NÁZEV ŠKOLY: Střední odborné učiliště, Domažlice, Prokopa Velikého 640 ŠABLONA: NÁZEV PROJEKTU: REGISTRAČNÍ ČÍSLO PROJEKTU: V/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Zlepšení podmínek pro vzdělávání CZ.1.07/1.5.00/34.0639 NÁZEV A ČÍSLO MATERIÁLU: VY_52_INOVACE_05.25 VYTVOŘENO: Březen 2014 AUTOR: VZDĚLÁVACÍ OBLAST: VZDĚLÁVACÍ OBOR: SADA: NÁZEV VZDĚLÁVACÍHO MATERIÁLU: Bc. Josef Konop, Josef Johánek Odborný výcvik Mechanik seřizovač, Obráběč kovů, Strojní mechanik OV pro 2. 4. ročníky T4-1 Obsluha CNC soustruhu popis ovládacího panelu a obrazovky 1
ANOTACE: Prezentace slouží žákům k seznámení se s významem a využitím CNC strojů ve strojírenské výrobě. Seznámí se s výhodami a nevýhodami CNC strojů, postupně se budou učit funkce jednotlivých tlačítek na ovládacím panelu stroje a popisem jednotlivých oken obrazovky. OČEKÁVANÝ VÝSTUP: Žáci se naučí správnému chování na pracovišti NC a CNC strojů. Naučí se používat jednotlivá tlačítka pro ovládání, seřizování a údržbu CNC soustruhu. Žáci musí chápat význam a funkci každého tlačítka ovládacího panelu tak, aby nedocházelo při obsluze k nepředvídatelným a nekontrolovatelným pohybům stroje. Dodržovat BP u CNC strojů. ROČNÍK: 2. - 4. DRUH UČEBNÍHO MATERIÁLU: Prezentace STUPEŇ A TYP VZDĚLÁVÁNÍ: POMŮCKY: CÍL INOVACE: METODICKÉ POKYNY: Středoškolské vzdělávání Servisní manuál k CNC soustruhu, výukové podklady s popisem všech tlačítek Výklad učiva a seznámení se s významem všech tlačítek ovládacího panelu stroje a s popisem obrazovky, zásady BP u CNC strojů Část prezentace je zaměřena na opakování 2
Výchovný cíl: vést žáky k přesnému a pečlivému provádění jednotlivých pracovních úkonů a vlastní odpovědnosti za vykonanou práci, pořádku na pracovišti k šetření NC a CNC strojů, nářadí a upínacích nástrojů při práci chápat rozdíl práce na klasickém stroji a CNC stroji vést žáky k opatrnosti při upínání a obrábění materiálu na CNC strojích vést žáky k dodržování bezpečnosti práce Výukový cíl: seznámit žáky s významem soustružení na CNC strojích seznámit žáky s používanými nástroji na CNC soustruhu seznámit žáky s popisem NC obrazovky seznámit žáky s ovládacím panelem seznámit žáky s významem jednotlivých tlačítek Naučit: žáky správnému chování v prostoru a kolem CNC soustruhu žáky chápat, co je to souřadný systém CNC soustruhu žáky správně formulovat význam jednotlivých tlačítek žáky správně se orientovat v jednotlivých oknech obrazovky žáky přepínat jednotlivá okna obrazovky dodržovat bezpečnost a hygienu práce 3
Učební pomůcky: prospekty s různými NC a CNC stroji servisní manuál výukového CNC soustruhu katalogy s nástroji, nářadím a upínači pro CNC stroje video s obráběním na CNC soustruhu Obsah instruktáže: význam soustružení na CNC soustruhu popis NC obrazovky popis ovládacího panelu stroje přepínání do jednotlivých oken NC obrazovky význam základních tlačítek ovládacího panelu bezpečnost práce kontrolní otázky 4
