Výběr vhodného CNC obráběcího stroje
Možná jste již sami několikrát vyslechli tvrzení
typu: "Kupuji si obráběcí stroj proto, abych na něm
obráběl. Kdybych chtěl něco měřit, koupím si stroj
měřicí", nebo "měřením ztrácím drahocenný strojní
čas a kromě toho, měřit se má mimo stroj," případně
"měřicí sondy jsou jen takový módní přívěšek."
Ano, podobné názory se v praxi vyskytují. Podívejme
se proto podrobněji na otázku: Proč vlastně
měřit na obráběcím stroji?
USTAVENÍ OBROBKU BĚHEM 20 SEKUND
Možná to znáte sami. V dílně stojí nový CNC
obráběcí stroj, technolog právě v CAM systému
dokončil NC program, nahrál jej do paměti řídicího
systému a operátor upíná první obrobek ze série
nebo ustavuje upínací přípravek.
Na scéně se objevují hodinky nebo jinak řečeno
číselníkový úchylkoměr. Začíná sekvence přejezdů,
doklepávání, dotahování a natáčení, která je po kratší
či delší době korunována úspěchem. Všechno je
ve stovce. Samozřejmě, praxe dělá z operátora stroje
umělce, který dokáže zázraky na počkání. Zkuste
ale požadovat stejně přesné a stejně rychlé ustavení
obrobku od nového operátora, který žádnou praxi
nemá! To je okamžik, kdy měřicí sondy ukazují svoje
nejsilnější stránky. Počítejte se mnou: 1 s vložení
sondy ze zásobníku do vřetene, 10 s najetí ručním
kolečkem k obrobku, 3 s sejmutí bodu, 3 s přejetí k
dalšímu bodu a 3 s sejmutí druhého bodu, zlomek
sekundy automatické natočení souřadného systému
stroje. Každý den stejně a pořád stejně přesně. Bez
ohledu na to jak dlouhou praxi má operátor stroje.
SEŘÍZENÍ NÁSTROJŮ
Obrobek je pevně upnutý, zbývá připravit nástroje.
Zkušený frézař si nalízne nebo naškrábne, popřípadě
odměří délku nástroje na Johansonku. Ale chtějte
tohle naprogramovat v CAM systému! Představte si
tento postup: všechny nástroje vložím do zásobníku,
do tabulky nástrojů zapíšu přibližné údaje o délce a
průměru nástroje v milimetrech, spustím cyklus
měření nástrojů. Měření jednoho nástroje je otázkou
asi 15 s. Zkontrolování všech nástrojů v zásobníku o
24 místech tedy trvá 360 s, to je 6 min včetně automatického
přepsání hodnot v tabulce korekcí. Opět
bez ohledu na to, jak zkušený je operátor stroje.
OBRÁBĚNÍ ODLITKU
Práce s odlitkem ze šedé litiny je velmi častá úloha.
Velikost přídavku na obrábění se může pohybovat
kolem 3 až 5 mm. Rozdíl ve velikosti přídavku
může činit i jednu hrubovací třísku. Proč by měl
nástroj jezdit neproduktivně ve vzduchu nad odlitkem?
Změřme skutečnou velikost přídavku hned
na začátku cyklu. Pokud je zjištěný přídavek malý,
program může automaticky začít obrábět až druhou
třískou. Vždyť řídicí systém je počítač, tak proč ho
nevyužít!
KONTROLA DOKONČENÍ PŘEDCHOZÍ
OPERACE
Typickým příkladem jsou malé závitové otvory.
Představme si obrobek se 6 závitovými otvory M4.
Zalomení vrtáku v některém z otvorů způsobí zničení
závitníku a třeba poškození závitovacího pouzdra
nebo obrobku. Změřením délky nástroje pomocí
nástrojové sondy nebo změřením hloubky posledního
z otvorů lze zjistit, zda během vrtání nedošlo k
poškození nástroje.
KONTROLA OPOTŘEBENÍ NÁSTROJE
Zařazením nástrojové sondy do cyklu obrábění lze
snadno zjistit velikost opotřebení nástroje. Ale nejen
to, opotřebení lze korigovat! Naměřená hodnota se
automaticky zapíše do tabulky korekcí a obrobky
jsou jeden jako druhý. Pokud velikost opotřebení
překročí stanovenou mez, systém vyvolá sesterský
nástroj nebo zastaví stroj a signalizuje poruchu.
Opotřebení nástroje lze zjistit nepřímo měřením
obrobku. Záleží jen na schopnostech technologa.
PROMĚŘENÍ HOTOVÉHO DÍLCE
Výše uvedené příklady jsou nejčastějšími způsoby
využití měřicích sond. Přesto je měření dílce
přímo na obráběcím stroji poměrně využívanou
metodou. Pokud odepnete obrobek ze stroje, převezete
jej do měrového střediska a zjistíte, že něco
není v pořádku, nikdy už jej neupnete stejným
způsobem. Měření na stroji podstatně zvyšuje
pravděpodobnost, že výsledek z měrového střediska
bude v pořádku. Některé dílce jsou navíc
tak rozměrné, že neexistuje zařízení, kde je lze
přeměřit. V těchto případech je měření na obráběcím
stroji jedinou možností.
PROČ TEDY MĚŘIT?
Měřicí sondy představují při pořízení CNC stroje
investici v řádu jednotek procent ceny stroje. Tato
investice se však vrací typicky již do 10 měsíců od
pořízení! Vložené prostředky se vracejí zejména
díky vyššímu využití stroje. Prostoje vznikající při
seřizování se snižují až o 30 %. Seřízení je přesnější,
opakovatelné a nezávislé na lidském faktoru.
Využití sond pro kontrolu průběhu procesu obrábění
napomáhá zavedení vícestrojové obsluhy. Použití
sond navíc snižuje závislost firmy na klíčových
jedincích.
Více informací o sondách, ale i výpočet návratnosti
investice do měřicích systémů získáte na
adrese czech@renishaw.com nebo na stránkách
www.renishaw.cz. Archiv tohoto seriálu a setříděné
www odkazy zmiňované v textu najdete na
adrese www.gibbscam.cz/cncprogramovani
Série článků navazuje na soutěž Nejlepší programátor
CNC strojů 2005, na kategorii Začátečník,
kde měli účastníci možnost zcela zdarma
proniknout do tajů práce s CNC obráběcími stroji,
ručního NC programování a práce s CAM software.
V roce 2006 je možné se opět do soutěže
přihlásit, více informací hledejte na stránkách
Technického týdeníku.
