Issuu on Google+

INFORMATIKA/CAD/CAM/CAE

MĚŘENÍ NA CNC FRÉZOVACÍCH STROJÍCH www.mmspektrum.com/110905 V roce 2003 přišla společnost Renishaw na trh se softwarem Productivity+ umožňujícím integrované vytváření a editaci měřicích programů na obráběcích CNC strojích. Tento software však zůstával donedávna opomíjen, ale v současnosti se po něm poptávka zvyšuje, a to především ze strany uživatelů systémun GibbsCAM. Společnost Renishaw totiž spojila své odborné znalosti se společností Gibbs and Associates a vytvořila nový výkonný plug-in pro GibbsCAM – jako pro jediný CAM systém na celosvětovém trhu. Praxe ukazuje, že ve výrobních provozech při práci na CNC frézovacích strojích nebývá k ustavení polotovaru a nastavení nulového bodu využíváno měřicích sond. Obsluha stroje má „strach“ použít „drahou“ sondu, nebo když už se odhodlá ustavit polotovar pomocí sondy, nastavuje veškeré parametry týkající se nastavení počátku souřadného systému stroje ručně. S těmito kroky jsou spojeny vedlejší strojní časy na seřízení stroje a polotovaru, které také souvisejí se zručností obsluhy stroje. Tím vznikají další náklady na vedlejší práci a na hodinovou sazbu stroje, který v podstatě neprovádí žádnou operaci. Díky plug-inu Productivity+ pro GibbsCAM můžeme nyní naprogramovat a simulovat práci sondy na monitoru počítače ještě před samotným měřením a vyhnout se tak případným kolizím nebo poškozením měřicí sondy. Díky tomu lze bez obav provádět měření přímo na obráběcím CNC stroji.

přímo na stroji a eliminovat tak čas spojený s dopravou obrobku do měřicí laboratoře nebo zabránit poškození nástroje v průběhu procesu obrábění. V opačném případě bychom museli obrobek ze stroje demontovat, dopravit do měřicí laboratoře a provést měření nebo kontrolu na souřadnicovém měřicím stroji. To ale znamená cestu z pracoviště obráběcího stroje do měřicí laboratoře, ve které mnohdy bývá pouze jeden souřadnicový měřicí stroj, dále prodlevy spojené s vyhodnocením odchylek a následnou cestu zpět kvůli případné opravě obrobku (pokud je možná). Čas a náklady na měření na obráběcím CNC stroji jsou proto v porovnání s měřením v měřicích laboratořích nižší.

Prostředí softwaru GibbsCAM s plug-inem Productivity+

Měření měřicími sondami Pro měření na CNC strojích můžeme použít měřicí sondy obrobkové a nástrojové. Sondy používáme pro ustavení polotovaru, seřízení souřadného systému, nastavení počátku, kontrolu opotřebení, detekci poškození nástroje a pro kontrolu obrobků. Měření pomocí měřicích sond lze použít ve třech případech: a) před začátkem procesu obrábění, kdy nastavujeme počátek souřadného systému polotovaru; b) v průběhu procesu obrábění (mezioperační měření), kdy můžeme předejít poškození nástroje po předcházející operaci (např. zlomený vrták ve vrtaném otvoru a následné použití závitníku pro vyřezání závitu). V uvedeném případě měříme hloubku vrtaného otvoru měřicí sondou nebo délku nástroje a na základě naměřených údajů můžeme při detekci chyby zastavit stroj nebo provést korekci nástroje. To vše lze nyní realizovat i na obráběcím CNC stroji; c) po procesu obrábění, které v tomto případě provádíme v měřicí laboratoři po-

18 | MM Průmyslové spektrum | 9 | 2011

Prostředí softwaru Productivity+ Active Editor

mocí souřadnicových měřicích strojů nebo podobně jako při mezioperačním měření i na CNC obráběcích strojích. Výhody měření na obráběcím stroji Pomocí softwaru Productivity+, který nabízí naprogramování, simulování a odladění měřicího cyklu v kanceláři NC technologa, tedy můžeme měřit součást nebo nástroj

Popis softwaru Productivity+ Software Productivity+ nabízí možnost naprogramovat sondu současně s tvorbou programu pro obrábění součásti a zahrnout program do postprocesoru. Program pracuje v prostředí systému Windows. Zjednodušuje, vytváří a začleňuje měřicí cykly do výrobního procesu a využívá grafické uživatelské rozhraní, které poskytuje mimořádně


