Automatizace procesu frézování v CNC řídícím systému FANUC

Tags: CAD/CAM | CNC

CNC řídící systém FANUC Manual Guide-i

Řídící systém Manual Guide-i je programovací software, který je určen k programování přímo ve výrobním provozu, čímž podstatně zjednodušuje obsluhu obráběcího stroje. Inovativní způsob programování umožňuje vývoj programu od výkresu k výrobě jednotlivých součástek za podstatně kratší dobu, než je tomu u konvenčních obráběcích strojů, případně CNC strojů programovatelných jen v ISO kódu. Díky softwaru Manual Guide-i je možné CNC řídící systémy Fanuc velmi rychle a jednoduše programovat pro soustružení, frézování, vrtání, ale i pro jejich vzájemnou kombinaci při jednom upnutí polotovaru. Uživatele tohoto systému usměrňuje v průběhu programování názorné menu a grafické simulace, které umožňují dosáhnout velmi efektivních výsledků i pro složité postupy obrábění. Řídící systém Fanuc Manual Guide-i je založen na formátu ISO kódu a má ergonomické uživatelské CNC rozhraní k programování jednotlivých cyklů jako úseků výrobního postupu. Používá prostorové vyobrazení technologických procesů na základě grafických ikon, které umožňují interaktivní tvorbu programů dílců jen v několika krocích, jak je to běžné při programování v CAD/CAM systémech. Všechny důležité informace jsou zobrazeny na jedné CNC obrazovce. To vylučuje nutnost neustálého přepínání obrazovek, při kterém hrozí ztráta orientace v ostatních vedlejších obrazovkách. Na rozdíl od ISO programování, kde musíme naprogramovat každý jeden pohyb řezného nástroje, stačí v prostředí Manual Guide-i nakreslit tvar součástky přímo z výkresu. Dráhy hrubování, případně dokončování systém vygeneruje sám na základě programátorem zadaných parametrů. Tento odborný aplikovaný příspěvek poskytuje přehled o softwaru Manual Guide-i při programování aplikací pro CNC frézovací centra (obr. 1).

Obr. 1 Nástavbové programování vertikálních obráběcích center FANUC Robodrill
α T21iF v CNC řídícího systému FANUC Manual Guide-i

Dílenské programování řídícího systému FANUC v prostředí MANUAL GUIDE i

Pozůstává z grafických oken (obr. 2, 3, 4). Řídící systém vyplněním údajů automaticky vytvoří NC program sestávající ze skupiny kódů kompatibilních s kódy v DIN ISO prostředí. Základní obrazovka obsahuje informace o obráběcím stroji (poloha souřadnicových os CNC stroje, otáčky vřetena, posuv, modální G-kódy, zbývající dráha), vstup programu, 2D a 3D grafické okno simulace procesu třískového obrábění a tzv. softwarová tlačítka, pomocí kterých se vytváří NC program ve formátu Manual Guide-i. Ke konverzi na ISO formát dochází v automatickém režimu stroje, kdy jsou jednotlivé cykly převáděny na ISO zápis sestávající z přípravných a strojních funkcí a kódů.

Během programování jsou obsluze stroje k dispozici tři hlavní provozní režimy EDIT (tvorba NC programu), MEM (spuštění NC programu nebo jeho grafická simulace na 2D, 3D obrazovce) a režim JOG (manuální režim – při určování NBO-nulového bod obrobku, oprav a typu nástroje...). V provozním režimu EDIT přes softwarová tlačítka START, CYKLUS a KONEC se zadají vyplňováním grafických oken údaje o polotovaru a jeho rozměrech, vybere se nejvhodnější technologie opracování, určí se údaje o řezných podmínkách, kontuře hotové součástky, přídavcích na obrábění a výměně nástrojů. V automatickém režimu MEM lze vytvořený program buď přímo spustit na obráběcím stroji, nebo použít simulaci řezného procesu s určením kritických míst a případných kolizí.

1. Vytvoření názvu CNC programu a vložení požadovaných strojních a pomocných funkcí
2. Nadefinování rozměrů a tvaru polotovaru
3. Nájezd vřetena do stanoveného bodu výměny nástroje
4. Nájezd vřetena do počátečního bodu začátku cyklu obrábění
5. Určení parametrů obráběcího cyklu pomocí grafického menu
6. Zakreslení tvaru odebírané kontury včetně jejích rozměrů
7. Odjezd nástroje do bodu jeho výměny, zastavení otáček, chlazení apod.
8. V případě použití více pracovních cyklů opakování celého postupu přes předdefinované programátorem modifikovatelné šablony a stejně také používání podprogramů při využívání vygenerovaných drah nástrojů
9. Konec CNC programu

Doporučení pro praxi

Přínosem při práci s grafickým CNC řídícím systémem FANUC Manual Guide-i jako nástavbou ISO CNC řídícího systému FANUC je bezesporu skutečnost jednak samotného zjednodušení mnoha úkonů, jako jsou programování pohybů nástroje při záběru do materiálu, jakož i nájezd a výjezd nástroje včetně rychloposuvů a odjezdů nástroje do bezpečné polohy za účelem výměny. Kromě toho existuje možnost simulace celého obráběcího procesu nastavením se do polohy automatického režimu nebo režimu spouštění a provádění již napsaných (editovaných) CNC programů. V této simulaci je možné nastavit stejně simulaci možných (předpokládaných) kolizí nástroje s obrobkem, případně jinou částí pracovního prostoru obráběcího stroje. Samotný CNC program vygenerovaný v Manual Guide-i je možné v případě potřeby doplnit větami nebo jednotlivými bloky vět v ISO kódu, ať již prostřednictvím přímé editace nebo vložením ucelených bloků podprogramů z paměti systému Manual Guide-i.

Závěr

Velká výhoda systému Manual Guide-i spočívá ve skutečnosti, že programátor nebo aplikační technolog nemusí pracně vypisovat všechny NC-kódy pro každý pohyb. Systém si sám vygeneruje NC-kódy pomocí kontur, které byly nakresleny v Manual Guide-i. Nejenže je pomocí uvedených programovacích úkonů možné výrazným způsobem zkrátit celkový čas tvorby programu, ale je i bezpečnější z hlediska tvorby chyb při ISO programování. Prostorovou simulací procesu obrábění, ale rovněž i simulací pracovních a nepracovních drah nástrojů v automatickém režimu s výstražnými alarmy o případných kolizích je chráněn nejen proces výroby, ale i CNC stroje spolu s obsluhou. Tento systém svou variabilitou a možností 3D simulování i CNC programů vygenerovaných příslušným postprocesorem CAD/CAM systémů umožňuje kvalitnější možnosti programování a kontroly kvality celého procesu výroby. Vzhledem k jednoduché a rychlé tvorbě programu je tento druh CNC řídícího systému aplikovatelný do mnoha typů strojírenských výrob.