V rámci dnešního informativního příkladu je pozornost nejprve zaměřena na další skupinku užitečných přípravných funkcí řídicího systému Sinumerik 840D, jejichž znalost je vhodná především při NC programování frézování podél 2D konturových křivek charakterizujících tvar obrobku. Jde o funkce pro tzv. měkké najíždění a odjíždění, které umožňují plynulé tangenciální polohování řezného nástroje ke konturové křivce nebo odjetí od kontury, a to nezávisle na počáteční/koncové poloze pohybu tohoto nástroje. (Pozn.: Přestože se tyto funkce běžně zařazují do oblasti výuky práce s korekcemi rádiusu řezného nástroje, je možné je používat i bez tohoto spojení.) Například v oblasti ISO programování řídicího systému Sinumerik jsou tedy k dispozici funkce:
- G140 – směr najíždění na konturu nebo odjíždění od konturové křivky závisí na aktuální straně kontury (tzv. základní nastavení)
- G141 / G142 – najíždění na konturovou křivku zleva/ /zprava, případně odjíždění od kontury vlevo/vpravo
- G143 – najížděcí/odjížděcí směr závisí na poloze počátečního/ koncového bodu vzhledem ke směru tečny
- G147 / G148 – najíždění na konturu / odjíždění od kontury po přímkové dráze
- G247 / G247 – najíždění na konturu / odjíždění od kontury po čtvrtkruhu
- G347 / G348 – najíždění na konturu / odjíždění od kontury po půlkruhu
- G340 / G341 – najíždění na konturu nebo odjíždění od kontury v prostoru/v rovině
Související příkazy:
- DISR – definuje vzdálenost hrany frézy od počátečního konturového bodu (při G147/G148) nebo definuje rádius dráhy středu řezného nástroje (při G247, G248, G347, G348)
- DISCL – definuje vzdálenost koncového bodu přísuvu rychloposuvem do roviny obrábění
- FAD – rychlost pomalého přísuvného pohybu
Obecně je tedy možno popsat pohyby při najíždění na konturovou křivku nebo odjíždění od ní jako skupinu max. čtyř elementárních úseků nebo také jako skupinu definovaných max. 5 uzlových bodů najížděcí/odjížděcí pohybové sekvence (počáteční, koncový a jeden vnitřní bod pohybu musí být definovány vždy). V části najížděcí/odjížděcí sekvence tedy může programátor volit, zda se nástroj bude pohybovat po přímce, čtvrtkruhu nebo půlkruhu.
Po aktivování ještě funkce (např. G140) bude již řídicí systém automaticky rozhodovat, zda výše zvoleným způsobem (přímka, čtvrtkruh nebo půlkruh) např. najede na konturovou křivku zleva (při aktivní funkci G41), nebo zda bude najíždět zprava (při aktivní funkci G42). Přestože najíždění a odjíždění je při základním nastavení řídicího systému realizováno pohybem v prostoru (G340) může programátor stroj „přinutit“ k najíždění v rovině (G341 – nejprve je realizován přísuv do roviny obrábění vertikálním pohybem a až následně je přísuv ke konturové křivce prováděn ve 2D). Detailnější pozornost by si dále zasloužila např. i funkce G460, která aktivuje protikolizní monitorování pro blok najíždění a odjíždění nebo funkce G461/G462 či protikolizní systém CDON, CDOF a CDOF2. Těmto funkcím však bude věnována pozornost až v některé další z volně navazujících kapitol.
V závěru této kapitoly a současně i v závěru druhé padesátky těchto stručných informativních příkladů, které postupně věnovaly pozornost nejdůležitějším funkcím a možnostem především řídicího systému Sinumerik 840D, je ještě nutno nabídnout několik námětů k individuálnímu zamyšlení, ověření aktuálních znalostí nebo k dalšímu samostudiu.
Například první námět z oblasti frézování objektů, jejichž některé plochy je možno popsat matematickými funkcemi, zní: Zamyslete se nad možnostmi NC programování při požadavku obrobení součásti (viz orientační náčrt na obr.), přičemž podmínkou je případné následné programování v tzv. G-kódu zcela bez použití CAD/CAM technologií (software SinuTrain nebo jiný editor řídicího systému Sinumerik je možno používat bez omezení a lze ho zdarma získat prostřednictvím internetového portálu http://www.cnc4you.siemens.com). Uvažovaná verze řídicího systému Sinumerik pro případné ověření plánované metodiky třískového obrábění naznačené součásti rovněž není v tomto zadání nikterak omezena.
Náčrt na obr. obsahuje jen orientační rozměry základní elipsy na čelní ploše předem předobrobeného polotovaru (válec o průměru 180 mm a o výšce 25 mm), který je z „modelářského“ materiálu Sika Block M450. Jeho přípravě obráběním na CNC stroji tedy není nutno věnovat pozornost.
Hlavním bodem řešení příkladu je zamyšlení nad možnými způsoby NC programování hrubovací operace pro výrobu všech šesti dutin tvaru eliptického paraboloidu (viz 6 eliptických objektů naznačených v nárysu na obr., které jsou vzájemně pootočeny o 60° a jejichž středy leží na roztečné kružnici s průměrem 100 mm) a dokončovací operace jen tří z těchto 6 eliptických paraboloidů (viz tři dutiny na obr., z nichž jedna je doplněna kótami základních rozměrů elipsy). Finální tvar eliptického paraboloidu je tedy nyní zadán jen celkovými rozměry v rovině XY: šířka 30 mm, délka 60 mm a dále max. hloubkou 15 mm měřitelnou ve směru osy Z. (Pozn.: Nástrojové nebo strojní vybavení pro výrobu jedné naznačené součásti si může každý navrhnout sám.)
Plochy a křivky druhého stupně neboli Kvadriky jsou zajímavé svými tvary, a proto jsou užívány v mnoha oblastech lidské činnosti. Nejvýrazněji jsou patrné v architektuře (Opera v Sydney, kinosál Deoda v Paříži atp.), ale můžeme se s nimi setkat i v podobě chladicích věží jaderných elektráren, satelitních antén atd. Eliptické paraboloidy (naznačené jako skupina tří dokončených a skupina tří hrubovaných dutin na obr.), kterým je věnována pozornost v zadání tohoto příkladu k zamyšlení nad možnými způsoby ISO programování a potřebnými funkcemi, patří rovněž mezi plochy druhého stupně.
Ing. Aleš Polzer, Ph.D.
Článek vznikl za spolupráce ÚST, FSI VUT v Brně s firmou Siemens a redakcí Technického týdeníku.