (T) je pevně stanoven a uložen v paměti CNC systému. Nachází se zpravidla na čelní ploše upínače a ose držáku. 9


Nulový bod obrobku (W) si stanovuje programátor a zpravidla vychází z technického výkresu, což usnadňuje programování. Takto určený nulový bod obrobku pak musí být nastaven posunutím nulového bodu v korekcích. Nulový bod programu (P0) je souřadnice, která je navolena tak, že umožňuje výměnu nástroje, aniž by došlo ke kolizi nástroje a obrobku. Výchozí nulová poloha je totiž nepoužitelná, protože leží uvnitř obrobku. Bod dorazu (A) je bod, který leží v místě, kde osa protíná plochu dorazu. U soustruhu je to průnik osy obrobku a plochy, o kterou se opírá obrobek neobráběnou čelní plochou. Bod nastavení nástroje (E) je souřadnice, vůči které jsou porovnávány hodnoty upnutí nástroje po jeho výměně. Tyto hodnoty jsou následně předávány řídícímu středisku k provedení korekcí. S tímto bodem bývá zpravidla shodný bod upnutí nástroje (N).

Měření a korekce nástrojů Jestliže je při obrábění jednoho druhu obrobku pomocí jednoho programu použito více nástrojů například z důvodu postupného opotřebování, musí být do paměti korekcí při každé výměně uloženy rozměry nového nástroje. Nástroje proto musí být změřeny pomocí snímacího zařízení. Používá se externí měření nástrojů a měření nástrojů ve stroji. Může se použít i nastavení korekcí pomocí vzorového výrobku. Externí odměřování nástroje se provádí mimo stroj. Nástroj je umístěn v držáku nástroje. Pro odměřování se používá speciálních přípravků s optickým snímačem s vláknovým křížem. Přípravek je opatřen adaptérem pro upínání různých druhů držáků. Vzdálenost bodu kontaktu břitu s materiálem (řezný bod – P) od referenčního bodu se automaticky změří. Tato korekce se následně zadá do paměti korekcí nástroje v CNC stroji. Měření nástroje ve stroji se provádí tehdy, jsou-li CNC stroje vybaveny optickým měřícím systémem, který umožňuje odměření nástroje ve stroji. Řezný bod nástroje (P) najede pod vláknový kříž. Hodnota je automaticky přepočtena a uložena do paměti korekcí. Měření nástroje pomocí vzorového výrobku se provádí tak, že se nástrojem najede na podélnou a příčnou plochu výrobku a hodnoty se následně přepočtou a uloží do paměti korekcí.

Obslužný panel Obslužný panel slouží ke komunikaci mezi obsluhou a řídícím systémem stroje. Pomocí něj jsou do řídícího systému vkládány příkazy řídících programů i speciální parametry stroje. Obslužný panel je vybaven displejem a tlačítky. Někdy jsou opatřeny i otočnými knoflíky. Ruční řízení NC stroje je prováděno pomocí 10


jednotlivých tlačítek na obslužném panelu. Pomocí tlačítek mohou být spuštěny ručně všechny funkce stroje. Tlačítka obslužného panelu bývají opatřena grafickými symboly, které označují řídící funkce číslicově řízených strojů. Jsou dány např. normou DIN 55003 a skládají se ze značek základních a doplňujících. Značky se dále dělí na značky pro části stroje a značky pro ovládání stroje. Používané symbolické značky usnadňují orientaci a umožňují překonat problém s jazykovou bariérou.

11


Obslužný program Mikropro Obsluha CNC strojů probíhá v softwarovém prostředí, které se liší podle výrobce. Základní operace jsou však stejné pro všechny typy používaného softwaru. Velmi jednoduchý a nenáročný program pro tvorbu CNC programů a komunikaci s obráběcím strojem je Mikropro.

Mikropro-S (soustružení) Nastavení uživatelských konstant Po spuštění programu Mikropro se objeví základní menu, které umožňuje kromě jiného nastavení uživatelských konstant. Do této nabídky se uživatel dostane po stisknutí klávesy F7. V základní nabídce možností může uživatel ve stanovených mezích měnit potřebné parametry. Může například nastavit automatické číslování jednotlivých bloků NC programu zadáním hodnoty v rozmezí 0 až 100. Při zadání hodnoty 10 bude každý nový řádek číslován s přírustkem 10 (N10, N20, N30…). Uživatel může navolit spuštění automatického testování či nápovědy jednotlivých adres. Automatické testování hlásí chybu u každého chybně zapsaného řádku, přičemž tento problém z větší části odstraní nápověda adres. Uživatel si pak nemusí pamatovat přesný zápis pro každou konkrétní funkci, po zadání G nebo M funkce a po každém tab, je navržena adresa pro zápis (Uživatel zadá N10 G01 a následně jsou mu navrhnuty pro zápis postupně adresy X, Z a F). Dále je možné přednastavit procentní hodnotu pro posuv, rychloposuv, otáčky vřetene a ruční posuv. Tyto hodnoty se zpravidla nastavují na hodnotu 100. Pro výrobu lze nastavit buď režim Continual (plynulý průběh programu) přiřazením čísla 1, Blok po bloku (vždy provedení jen jedné konkrétní operace a čekání na potvrzení k provedení operace další) přiřazením čísla 2 a Úsek po úseku přiřazením čísla 3. Zpravidla je nastavena hodnota 1, protože výrobní proces bývá testován simulací. Pro simulaci, kterou je důležité provézt vždy před použitím programu pro výrobu obrobku z důvodu odstranění závad v programu a tím ochrany stroje, nástroje, obsluhy, je možné nastavit další parametry. Rychlost simulace (zpravidla nastaveno na 100%), nastavení průměru a délky polotovaru pro simulaci či polohu suportu pro simulaci.

