STUDIJNÍ MATERIÁLY Obrábění CNC Autor: Ing. Miroslav Dýčka Seminář je realizován v rámci projektu Správná praxe ve strojírenské výrobě, registrační číslo CZ.1.07/3.2.05/05.0011
Vzdělávací modul: Obráběč ve strojírenské výrobě Školení: Obrábění - CNC Obsah: 1. Popis frézovacího výukového CNC obráběcího centra EMCO Concept Mill 55 (CM55). 3 2. Vytvoření programu pro úchytku v dialogu Sinumerik OperateM... 7 3. Popis výukového CNC soustruhu EMCO Concept Turn 105 (CT105)...16 4. Vytvoření programu pro osku v dialogu Sinumerik Operáte T...20 5. Klávesnice řídicího systému WinNC pro Sinumerik Operate Turn...38 SEZNAM OBRÁZKŮ...43 POUŽITÉ ZDROJE A DOPORUČENÁ LITERATURA...48 2/48
1. Popis frézovacího výukového CNC obráběcího centra EMCO Concept Mill 55 (CM55) Obrázek 1 Popis stroje CM 55 Obrázek 2 Konstrukční prvky stroje CM 55 Nulové a vztažné body na CNC frézce CM 55 M je nulový bod stroje, nachází se v levém předním rohu stolu frézky a je stanovený výrobcem. Je v něm umístěn počátek souřadného systému. R referenční bod, je pevně stanovený bod na stroji, stanovený výrobcem stroje. Slouží k nastavení odměřování měřícího systému. Najíždí se do něj při každém zapnutí stroje a při každém odblokování tlačítka NOT-AUS. W je nulový bod obrobku je bod, který si určuje programátor sám. Do tohoto bodu si přesouvá počátek souřadného systému. 3/48
N(T) je vztažný bod nástrojového systému, k němu se měří nástrojové korekce Pracovní rozsah Obrázek 3 Body na stroji Pojezd v ose X 190 mm Pojezd v ose Y 140 mm Pojezd v ose Z (stroj s výměníkem nástrojů).. 120 mm Obrázek 4 Pracovní rozsah v ose X a Y Souřadný systém Kladné směry os X, Y a Z jsou ve směru zvětšujícího se obrobku. 4/48
Obrázek 5 Souřadný systém Výměník nástrojů 1 kryt 2 zásobník nástrojů 3 automatické upínací zařízení 4 gravírovací vřeteno, které se může upínat pouze do pozice nakreslené na obrázku 6 Obrázek 6 8-polohový výměník nástrojů Nástrojový držák Při výměně držáku nástroje používat stlačený vzduch, aby nedošlo k zanesení kužele a vřetene frézky třískami, dbát na čistotu Musí se dodržovat maximální hmotnost a maximální rozměry 5/48
Upnutí do zásobníku nástrojů 1 přídržné čepy 3 držák nástrojů 6 dosedací kotouče Obrázek 7 Maximální rozměry nástroje Obrázek 8 Zapadnutí nástrojového držáku 6/48
2. Vytvoření programu pro úchytku v dialogu Sinumerik OperateM Obrázek 9 Úchytka v 3D Obrázek 10 Výkres úchytky 7/48
Sinumerik Operate M je dialogové programování, které se používá pro programování na CNC strojích přímo na dílně. Následující obrazová ilustrace je příkladem postupu jak naprogramovat výše uvedenou součást na stroji CM55 se zásobníkem nástrojů. Naprogramovaná součást bude na stroji po odladění programu a kontrole seřízení stroje vyrobena. Obrázek 11 Tabulka zvolených nástrojů Obrázek 12 Nastavení nulového bodu obrobku na CNC frézce 8/48
Obrázek 13 Obrazovka po založení a otevření programu Obrázek 14 Vyplnění hlavičky programu a převzít 9/48
