Témata
Reklama

Interaktivní programování CNC strojů

Proces obrábění není zdaleka tak jednoduchý, jak se v mnoha případech jeví. Současné obráběcí stroje jsou obvykle vybaveny pro volbu několika způsobů přípravy programů. Dialogový způsob programování má stále svou nezastupitelnou pozici.

Ondřej Svoboda

Jednatel a spolumajitel společnosti Misan. Vystudoval čtyřleté gymnázium. Z mimoškolních aktivit se věnoval prakticky denně sportu. Po ukončení doktorského studia na ČVUT a nástupu do zaměstnání si dálkovou formou doplnil vzdělání v elektrotechnice (výuční list) z důvodu získání oprávnění pracovat samostatně na zařízeních pod napětím (vyhláška 50). Jeho volba padla na Strojní fakultu ČVUT, specializaci „výrobní stroje a zařízení“. Po ukončení doktorského studia spojeného se zaměstnaneckým poměrem ve Výzkumném centru pro strojírenskou výrobní techniku a technologii RCMT na Fakultě strojní ČVUT v Praze pracoval po dobu jednoho roku ve výrobním závodě jednoho z japonských výrobců obráběcích strojů v Anglii. Poté přišel do rodinné firmy Misan, kterou jeho otec spoluzakládal. Věří, že směřování jeho firmy najde pozitivní odezvu v českém průmyslu, jehož budoucnost vidí právě v zaměření na složité a přesné výrobky vyráběné s nejvyšší produktivitou. 

Vývoj nových řídicích systémů musí respektovat optimální využití stroje v nejrůznějších prostředích. Volbu optimálního způsobu přípravy programů ovlivňuje řada faktorů. Rozdílné jsou přístupy ke způsobům programování podle velikosti uživatelské společnosti, svou roli hraje i velikost dávky ve výrobě, složitost součástí, jejich materiál a neposledním důležitým faktorem je i organizace přípravy výroby, rozdílná od podniku k podniku. U jednotlivých výrobců obráběcích strojů, a to především u těch největších, nelze opominout ani vliv módních a marketingových vln na vzhled i vybavenost řídicích systémů. Mnozí výrobci nabízejí různé řídicí systémy pro různé periody stavu světového hospodářství. V dobách recesí jsou v nabídce stroje bez anebo s omezenými komunikačními možnostmi, zejména pro low cost typy strojů, a v době, kdy se opět zvýší poptávka po složitějších výrobních zařízeních, pokračují ve vývoji řídicích systémů s nejvyšším vybavením tak, aby si uživatel mohl sám vytvářet anebo stahovat nejrůznější nadstavbové aplikace.

Zvláštní pozici mezi největšími výrobci obráběcích strojů pak zaujímá japonská společnost Okuma, která si veškeré komponenty vyvíjí a vyrábí sama. Na vývoj tak nemají vliv snahy velkých výrobců řídicích systémů vytvořit řídicí systém univerzálního typu, který si pak příslušný výrobce obráběcího stroje přizpůsobuje svým specifickým podmínkám práce toho kterého stroje.

Reklama
Reklama
Reklama

Interaktivní program IGF

Z hlediska způsobu přípravy programů to však nemá zásadní vliv, kromě rozlišení tří modifikací systémů (OSP-P300L pro soustruhy, OSP-P300M pro obráběcí centra a OSP-P300S pro víceúčelové stroje), které se liší i způsobem zadávání výchozích operací. Současné trendy vývoje nových strojů, kdy je skutečně obtížné zařadit je do typu podle dosavadních zvyklostí, vyžadují flexibilitu i v programování. Frézování, vrtání a závitování na soustruzích a soustružení na obráběcích centrech je již léta běžné. Všechny stroje však mohou přijímat anebo vytvářet programy v ISO kódech a stejně tak vytvářet programy pomocí vestavěného softwaru pro interaktivní vytváření programů a ty používat buď přímo, nebo ve formě ISO programu po jejich transformaci přímo na stroji. Aby ani to nebylo dost, vznikají nové procesy kombinující oba základní způsoby obrábění, jako jsou soustružení s frézováním, soustružení více osami, vyvrtávání interpolací více os a další. Kombinace programu vytvořením podstatné části interaktivním programem IGF a po jeho transformaci do ISO programu jej doplnit okopírovanými procesy speciálního obrábění (například ozubení).
Poslední verzí je IGF One Touch, umožňující vytvoření kompletního programu automatickým přiřazením technologie. Může pracovat i s modelem přeneseným do systému v některém ze standardních formátů (DXF, IGES). Příprava programu se tak výrazně zkracuje a minimalizuje možnou chybu programátora nebo obsluhy.