12


Korekce nástrojů Jde o jeden z nejdůležitějších úkonů prováděných před započetím výroby. Je nutné ji provézt po každé výměně, upnutí nástroje ve stroji. Do menu pro nastavení korekcí se uživatel dostane stisknutím klávesy F9. Každý nůž má přiřazenou svoji adresu, která začíná písmenem T (tool) a za ním je připsané číslo. V menu je kolonka pro popis, ve které je uvedeno o jaký nástroj se jedná. Například T1 bude mít popis Nůž rohový. Korekce se provádí několika způsoby. Jedním z nich je nastavení pomocí přesně vyrobeného přípravku – obrobku. U něj jsou přesně známy rozměry. Tento obrobek se upne do vřetene a nástrojem se ručním posuvem najede k obrobku. Nejprve k jeho podélné ploše, u které je přesně znám průměr. K tomu slouží příslušná tlačítka na ovládacím panelu, popř. jsou tato tlačítka již součástí ovládacího programu.. Pomůckou může být tenký (např. cigaretový) papírek, který je umístěn mezi obrobkem a najíždějícím nástrojem a se kterým by mělo jít né úplně volně pohybovat. Takto se zjistí aktuálně načtená hodnota. Ta samozřejmě neodpovídá reálnému průměru přípravku – obrobku. Rozdíl je nutné zapsat právě v tabulce „Korekce nástroje“ do sloupce XP. Obdobným způsobem se následně najede nástrojem k čelní ploše, u které je přesně známa vzdálenost od sklíčidla. Opět se zjistí aktuálně načtená hodnota. Rozdíl od skutečné hodnoty se opět zapíše v tabulce „Korekce nástroje“ do sloupce ZP. Vzhledem k tomu, že žádný nástroj nemá dokonalou špičku, je potřeba z důvodu přesného obrábění zadat též poloměr špičky nástroje. Ten se zadá do sloupce R. Tímto způsobem je nutné nastavit korekce u všech používaných a vložených nástrojů. Jiný způsob nastavování korekcí používá například optické sondy, která automaticky danou hodnotu odměřuje. Ta ovšem nebývá standardním vybavením CNC strojů a je nutné si ji pořídit za příplatek.

13


Archiv NC programů Pomocí tlačítka F10 se ze základní nabídky dostane uživatel do archivu NC programů. Základní nabídka zde umožňuje základní práci se soubory – NC programy. Např. nahrávání (F3), vymazávání (F8), přejmenovávání (F6), ukládání (F2), tisk (F5) apod. Máme-li zde již program uložený, vybereme jej a pomocí tlačítka ENTER skočíme do samotného NC programu, kde již můžeme provézt simulaci a následně tímto programem vyrábět.

Editor V okně konkrétního NC programu se v dolní části opět nachází nabídka funkcí a příkazů. V tomto okně můžeme daný program upravovat a opravovat, nebo můžeme v archivu NC programů vytvořit úplně nový soubor a zde následně vytvářet celý nový program. Pro ukládání změn slouží klávesa F2. Pro simulaci slouží funkce F5. Pro vstup do prostředí pro ovládání stroje slouží klávesa F9.

Simulace Po otevření okna simulátoru se ve spodní části objeví nabídka funkcí a příkazů. Pro zastavení simulace slouží klávesa Space, klávesa P umožňuje navolení polotovaru 14


pro provedení simulace, pomocí klávesy Z je možné zvětšovat dané zobrazení (zmenšení již nelze provézt jinak, než opuštěním okna simulace a Editoru), pro nastavení konkrétního nástroje obrábění pro simulaci slouží klávesa T, pomocí tlačítek + a – se nastavuje rychlost simulace. Spouštění simulace v kontinuálním režimu se provádí stiskem tlačítka F2, v režimu Blok po bloku pomocí tlačítka F3, v režimu úsek po úseku pomocí F4.

Před spuštěním simulace, která ukáže jednotlivé kroky obrábění a kde můžeme odhalit závady ve vytvořeném programu (například, že nástroj se rychloposuvem přesouvá na novou pozici přímo přes obrobek), je potřebné nejprve zadat základní rozměry polotovaru (tuto nabídku otevřeme tlačítkem P).

V nabídce se objeví hlášení „Změnit polotovar A/N“. Stiskem klávesy N ponecháme nastavené hodnoty polotovaru, tlačítkem A se otevře okno pro zapsání nového průměru, délky popř. otvoru. Zde zapíšeme hodnoty odpovídající polotovaru používaného pro obrábění v konkrétním NC programu.

15


Samotná simulace se spouští, jak bylo uvedeno, tlačítky F2, F3 nebo F4. Je vhodné použít F3 (blok po bloku), kde máme možnost sledovat průběh simulace obrábění při jednotlivých blocích (řádcích).

Konkrétní probíhající operace naprogramovaná do bloku je ve spodní části obrazovky, kde je zobrazen NC program, zobrazena bílou barvou (ostatní část programu je vyznačena žlutou barvou). Při simulaci je nad osou vidět pohyb nástroje, pod osou pak zůstává zaznamenána jeho trajektorie. V levém horním rohu obrazovky se zobrazuje okamžitá poloha nástroje v souřadném systému X,Y. Pod těmito hodnotami se dále zobrazují pomocné funkce (právě používané otáčky, právě používaný posuv apod.). Pro lepší přehlednost prováděných operací je možné použít zvětšení (Z-Zoom). Pozor – pro zpětné zmenšení je ovšem zapotřebí prováděnou simulaci ukončit, vrátit se do editace programů a opět zpustit simulaci. Lze též nastavit (a to během probíhající simulace) rychlost simulace pomocí tlačítek + a -. Rychlost simulace se zobrazuje v procentech opět v levé části obrazovky.

16


V následujícím obrázku je označen blok N5O. Bude provedena funkce G68, čelní hrubovací cyklus. Nástroj je v pozici pro začátek bloku. Bude se opakovaně pohybovat kolmo k ose polotovaru až do X=-1 a vždy se posune o W=0,5mm. Toto bude prováděno dokud se nedosáhne hodnoty Z=35mm posuvem F=100 mm/min.

Na následujícím obrázku je vidět trajektorie již provedené operace bloku N50.

