Projektování s návazností na CNC zařízení

Tags: CAD | CNC | Dřevo | Konstrukce

Na českém a slovenském trhu působí asi 4 hlavní dodavatelé softwaru pro konstrukci dřevostaveb a asi dvojnásobný počet významných dodavatelů CNC zařízení. Samozřejmě bychom našli i další dodavatele softwaru, CNC a NC strojů, ale smyslem tohoto příspěvku není úplný výpis všech dodavatelů těchto technologií. Smyslem příspěvku je přiblížit čtenáři fungování softwaru s návazností na CNC zařízení.

Vše začíná u PC

Při projektování dřevěné konstrukce se musí postupovat zvlášť obezřetně a pečlivě a nestačí se držet slůvek „asi", „přibližně", „raději více" apod., jako když skicujeme anebo modeluje 3D vizualizaci pro lepší představu investora. Při projektování dřevěné konstrukce v návaznosti na CNC je nutno dbát na správnou orientaci prvku, správné použití spojů v návaznosti na to, kterými agregáty CNC disponuje, přesným popisem a značením jednotlivých prvků, je-li podmínkou výroby na CNC i snadná montáž.

Dále projektovat s ohledem na to, zdali se bude dát konstrukce vůbec smontovat – už mnoho konstrukcí bylo vyprojektováno, vyrobeno na CNC, ale při montáži se zjistilo, že je nemožné vše ve správném pořadí smontovat. Podívejme se nyní blíže na postup při projektování, kdy uvažujeme následnou výrobu na CNC.

Již při zadávání jednotlivých prvků konstrukce říkáme, z čeho bude prvek vyroben, jak bude umístěn či jaké opracování s sebou ponese. Jestliže zvolíme, že dřevěná konstrukce bude z vysušeného KVH a ve finále nastane změna, např. z finančních důvodů u investora, a do CNC přijde syrové řezivo, ovlivní to maximálně kvalitu provedení některých opracování – např. vrtání, zahloubení pro vrtání, dlaby s sebou ponesou jakési „splstnatění" dřevních vláken a případné nedostatky budou lehce opravitelné bruskou anebo smirkovým papírem.

Orientace prvku by již mohla způsobit větší komplikace, a to v případě, že by například prvek o zvoleném materiálu, průřezu a rozměrech obsahoval opracování (čep, dlab, vrtání...) a při změně orientace prvku, jeho souřadnicového systému, jeho počátku apod. by došlo k tomu, že bude opracování sice bez problémů vytvořeno, ale při montáži se zjistí, že opracování je zrcadlové anebo že se nalézá na opačném konci anebo straně prvku. V praxi to opět není neřešitelná záležitost, nicméně již nevystačíme se smirkovým papírem, ale vezmeme do ruky paličku a dláto a opracování vytvoříme na místě, na kterém má být.

Ve kvalitním 3D CAD/CAM softwaru se nachází globální souřadnicový systém, dále souřadnicový systém tělesa a dále souřadnicový systém každé ze stran tělesa (viz obrázek 1).

Všechny tyto souřadnicové systémy se dají kdykoliv vyvolat, zobrazit, upravit, přesunout i jinak modifikovat. Operace s tělesy, jako je posun, kopírování, zrcadlení, otáčení v rovině anebo v ohybu, nemají na souřadnicový systém tělesa a následnou výrobu na CNC žádný negativní vliv.

Při navrhování spojů a detailů dřevěné konstrukce musíme postupovat, jak již bylo výše řečeno, s velkou pečlivostí. S operacemi, jako jsou řezy, odřezky (vodorovné a šikmé apod.), stejně tak jako se sedly, přeplátováním a dalšími klasickými spoji problém většinou nenastane. U čepů, rybinových čepů, dlabů, otvorů a mnoha dalších speciálních spojů musíme dát pozor, jaké softwarové nástroje k vytvoření opracování použijeme. Máme-li např. na CNC zařízení zakoupený agregát obsahující frézu 40 mm, jen těžko s ní uděláme dlab o průměru 32 mm. Dle parametrů stroje, jeho agregátů a nástrojů lze kvalitní software přednastavit tak, že pozdější kontrola při přenosu dat na CNC zařízení je spíše formální a obsluze stroje zabere minimum času.