Placená inzerce

Měřicí dráhy na solid modelu

příjemné programovací prostředí. Program se nastavuje jednoduchým výběrem funkce z modelu v CAD/CAM programu nebo výběrem parametrů z dialogových oken. Po dokončení se vybere požadovaný postprocesor a automaticky se vytvoří výstup, který bude připraven k načtení přímo do stroje. Měřicí cyklus je možné spustit jako simulaci na PC, takže lze odhalit všechny chyby ještě před odesláním do obráběcího stroje a vyhnout se tak kolizím nebo poškození měřicí sondy. Uživatelské varianty Software Productivity+ nabízí tři uživatelské varianty: • plug-in pro GibbsCAM ; • Active Editor Pro; • Active Editor. Každá varianta odpovídá jinému uživatelskému rozhraní nebo aplikaci. Software nabízí interaktivní nápovědu ke snadnému generování měřicích postupů a předdefinovaná data, která může uživatel kdykoliv změnit. Podporuje řadu předem připravených cyklů k určení polohy součásti, identifikaci stavu a automatické aktualizace průměrových nebo délkových korekcí nástroje a ověření skutečných rozměrů dokončených dílců. Software nevyžaduje vysoké nároky na dobu zaškolení. Díky měření dílů během procesu obrábění a aktualizaci parametrů obrábění dochází k úspoře výrobního času a eliminaci času nutného k opravě obrobků. Productivity+ pro software GibbsCAM Plug-in Productivity+ společnosti Renishaw pro software GibbsCAM přináší zjednodušený způsob vytváření měřicích cyklů pro obráběcí stroje přímo v kanceláři technologa NC strojů. Umožňuje programování řízení procesu a měření spolu s generováním drah nástrojů v balíčku, který je implementován přímo do prostředí softwaru GibbsCAM. V rámci jedné aplikace lze nyní definovat, ověřovat a simulovat kompletní proces obrábění i měření ještě předtím, než bude aplikován na CNC obráběcím stroji. Simulace poskytuje grafickou identifikaci kolize obrobku nebo přípravku jak s řeznými nástroji, tak nově i s měřicí sondou. Výsledkem je vyšší spolehlivost měření, což vede ke zkrácení časů prověřování.

Měřicí funkce Mezi měřicí funkce modulu patří 3D bod, 2D linie, kružnice – 3 nebo 4 body, 2D hrana, 3D hrana, žebro/drážka, logika, aktualizace proměnných posunutí počátku, korekce nástroje, přehledy a ustavování nástrojů. Po naprogramování a odsimulování vybraných měřicích funkcí je provedeno reálné měření na CNC frézovacím stroji. Získaná data jsou vyhodnocena a na základě těchto údajů lze například automaticky korigovat údaje o nástrojích a opravit obrobek. Přehled naměřených výsledků je možné odeslat přes rozhraní RS232. Do výstupního měřicího protokolu je zahrnuta kontrola tolerance s příznakem PASS/FAIL (shoda/chyba) a protokol lze tabelizovat ve formátu txt. Podporované řídicí systémy Software Productivity+ podporuje následující řídicí systémy: Fanuc (Makro B), Haas, Hitachi Seicos, Makino (Pro 3), Mazatrol (ISO), Mitsubishi Meldas, Heidenhain iTNC530, Siemens 840D, Yasnac a Mori Seiki. Diagnostika CNC obráběcích strojů Pro správnou funkci softwaru Productivity+ je nezbytná pravidelná technická diagnostika a dobrý technický stav obráběcího CNC stroje. Typický tříosý obráběcí stroj má nejméně 21 stupňů volnosti (odchylky od ideálních hodnot včetně lineárního polohování, přímosti, úhlových natočení a kolmosti mezi osami). Každá z těchto chyb má nepříznivý vliv na celkovou přesnost polohování stroje a na tvarovou a rozměrovou přesnost obrobků. Teoreticky platí, že pokud by byl CNC stroj dokonale přesný, pak by kruhová dráha stroje přesně odpovídala naprogramované kruhové dráze. V praxi však od ideálního naprogramovaného kruhu vznikají odchylky. Proto je nezbytné pravidelně a opakovaně sledovat stav obráběcího stroje, což je klíčem k účinnému sledování změn ve zdroji chyb stroje. Společnost Renishaw nabízí kalibrační systémy, které obráběcí stroj proměří a na základě naměřených hodnot vyhodnotí odchylky v souladu s mezinárodními normami jako je ISO 230-4 a ASME B5.54. BC. MAREK PAGÁČ, STUDENT FS VŠB-TU OSTRAVA KATEDRA OBRÁBĚNÍ A MONTÁŽE

9 | 2011 | MM Průmyslové spektrum | 19


Mereni na CNC frezovacich strojich