17


Na spodním obrázku je vidět trajektorie provedené operace bloku označeného N70. Šlo o podélný hrubovací cyklus, kdy nástroj několikrát podélně odebíral materiál do vzdálenosti Z=15. Toto nástroj opakoval až do dosažení průměru X=20 vždy po 2mm na průměr.

Na následujícím obrázku nástroj provedl sražení hrany

Po sražení hrany následoval blok pro výrobu jednoduchého závitu.

18


U simulace následuje vrtací operace daná funkcí G81 do hloubky dané souřadnicí Z=20.

Na závěr následuje odjetí nástroje od obrobku a vypnutí stroje.

19


Mikroprog-F (frézování)

Nastavení uživatelských konstant Po spuštění programu Mikropro se objeví základní menu, které umožňuje kromě jiného nastavení uživatelských konstant. Do této nabídky se uživatel dostane po stisknutí klávesy F7. V základní nabídce možností může uživatel ve stanovených mezích měnit potřebné parametry. Může například, stejně jako u soustružení, nastavit automatické číslování jednotlivých bloků NC programu zadáním hodnoty v rozmezí 0 až 100. Při zadání hodnoty 10 bude každý nový řádek číslován s přírustkem 10 (N10, N20, N30…).

Uživatel může navolit spuštění automatického testování či nápovědy jednotlivých adres. Automatické testování hlásí chybu u každého chybně zapsaného řádku, přičemž tento problém z větší části odstraní nápověda adres. Uživatel si pak nemusí pamatovat přesný zápis pro každou konkrétní funkci (i u frezování se používají funkce s písmene G a F na začátku), po zadání G nebo M funkce a po každém tab, je navržena adresa pro zápis (Uživatel zadá N10 G01 a následně jsou mu navrhnuty pro zápis postupně adresy X, Y, Z a F).

20


Dále je možné přednastavit procentní hodnotu pro posuv, rychloposuv, otáčky vřetene a ruční posuv. Tyto hodnoty se zpravidla nastavují na hodnotu 100. Pro výrobu lze nastavit buď režim Continual (plynulý průběh programu) přiřazením čísla 1, Blok po bloku (vždy provedení jen jedné konkrétní operace a čekání na potvrzení k provedení operace další) přiřazením čísla 2 a Úsek po úseku přiřazením čísla 3. Zpravidla je nastavena hodnota 1, protože výrobní proces bývá testován simulací. Pro simulaci, kterou je důležité provézt vždy před použitím programu pro výrobu obrobku z důvodu odstranění závad v programu a tím ochrany stroje, nástroje, obsluhy, je možné nastavit další parametry. Rychlost simulace (zpravidla nastaveno na 100%, možno volit v rozmezí 10-500%), nastavení šířky, délky a tloušťky polotovaru pro simulaci. Korekce nástrojů Jde o jeden z nejdůležitějších úkonů prováděných před započetím výroby. Je nutné ji provézt po každé výměně, upnutí nástroje ve stroji. Do menu pro nastavení korekcí se uživatel dostane stisknutím klávesy F9. Každý nástroj (fréza, vrták) má přiřazenou svoji adresu, která začíná písmenem T (tool) a za ním je připsané číslo. V menu je kolonka pro popis, ve které je uvedeno o jaký nástroj se jedná. Například T1 bude mít popis fréza1. Korekce se provádí opět několika způsoby. Jedním z nich je nastavení pomocí přesně vyrobeného přípravku – obrobku. U něj jsou přesně známy rozměry. Tento obrobek se upne na stůl frézky a frézou se ručním posuvem najede k obrobku. Nejprve k jeho horní ploše, u které je přesně známa tloušťka. K tomu slouží příslušná tlačítka na ovládacím panelu, popř. jsou tato tlačítka již součástí ovládacího programu. Pomůckou může být tenký (např. cigaretový) papírek, který je umístěn mezi obrobkem a najíždějícím nástrojem a se kterým by mělo jít né úplně volně pohybovat. Takto se zjistí aktuálně načtená hodnota. Ta samozřejmě neodpovídá skutečné tloušťce přípravku – obrobku. Rozdíl je nutné zapsat právě v tabulce „Korekce nástroje“ do sloupce Z. Dále se zadává průměr nástroje D. Je možné zadat korekci poloměru r. Korekce pro osy X a Y se nezadávají. Je nutné pomocí přípravků přesně upnout obrobek ke stolu. Levý přední roh stolu určuje střed soustavy souřadnic X,Y.

21


Tímto způsobem je nutné nastavit korekce u všech používaných a vložených nástrojů. Jiný způsob nastavování korekcí používá například optické sondy, která automaticky danou hodnotu odměřuje. Ta ovšem nebývá standardním vybavením CNC strojů a je nutné si ji pořídit za příplatek.

Archiv NC programů Pomocí tlačítka F10 se ze základní nabídky dostane uživatel do archivu NC programů. Základní nabídka zde umožňuje základní práci se soubory – NC programy. Např. nahrávání (F3), vymazávání (Alt+F8), přejmenovávání (Alt+F6), ukládání (F2), tisk (F5), vytvoření kopie (Alt+F5) apod. Máme-li zde již program uložený, vybereme jej a pomocí tlačítka ENTER skočíme do samotného NC programu, kde již můžeme provézt simulaci a následně tímto programem vyrábět.

Editor V okně konkrétního NC programu se v dolní části opět nachází nabídka funkcí a příkazů. V tomto okně můžeme daný program upravovat a opravovat, nebo můžeme v archivu NC programů vytvořit úplně nový soubor a zde následně vytvářet celý nový program. Pro ukládání změn slouží klávesa F2. Pro simulaci slouží funkce F5. Pro vstup do prostředí pro ovládání stroje slouží klávesa F9. Zpět do Archivu NC 22


programů se uživatel dostane pomocí klávesy ESC. Formát lze provézt tlačítkem F3, test lze provézt přes tlačítko F6.