Obrázek 15 Rovinné frézování, vyplnit a převzít Obrázek 16 Obrazovka po převzetí rovinného frézování 10/48
Obrázek 17 Frézování vnějšího tvaru, vyplnit a převzít Obrázek 18 Obrazovka po převzetí frézování vnějšího tvaru 11/48
Obrázek 19 Frézování kapsy, vyplnit a převzít Obrázek 20 Obrazovka po převzetí frézování kapsy 12/48
Obrázek 21 Vrtání otvorů, vyplnit a převzít Obrázek 22 Obrazovka, která naznačuje, že je nutné ještě určit polohu otvorů 13/48
Obrázek 23 Výběr polohového vzoru, vyplnit a převzít Obrázek 24 Obrazovka s ukončeným programem 14/48
Obrázek 25 Grafická simulace 15/48
3. Popis výukového CNC soustruhu EMCO Concept Turn 105 (CT105) Obrázek 26 Popis stroje CT 105 Obrázek 27 Konstrukční prvky stroje CT 105 Nulové a vztažné body na soustruhu M nulový bod soustruhu M je stanovený výrobcem stroje a leží v ose soustružení na čelní straně konce vřetene. Je v něm umístěn souřadný systém soustruhu. 16/48
R referenční bod, je pevně stanovený bod na stroji, stanovený výrobcem stroje. Slouží k nastavení odměřování měřícího systému. Najíždí se do něj při každém zapnutí stroje a po každém odblokování tlačítka NOT-AUS. W je nulový bod obrobku je bod, který si určuje programátor sám. Do tohoto bodu si přesouvá počátek souřadného systému. Vkládá se u soustružení většinou do osy obrobku a na první opracované čelo. N(T) je vztažný bod nástrojového systému, k němu se měří nástrojové korekce Obrázek 28 Body na stroji s osmi-polohovou nástrojovou hlavou Souřadný systém stroje Směr X je průměrový směr, v tomto směru se při programování zadávají průměry obrobku, kladný směr osy X bývá určen konstrukcí stroje. Je-li nástrojová hlava nad osou rotace, směřuje kladný směr osy X nahoru, je-li pod osou rotace, směřuje kladný směr osy X dolů. Směr Z je směr podélného soustružení. Kladný směr je ve směru zvětšujícího se obrobku. Obrázek 29 Souřadný systém stroje Pracovní prostor stroje Z pracovního prostoru stroje je možné vyčíst informace například o maximálních pojezdech nástrojové hlavy při odjezdech na výměnu nástroje. Zjistit jaký nejdelší osový nástroj mohu v revolverové hlavě použít. Jaké může být maximální vyložení radiálního nože. Tyto informace a správné rozhodování pomohou zabránit kolizi mezi nástrojem a obrobkem. Dále je možné zjistit, jaký může být maximální zdvih koníku, jaký je maximální průměr obrobku, který projde sklíčidlem. Nutné vědět při obrábění tyčového polotovaru. Jak velké je sklíčidlo, jaká je vzdálenost čela sklíčidla od nulového bodu stroje atd. 17/48
Obrázek 30 Pracovní prostor Nástrojová hlava Nástrojová hlava slouží k unášení všech nástrojů pro vnější i vnitřní obrábění. Není vybavena směrovou logikou, to znamená, že se disk nástrojové hlavy otáčí stále stejným směrem. (Elektronický popis stroje CT 105, firmy ITAX Precisions) Nástrojová hlava je osmipolohová. Obrázek 31 Nástrojová hlava 18/48