Program z IGF načtený do operační paměti

Simulace obrábění v IGF

Vytváření nových programů

Celková „otevřenost“ řídicích systémů Okuma OSP-P300 je přenesena i do filozofie interaktivního vytváření nových programů pomocí Okuma One Touch IGF. Mezi jeho přednosti pro aplikaci na systémech OSP-P300L (soustružnická centra) patří databáze předdefinovaných nástrojů, technologický procesor, který mj. obsahuje řezné podmínky předdefinované podle materiálu obrobku, materiálu nástroje a typu procesu nebo možnost výpočtu neznámých souřadnic z jiných geometrických hodnot (úhel, tečna, …). Pomocí tohoto systému také lze naprogramovat soustružení pod osou obrobku (záporné souřadnice průměru), rychlou změnu strategie pohybu nástroje, např. hrubovací cyklus na dokončovací cyklus a opačně nebo směr pohybu nástroje bez nutnosti přepisování geometrie do jiného směru. Systém dále zvládá simulaci obrábění s odběrem materiálu vč. výsledného času obrábění. Lze také zadávat procesy v ISO do programů zhotovených v IGF (proměnné, cykly, …), integrovat sofistikované funkce v IGF – NAVI, přetěžovací detektor apod., spustit cyklus přímo z dialogu nebo vygenerovat program do ISO kódu.

Simulace obrábění ve 3D s časovou studií

Volba nástroje

Volba poháněného nástroje

Obdobně je tomu i u vytváření programů pro obráběcí centra a víceúčelové stroje. Pomocí systému IGF lze vytvořit program volbou z předdefinovaných způsobů obrábění, např. čelo, kapsa, ostrov, kontura, drážka, bodové obráběcí operace vrtání, závitování, vystružování, vyvrtávání, frézování otvorů, frézování závitů – vždy s automatickým určením sady potřebných nástrojů. Vytvořit vlastní sady nástrojů pro obrobení otvorů, tzv. User hole, nebo vkládat proces obsahující ISO kód mezi ostatní procesy dialogu. Mnozí uživatelé jistě ocení možnost vytvoření kontury pomocí integrovaného CAD, vícenásobné tvary ostrovů, kopírování tvarů, grafickou 3D simulaci obrábění. Snadno se nastaví řezné podmínky a ostatní parametry řezu a lze je manuálně měnit – příjezdy a odjezdy do místa řezu nebo překrytí dráhy řezu. K dispozici je několik způsobů pohybu nástroje na hloubku třísky, tři délkové a průměrové korekce pro jeden nástroj a volba způsobů odebírání přídavku v kapsách nebo na ostrovech. Užitečnou funkcí je přepínání pro sousledné a nesousledné frézování.
Dialogové programování Okuma IGF je velice jednoduché, intuitivní a bezpečné a nachází své uplatnění u menších zakázkových výrob, kterým se nevyplatí zakoupení nákladného CAD/CAM systému.

Misan

Ondřej Svoboda

o.svoboda@misan.cz

www.misan.cz

Reklama
Související články
Nástroje v rámci čtvrté průmyslové revoluce

Abychom mohli vyrábět součásti hospodárně, je potřebné rozšířit proces o výměnu informací. Důležitou roli při tom hraje management nástrojů, neboť pokud chybí nástroj, výroba stojí.

Je zaškrabávání nezastupitelná metoda?

V minulém vydání jsme uvedli 1. díl pohledu do minulosti i současnosti řemeslné výroby obráběcích strojů. Nyní vám přinášíme pokračování tohoto článku o unikátní metodě – technologii zaškrabávání.

Inovace na obou stranách výrobního sortimentu

Svislá dvoustojanová centra řady Genos prošla inovací technických parametrů, a to konkrétně u modelů M560R-V a M460R-VE. Současně zavádí firma Okuma i nové obslužné a komunikační rozhraní Okuma Suite do řídicích systémů svých sofistikovaných modelů. Inovace přicházejí z obou stran výrobního sortimentu – u standardních tříosých center i u vícerých víceúčelových strojů pro náročné aplikace.