Simulace Po otevření okna simulátoru se ve spodní části objeví nabídka funkcí a příkazů. Pro zastavení simulace slouží klávesa Space, klávesa P umožňuje navolení polotovaru pro provedení simulace, pomocí klávesy Z je možné zvětšovat dané zobrazení (zmenšení již nelze provézt jinak, než opuštěním okna simulace a Editoru), pro nastavení konkrétního nástroje obrábění pro simulaci slouží klávesa T, pomocí tlačítek + a – se nastavuje rychlost simulace. Spouštění simulace v kontinuálním režimu se provádí stiskem tlačítka F2, v režimu Blok po bloku pomocí tlačítka F3, v režimu úsek po úseku pomocí F4.

Před spuštěním simulace, která ukáže jednotlivé kroky obrábění a kde můžeme odhalit závady ve vytvořeném programu (například, že nástroj se rychloposuvem přesouvá na novou pozici přímo přes obrobek), je potřebné nejprve zadat základní rozměry polotovaru (tuto nabídku otevřeme tlačítkem P). V nabídce se objeví hlášení „Změnit polotovar A/N“. Stiskem klávesy N ponecháme nastavené hodnoty polotovaru, tlačítkem A se otevře okno pro zapsání nového

23


průměru, délky popř. otvoru. Zde zapíšeme hodnoty odpovídající polotovaru používaného pro obrábění v konkrétním NC programu.

Rozhode-li se uživatel změnit rozměry polotovaru, otevře se mu nabídka, kde postupně zadá novou hodnotu pro šířku, délku a tloušťku.

Samotná simulace se spouští, jak bylo uvedeno, tlačítky F2, F3 nebo F4. Je vhodné použít F3 (blok po bloku), kde máme možnost sledovat průběh simulace obrábění při jednotlivých blocích (řádcích). Konkrétní probíhající operace naprogramovaná do bloku je ve spodní části obrazovky, kde je zobrazen NC program, zobrazena bílou barvou (ostatní část programu je vyznačena žlutou barvou). Při simulaci je vidět pohyb nástroje a je zaznamenávána jeho trajektorie. Změní-li nástroj osu Z (například odebírá materiál do určité hloubky na více úběrů), pak je stopa po nástroji vyznačena jinou barvou. V levém horním rohu obrazovky se zobrazuje okamžitá poloha nástroje v souřadném systému X,Y,Z. Pod těmito hodnotami se dále zobrazují pomocné funkce (právě používaný posuv, právě používané otáčky a druh používaného nástroje). Pro lepší přehlednost prováděných operací je možné použít zvětšení (Z-Zoom). Pozor – pro zpětné zmenšení je ovšem zapotřebí prováděnou simulaci ukončit, vrátit se do 24


editace programů a opět zpustit simulaci. Lze též nastavit (a to během probíhající simulace) rychlost simulace pomocí tlačítek + a -. Rychlost simulace se zobrazuje v procentech opět v levé části obrazovky. Za čarou vlevo je zobrazen používaný nástroj ve svislém zobrazení.

Na předchozím obrázku je bíle vyznačen řádek N29. Funkce G3 provede kruhovou interpolaci ze souřadnice X20, Y00, Z00 do souřadnice X40, Y20, Z00. Poloměr R=20mm. Provedená operace je patrná na spodním obrázku. Je zde vidět stopa nástroje. Zaznamenaná „kolečka“ označují trajektorii nástroje provedenou rychloposuvem (příkaz na řádku N19). Plně vybarvená plocha označuje trajektorii nástroje provedenou kruhovou interpolací.

Následuje řádek N39, kde pomocí funkce G1 bude provedena lineární interpolace z místa daného souřadnicemi X40, Y20, Z00 do místa daného souřadnicemi X40, Y40, Z00. Přestože je u řádku N39 zapsaná pouze hodnota Y20, nástroj se dostane do uvedených souřadnic, což je vidět právě na monitoru v pravém horním rohu. To proto, že je zde použito tzv. přírustkové programování.

25


Nástroj nakonec rychloposuvem přejede do souřadnic X00, Y00, Z00. To je opět vidět v pravém horním rohu na obrazovce. V řádku N50 jsou zadány souřadnice X-40, Y-40.

26


Programování CNC strojů Organizace programování Správně zvolená způsob organizace programování má vliv na hospodárnost vyžití NC strojů. Při vytváření programů se rozlišuje vytváření programů během přípravy výroby a vytváření programů přímo v dílně. Při vytváření programů se vychází z informací, které jsou obsaženy ve výkresové dokumentaci. Ta může být vytvořena klasickým způsobem, nebo může být vytvořena v systémech CAD. Některé systémy CAD umožňují na základě takto vytvořených podkladů přímo vytvářet programy pro NC stroje. Mnohdy programování přímo navazuje na CAD systém. Při programování je zapotřebí stanovit, zda bude zachován tradiční technologický postup výroby se standardními nástroji a způsoby upnutí, či bude použit postup pro zcela automatickou výrobu. Bude-li programování probíhat přímo na dílně, je nutné, aby byl řídící systém vybaven programovacím systémem, který umožní obsluze přímé zadávání rozměrů. Nevýhodou dílensky vytvářených programů je jejich přizpůsobení jednomu konkrétnímu stroji. Vhodnější jsou univerzálně koncipované programy. Vytváření programů na dílně (pro konkrétní stroj) omezuje jeho využití. Použití na jiném stroji vyžaduje nejprve převedení na obecný tvar pomocí postprocesoru a následné přizpůsobení pro stroj jiný. Klasické kótování výkresů není vhodné pro přenos údajů do NC programu. Je vhodné používat takové kótování, které umožní snadno odečítat a přenášet hodnoty do používaného souřadnicového systému s daným středem soustavy souřadnic.

