Příprava NC programů pro stroje s více vřeteny a nástrojovými hlavami pomocí CAD/CAM software
Seriál „Příklady z programování v CAD/CAM pro soustružnicko-frézovací stroje“ v rámci akademie CNC obrábění nabízí v deseti lekcích teorii i praxi práce s CAD/CAM pro soustružnicko-frézovací stroje. V rámci akademie CNC obrábění je po registraci (www.t-support.cz/registrace, do poznámky: akademie CNC obrábění) pro vás „studenty“ k dispozici zápůjčka CAD/CAM GibbsCAM zdarma, přístup k instalačním souborům, manuálům a tutoriálům i přístup k videokurzům. Lekce jsou rozděleny tematicky na CAM soustružení; CAM osa C, naháněné nástroje; CAM osa Y, naháněné nástroje; CAM protivřeteno, možnosti a podpora; CAM šikmé vrtání s úhlovými držáky. V této a v příští lekci se s kolegou Jiřím Härtlem zaměřujeme na přípravu NC programů pro Multifunkční stroje (MTM), tedy pro stroje s více vřeteny a nástrojovými hlavami pomocí CAD/CAM softwaru na externím počítači a jeho výstupu.
V dnešní lekci přidáváme k soustružení a k naháněným nástrojům na soustružnicko-frézovacích strojích i více vřeten a nástrojových hlav a také pomocné operace, jako je např. automatizace. Tím zkompletujeme přípravu NC programů pro CNC soustružnické stroje pomocí CAD/CAM softwaru (CAM = PPV, počítačem podporovaná výroba) na externím počítači. Po jeho přehrání do CNC kovoobráběcího stroje následuje seřízení výroby.
V praxi většinou pracujeme s multifunkčními stroji typu MTM 1, MTM 2 a MTM 3, tedy stroji s CNC řídicím systémem, který v daném okamžiku dokáže řídit jeden, dva anebo tři paralelně běžící NC programy.
Jedná se např. o víceosé soustruhy nebo CNC dlouhotočné soustružnické automaty. Počet vřeten, nástrojových hlav a os, definovaných v systému, není omezen.
PROČ TERMÍN „MULTIFUNKČNÍ OBRÁBĚNÍ“?
Standardní dvouosé soustruhy a tříosé frézky dělají jednu věc v jednom okamžiku. Aby bylo možné vykonávat najednou více než jednu operaci v jednom okamžiku, musí být nastavení těchto stávajících strojů změněno. Multifunkční stroje mohou vykonávat více než jednu obráběcí operaci najednou včetně mezioperačních kroků, jako jsou podání tyče materiálu, lunety, transfer, vyjmutí obrobku ze stroje, a to bez jakéhokoli zásahu obsluhy.
ROZHRANÍ PRO PŘÍPRAVU NC PROGRAMŮ PRO MULTIFUNKČNÍ STROJE
Položky, které jsou pro rozhraní multifunkčního obrábění jedinečné, zahrnují dvě tlačítka navíc v liště příkazů, Seznam Stanic součásti (vřetena) a Dialog Řízení synchronizace. V pracovním prostoru je zobrazeno několik vřeten.
Navíc jsou zde dílčí změny v dialogu Dokument nastavení. V dialogu Nástroje přibyl nový typ nástroje Pomocný nástroj. V nabídce procesů přibyl Pomocný proces obrábění, díky kterému můžeme programovat mezioperační kroky (podání, lunety, transfer atd.).
LIŠTA PŘÍKAZŮ
Dialog Dokument nastavení
Při vytváření součásti Multifunkčního obrábění je dialog Dokument nastavení upraven, aby umožnil nastavení více vřeten a Skupin Nástrojů. Nastavení každého vřetena je přístupné přes tlačítko, které přepíná mezi dostupnými vřeteny. Každé dostupné vřeteno má vlastní nastavení rozměru Počátečního polotovaru a jeho stavu a rovněž tak nastavení dostupných Skupin Nástrojů.
