Dílenské programování - dialog

Tímto způsobem programuje obsluha stroje samostatně.

Pokud programy připravujete přímo na stroji nebo na pracovní stanici, pak lze plně využít podpory řídicího systému Heidenhain TNC formou dialogového programování Heidenhain. Přitom není potřeba si pamatovat význam G-funkcí. Místo toho jsou k dispozici funkce přímek, kruhových oblouků a cykly aktivované na jedno stisknutí tlačítka nebo softklávesy. Vyvolaný dialog Heidenhain okamžitě nabízí podporu pro další práci s TNC. Zadávané hodnoty jsou vyžadovány formou dotazů nebo se zapisují do kolonek.

Grafická podpora při programování

Potřebnou jistotu při programování poskytuje dvourozměrná grafika programování: TNC simultánně zobrazuje každý programovaný úsek dráhy.

Grafický test

Grafická simulace obrábění v TNC dává věrný obraz opracování dílce. Obsluha může zvolit nejvhodnější grafickou interpretaci z poskytované nabídky v TNC:

půdorys s rozdílným odstínováním hloubky materiálu na tři průmětny (stejně jako na technickém výkrese) v prostorovém 3D zobrazení.

Programování - dialog

Programování je velice jednoduché. Řídicí systémy Heidenhain jsou „dílensky orientované“. To znamená, že jsou koncipovány pro programování obsluhou přímo na stroji. Při programování v dialogu se uživatel nemusí učit ani programovací jazyk, ani G-funkce. Řídicí systém ho vede pomocí jednoduše srozumitelných otázek a odkazů, samozřejmě v rodném jazyce. To je podpořeno jednoznačnou symbolikou tlačítek. Na přehledné obrazovce je vidět dialog HEIDEHNAIN – kroky programu, grafiku a softwarovou lištu. Všechny texty jsou k dispozici v mnoha jazycích, také v českém jazyce.

Programování - DIN/ISO

Vedle dialogu Heidenhain je možno také zhotovit NC programy ve formátu DIN 66025 popř. ISO 6983 nebo je nahrát přes datové rozhraní z externího PC a nechat obrobit.

Cyklické funkce

Jsou často se opakující pracovní operace. Jsou uloženy jako pevné cykly.

Možnosti volby

Vrtací cykly

Vrtací a frézovací operace nabízí TNC formou pevných cyklů obrábění, které podstatně usnadňují programování. Obsluha jednoduše zvolí vhodný cyklus a TNC si vyžádá zadání dalších údajů formou dialogu. Pro jistotu se zobrazí parametry zadání ještě graficky.

Frézovací cykly

Cykly pro frézovací operace vycházejí z frézování drážek s kývavým zahloubením, dále jsou ošetřeny cykly kruhových a pravoúhlých kapes resp. ostrůvků, povrchové obrábění meandrovým způsobem nebo cyklem pro pravidelné plochy.

Cykly pro závitování a vystružování

Pro NC stroje, které nejsou vybaveny úhlovým snímáním polohy vřetene, vyvinul Heidenhain cykly na vrtání závitů, kdy TNC nesynchronizuje pohyb v ose nástroje a otáčky vřetena.

Programování 2D tvarů v rovině

2D-tvary jsou takzvaným denním chlebem v dílně. Za tím účelem nabízí TNC pestrou řadu možností. Programování pomocí funkčních kláves. Jsou-li obrysy kompletně okótovány, tzn., že koncové body prvků obrysu jsou zadány v pravoúhlých nebo polárních souřadnicích, pak lze NC program vytvořit přímo pomocí funkčních kláves.

Přímky a kruhové prvky

Chcete-li například programovat přímku, stisknete klávesu se symbolem pro lineární pohyb. Všechny potřebné informace pro popis NC bloku, jako souřadnice cílového bodu, posuv, korekce nástroje a M funkce, si formou dialogu vyžádá TNC sám. Příslušné klávesy pro zadání kruhové dráhy, zkosení a zaoblení rohů zjednodušují průběh programování. Abychom se vyhnuli zanechání stopy nástroje při najetí nebo odjetí z obrysu využívá se funkce tečného napojení dráhy nástroje na obrys.