Struktura programu Struktura programu pro NC stroj je opět stanovena normou. K rovedení jednoho úkonu potřebuje řídicí systém předat stroji informace o délce, rychlosti posuvu, otáčkách apod. Tyto informace jsou předávány pomocí instrukce (věty). Každá taková instrukce se skládá z jednotlivých „slov“. Slovo instrukce se skládá z adresových písmen a čísel se znaménkem nebo bez znaménka. Adresová písmena: A – otáčení kolem osy X B – otáčení kolem osy Y C – otáčení kolem osy Z D – paměť korekce nástroje E – druhý posuv F – posuv G – způsoby pohybu H – libovolně použitelné I – parametr interpolace nebo stoupání závitu s osou rovnoběžnou s osou X J – parametr interpolace nebo stoupání závitu s osou rovnoběžnou s osou Y K – parametr interpolace nebo stoupání závitu s osou rovnoběžnou s osou Z L – libovolně použitelné M – doplňková funkce N – číslo instrukce 27


O – volně použitelné P – třetí pohyb rovnoběžný s osou X Q – třetí pohyb rovnoběžný s osou Y R – třetí pohyb rovnoběžný s osou Z S – otáčky hlavního vřetena, konstantní řezná rychlost T – nástroj U – druhý pohyb rovnoběžný s osou X V – druhý pohyb rovnoběžný s osou X W – druhý pohyb rovnoběžný s osou Z X – pohyb ve směru osy X Y – pohyb ve směru osy Y Z – pohyb ve směru osy Z Zvláštní znaky: % - začátek programu, nepodmíněné zastavení při znovu nastavení ( - začátek poznámky ) – konec poznámky + - plus - - minus / - počáteční instrukce : - hlavní instrukce

Způsoby programování Programování s pevným formátem – vyžaduje přesné pořadí prováděných operací. Je přehledný a úplný, což znamená, že zde nalezneme opakující se prvky i příkazy. Vše je pečlivě srovnáno. Programování s volným formátem – Všechny adresy a příkazy jsou volně zapisovatelné, nerozhoduje jejich umístění v bloku, není zde povinné číslování bloků. Absolutní programování – u tohoto způsobu programování je programována poloha cílového bodu vždy v absolutních souřadnicích. Vzdálenosti se určují vždy od středu soustavy souřadnic – nulového bodu obrobku W. Známénka se určují podle toho, v jakém kvadrantu se nachází cílový bod. Relativní programování – u tohoto způsobu je programována cesta ze stávající polohy. Souřadnice cílové polohy se vždy vztahuje k souřadnici výchozí polohy. Tohoto způsobu se využívá především při programování cyklů a podprogramů.

Režimy práce řídícího systému Režim Archiv Tento režim je určen pro operace s NC programy jako celky. Většina funkcí odpovídá obdobným manažerům. Nový soubor (program) se zakládá v značení „Nový“.

28


Režim Editor Tento režim je určen pro zapisování a opravy NC programů. NC programy pro obrábění se zapisují v mezinárodně normovaném programovacím kódu, kdy existují pouze určité zvláštnosti podle jednotlivých výrobců systému. Činnost stroje je řízena tzv. přípravnými funkcemi (G funkce), doplňkovými funkcemi (M funkce) a dalšími parametry (nejčastěji souřadnice). Editor je vybaven kromě běžných funkcí i funkcemi, které zápis programu usnadňují (Tab – kurzor přeskočí na další pozici a automaticky se předepíše funkce či parametr, Enter – kurzor přeskočí na nový řádek a zapíše nové číslo řádku) a kontrolními funkcemi, které umožňují odhalení formálních chyb zápisu programu. Při programování musí být dodrženy následující zásady: • Příkazy se zapisují ve stanoveném pořadí. Každý nový příkaz musí být zapsán na novém řádku. Na začátku řádku se zadává adresa N a číslo řádku. • Řádek obsahuje většinou adresu přípravné popř. pomocné funkce a ostatní adresy potřebné pro danou funkci. Pro usnadnění práce je dovoleno používat zkráceného zápisu, kdy se nemusejí znovu zapisovat adresy, které se na následujících řádcích opakují. • Na konec každého řádku nebo na samostatný řádek je dovoleno vkládat textové poznámky, před poznámkou musí ovšem být zapsán středník - ; G - Instrukce určující vlastnosti pohybu – přípravná funkce (Skládá se z písmene G a dvojciferného čísla. Popis pohybu se souřadnicemi cíle tvoří základ geometrické části programu NC stroje. Druhy pohybu a okolnosti realizace: G00 rychloposuv přímo z bodu do bodu G01 posuv s lineární interpolací G02 kruhová interpolace ve směru hodinových ručiček G03 kruhová interpolace proti směru hodinových ručiček G04 prodleva G33 řezání závitů G40 zrušení korekce nástroje G41 korekce dráhy nástroje vlevo G42 korekce dráhy nástroje vpravo G43 kladná korekce dráhy nástroje G44 záporná korekce dráhy nástroje G90 absolutní souřadnice G91 relativní souřadnice G92 Nastavení paměti G94 rychlost posuvu v mm/min G95 posuv na jednu otáčku v mm G96 zadání konstantní řezné rychlosti G97 zrušení G96, zadání otáček v 1/min F – Instrukce udávající parametr posuvu. Skládá se z písmene F a čísla. U frézování je posuv udáván v mm/min, u soustružení pak v mm na otáčku.