DALŠÍ POLOŽKY LIŠTY PŘÍKAZŮ
Základna Součásti
Modul Multifunkčního obrábění rozšiřuje standardní rozhraní CAD/CAM GibbsCAM a Pracovní prostor tak, aby umožňoval použít neomezené množství vřeten. Každé vřeteno má číslo, typ a další parametry nezbytné pro plný popis vřetena v závislosti na jeho typu. Jakmile je ve vřetenu součást, lze na něm provádět všechny obráběcí operace (v rámci Skupiny Nástrojů a definovaných nástrojových omezení). Systém ovládá více pracovních kusů obráběných na různých vřetenech pomocí skupiny pomocných operací upnutí-přesunu-vyjmutí. Počet dostupných vřeten je definován výběrem stroje a jeho Dokumentem definice stroje – MDD. Řízení synchronizace Dialog Řízení synchronizace lze otevřít kliknutím na tlačítko Řízení synchronizace na liště Příkazů. Zobrazuje všechny operace ve formátu provozních časů, včetně doby výměn nástrojů, a uživateli umožňuje synchronizovat obrábění nástrojovými hlavami na určitém vřetenu. To umožní uživateli definovat souběžné vykonávání operací na vnitřním a vnějším průměru nebo zabezpečit, že se dvě nástrojové hlavy při přesunu do pozice nedostanou do kolize.
Vícenásobné skupiny nástrojů
„Skupina Nástroje“ je označení pro nástrojovou hlavu, zásobník nebo suport. Souběžné obrábění na multifunkčních centrech – MTM – rozšiřuje základní funkce CAD/CAM GibbsCAM o možnost programovat při obrábění chování více Skupin Nástrojů najednou pro součást ve stejném vřetenu nebo v různých vřetenech. Každá obráběcí operace je programována pro jedno vřeteno se skupinou nástrojů a souběžné operace (operace, které probíhají na stroji zároveň) jsou řízeny pomocí funkce Řízení synchronizace. Počet dostupných Skupin Nástrojů je definován v MDD a nastaven v dialogu Tabulka nastavení.
Dialog Nástroje
Dialogy nástrojů obsahují rozbalovací menu pro volbu Skupiny Nástrojů, která obsahuje nástroj a polohy ve Skupině nástrojů. Kromě toho je zde nástroj nového typu, Pomocný nástroj.
Další údaje v ikonách
Ikona nástroje nyní zobrazuje Skupinu Nástrojů, v které se nachází, a také pozici nástroje ve Skupině Nástroje. Ikona procesu zobrazuje také Skupinu Nástrojů a pozici a navíc použité vřeteno. Ikona Operace zobrazuje číslo Kanálu, pozici nástroje a také použité vřeteno.
Procesy lišty obrábění
Lišta obrábění je doplněna o další položku, o Pomocný proces. Pomocné procesy vytvářejí neobrábějící operace, jako je například upnutí a vyjmutí z vřetena, návrat protivřetena a najetí a vyjetí koníku z pozice. Některé Pomocné procesy vyžadují přiřazení nástroje k procesu, například Pomocný nástroj, Doraz.
Systémové Pomocné procesy jsou def inovány a obsaženy v tzv. VMM (Virtual Motion Macro), v souboru, který obstarává spojení mezi MDD a Postprocesorem pro začlenění uživatelských pomocných operací do přípravy komplexních NC programů. Každý multifunkční MTM stroj má své MDD a jemu odpovídající VMM, ze kterých vychází postprocesor.
Ovládání Simulace
Lišta Ovládání Simulace může zobrazit čas obrábění a také čísla operací v konkrétních kanálech.
Nastavení geometrie a souřadnicové systémy CS
Pro součástky, které se obrábějí na více vřetenech, musí být pro každé vřeteno nastavena geometrie. Každé vřeteno má vlastní skupinu souřadnicových systémů, které definují primární pracovní roviny. Můžeme pracovat jak s drátovou geometrií, tak i s 3D daty těles a ploch. Pravidlem je, že geometrie musí být vždy správně polohována relativně vzhledem k vřetenu, na kterém bude použita. Toho lze nejlépe dosáhnout použitím souřadnicového systému, který je přiřazen k danému vřetenu.
O autorovi:
Vlastimil Staněk
vstanek@t-support.cz
Od roku 1997 se potkávám s výrobami, kde je CNC technologie základem. V roce 1997 jsem se setkal i s CAD/CAM GibbsCAM a očaroval mě. Od roku 2003 se společně s kolegy v technology-support, s. r. o., snažíme být dobrými přáteli na telefonu.
15minutový podrobný videokurz detailně popisující přípravu NC programů pro stroje MTM, tedy pro stroje s více vřeteny a nástrojovými hlavami, najdete na domovském webu Akademie CNC obrábění, Technický týdeník, nebo po registraci na stránkách www.t-support.cz/registrace. Chcete si to sami zkusit? Registrujte se a do poznámky napište „akademie CNC obrábění“. Začněte sami, a budete-li chtít konzultovat, jsme vám k dispozici.