SL-cykly

SL-cykly představují skupinu cyklů, které umožňují obrábět rozmanité tvary kapes s využitím jednoho nebo více nástrojů. Obrys dílce se definuje v samostatných podprogramech.

SL= Subkontur-Liste

SL-cykly pro uzavřené obrysy

V podprogramech se definují pouze jednotlivé obrysy. TNC propočítá dráhu nástroje pro frézovaný obrys a dráhu pro vyhrubování uvnitř obrysu. V případě ostrůvků se propočítá dráha pro vyhrubování vně obrysu. Pokud při hrubování velkým nástrojem zůstanou velké neobrobené plochy, lze je dodatečně vyhrubovat.

SL-cykly pro otevřené obrysy

“Otevřené” obrysy, které budou programovány a obráběny v SL cyklech, nabízejí proti běžnému obrábění s bloky polohy zřetelné výhody:

• při frézování na více třísek je možno frézovat tam a zpět s časovou úsporou,

• cyklus se využívá k hrubování i dokončování,

• sousledné a nesousledné frézování je zachováno i při transformaci souřadnic, např. zrcadlení.

TNC kontroluje při obrábění poškození obrysu podfrézováním.

Programování volného obrysu

Často nejsou výkresy okótovány tak podrobně, jak je to nutné k vytvoření NC programu. Tento problém řeší TNC technologií “programování volného obrysu” FK. Obsluha zadá pouze hodnoty, které jsou uvedeny na náčrtku. Obrys můžete definovat libovolně. Pokud postačují uvedené údaje, TNC dopočítá automaticky chybějící body obrysu. Vyskytne-li se možnost více řešení, TNC zobrazí nabízená řešení na obrazovce a obsluha zvolí to správné. Prvky obrysu dílce se programují pomocí softkeys pod obrazovkou TNC.

Opakování částí programu

Opakováním části programu - označený výřez programu, který lze následně vícekrát opakovat za sebou. Výřez programu, který se dá opakovat v libovolném místě programu vícekrát, nazýváme podprogramem. Samostatné programy, např. často opakované sledy operací používané při opracování různých součástí, mohou být vyvolány v rámci jiných programů.

Transformace souřadnic

K naprogramování detailů, které se na dílci opakují, můžete souřadný systém absolutně nebo přírůstkově posunout nebo natočit kolem nulového bodu. Tvarové prvky je možné zrcadlit v obou osách roviny obrábění. Pomocí změny měřítka lze obrys zmenšit nebo zvětšit

Programování 3D tvarů

Programy 3D prostorových tvarů se většinou nepřipravují dílenským programováním, ale zpracovávají se na počítačích pomocí některého CAD – CAM systému, v našem případě již zmíněný EdgeCAM.

Programy vytvořené a zpracovávané v CAD/CAM vytvoří popis povrchu dílce většinou ve formě na sebe navazujících krátkých přímkových úseků. Tyto rozsáhlé programy s několika desítkami tisíc NC bloků se přenáší jednoduše přes jedno z datových rozhraní k TNC. Ostré přechody mezi přímkami umí TNC podle velikosti zadané tolerance zaoblit. Tím se dosáhne plynulý hladký povrch dílce.

TNC načítá dlouhé programy přes datové rozhraní po blocích. Načtené bloky se hned zpracovávají a uvolňují místo v paměti pro záznam dalších NC bloků. Načtení z PC, obrábění a automatické mazání obrobených bloků se startuje pouze jednou, zbytek řídí TNC.

CNC systémy Heidenhain

Více než 20 let dodává Řídicí systémy pro technologie frézování a vrtání také firma Heidenhain. Řídicí systémy byly po celou dobu zdokonalovány, postupně přibyly nové funkce také pro komplexní stroje s více než 5-ti řízenými osami. Princip ovládání řídicího systému však zůstal zachován. NC programy napsané na prvním CNC řídicím systému TNC 145 „umí“ iTNC 530 také zpracovat. Pro uživatele je tím zachována kompatibilita směrem k vyšším typům.

V roce 1968 uvedla firma Heidenhain na trh NC strojů číslicovou indikaci polohy pro obráběcí stroje s jednou nebo dvěma osami.