29


S – Instrukce udávající otáčky vřetene. Skládá se z písmene S a čísla. Má-li jít o konstantní otáčky, je zapotřebí jej doplnit instrukcí G96. T – Instrukce udávající druh nástroje. Kromě písmene T je doplněno o libovolně stanovené číslo. M – Instrukce doplňkové funkce. Je složena z písmene M a číslem od 00 do 99. U této instrukce se rozlišuje okamžik spuštění a doba trvání funkce. Doplňková funkce může být účinná od počátku instrukce nebo od skončení instrukce. Doplňkové přepínací funkce: M00 – naprogramované zastavení¨ M02 – Konec programu M03 – otáčení vřetene ve směru hodinových ručiček M04 – otáčení vřetene proti směru hodinových ručiček M05 – zastavení vřetene M06 – výměna nástroje M07 – přívod chladící nebo mazací kapaliny M08 – zastavení přívodu chladící nebo mazací kapaliny M30 – konec a reset programu

Simulace Slouží k vizuální kontrole vytvořeného programu. Pro ovládání prostředí simulace jsou připraveny některé funkce. Kursorové šipky SPACE Stop P Polotovar Z Zoom J Jog T Nástroj + - Rychlost N Nový obr F2 Start F3 Start BB F6 Ctrl X F7 Ctrl Y F8 Ctrl Z F9 Reset F 10 Zpět

Ruční polohování nástroje Přerušení simulace. Zadání velikosti polotovaru. Vyvolání rámečku pro označení výřezu. Návrat zpět do základního měřítka stisknutím tlačítek Z a Esc. Změna rychlosti pohybu nástroje při ručním polohování. Simulace ruční výměny nástroje přechodem na další nástroj v tabulce korekce. Zpětný pohyb v tabulce je možný kombinací tlačítek T Shift Nastavení rychlosti simulace. Nové vykreslení polotovaru, vymazání drah pohybu nástroje. Spuštění simulace v kontinuálním běhu. Start simulace v režimu blok po bloku. Vynulování souřadnice osy X. Vynulování souřadnice osy Y. Vynulování souřadnice osy Z. Předčasné ukončení přerušeného programu. Návrat do režimu editace.

30


Číslování řádků Každý řádek při vytváření NC programu musí být označen číslem, které udává danou adresu umístění dané operace. Před každým takovým číslem musí být zapsáno písmeno „N“. To je nutné zpravidla provézt při zapisování prvního řádku programu. Následující řádky jsou již s nabídkou písmena N a číslem vyšším o deset. Toto číslování je záměrné a to proto, že v případě dodatečné potřeby doplnění NC programu o další operace lze stále využít předchozích devět pozic. Příklad zápisu: N10 …. N20 ….

Přípravné a doplňkové funkce Každá funkce je zapisována hned za číslo řádku. Určuje o jaký typ operace půjde. Rozlišujeme dva typy funkcí. Funkce ovládající řezný nástroj konající vedlejší pohyb (u soustružení) začíná vždy písmenem G a jde o tzv. přípravnou funkci. Pro programování hlavního pohybu (u soustružení otáčení vřetene), či volbu nástrojů se používá funkce, která začíná písmenem M a jde o funkci doplňkovou.

31


Funkce používané při NC programování G00 Rychloposuv Používá se pro rychlé přemisťování nástroje v prostoru. Má automaticky přiřazenou nejvyšší hodnotu posuvu. Proto ji nelze použík pro přímé obrábění. Používá se zpravidla pro přejetí nástroje k obrobku, nebo při přenastavení nástroje pro jinou operaci. Ale nelze najíždět přímo k obrobku, protože by došlo k nárazu a poškození nástroje (obzvláště toto hrozí u nepřesných korekcí). Forma zápisu: N10 G00 X45

Z35

Příklad:

X20, Z52 Ø

0

52

N10 G00 X20 Z52 Nástroj najede rychloposuvem na zadanou souřadnici X20; Z52. G01 Lineární interpolace Provede přesun nástroje po přímkové dráze, podobně jako funkce G00, akorát pohyb nástroje je omezen nastavením posuvu pomocí pomocné funkce F. Tuto funkci lze využít pro přesné najetí nástroje k obrobku, nebo např. pro tzv. konturování („začištění obrobených ploch). Forma zápisu: N10 G01 X35 Z25

F100

Příklad: X20, Z18 Ø

0

18 50

32


N10 G01 X20 Z18 F100 Nástroj se posune po přímce do bodu daného souřadnicí X20; Z18 rychlostí 100mm za minutu. G02 Kruhová interpolace doprava (ve směru hodinových ručiček) Tato funkce slouží k výrobě dutých rádiusů. Rádius vyrobí na jeden úběr, proto je vhodná poze pro malé úběry či obrábění velmi měkých materiálů. Forma zápisu: N10 G02 X30

Z20

R5

F100

Příklad:

X20, Z50

Ø

Ø

0

50 55

N10 G02 X20 Z50 R5 F80 Nástroj se kruhovou interpolací přesune rychlostí danou funkcí F z počátečního místa daného souřadnicí X10;Z55 do místa daného souřadnicí X20;Z50 a vytvoří rádius o poloměru 5mm. G03 Kruhová interpolace doleva (proti směru hodinových ručiček) Tato funkce slouží k výrobě vypouklých rádiusů. Rádius vyrobí na jeden úběr, proto je vhodná poze pro malé úběry či obrábění velmi měkých materiálů. Forma zápisu: N10 G03 X30

Z20

R5

F100

Příklad: X20, Z50

Ø

Ø

0

50 55

33


N10 G03 X20 Z50 R5 F80 Nástroj se kruhovou interpolací přesune rychlostí danou funkcí F z počátečního místa daného souřadnicí X10;Z55 do místa daného souřadnicí X20;Z50 a vytvoří vypouklý rádius o poloměru 5mm. G04 Časová prodleva Pomocí hodnoty T se zapisuje čas ve vteřinách na jak dlouho bude pozastaven běh NC programu. Dá se využít při předchozí změně otáček pro jejich ustálení. Forma zápisu: N10 G04 T15 G24 Poloměrové programování Přenastavuje NC program na poloměrové programování. Hodnoty osy X jsou od této funkce uvažovány v poloměrech. Zrušení poloměrového programování a zpětné nastavení na průměrové programování se provede funkcí G90. Forma zápisu: N10 G24 G25 Skok do podprogramu Pomocí této funkce odskočí program do jiné, předepsané části programu. To se předepisuje číslem za písmeno L. Z „podprogramu“ nelze odskočit zpět. „Podprogram“ je potřebné zakončit pomocí příkazu M17. Bez tohoto zakončení bude program hlásit chybu. Funkce M17 vrací zpět do programu o řádek níže, než byl odkaz na „podprogram“. Aby nedošlo k načtení podprogramu až program dojede do místa, kde je zapsán, je nutné před něj zadat funkci M30 Formát zápisu: N10 G25 L50 Příklad: N10 G25 N20 G00 N30 M30 N50 G64 N60 M17

L50 X30

Z60

X20

Z25

U1

F80

G26 Opakující se skok do podprogramu Pomocí této funkce se odskočí do podprogramu, ale na rozdíl od funkce G25 jde o funkce, u které je možné zadat počet opakování. Adresa místa kam má program odskočit se opět zadává číslem za písmeno L a za písmeno J se zadá počet opakování. Tento podprogram je nutné opět zakončit pomocí funkce M17.