U operací, jako je vrtání, lze nastavit např., jakou stranou do prvku vrták vejde, popř. zdali má zohlednit vytrhání dřevních vláken.

Široká škála nástrojů dovoluje generovat na CN i relativně složitá opracování.

Kontrolní mechanismy

Dříve než budou veškerá data o dřevěné konstrukci předána na tesařské CNC výrobní zařízení, existuje v propracovaném softwaru možnost mnoha kontrolních funkcí. Lze např. prvek po prvku prohlédnout každou část konstrukce a zkontrolovat správnost opracování. Po krátkém zaškolení v softwaru je uživatel schopen „vyčíst" z prvku jeho detailní informace, kde, kdy a jak bude opracování vytvořeno. Jednotlivá opracování lze kliknutím myši vymazat, přesunout, zpracovat anebo přezkoušet možnost přenosu dat na CNC.

Samotné předání na CNC zařízení

Po důkladné kontrole celé konstrukce pomocí funkcí kolize, 3D vizualizace, jednotlivý prvek apod. jsou pomocí tzv. postprocesoru-převodníku vygenerována data, která jsou následně pomocí bluetoothu, e-mailu nebo flash disku dopravena k obsluze stroje. Na CNC zařízení můžeme přenést celou konstrukci najednou nebo zvolit pouze určité prvky, druhy prvků apod.

Díky funkcím filtr a třídění lze složitou konstrukci v počtu několika set a tisíc prvků přenést velmi přehledně na CNC zařízení, čímž na výstupu získáme jednotlivé „balíky" roztříděné např. podle jednotlivých podlaží, po plochách střechy anebo po uživatelem definovaných částech konstrukce (schodiště – balík č. 1, zábradlí – balík č. 2, ostatní konstrukce – balík č. 3; 1NP, 2NP, střecha, ...; stěna1, stěna2, 3, 4, ..., strop). Kombinace je lehce definovatelná uživatelem.

Není postprocesor jako postprocesor

Ačkoli jsme vše důkladně zkontrolovali, neznamená to, že vše proběhne na 100 % a že se obsluze CNC zařízení po nahrání dat ze specializovaného softwaru na ploše obrazovky neobjeví červená značka „STOP". Zde už se jedná o opravdu sofistikované nástroje, které nalezneme pouze ve špičkových softwarech. Kvalitní software obsahuje automatickou kontrolu projektu a vlastností konkrétního CNC zařízení a v případě neshody již samotný software projektanta zastaví a poukáže na „nevyrobitelný" prvek konstrukce.

Takovým nástrojem se dá ušetřit několik hodin i dní času při „odlaďování" chyb na místě u obsluhy stroje. O ušetřených nervech ani nemluvě.

Speciální funkce

Půjdeme-li ještě hlouběji a budeme-li lpět na co nejlepší kvalitě opracování v co nejkratším čase, dovolují nám nástroje kvalitního softwaru určovat, jaký nástroj a jakým způsobem má danou operaci vykonat, aby vznikl co nejlepší vizuální výsledek (bez vytrhání vláken apod.), v co nejlepším čase, tedy za nejekonomičtějších podmínek.

Ne všechna CNC zařízení disponují všemi výrobními agregáty, proto je nastavení konstrukčního softwaru v návaznosti na konkrétní typ CNC zařízení velmi důležité.

Na obrazovce CNC zařízení

Nejsem profesionál přes CNC zařízení, a proto bych tuto pasáž přenechal raději odborníkům z oboru, nicméně vím, že řídí-li CNC nekvalitní software, může vypadat obrazovka obsluhy dosti „červeně" s mnoha otazníky, vykřičníky a „stopkami" anebo v opačném případě bude vše OK a obrazovka bude mít barvu modrou.

Kupujte pouze kvalitní software a „myslete modře":-)

Autor pracuje ve společnosti Dietrich's AG.