Upnutí nástrojů pro vnější obrábění v nástrojové hlavě 1. Revolverová hlava 2. Upínací element 3. Soustružnický nůž 4. Upínací šrouby Pomocí podložek se nastavuje soustružnický nástroj na střed obrábění Nástroje na vnitřní obrábění Obrázek 32 Upínání nástrojů na vnější obrábění Nástroje na vnitřní obrábění se upínají do k tomu určených nástrojových držáků. (Elektronický popis stroje CT 105, firmy ITAX Precisions) 1. Revolverová hlava 2. Imbusové šrouby SW5 3. Nástrojový držák Obrázek 33 Upnutí nástrojového držáku na vnitřní obrábění 19/48
4. Vytvoření programu pro osku v dialogu Sinumerik Operáte T Obrázek 34 Oska v 3D Obrázek 35 Výkres osky 20/48
Sinumerik Operate T je dialogové programování, které se používá pro programování na CNC strojích přímo na dílně. Následující obrazová ilustrace je příkladem postupu jak naprogramovat výše uvedenou součást na CNC soustruhu CT105. Naprogramovaná součást bude na stroji po odladění programu a kontrole seřízení stroje vyrobena. Obrázek 36 Tabulka nástrojů Obrázek 37 Nastavení nulového bodu obrobku na CNC soustruhu 21/48
Obrázek 38 Obrazovka po založení a otevření programu Obrázek 39 Vyplnění hlavičky programu a převzít 22/48
Obrázek 40 Zarovnání čela, vyplnit a převzít Obrázek 41 Obrazovka po zarovnání čela 23/48
Obrázek 42 Podélné soustružení vnějšího tvaru na průměr 24 mm, vyplnit a převzít Obrázek 43 Obrazovka po podélném soustružení 24/48
Obrázek 44 Definice nulového bodu, vyplnit hodnoty X a Z a převzít Obrázek 45 Stisknout 3 tlačítko od shora 25/48
Obrázek 46 Vyplnit hodnotu X a převzít Obrázek 47 Stisknout 4 tlačítko od shora 26/48
Obrázek 48 Vyplnit hodnoty X a Z a převzít Obrázek 49 Stisknout 2 tlačítko od shora 27/48
Obrázek 50 Vyplnit hodnotu Z a převzít Obrázek 51 Stisknout 5 tlačítko od shora 28/48
Obrázek 52 Zvolit směr otáčení, vyplnit hodnoty R, X, Z a převzít Obrázek 53 Zkontrolovat tvar a převzít dialog 29/48
Obrázek 54 Stisknout 2 tlačítko od shora Obrázek 55 Vyplnit hodnotu Z a převzít 30/48
Obrázek 56 Stisknout 4 tlačítko od shora Obrázek 57 Vyplnit hodnoty X a Z a převzít 31/48
Obrázek 58 Stisknout 2 tlačítko od shora Obrázek 59 Vyplnit hodnotu Z, zvolit rádius, vyplnit velikost R a převzít 32/48
Obrázek 60 Stisknout 3 tlačítko od shora Obrázek 61 Vyplnit hodnotu X a převzít 33/48
Obrázek 62 Kontura je definována dle výkresu, převzít Obrázek 63 Značka u kontury znamená, že je třeba určit ještě druh obrábění 34/48
Obrázek 64 Vyplnit údaje pro hrubování tvaru a převzít Obrázek 65 Znovu definovat konturu pro práci načisto 35/48
Obrázek 66 Vyplnit údaje pro práci načisto a převzít Obrázek 67 Obrazovka s ukončeným programem 36/48
Obrázek 68 Grafická simulace 37/48
5. Klávesnice řídicího systému WinNC pro Sinumerik Operate Turn Obrázek 69 Klávesnice řídicího systému WinNC pro Sinumerik Operate Turn Adresová a numerická klávesnice Pomocí přepínacího tlačítka (Shift) se lze přepnout do druhé funkce tlačítka (zobrazeno v levém horním rohu tlačítka). (Elektronická příručka EMCO WinNC Sinumerik Operate T, firmy ITAX Precisions) Obrázek 70 Adresová a numerická klávesnice 38/48
Funkce tlačítek Význam tlačítek je patrný z obrázku 71 a 72. Obrázek 71 Funkce tlačítek I 39/48