34


Formát zápisu: N10 G25 L50

J2

G27 Programový skok Tato funkce umožňuje odskakovat v programu na libovolně zadaný řádek a to v obou směrech. Většinou se používá při vynechání nějaké části programu, která není potřeba při výrobě obdobného výrobku, nebo při sériové výrobě, kdy se odkazuje z konce zpět na začátek programu. Formát zápisu: N10 G27 L50 G29 Textová poznámka Tato funkce slouží pro zápis textové poznámky pro obsluhu stroje, nebo může vysvětlovat princip programu. Tyto textové poznámky nemají vliv na chod programu, lze tedy zapisovat za tuto funkci i příkazy, aniž by byly programem „viděny“. Formát zápisu: N10 G29 Pro hrubovani je mozne pouzit funkci G64 G33 Řezání závitu Funkce slouží pro jednoduchou výrobu závitu. Jsou zde sladěny otáčky s posuvem a na jednu otáčku vřetene se provede předepsané stoupání závitu (na jednu otáčku o hodnotu, která je zadána číslem za písmenem K). Tato funkce je využitelná především při tvorbě podprogramu pro výrobu závitů na válcové nebo kuželové ploše. Formát zápisu: N10 G33 K5 G41 Korekce poloměru špičky vlevo NC program vychází při stanovování parametrů z teoretické špičky nástroje. Skutečný nástroj má ovšem poloměr špičky. Pro přesné obrábění je tedy nutné tuto informaci programu sdělit. To umožňuje funkce G41, která nastavuje korekci poloměru špičky vlevo. G42 Korekce poloměru špičky vpravo NC program vychází při stanovování parametrů z teoretické špičky nástroje. Skutečný nástroj má ovšem poloměr špičky. Pro přesné obrábění je tedy nutné tuto informaci programu sdělit. To umožňuje funkce G42, která nastavuje korekci poloměru špičky vpravo.

35


G40 Zrušení korekce poloměru špičky nástroje Zruší zadání poloměru špičky nástroje, který byl naprogramován funkcí G41 nebo funkcí G42. G54 Absolutní posunutí nulového bodu Nulový bod tato funkce posune do nové pozice vzhledem k nulovému bodu stroje (absolutní nula). Formát zápisu: N10 G54 X15

Z20

Většinou se posouvá pouze v ose Z N10 G54 Z20 G53 Zrušení absolutního posunutí nulového bodu Ruší posunutí zadané funkcí G54 G81 Vrtání Vyvrtá otvor na souřadnici Z posuvem daným funkcí F. Po ukončení operace se vrátí do původní pozice. Formát zápisu: N10 G81 Z15

F60

G85 Vystružování Vystružování je prováděno do hloubky dané souřadnicí Z posuvem F. Po ukončení vystružovací operace se nástroj vrací do výchozí pozice také posuvem F. Formát zápisu: N10 G85 Z20

F50

G90 Nastavení absolutního programování Tato funkce přepne řídící systém do programování v absolutních hodnotách a nastaví program na průměrové programování. Tato funkce je nastavena při každém zapnutí stroje, proto se vynechává. Lze ji použít při přechodu z přírustkového programování zpět do programování absolutního. G91 Přírustkové programování Hodnoty X, Z zadávané po zapsání této funkce budou považovány jako přírustky k posledně uvedeným hodnotám X a Z.

36


G92 Stanovení polohy nástroje Tato funkce přiřadí konkrétní hodnoty souřadnice X a Z aktuální pozici nástroje. Formát zápisu: N10 G92 X90

Z85

G94 Posuv za minutu Nastavuje posuv v mm/min. Tato funkce je nastavena automaticky při spuštění stroje, není ji tedy nutné zadávat. Používá se v případě, že byl posuv nastaven jinou funkce (např. posuv na otáčku). G95 Posuv na otáčku Nastavuje posuv v mm/ot. Vřetene G96 Konstantní řezná rychlost Tato funkce slouží k nastavení konstantní řezné rychlosti. Při změně průměru špičky nástroje se automaticky přepočtou a nastaví hodnoty otáček. Pro zadání této funkce musí být nejdřív roztočeno vřeteno. Tuto funkce automaticky zruší zadání funkce roztočení vřetene, zastavení vřetene, stanovení polohy nástroje, údaj počtu otáček vřetene a reference G97 Údaj počtu otáček vřetene Slouží k zrušení konstantní řezné rychlosti. Formát zápisu: N90 G97 S1000

37


Pevné cykly Do této skupiny patří funkce G64 až G85. Tyto funkce umožňují výrazné zkrácení programu v případě často se opakujících tvarů. Každý pevný cyklus má určeny konkrétní pohyby, které by bylo jinak nutné programovat samostatně pomocí funkcí G0 a G1. Po ukončení cyklu se nástroj vrátí do výchozího bodu. G64 Podélný hrubovací cyklus Tato funkce se používá k postupnému podélnému odebrání většího množství materiálu na válcové ploše. Forma zápisu: N10 G64 X30

Z20

U2

F100

Příklad:

Ø 16

0

Ø 20

X16, Z18

18 50

N10 G64 X16 Z18 U1,5 F80 Nástroj rychlostí danou funkcí F bude opakovat podélný odebírací cyklus vždy s tloušťkou třísky 1,5mm do místa daného souřadnicí Z do doby, než dosáhne průměru 16mm. Poslední tloušťka třísky je dána zbytkovou hodnotou. Po ukončení operace se nástroj vrátí do výchozí polohy. G68 Čelní hrubovací cyklus Tato funkce se používá k postupnému příčnému odebrání většího množství materiálu na čelní ploše. Forma zápisu: N10 G68 X-2

Z30

W2

F100

X0, Z42

Ø 20

Příklad:

0 42 50

38


N40 G68 X00 Z42 W1,5 F80 Nástroj rychlostí danou funkcí F bude opakovat příčný odebírací cyklus vždy s tloušťkou třísky 1,5mm do místa daného souřadnicí X do doby, než dosáhne souřadnice Z=42mm. Poslední tloušťka třísky je dána zbytkovou hodnotou. Po ukončení operace se nástroj vrátí do výchozí polohy.