V roce 1976 uvedla firma Heidenhain pravoúhlé číslicové řízení pro obráběcí stroje (řízení pro najíždění polohy).

V roce 1981 uvedla firma Heidenhain své první souvislé řízení. Ve stručném přehledu je uvedena celá vývojová řada jednotlivých typů řídicích systémů, které lze dodnes „potkat“ na NC strojích v mnoha firmách.

Produkty firmy Heidenhain

Obr. 1: Produkty firmy Heidenhain

Vývoj řídicích systémů Heidenhain

Rok 1981 - TNC 145

(první souvislé CNC řízení Heidenhain)

Rok 1983 - TNC 150

Rok 1984 - TNC 155

Rok 1987 - TNC 355

Rok 1988 - TNC 407 a TNC 415

(poprvé použita barevná obrazovka s funkcí SPLIT SCREEN = rozpůlit obrazovku monitoru, na levé polovině je text NC programu, na pravé grafika)

Rok 1993 - TNC 426 C/P

Rok 1997 - TNC a TNC 430

Rok 2001 - iTNC 530

Popis řídicího systému Heidenhain iTNC 530

Programovací stanice iTNC využívá stejný software jako CNC řídicí systém Heidenhain iTNC 530. Díky identickému prostředí vzniká tak ideální výukový nástroj, který simuluje technologické okolí na stroji. Identitu trenažéru umocňuje klávesnice obráběcího stroje a funkce grafického testu. To vše dohromady dává budoucím programátorům jistotu pro pozdější uplatnění v praxi.

Vytváření programů

Naprogramování, otestování a optimalizace NC programů pro CNC řídicí systémy Heidenhain, v dialogu Heidenhain nebo v DIN-ISO, na programovací stanici zkracují přípravu výroby na stroji. Součástí dodávky programovací stanice je totiž klávesnice obráběcího stroje, takže všechny klávesy a jejich význam zůstaly beze změny.

Archivace programů

Přestože CNC řídicí systémy Heidenhain ukládají NC programy na pevný disk s dostatečnou kapacitou paměti, vyplatí se zálohovat data z NC stroje na externí PC přes standardní rozhraní V.24 nebo síťové rozhraní ethernet. Významnou výhodou je zapojení programovací stanice do DNC sítě resp. propojení s řídicím systémem Heidenhain na stroji.

Vlastní pracoviště

Software programovací stanice iTNC se nainstaluje do PC. Klávesnice TNC stanice je oproti standardnímu provedení navíc vybavena softklávesami, které jsou na stroji umístěny na panelu monitoru. Připojuje se do PC přes USB rozhraní. Pro vizuální kontakt se využije běžný monitor PC, který pak zobrazuje stavy obrazovky stejně jako na stroji.

Obr. 2: Ovládací panel

Kompatibilita s CNC řídicím systémem NC stroje

V rámci provozního režimu programování jsou na iTNC programovací stanici

k dispozici stejné funkce, jako na řídicím systému Heidenhain iTNC 530 zamontovaném ve stroji.

V praxi to znamená, že:

• programy jsou vytvořeny v dialogu Heidenhain nebo ve formátu DIN/ISO,

• programy jsou vytvořeny interaktivním způsobem s grafickou podporou při zadání a grafickou simulací obrábění,

• programy jsou vytvořeny se všemi osvědčenými iTNC funkcemi jako je kupříkladu FK programování nekompletně kótovaných tvarů.

 

Zdroje

Obrázky:

• Obr. 1: AUTOR NEUVEDEN. www.amsvn.com [online]. [cit. 21.1.2015]. Dostupný na WWW: http://www.amsvn.com/UploadImg/Categories/lmvtm3_general%20mark.JPG
• Obr. 2: AUTOR NEUVEDEN. www.auto-met.com [online]. [cit. 21.1.2015]. Dostupný na WWW: http://www.auto-met.com/heidenhain/cnc/images/tncpic.jpg

Prezentace:

• Úvod do programování Heidenhain i530 - Projekt: EU - peníze středním školám pro Olomoucký kraj, registrační číslo CZ.1.07/1.5.00/34.0064.
• Dílenské programování - Projekt: EU - peníze středním školám pro Olomoucký kraj, registrační číslo CZ.1.07/1.5.00/34.0064.