ZÁKLADY PROGRAMOVÁNÍ CNC STROJŮ ŘÍDICÍ SYSTÉMY CNC OBRÁBĚCÍCH STROJŮ 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).

ŘÍDICÍ SYSTÉMY CNC OBRÁBĚCÍCH STROJŮ BEZ ZPĚTNÉ VAZBY Zadávací signál je převeden na pohyb, skutečná poloha nebo rychlost pohybujících se částí není zpětně hlášena. SE ZPĚTNOU VAZBOU Zadávací signál je stále porovnáván se zpětnovazebním signálem, odchyl- ka zjištěná tímto porovnáváním je násled-ně převáděna na pohyb. Obr. č. 1

PRAVOÚHLÉ Postupně se vykonávají pohyby v jednotlivých osách Poznámka: Řídicí systémy tohoto typu již nejsou výrobci pro svou zastaralost dodávány. V praxi se používají zejména na CNC vrtačkách a jejich životnost skončí spolu s odpisem stroje. SOUVISLÉ ŘÍZENÍ (pohyb nástroje současně ve dvou osách) Souvislé řízení 2D, provádí lineární nebo rotační pohyb ve dvou osách: x a zpro soustruženi kuželu, zaoblení (rádiusů) atp. x a ypro frézky, vrtačky – lineární či kruhová interpolace polohových os X, Y s následným pohybem nástrojové osy (Z) pro vykonání přísuvu do materiálu (odjezd je prováděn v opačném pořadí), taktéž současně X+Y pro frézování zaoblení, úkosů ap. Obr. č. 2

Souvislé řízení 2,5D má význam pro frézky a umožňuje lineární interpolaci ve všech osách (X, Y, Z). Poznámka: Pro kruhovou interpolaci platí omezení po- hybu po šroubovici, takže polohové osy se pohybují po kružnici a ve stoupání šroubovice se pohybuje nástrojová osa (někdy též označováno jako systém Helios). SOUVISLÉ ŘÍZENÍ (pohyb nástroje současně ve třech osách) Umožňuje obrábět obecně definovatelné plochy. Poznámka: Technický vrchol představuje frézka s pěti a více řízenými osami, umožňuje obrábět nástro- jem postaveným k normále obráběné plochy → 5D obrábění). Obr. č. 3

Řídicí systémy i simulační programová vybavení umožňují v základ- ní konfiguraci nastavení do jednoho z obou typů programování. Poznámka: Nejvíce rozšířeno je programování v absolutních souřadnicích – většina ŘS je takto nastavena. Přesto je vhodné začínat tvorbu programu funkcí G90. ABSOLUTNÍ PROGRAMOVÁNÍ G90 Popisuje cílový bod pojezdu nástro- je vztažený k předem zvolenému počát- ku souřadnic – k nulovému bodu obrob- ku W. Poznámka: Zapisují se souřadnice cílového bodu, kam nástroj dojede → určení souřadnic cílového bodu vůči nějaké základně (z latinského absolut = ničím nerušený). Obr. č. 4

PŘÍRŮSTKOVÉ PROGRAMOVÁNÍ G91 (Inkrementální) Souřadnice všech bodů se udávají v hodnotách měřených vzhledem k předchozímu bodu. Poznámka: Zapisují se souřadnice, o kolik se nástroj posune od startovacího do cílového bodu. Součet všech hodnot souřadnic je nula, pokud se nástroj vrací do výchozí polohy. Pro přírůstkové programováni je možno použit i název re- lativní (z latinského relativ = vztaženo na jedno stanoviště). Z jednoho typu programování do druhého a naopak lze přecházet v rámci téhož programu. Obr. č. 5

DALŠÍ ZPŮSOBY PROGRAMOVÁNÍ Jedná se o způsoby, které lze provádět v rámci výše uvedených možností G90 a G91. PROGRAMOVÁNÍ V KARTÉZSKÝCH SOUŘADNICÍCH Poloha bodu je určena vzdáleností bodu od nulového bodu souřadného systému W na jednotlivých osách. PROGRAMOVÁNÍ POMOCÍ POLÁRNÍCH SOUŘADNIC Cílový bod je popsán vzdáleností (úsečkou) a úhlem od počátečního bodu (viz polární souřadnicový systém). PROGRAMOVÁNÍ POMOCÍ PARAMETRŮ (parametrické) Používá se v systému absolutního i inkrementálního programo- vání. Rozměrová část adres X, Y, Z a případně dalších je v programu nahrazena obecnými čísly (parametry) a tyto parametry jsou samostatně v programu definovány reálnými čísly nebo goniometrickými funkcemi. Jako parametr totiž může být použito nejenom číslo, ale i slovo, věta nebo matematický výraz.

VÝHODY Změna čísla v parametru má za následek změnu rozměru součásti. Snižuje se počet programů pro daný typ součásti (př. sada hřídelí má stejný program a změnou hodnot v parametrech se mění i rozměry součástí; v případě dosazení číslice 0 se např. osazení hřídele neprovede). Dosazením goniometrických funkcí do dané adresy, jejich opakování (načítání) se dosáhne požadovaného tvaru součásti. Poznámka: Při běžném programování bude program příliš náročný a dlouhý (např. výro-ba kulové plochy ve 2,5 D na frézce).

KONTROLNÍ OTÁZKY (Řídicí systémy CNC obráběcích strojů) 1.Schematicky nakreslete a stručně vysvětlete princip programování v absolutních souřadnicích. 2.Schematicky nakreslete a stručně vysvětlete princip přírůstko- vého programování. 3.Schematicky nakreslete a stručně vysvětlete princip programování v kar- tézských souřadnicích. 4.Schematicky nakreslete a stručně vysvětlete princip programo- vání pomocí polárních souřadnic. 5.Vysvětlete princip programování pomocí parametrů. V čem spočívají jeho výhody?

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