Obrázek 72 Funkce tlačítek II 40/48
Klávesové zkratky Obrázek 73 Klávesové zkratky Význam tlačítek klávesnice řídicího systému Obrázek 74 Přehled obsazení tlačítek klávesnice řídicího systému 41/48
Význam tlačítek ovládacích prvků pro stroj Ovládací panel stroje Obrázek 75 Přehled obsazení tlačítek ovládacích prvků pro stroj Obrázek 76 Ovládací panel stroje 42/48
SEZNAM OBRÁZKŮ Obrázek 1 Popis stroje CM 55... 3 Elektronický popis stroje CM 55, firmy ITAX Precisions Obrázek 2 Konstrukční prvky stroje CM 55... 3 Elektronický popis stroje CM 55, firmy ITAX Precisions Obrázek 3 Body na stroji... 4 Elektronický popis stroje CM 55, firmy ITAX Precisions Obrázek 4 Pracovní rozsah v ose X a Y... 4 Elektronický popis stroje CM 55, firmy ITAX Precisions Obrázek 5 Souřadný systém... 5 Elektronický popis stroje CM 55, firmy ITAX Precisions Obrázek 6 8-polohový výměník nástrojů... 5 Elektronický popis stroje CM 55, firmy ITAX Precisions Obrázek 7 Maximální rozměry nástroje... 6 Elektronický popis stroje CM 55, firmy ITAX Precisions Obrázek 8 Zapadnutí nástrojového držáku... 6 Elektronický popis stroje CM 55, firmy ITAX Precisions Obrázek 9 Úchytka v 3D... 7 Obrázek 10 Výkres úchytky... 7 Obrázek 11 Tabulka zvolených nástrojů... 8 Obrázek 12 Nastavení nulového bodu obrobku na CNC frézce... 8 Obrázek 13 Obrazovka po založení a otevření programu... 9 Obrázek 14 Vyplnění hlavičky programu a převzít... 9 43/48
Obrázek 15 Rovinné frézování, vyplnit a převzít... 10 Obrázek 16 Obrazovka po převzetí rovinného frézování... 10 Obrázek 17 Frézování vnějšího tvaru, vyplnit a převzít... 11 Obrázek 18 Obrazovka po převzetí frézování vnějšího tvaru... 11 Obrázek 19 Frézování kapsy, vyplnit a převzít... 12 Obrázek 20 Obrazovka po převzetí frézování kapsy... 12 Obrázek 21 Vrtání otvorů, vyplnit a převzít... 13 Obrázek 22 Obrazovka, která naznačuje, že je nutné ještě určit polohu otvorů... 13 Obrázek 23 Výběr polohového vzoru, vyplnit a převzít... 14 Obrázek 24 Obrazovka s ukončeným programem... 14 Obrázek 25 Grafická simulace... 15 Obrázek 26 Popis stroje CT 105... 16 Elektronický popis stroje CT 105, firmy ITAX Precisions Obrázek 27 Konstrukční prvky stroje CT 105... 16 Elektronický popis stroje CT 105, firmy ITAX Precisions Obrázek 28 Body na stroji s osmi-polohovou nástrojovou hlavou... 17 Elektronický popis stroje CT 105, firmy ITAX Precisions Obrázek 29 Souřadný systém stroje... 17 Elektronický popis stroje CT 105, firmy ITAX Precisions Obrázek 30 Pracovní prostor... 18 44/48
Elektronický popis stroje CT 105, firmy ITAX Precisions Obrázek 31 Nástrojová hlava... 18 Elektronický popis stroje CT 105, firmy ITAX Precisions Obrázek 32 Upínání nástrojů na vnější obrábění... 19 Elektronický popis stroje CT 105, firmy ITAX Precisions Obrázek 33 Upnutí nástrojového držáku na vnitřní obrábění... 19 Elektronický popis stroje CT 105, firmy ITAX Precisions Obrázek 34 Oska v 3D... 20 Obrázek 35 Výkres osky... 20 Obrázek 36 Tabulka nástrojů... 21 Obrázek 37 Nastavení nulového bodu obrobku na CNC soustruhu... 