Význam soustružení s CNC soustruhem: trvalý rozvoj ve všech výrobních odvětvích a tedy i ve strojírenství je automatizace výrobního procesu automatizace podstatnou měrou přispívá ke zvýšení produktivity práce a současně ke snižování výrobních nákladů tyto stroje se mohou velmi rychle přizpůsobit výrobě jiného druhu strojních součástí pracují v automatickém pracovním cyklu s převážně číslicovým řízením CNC stroje se uplatňují ve všech oblastech strojírenské výroby (obráběcí, tvářecí, montážní, měřicí, atd.) tyto stroje umožňují výrobu i velmi složitých součástí, které na konvenčních strojích nebylo možné vyrobit u konvenčních strojů obsluha realizuje celou výrobu součástí od upnutí obrobku, až po závěrečnou operaci. konvenčními stroji se nazývají stroje, které se používají pro klasické obrábění a jsou předchůdci NC a CNC strojů (soustruhy, frézky, brusky, stojní pily apod.) v případě NC a CNC strojů se výroba součástí řadí na přípravu a samotný proces obrábění CNC stroje postupně začaly nahrazovat jednoúčelové automaty a konvenční stroje, které jsou dnes vhodné pro kusovou a malosériovou výrobu i nadále samozřejmostí zůstává, že bez základních znalostí klasické technologie obrábění, správné volby řezných podmínek a vhodných nástrojů, nelze dosáhnout požadovaných výsledků 5
Uplatnění číslicového řízení v oblastech strojírenské výroby: obráběcí stroje tvářecí stroje měřící a rýsovací stroje roboty a manipulační technika mimo tyto oblasti je číslicové řízení rozšířeno i na vypalovací stroje, stroje pro svařování, nýtování, montážní stroje, stroje pro kontrolu vad materiálu, atd. Rozdělení číslicově řízených obráběcích strojů: jednoprofesní (pro jeden druh operace) - např. soustružení, frézování, vrtání do této skupiny patří číslicově řízené soustruhy, frézky, vrtačky, vyvrtávačky atd. víceprofesní - pro více druhů operací na obrobku při jednom upnutí obráběcí centra: obráběcí centra pro výrobu rotačních obrobků hřídelových nebo přírubových obráběcí centra pro výrobu skříňovitých obrobků obráběcí centra umožňující výrobu rotačních i nerotačních součástí 6
Výhody a nevýhody NC a CNC strojů: Hlavní výhody: hospodárnější a produktivnější výroba snadná změna programů (snazší přechod na jiný výrobek) snižování neproduktivních vedlejších časů zvýšení kvality výrobků, snížení zmetkovitosti a zvýšení bezpečnosti výroby snížení nákladů na následnou kontrolu archivace programů vede ke zkrácení doby přípravy pro již dříve vyrobenou součást možnost výroby složitějších tvarů součástí rychlejší zavádění nových technologií a strojů do výroby snížení nároků na upínání součástí při výrobě Hlavní nevýhody: vyšší pořizovací ceny náročnost na servis strojů nutnost kvalifikovaných programátorů pro sestavování NC programů vyšší náklady na vybavení stroje nástroji a upínacími prvky 7
Souřadný systém soustruhu: při opracování obrobku na soustruhu se vychází z pravoúhlého souřadného systému ten se skládá ze tří souřadných os X, Y a Z rovnoběžných s osami stroje souřadná osa Y nemusí být nutně definována osa vřetena Z, která může být otočena o libovolný úhel, je vlastní osou otáčení a označuje se C podle pravidla pravé ruky směřuje kladná osa X ve směru palce, osa Y v kladném směru ukazováčku a osa Z v kladném směru ohnutého prostředníku natočení kolem os X, Y, Z označujeme adresami A, B, C, kde se kladný smysl natočení řídí podle pravidla pravotočivého šroubu poloha souřadného systému a nulového bodu stroje jsou závislé na typu stroje 8
