ZÁKLADY PROGRAMOVÁNÍ CNC STROJŮ ÚVOD DO SVĚTA CNC 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).

STROJÍRENSTVÍ hlavní klíčový obor ekonomiky každého průmyslově vyspělého státu SOUČASNÝ VÝVOJOVÝ SMĚR VE STROJÍRENSTVÍ ústup od používání klasických obráběcích strojů využívání výpočetní techniky nové požadavky na znalost obsluhy moderních obráběcích strojů Výsledků nelze dosáhnout bez základních znalosti klasické technologie: správné volby nástrojů, správné volby řezných podmínek apod.

Využití výpočetní techniky ve strojírenství: návrh a konstrukční výpočty strojů zvýšení kvality návrhu – rychlejší teoretické ověření návrhu řízení a regulace strojů počítačem. podstatné zvýšení technické hodnoty stroje – rychlé, přesné a spolehlivé opakování činnosti; nahrazení pomalé a nedokonalé reakce obsluhy na očekávané změny Využití výpočetní techniky ve strojírenské výrobě: řízení obráběcích strojů sestavení a odladění počítačových programů pro obráběcí stroje

VÝVOJ POČÍTAČEM ŘÍZENÝCH OBRÁBĚCÍCH STROJŮ První NC stroj – 1952 Massachusetts Institute of Technology Určen k výrobě složitějších součástí s odpovídající opakovatelností Doplňoval neobsazený prostor mezi obráběcími stroji:

Ke svému řízení používal pouze příkazy programu, uloženého na paměťovém médiu odpovídajícího úrovni vývoje: děrném štítku, děrné pásce, magnetické pásce. velmi nákladné pořizování a uchovávání programu

podstatné zjednodušení a urychlení programování a uchovávání dat zjednodušení a urychlení opětného použití nebo přenosu dat rozšíření možností použití rutinních postupů (cyklů) možnost pohybovat nástrojem nebo obrobkem po matematicky definovaných křivkách na základě jedno- duchého zadání zkrácení výrobních časů, snížení neproduktivních vedlejších časů. vyšší přesnost a opakovatelnost, nižší zmetko- vitost, menší požadavky na kontrolu často menší nároky na upínače menší nároky na obsluhu stroje apod.

vysoké investiční a servisní výdaje další náklady na podpůrné vybavení stroje (měřicí zařízení pro seřizování nástrojů, dopravní a manipu- lační zařízení...) kvalifikovaný personál pro vytváření NC progra- mů apod. stavebnicová soustava obráběcích CNC strojů a třío- sých odměřovacích strojů bezobslužný provoz seskupování CNC strojů do automatizovaných sestav automatizovaný výrobní závod

RÁM S VODICÍMI PLOCHAMI vysoká statická a dynamická tuhost odolnost stroje proti vzniku všech forem chvění dobrý odvod třísek, zejména u vysokovýkonných strojů POSUVOVÁ SOUSTAVA dostatečný regulační rozsah minimální vůle v kinematickém řetězci maximální tuhost v posuvovém systému stabilita pohybu při skokových změnách pohybu VŘETENO S VŘETENÍKEM maximální tuhost přesnost chodu otáčková schopnost POŽADAVKY NA KONSTRUKCI CNC STROJE

teplotní stabilita spolehlivé upnutí a uvolnění opakovaná přesnost upnutí spolehlivý přívod chladicí kapaliny dostatečný regulační rozsah zabezpečení dostatečného řezného výkonu rychlá reverzace a zabrzdění pohonu, polohování vřetena ZÁSOBNÍK NÁSTROJŮ dostatečná kapacita nástrojů malé zástavbové rozměry spolehlivé odložení a vyndání nástroje co nejkratší výměny nástrojů jednoduchá konstrukce POŽADAVKY NA KONSTRUKCI CNC STROJE

POŽADAVKY NA KONSTRUKCI CNC STROJE HLAVNÍ POHON VŘETENA STROJE plynulá změna otáček při zatížení stroje při obrábění vysoké zrychlení a zpomalení přesné polohování a pootočení vřetene o poža- dovaný úhel SERVOMOTORY POSUVŮ A KULIČKOVÉ ŠROUBY přenos pohybu motoru pomocí kuličkového šroubu na suport s nástrojem (soustruh) nebo na stoly s obrobkem (frézka) s ohledem na po-žadovanou přesnost stroje do tisíciny milimetru rychlý a přesný pohyb bez vůle s minimálním třením

POŽADAVKY NA KONSTRUKCI CNC STROJE LINEÁRNÍ POHONY vysoká rychlost posuvů → nahrazují krokové motory a kuličkové šrouby nutno zajistit jejich chlazení → zahřívají se Další popis požadavků kladených na konstrukci CNC strojů viz kapitola Konstrukční řešení CNC obráběcích strojů.

KONTROLNÍ OTÁZKY (Úvod do světa CNC strojů) 1.Charakterizujte současný vývojový směr ve strojírenství. 2.Popište využití výpočetní techniky v a) strojírenství, b) strojíren- ské výrobě. 3.Stručně popište historii vývoje počítačem řízených obráběcích strojů. 4.Uveďte základní a) výhody, b) nevýhody CNC obráběcích strojů. 5.Popište základní znaky pružné automatizace. 6.Uveďte základní požadavky kladené na a) rám, b) posuvovou sousta- vu, c) vřeteno, d) zásobník nástrojů CNC obráběcích strojů, e) pohon vřetena nástroje, f) servomotory a kuličkové šrouby, g) lineární pohony.

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