ZÁKLADY PROGRAMOVÁNÍ CNC STROJŮ CNC OBRÁBĚCÍ STROJE Ing. Jiří Otipka Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Jiří Otipka. Dostupné z Metodického portálu ISSN Provozuje Národní ústav pro vzdělávání, školské poradenské zařízení a zařízení pro další vzdělávání pedagogických pracovníků (NÚV).

ŘÍZENÍ NC A CNC OBRÁBĚCÍCH STROJŮ Základním znakem všech číslicově řízených strojů (NC a CNC) je výhradní ovládání všech funkcí obráběcího stroje řídicím systémem stroje pomocí programu. Veškeré údaje potřebné pro obrobení součásti na požadovaný tvar s požadovanou přesností jsou zpracovány v číselném a textovém formátu. Číselný a textový formát je vytvořen v určitém kódu, srozumitelném pro daný řídicí systém stroje. Řídicí systém stroje aktivuje a řídí ovládací a výkonové prvky stroje s navazující výrobou dané součásti.

NC obráběcí stroje (Numerical Control machine tools) Číslicově řízené stroje Bez vlastního paměťového média s programem a vlastní operační pamětí – potřebný program postupně načítán z nosiče: děrné pásky, děrného štítku, magnetické pásky. Zpracováván vždy pouze jeden blok (věta), který se v danou dobu vykonává. Po jeho provedení se načte následný blok, informace předchozího bloku jsou vymazány. Při výrobě nového kusu je nutné provést opakované načtení programu z daného nosiče. Nosič je nutno přetočit znovu na začátek.

Jakákoliv úprava programu je možná pouze novou úpravou nosiče. Program neumožňuje využití parametrů. Program neumožňuje simulační režim. Případný zásah do programu není možný přímo u obráběcího stroje.

CNC obráběcí stroje (Computerized Numerical Control machine tools) Počítačem číslicově řízené stroje. Stroj obsahuje vestavěný počítač s příslušným médiem (harddisk) pro uložení NC dat. Část programu je vždy načítána do operační paměti s určitým předstihem → systém umožňuje sledování programu dopředu → rychlejší reakce. Systém načítá do paměti celý program z přenosných medií. Ke generování dráhy je možné použít přímého matematického popisu tvaru dráhy → umožňuje generovat jak parabolu, tak i křivku (spline). Dialogové okno řídicího systému umožňuje okamžitý zásah do běhu programu i v průběhu jeho používání.

Řídicí systém obsahuje interpolátor a dále umožňuje: snadné editování a větvení programu, práci s parametry a podprogramy, používat diagnostické programy, využívat grafickou simulaci obráběcího procesu, kompenzaci nepřesnosti systému a strojních součástí.

Přehled rozdílů mezi NC a CNC obráběcím strojem NCCNC CPU jednoúčelový automat mikropočítač + mikroprocesor Řídicí systém software určen zapojením software výkonové obvody relé, zapojení polovodiče, PLC automaty Program děrná páska děrný štítek magnetická páska software – program

BLOKOVÉ SCHÉMA CNC OBRÁBĚCÍHO STROJE ČTECÍ ZAŘÍZENÍ je určeno k načítání dat z CD ROM, flash disku, diskety, případně z místní datové sítě. OVLÁDACÍ PANEL umožňuje provádět potřebné funkce při obsluze a seřizování CNC obráběcího stroje. CNC ŘÍZENÍse skládá z: bloku systémového řízení a správy paměti, bloku pružného řízení, interpolátorů, zajišťují současný pohyb po zadané dráze, porovnávacích obvodů (komparátorů), porovnávají hodnoty požadované v programu CNC stroje s hodnotami skutečně naměřenými, přes řídicí a polohovací obvody jsou následně ovládány jednotlivé servomotory tak dlouho, až je odchylka odstraněna, následuje vyslání impulsu k zastavení stroje a k načtení dalšího bloku CNC programu; obstarávají zařazení zpomalovacích bodů před dosažením konce dráhy.

přizpůsobovacích obvodů, převádí logické signály pomocí relé, stykačů a tyristorového řízení na silnoproudé elektrické povelové signály a těmito se pak přímo ovládají jednotlivé části stroje – motory, spojky, ventily atd., pohonů, odměřovacího zařízení. Složení řídicích systémů CNC obráběcích strojů Řídicí systém CNC stroje je složen z jednotlivých modulů, vzájemně se lišících svou funkcí. Srdcem (stejně jako u počítačů) je: CPU (Central Procesor Unit) základní výpočetní jednotka, která ke své činnosti potřebuje informace dostupné v některé z pamětí: PM (ProgramMemory) paměť pro hlavní programy MM (Macro Memory) paměť maker (makra=speciální podprogramy) TM (ToolMemory) paměť nástrojů

CM (ConstantMemory) paměť strojních konstant NPM (Null Point Memory) paměť posunu nulového bodu PRM (ParameterMemory) paměť parametrů PTM (Point Memory) paměť bodů TCM (Technologie Memory) paměť technologických dat Moduly umožňují obsluhovat stroj přímo, bez, anebo jen s částečnou podporou CPU. Mezi další moduly (periferní zařízení) patří: klávesnice (fiat panel) dělí se na několik částí, lišících se svým významem: vstup dat část alfanumerická, pomocí níž se ručně zapisuje např. program, data o nástrojích, o seřízení stroje, strojní konstanty atd.

ovládání stroje část speciální, pomocí které se pohybuje nástrojem, nebo se spouští otáčky vřeteníku, ovlivňuje se velikost posuvů nebo otáček apod. volba režimu práce možno volit manuál, tool memory, auto, single, teach-in aktivace pamětí vyvolání jednotlivých druhů pamětí (viz výše) aktivace testů vyvolání testů programů a testů stroje obrazovka (display) slouží ke kontrole všech vstupů a výstupů, k editaci programů atp. přenosný panel (handwheel) slouží k ovládání základních pohybových funkcí stroje tak jako základní část klávesnice, ale umožňuje navíc při seřizování a ovládání stroje obsluze přejít do míst, která poskytují dokonalejší možnost kontroly.

KONTROLNÍ OTÁZKY (CNC obráběcí stroje) 1.Stručně vysvětlete, v čem spočívá podstata řízení CNC obráběcího stroje. 2.Načrtněte jednoduché schéma NC řízení obráběcího stroje. 3.Stručně popište charakteristické prvky NC obráběcího stroje. 4.Načrtněte jednoduché schéma CNC řízení obráběcího stroje. 5.Stručně popište charakteristické prvky CNC obráběcího stroje. 6.Uveďte, z jakých základních prvků se skládá CNC řízení.

POUŽITÁ LITERATURA Bartoš, Vlastimil; Král, Mojmír; Minárik, Roman; Štulpa, Miloslav. Základy CNC obráběcích strojů. 1. vyd. Havlíčkův Brod: FRAGMENT, ISBN Štulpa, Miloslav. Obráběcí stroje a jejich programování. 1. vyd. Praha: BEN, ISBN Oplatek, František. Číslicové řízení obráběcích strojů. 1. vyd. Havlíčkův Brod: FRAGMENT, ISBN Autorem veškerého obrazového materiálu je Ing. Jiří Otipka. Autor souhlasí s jeho uveřejněním na Metodickém portálu.