M nulový bod stroje bod, který je specifický pro stroj a slouží jako referenční bod stroje, se nazývá nulový bod stroje. Je definován výrobcem a nelze ho měnit, je k němu vztažen souřadný systém stroje, bývá umístěn v místě čela vřetene. W nulový bod obrobku dále jen (NBO), je to bod, ke kterému je vztažen program. Jeho poloha může být libovolná, zpravidla je definován na čele obrobku, protože je k němu ve výkresu vztaženo nejvíce kót. Nastavený souřadný systém obrobku je možno změnit posunutím jeho počátku (změna souřadného systému obrobku) R referenční bod najíždí se na něj za účelem vynulování měřicího systému, řídící systém tak nalezne svůj počáteční bod pro měření úseků dráhy E = F vztažné body nástrojů a držáků nástrojů jsou důležité pro seřizování strojů s revolverovými zásobníky s předem stanovenými nástroji. Měří se pomocí automatické sondy nebo ručně naškrábnutím obrobku 9
Obrazovka CNC soustruhu: 1 Aktivní režim obsluhy/systémová oblast a podrežim obsluhy 2 Řádek alarmů a hlášení 3 Název programu 4 Adresář programu 5 Stav kanálu a ovlivňování programu 6 Stavová hlášení kanálu 7 Zobrazování poloh os 8 Informace o - aktivním nástroji T, momentálním posuvu F, aktivním vřetenu (S1 = hlavní vřeteno, S2 = nástrojové vřeteno, S3 = protivřeteno) 10
Obrazovka CNC soustruhu: 9 Zobrazování aktivních posunutí počátku a otáčení 10 Pracovní okno 11 Dialogový řádek pro doplňková vysvětlení 12 Vodorovný pruh programových tlačítek (hlavní lišta) 13 Svislý pruh programových tlačítek (pomocná lišta) 14 Programová tlačítka 15 Tlačítka obrazovky (přepínání hlavní vodorovné a pomocné svislé lišty) 11
Ovládací panel soustruhu: 1 Nouzový vypínač (při kolizi nebo nouzové situaci) - všechny pohony zastaveny 2 Reset přerušení zpracovávání aktuálního programu (ŘS NC zůstane synchronizován se strojem, bude se nacházet v základní poloze a připraven pro spuštění nového programu vymazání alarmu 3 Jog aktivace manuálního režimu stroje 4 MDA aktivace režimu MDA 3 5 Auto aktivace automatického režimu stroje 6 Single Block zpracování programu blok po bloku 7 Repos zpětné polohování, opětovné najíždění na konturu 8 Ref Point najíždění na referenční bod 7 4 8 9 Ruční režim ruční volba os a velikost inkrementu posuvu 10 Přerušení pohybu osy pohyb osy se zastaví 2 11 Cycle Stop zastavení zpracovávání programu 5 12 Cycle Start spuštění zpracovávání programu 1 6 10 9 11 12 12
Význam základních tlačítek ovládacího panelu: 1 Obrazovka CNC soustruhu 2 Tlačítka obrazovky 3 Vodorovná soft-klávesová lišta (hlavní) 4 Svislá soft-klávesová lišta (pomocná) 5 Alfanumerická klávesnice 6 Řídící klávesnice pro zápis dat 7 Kurzor pohybu 8 Ovládací prvky řídícího panelu stroje 9 Tlačítko zapnutí pohonů 10 Nouzový vypínač 11 Inkrementální kolečko pro pohyb v ručním režimu stroje 12 Override kolečko posuvu (zvýšení nebo snížení rychlosti naprogramovaného pracovního posuvu nebo rychloposuvu) 13 Tlačítka pro obsluhu a údržbu stroje 14 Tlačítka pro ruční ovládání stroje 15 Servisní klíček 16 Ovládací tlačítko pro pohyb koníka 17 Cycle Start spuštění stroje 18 Tlačítko pro pohyb dopravníku třísek 19 Tlačítko brzdy vřetene 20 Tlačítko pro odblokování dveří 13