21 Obrázek 38 Obrazovka po založení a otevření programu... 22 Obrázek 39 Vyplnění hlavičky programu a převzít... 22 Obrázek 40 Zarovnání čela, vyplnit a převzít... 23 Obrázek 41 Obrazovka po zarovnání čela... 23 Obrázek 42 Podélné soustružení vnějšího tvaru na průměr 24 mm, vyplnit a převzít... 24 Obrázek 43 Obrazovka po podélném soustružení... 24 Obrázek 44 Definice nulového bodu, vyplnit hodnoty X a Z a převzít... 25 Obrázek 45 Stisknout 3 tlačítko od shora... 25 45/48
Obrázek 46 Vyplnit hodnotu X a převzít... 26 Obrázek 47 Stisknout 4 tlačítko od shora... 26 Obrázek 48 Vyplnit hodnoty X a Z a převzít... 27 Obrázek 49 Stisknout 2 tlačítko od shora... 27 Obrázek 50 Vyplnit hodnotu Z a převzít... 28 Obrázek 51 Stisknout 5 tlačítko od shora... 28 Obrázek 52 Zvolit směr otáčení, vyplnit hodnoty R, X, Z a převzít... 29 Obrázek 53 Zkontrolovat tvar a převzít dialog... 29 Obrázek 54 Stisknout 2 tlačítko od shora... 30 Obrázek 55 Vyplnit hodnotu Z a převzít... 30 Obrázek 56 Stisknout 4 tlačítko od shora... 31 Obrázek 57 Vyplnit hodnoty X a Z a převzít... 31 Obrázek 58 Stisknout 2 tlačítko od shora... 32 Obrázek 59 Vyplnit hodnotu Z, zvolit rádius, vyplnit velikost R a převzít... 32 Obrázek 60 Stisknout 3 tlačítko od shora... 33 Obrázek 61 Vyplnit hodnotu X a převzít... 33 46/48
Obrázek 62 Kontura je definována dle výkresu, převzít... 34 Obrázek 63 Značka u kontury znamená, že je třeba určit ještě druh obrábění... 34 Obrázek 64 Vyplnit údaje pro hrubování tvaru a převzít... 35 Obrázek 65 Znovu definovat konturu pro práci načisto... 35 Obrázek 66 Vyplnit údaje pro práci načisto a převzít... 36 Obrázek 67 Obrazovka s ukončeným programem... 36 Obrázek 68 Grafická simulace... 37 Obrázek 69 Klávesnice řídicího systému WinNC pro Sinumerik Operate Turn... 38 Elektronická příručka EMCO WinNC Sinumerik Operate T, firmy ITAX Precisions Obrázek 70 Adresová a numerická klávesnice... 38 Elektronická příručka EMCO WinNC Sinumerik Operate T, firmy ITAX Precisions Obrázek 71 Funkce tlačítek I... 39 Elektronická příručka EMCO WinNC Sinumerik Operate T, firmy ITAX Precisions Obrázek 72 Funkce tlačítek II... 40 Elektronická příručka EMCO WinNC Sinumerik Operate T, firmy ITAX Precisions Obrázek 73 Klávesové zkratky... 41 Elektronická příručka EMCO WinNC Sinumerik Operate T, firmy ITAX Precisions Obrázek 74 Přehled obsazení tlačítek klávesnice řídicího systému... 41 Elektronická příručka EMCO WinNC Sinumerik Operate T, firmy ITAX Precisions Obrázek 75 Přehled obsazení tlačítek ovládacích prvků pro stroj... 42 Elektronická příručka EMCO WinNC Sinumerik Operate T, firmy ITAX Precisions Obrázek 76 Ovládací panel stroje... 42 Elektronická příručka EMCO WinNC Sinumerik Operate T, firmy ITAX Precisions 47/48
POUŽITÉ ZDROJE A DOPORUČENÁ LITERATURA 1. Elektronický popis stroje CM 55, firmy ITAX Precisions 2. Elektronický popis stroje CT 105, firmy ITAX Precisions 3. Elektronická příručka EMCO WinNC Sinumerik Operate T, firmy ITAX Precisions 48/48