G66 Zapichovací hrubovací cyklus Tato funkce se používá k postupnému příčnému odebrání většího množství materiálu na válcové ploše. Forma zápisu: N10 G66 X20

Z30

W2

F100

Ø 50

Příklad:

Ø 20

X20, Z30

30 60

N40 G66 X20 Z30 W1,5 F80 Nástroj rychlostí danou funkcí F bude opakovat zapichovací cyklus vždy s tloušťkou třísky 1,5mm do místa daného souřadnicí X do doby, než dosáhne souřadnice Z=42mm. Poslední tloušťka třísky je dána zbytkovou hodnotou. Po ukončení operace se nástroj vrátí do výchozí polohy. G73 Přerušované vrtání Nejde o cyklus v pravém slova smyslu. Podstatou je, že vrták vrtá do určité hloubky, která je dána hodnotou H, zde se posuv vrtáku zastaví na krátkou dobu, která slouží k odlomení třísky. Cyklus se opět opakuje o hodnotu H, dokud nástroj nedosáhne souřadnice Z. Posuv vrtáku je opět zadán funkcí F. Po dosažení souřadnice Z se vrták vrátí do původní pozice. Formát zápisu: N10 G73 Z20

H5

F100

39


G78 Závitovací cyklus Závit je vyráběn na několik úběrů. Velikost hloubky jednoho úběru je dán hodnotou H. Stoupání závitu udává hodnota K. Délka závitu je dána souřadnicí Z a konečná hloubka závitu je dána souřadnicí X. Po dokončení cyklu se nástroj vrací do původní pozice. Formát zápisu: N10 G78 X30

Z20

H0.2 K1.5

G79 Cyklus řezání metrického závitu Tato funkce je podobná funkci G78, rozdíl je v tom, že nastavení na novou třísku neprobíhá pouze v ose X, ale také v ose Y. V ose Y dochází k posunu tak, aby pohyb byl rovnoběžný s boční plochou metrického závitu. Formát zápisu: N10 G79 X30

Z10

H0,3 K2

G82 Hrubovací cyklus kužele Pomocí této funkce se vyrábí kuželové plochy hrubováním. Výsledný povrch není konečný a je třeba jej dokončit jinými funkcemi (např. lineární interpolací). Souřadnice X, Y udávají průměr kužele ve vzdálenější poloze od místa upnutí obrobku. Souřadnice E, R udávají průměr kužele v menší vzdálenosti od místa upnutí. Protože se zpravidla vytváří vnější kužel, který zvětšuje svůj průměr směrem k upnutí obrobku, pak souřadnice Z udává místo nejmenšího průměru kužele X a souřadnice E místo největšího průměru kužele R. Pomocí funkce D se zadává hloubka jednoho úběru. Přídavek na obrábění na čisto je zadán pomocí H. Formát zápisu: N10 G82 X10

Z50

E20

R30

D2

H0,5

G83 Cyklus vrtání s výplachem Tato funkce je podobná funkci G73 (přerušované vrtání). Nástroj se ale vždy po dosažení hodnoty H vrátí na začátek pomocí rychloposuvu a opět najíždí do místa, kde vrtání přerušil. Tento cyklus se opakuje, až dosáhne požadované hloubky danou souřadnicí Z. Na konci se nástroj vrací do původní pozice. Tato funkce se používa pro vrtání velmi hlubokých otvorů. Formát zápisu: N10 G83 Z25

H05

F60

40


Pomocné funkce M00 Programový stop Přeruší vykonání programu na neurčenou dobu. Chceme-li v programu pokračovat, tak musíme program znovu spustit z ovládacího panelu. M03 Otáčky vřetene do prava Tato funkce roztočí vřeteno ve směru hodinových ručiček otáčkami, které jsou dány funkcí S. Formát zápisu: N10 M03 S1000 M04 Otáčky vřetene do leva Tato funkce roztočí vřeteno proti směru hodinových ručiček otáčkami, které jsou dány funkcí S. Formát zápisu: N10 M04 S1000 M05 Programový stop Zastaví otáčení vřetene a zruší konstantní řeznou rychlost (je-li nastavena). M06 Výměna nástroje Funkce zajistí výměnu nástroje ze zásobníku nástrojů. Druh (pořadí) nástroje udává adresa T. Hodnoty X a Z udávají korekci nástroje. Formát zápisu: N10 M06 X20

Z30

T1

M08 Zapnutí chlazení Spustí oběh chladící kapaliny a začne chlazení v místě řezu. M09 Vypnutí chlazení Vypne chladící oběh. M17 Návrat z podprogramu Tato funkce ukončí podprogram a vrací se pod řádek, který podprogram vyvolal.

41


M20 Upevnění pinoly Upevní pinolu koníku. M21 Uvolnění pinoly Uvolní pinolu koníku. M30 Konec programu Tato funkce ukončí program a systém vrací do režimu CNC editoru. Následně můžeme rozhodnout o opětovném zpuštění programu. M99 Definice posuvu Tato funkce umožňuje předdefinovat posuv F. Formát zápisu: N10 M99 F100

42

Učební text Obsluha CNC strojů

Recommend Documents