Tlačítka ovládacího panelu: 1 Alarm Cancel zrušení alarmu 2 Help přepínání mezi plánem pracovního postupu a programovací grafikou (nápověda) 3 Page Up a Page Down listování o stránku nahoru nebo dolů 4 Cursor přesouvání mezi různými políčky a řádky 5 Select přepínání specifikovaných možností (stejné jako Alternativa ) 6 End přesouvání kurzoru na poslední vstupní políčko v masce s parametry 7 Backspace vymazání hodnoty ve vstupním poli 8 Shift pro zápis znaků nacházejících se v horní části tlačítek, která mají dvojí popis 9 Del vymazání hodnoty v poli parametru 10 Insert aktivování režimu vkládání nebo funkce kalkulačky 11 Input dokončení zápisu hodnoty do vstupního pole 12 Program rychlí vstup do posledního otevřeného programu 13 Program Manager otevření složky všech uložených programů 14 [M] Machine návrat zpět do základní obrazovky stroje, ze všech oken stroje 14
Tlačítka na ovládacím panelu: 1 Tlačítko pro ruční zapnutí chladicí kapaliny 2 Čítač obrobků 3 Měření výrobního času výrobku 4 Tlačítko pro ruční vypnutí chladicí kapaliny 5 Spindle Dec. snížení naprogramovaných otáček 6 Tlačítko pro vyvolání označení pozic revolverové hlavy 7 Tlačítko pro ruční zapnutí dopravníku třísek 8 100% otáček opětovné nastavení naprogram. otáček 9 Tlačítko pro způsob upínání vřetene (vnější, vnitřní upnutí) 10 Tlačítko pro otevření parametrů koníka 11 Tlačítko pro ruční vypnutí dopravníku třísek 12 Spindle Inc. zvýšení naprogramovaných otáček 13 Tlačítko pro roztočení vřetene doleva 14 Tlačítko pro roztočení vřetene doprava 15 Tlačítko pro zastavení vřetene 16 Tlačítko pro směr posuvu nahoru 17 Tlačítko rychloposuvu 18 Tlačítko pro otevření hlavního menu hlavní lišty 15
Kontrolní otázky: 1. Popište jaký je hlavní význam soustružení s CNC stroji? 2. Ve které oblasti strojírenské výroby se uplatňuje číslicové řízení? 3. Jaké jsou výhody a nevýhody CNC strojů? 4. Popište souřadný systém CNC soustruhu! 5. Pojmenujte zkratky M, W, R a E-F v souřadném systému stroje. 6. Napište alespoň pět hlavních tlačítek nebo částí z hlavního ovládacího panelu! 7. Popište význam tlačítek [M] Machine; Menu Selec; Reset; Program Manager; Program, Jog, Cycle Start; Override kolečko; Inkrementální kolečko a Tlačítko pohonů! 8. Vysvětlete, k čemu se používá nouzový vypínač u CNC strojů? 16
Použité zdroje foto a obrázky: Snímek 3 - http://www.doucovanijablonec.kvalitne.cz/img/knihy.png Snímek 4 - ŠTULPA, M., CNC obráběcí stroje. Praha: BEN - technická literatura, 2008. ISBN 978-80-7300-207-7. Snímek 8 a 9 - ŠTULPA, M., CNC obráběcí stroje. Praha: BEN - technická literatura, 2008. ISBN 978-80-7300-207-7. Snímek 16 - http://i.idnes.cz/09/043/gal/efl2aa40b_25ks_5_kniha_v.jpg Ostatní snímky - použité vlastní fotografie Použité zdroje: VÁVRA, P., LEINVEBER, J. Strojnické tabulky. Praha: SNTL, 1984. SIEMENS AG, Obsluha programování, Sinumerik. Erlangen: Siemens AG, 2003, DE. 6FC5298-6AD50-0TP2. HOFFMANN QUALITÄTSWERKZEUGE CZ s. r. o, Hlavní katalog. Nürnberg: Hoffmann Group, 2008. ŠTULPA, M., CNC obráběcí stroje. Praha: BEN - technická literatura, 2008. ISBN 978-80- 7300-207-7. ISCAR LTD, Kompletní přehled nástrojů Iscar. Plzeň: 01/2006. 7860556 17