Související články
CNC řízení pro rychlostní a multifunkční obrábění

Výsledek obráběcího procesu v parametrech přesnost/rychlost/povrch je dán mnoha faktory na straně stroje, nástrojů, způsobu programování a upínání, přičemž může existovat i více cest k jednomu stanovenému cíli. V tomto článku bychom se chtěli zaměřit na CNC řídicí systém, který je dnes bezpochyby podstatnou a nenahraditelnou složkou tohoto procesu. Řídicím systémem přitom většinou rozumíme jak vlastní řídicí počítač, tak i pohony os a vřeten a systémy odměřování polohy.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Virtuální stroj pomáhá vyhnout se poškození

Kolize během obrábění jsou vždy nákladnou záležitosti. Tím, jak se výroba vybavuje stále vyšší úrovní automatizace a s rozšiřováním aplikací internetu věcí (IIoT) nabývá prevence chyb na složitosti i časové náročnosti. Japonský výrobce CNC strojů Okuma , který si jako jediný na světě vyrábí veškeré klíčové komponenty obráběcích strojů sám, vyvinul digitální řešení, které slouží k přípravě, simulaci a otestování celého procesu obrábění před jeho zahájením. Během vlastního obrábění provádí systém Collision Avoidance Systém (CAS) velmi přesnou virtuální simulaci s předstihem v řádu milisekund před vlastním řezáním. Jakékoli kolize, které by mohly nastat, jsou tak zablokovány předtím, než mohou způsobit vážná poškození - šetříc čas a peníze provozovatele stroje.

Digitalizujeme svět obrábění

Digitalizace v oblasti obráběcích strojů je poměrně nový fenomén. Svět digitalizace se stává svébytným ekosystémem a Siemens jako jediný má pro jeho vytvoření a fungování potřebnou škálu nástrojů – od simulačních programů pro plánování a virtuální zprovoznění strojů, výrobků i procesů přes řídicí systémy a další prvky průmyslové automatizace po monitoring a sběr dat, cloudová úložiště i manažerské nadřazené systémy. Jaké výhody digitalizace přináší, ukázal Siemens na letošním Mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně mimo jiné také na prototypu multifunkčního obráběcího centra MCU450 společnosti Kovosvit MAS.

Větší řádkování při obrábění načisto

Při použití fréz s optimálně zakřiveným břitem pro frézování vnějších povrchů je možné časy na dokončovací obrábění značně snížit. Docílit toho lze vzájemnou souhrou stroje, nástroje a softwaru, jak ukazuje následující příklad.

Simulací ke zlepšení efektu mazání a chlazení

Optimalizace třískového obrábění moderní metodou simulace strategie mazání a chlazení je dnes podrobena systematickému výzkumu. Použitím simulace procesu třískového obrábění a simulace proudění chladicího média se značně sníží náklady na výzkum a vývoj.

Zubní náhrady aneb strojírenství i v dentálním průmyslu

Zubní náhrady se vyrábějí již od dob egyptských faraonů téměř stejným způsobem. Pouze materiály a metody se za tu dobu vyvinuly na úroveň 21. století.

Software MSP - dva nástroje k bezchybné výrobě na 5osých centrech

V jednom z předchozích článků jsme se zabývali obslužným SW pro spínací dotekové měřicí sondy. Ukázali jsme, že běžná měřicí doteková sonda je vlastně jenom opakovatelný spínač a že použitelný výsledek nám dá až software v řídicím systému. Ať už pracujeme s makroprogramy přímo v paměti CNC nebo tvoříme vlastní cykly na úrovni CAD, výsledkem jednoho měření je obvykle údaj o jednom geometrickém prvku, maximálně vztah několika prvků (nový počátek nebo úhel natočení obrobkových souřadnic, průměr a osa díry, šířka drážky apod.). Také obslužný software skenovací sondy, která obvykle sbírá mnohem větší množství bodů než sondy spínací, většinou směřuje k hodnocení daného prvku nebo pravidelného geometrického tvaru.

Úspěch webových aplikací

Průmyslové organizace potřebují silnou digitální strategii, která bude splňovat online očekávání technicky erudovaných zákazníků.

Chytré stroje přivádějí továrny k životu

Bezpečné balicí stroje připojené k Ethernetu zvyšují produktivitu, zlepšují flexibilitu, snižují komplexnost konstrukce a řeší problémy pracovníků v provozu.

Nanovlákenná membrána v oknech ochrání stroje i pracovníky

Zatímco o smogu v ulicích se vedou časté debaty, znečištěný vzduch v interiéru patří k opomíjeným tématům. A to i přesto, že podle Světové zdravotnické organizace stojí život 4,3 milionu lidí ročně a v průmyslových objektech ohrožuje jak zdraví pracovníků, tak samotný provoz. Díky rozvoji moderních technologií nyní interiér účinně ochrání nanovlákenná okenní membrána.

Na cestě ke zrození stroje, část 3:
Cenová nabídka

Série deseti článků, jejichž autorem je konstruktér Michal Rosecký, popisuje proces výroby obráběcího stroje. Krok po kroku nás provází tímto náročným procesem, na jehož závěru je po stránce vývoje a výroby rentabilní moderní výrobní zařízení s inovativními prvky, o které trh projeví zájem a po uvedení do provozu přinese zákazníkovi deklarovanou profitabilitu, technické parametry a návratnost investic.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit