Struktura

Charakteristické znaky CNC strojů

Charakteristické znaky CNC strojů

Základní konstrukční znaky NC a CNC strojů, které zajišťují trvalou přesnost výroby:

  • Zdroje tepla jsou kompenzovány, teplota neovlivňuje chod a přesnost práce stroje.

  • Nastavení optimální řezné rychlosti, plynulá změna otáček vřetene.

  • Nízké pasivní odpory přímočarých a kruhových vedení, valivá, hydrostatická vedení = vysoká životnost, nejsou zdrojem tepla.

  • Automatické polohování.

  • Automatická výměna nástrojů.

  • Automatická výměna obrobků (ne u všech).

  • Přizpůsobení stroje k automatickému odvodu třísek.

  • Adaptivní řízení (ne u všech).

  • Technická diagnostika monitorování obráběcího stroje, nástroje, řezného procesu a obrobku.

  • Vysoká tuhost a přesnost provedení, šikmá a svislá lože, litinová příhradníková lože, polymerbeton a ocelová pěna jako výplň.

Příklady některých konstrukčních znaků

Kompenzace tepla

Tlakové chlazení nástrojů

Systém tlakového chlazení tryskami přivádí chladicí médium co nejblíže k břitu nástroje. Tím se vytváří optimální podmínky pro odvod třísek z místa řezu, zlepšení utváření a dělení třísek i zvýšení trvanlivosti nástroje. Příznivé působení uvedených vlivů umožní využít intenzivnější řezné podmínky.

Chlazení tlakovou kapalinou vytváří na čele nástroje hydraulický klín, který přispívá nejen k utváření, deformaci a dělení třísek na malé segmenty, ale současně intenzivně chladí celou oblast řezání.

Obr.1: Tlakové chlazení nástrojů

Obr.2: Tlakové chlazení nástrojů

 

Automatická výměna obrobků na frézce

Systém palet – tento způsob umožňuje přepínání obrobků a manipulaci.

Obr. 3: Automatická výměna obrobků

 

Nízké pasivní odpory

Kuličkové šrouby a lineární vedení zajišťují valivý odpor.

Kuličkové šrouby se vyznačují velkou přesností, vysokou frekvencí pohybů, jsou bez vůlí, mají vysokou životnost a nejsou zdrojem tepla.

 

Obr. 4: Řez kuličkovým šroubem

Obr. 5: Řez kuličkovým šroubem

 

obrazek

Obr. 6: Bezprofilový kuličkový šroub

 

 

obrazek

Obr. 7: Lineární vedení s pohybovým šroubem

 

 

Různé typy provedení lineárního vedení

Obr. 8: Různé typy provedení lineárního vedení

Obr. 9 Různé typy provedení lineárního vedení

 

 

Mezi charakteristické znaky CNC strojů řadíme i vybavení řídicích systémů.

Pro zvýšení efektivnosti, usnadnění obsluhy a programování byly řídicí systémy rozšířeny o další obvody. Úroveň řídicích systémů pak často posuzujeme podle rozsahu tohoto vybavení.

Zpomalovací body

V těchto bodech dochází postupně ke snižování rychlosti posuvu. Rychloposuv-posuv-mikroposuv. Zpomalovací body jsou pro dosažení přesné polohy nástroje vzhledem k obrobku. Celá fáze zpomalování probíhá na stroji automaticky a není ji nutno programovat.

Indikace polohy

Dráha stolu snímaná odměřovacím ústrojím se vyjadřuje číslicovým způsobem na panelu stroje i řídicím systému. Je to výhodné pří seřizování polohy obrobku, při kontrole, odlaďování programu apod.

Hlídání přejezdu a zpevňování suportů

Přejezdy a odtlačování stolů mají za následek změnu požadovaného rozměru obrobku.

Zpevňování polohy je rovněž nutné, když se vřeteníky a suporty pohybují po svislém vedení kuličkovým šroubem, který není samosvorný.

Hlídání přejezdu má ten význam, že když dojde v poloze pracovního stolu k odchylce větší než je přípustná, přeruší se pracovní cyklus. Velikost přípustné odchylky se nastavuje na přepínači pro jednotlivé osy.

Zrcadlení

Usnadňuje programování při obrábění souměrných součástí. Program se sestaví pro polovinu nebo čtvrtinu součásti tak, aby osa nebo počátek souřadného systému byly středem souměrnosti. Vhodnou G funkcí se určí způsob zrcadlení.

Pevné cykly

Často je zapotřebí vrtat, vyhrubovat, řezat závit apod. u stejných otvorů, které se liší jen polohou, popř. by k obrobení dané části obrobku bylo zapotřebí značný počet vět programu.

Pro tyto případy jsou řídicí systémy vybaveny obvody, které umožňují několik pevných cyklů. Cyklus je tedy součást sowtvarového vybavení CNC systému. Cykly se vyvolávají pomocí vymezených G funkcí.

Cyklus je stanovený jeden blok v programu, ve kterém za jednotlivé adresy dosadí programátor konkrétní čísla pro danou součást.

Posouvání počátku

Umožňuje snazší seřizování polohy obrobku na stroji. Při seřizování jde o to, dostat obrobek do takové polohy, aby jeho souřadnice vyjádřené v programu, odpovídaly souřadnicím na stroji.

Seřizování se uskutečňuje na zvolený vztažný bod nebo rovinu obrobku. Posouvání počátku, nebo také stanovení lokálního souřadnicového systému, zabezpečují přípravné G funkce 50 – 59.

Korekce průměru a délky nástrojů

Rozdílnost typů a tvarů nástrojů, jejich vyložení, způsob upnutí a umístění na některé z nástrojových hlav způsobuje, že prakticky nelze nástroje seřadit tak, aby se ztotožnil jejich charakteristický bod (špička nože, vrtáku, frézy apod.) s odměřovaným nulovým bodem. Obvykle vzniká větší či menší odchylka v jednom nebo ve dvou směrech (osách), v kladném nebo záporném smyslu, která vyjadřuje konkrétními číselnými hodnotami, jak se liší skutečná poloha nástroje od nulového bodu. Toto číselné vyjádření odchylky nazýváme seřizovacími konstantami. Programátor musí tedy počítat při tvorbě řídícího programu s těmito konstantami a zahrnout je do určení výsledných souřadnic každého úseku.

Korekce nástroje umožňují korigovat dráhu nástroje, tj. odstranit nepřesnosti vzniklé opotřebením ostří, potřebou nastavit nástroj s velkou přesností apod. Dále slouží k ustavení špičky všech nástrojů do tzv. nuly. To nám umožňuje sestavit programy bez ohledu na vyložení upnutých nástrojů.

Dráha nástrojů je potom programována tak, jako by se pracovalo s jedním nástrojem.

 

Zdroje

  • MAREK, Jiří. Konstrukce CNC obráběcích strojů. Vyd. 2, přeprac., rozš. Praha: MM publishing, 2010, 420 s. MM speciál. ISBN 978-80-254-7980-3.

Obrázky:

Prezentace:

  • Charakteristické znaky CNC strojů - Projekt: EU - peníze středním školám pro Olomoucký kraj, registrační číslo CZ.1.07/1.5.00/34.0064.
Logolink