Riadiaci systém CNC

Vždy sa budete spoliehať na jeho výkon, rýchlosť spracovania dát, jednoduchosť ovládania a programovania a predovšetkým na jeho spoľahlivosť pri obrábaní. Ale ani ten najlepší softvér a najrýchlejší systém vám nepomôžu, ak mechanika a kinematika stroja zaostávajú.

Riadiaci systém je mozgom obrábacieho stroja CNC a jeho mechanika je srdcom, chrbticou a svalom

Existujú výrobcovia obrábacích strojov, ktorí majú na trhu k dispozícii 4-5 typov riadiacich systémov CNC alebo všetky, na ktoré si len spomeniete. Väčšinou to logicky znamená, že ide o kusovú výrobu jednotlivých CNC strojov so všetkým, čo k tomu patrí.V súčasnosti existujú dva riadiace systémy, ktoré sa zdajú byť na veľmi vysokej úrovni. Japonský FANUC a nemecký SIEMENS. Ostatné riadiace systémy a rôzne modifikácie týchto systémov, nemusia byť celosvetovo rozšírené a v niektorých krajinách môžu mať nedostatočnú servisnú podporu. Väčšina neproduktívnych výrobcov CNC strojov hľadá možnosť medzi najlacnejšími systémami, aby znížila konečnú predajnú cenu stroja. Vzhľadom na obrovskú rozšírenosť dvoch uvedených riadiacich systémov si záujemcovia o nový CNC stroj môžu vybrať stroj so známym a osvedčeným riadiacim systémom CNC pre všetky typy CNC strojov.
Ak hľadáte svoj prvý, vhodný CNC obrábací stroj, existuje niekoľko základných otázok, na ktoré si treba dať pozor. Potom si na ne môžete spolu s dodávateľom vybraného CNC obrábacieho stroja podrobne odpovedať a nechať si ich predviesť na konkrétnych príkladoch. Najlepšie je vyberať si z väčších dodávateľov CNC strojov, ideálne s vlastným showroomom a dostatočným počtom CNC strojov na predvedenie všetkých možností. Najhoršie zistenie je, keď vás sklamú vlastné nedôslednosti pri výbere správneho CNC stroja pre vašu výrobu.


Čo by mal vedieť riadiaci systém CNC? 
Pri výbere riadiaceho systému CNC obrábacích strojov je dobré zamerať sa na nasledujúce témy: 

  • Na aký typ výroby potrebujem obrábacie centrum CNC? Mám skúsenosti s CNC obrábaním? S akým typom výkresov pracujem? 
  • Aký je komfort obsluhy riadiaceho systému?Spĺňa jednoduchosť prípravy NC programov a správy programov vaše očakávania od moderného počítačového systému? 
  • Umožní vám riadiaci systém obrábať všetky obrobky rýchlo, kvalitne a pri dodržaní predpísaných rozmerov? 
  • Mám k dispozícii všetky možnosti programovania, alebo len vybraný, upravený diel a zvyšok si musím dokúpiť? Aké dodatočné náklady musím zvážiť na rozšírenie možností riadiaceho systému, napr. polárny súradnicový systém, matematické operácie a premenné, viac korekcií nástrojov, pevné závity? 
  • Môžem očakávať technologickú pomoc od dodávateľa riadiaceho systému alebo budem môcť využiť technologické znalosti dodávateľa obrábacích strojov? Aká je možnosť zaškolenia operátorov a technológov, aby stroj efektívne používali hneď po inštalácii a neučili sa metódou pokusov a omylov pri nastavovaní nových obrobkov? Môžem sa spoľahnúť na to, že moji kvalifikovaní konvenční strojníci sa budú môcť ľahko preškoliť na CNC strojníkov? 
  • Aká je dostupnosť a kvalita servisu CNC obrábacieho stroja, ale najmä riadiaceho systému CNC? Ako je to so zárukou riadiaceho systému, aká je dostupnosť náhradných dielov? Aká je kvalita a cena servisu dodávateľa CNC riadiaceho systému? 
  • Ak už vlastním CNC obrábací stroj, je pre mňa dôležitá jednotnosť CNC riadiacich systémov v podniku, pretože som spokojný so svojím vybraným dodávateľom, alebo si radšej vyberiem nového dodávateľa, ktorý pre mňa predstavuje určité riziko?
WIA LM 1800TTSY
Komfort ovládania riadiaceho systému je nemerateľná, ale veľmi dôležitá vec.

Spoľahlivosť 
Najdôležitejším faktorom úspechu každej výrobnej spoločnosti je časová a rozmerová bezpečnosť. Táto stokrát opakovaná pravda sa vždy potvrdí, keď sa stroj zastaví, nevyrába alebo vyrába s odchýlkami rozmerov. Dostupnosť stroja a bezpečnosť výroby úzko súvisí so spoľahlivosťou jeho riadiaceho systému a jeho pohybových mechanizmov spolu s osvedčenou tuhosťou celej jednotky CNC stroja. To je pre každého používateľa najvyššou prioritou.

S touto témou úzko súvisí kvalita a náklady na servis CNC stroja, jeho riadiaceho systému a dostupnosť náhradných dielov.  A to nielen počas záručnej doby, ale počas celej predpokladanej životnosti obrábacieho stroja. Je bežnou praxou, že sa stroje kupujú na "obmedzenú životnosť 7 rokov". Skúsenosti s mnohými CNC strojmi HYUNDAI, zavedenými do výroby od roku 1996, však naznačujú, že dobre skonštruovaný CNC stroj je vhodný na vysoko presnú a stále produktívnu výrobu s viac ako dvojnásobnou deklarovanou životnosťou.   Ak dôjde k poruche, potrebujete zaručenú dostupnosť náhradných dielov. Nie čakanie na to, že diel niekedy dorazí. Horšie to môže byť v prípade, keď servisný pracovník vytlačí nesprávny diel, vy naň čakáte 14 dní a potom zistíte, že to nie je ten správny diel.  Aj takéto prípady sa stávajú a myslím, že sa môžu stať úplne každému. Minimalizácia tohto javu závisí od dlhoročných skúseností a zručností servisného pracovníka, od kvality jeho zázemia a tiež od času "servisovania" CNC strojov, najlepšie u jedného výrobcu. Neraz sa stáva, že dodávateľ, o ktorom uvažujete ako o možnom partnerovi pre dodávku vášho nového CNC stroja, dodáva CNC stroje od mnohých výrobcov. Dokáže tak prakticky pokryť všetky vaše požiadavky, napríklad od ručných nožníc, cez konvenčné sústruhy, konvenčné frézky až po veľké CNC stroje, a to ako tvárniace, dierovacie, elektroerozívne, tak aj obrábacie. Vo všeobecnosti sa tento dodávateľ medzi staršou strojárskou komunitou označuje ako "dodávateľ typu supermarket". Jednoducho dodávateľ s veľkým sortimentom výrobkov, bez praktickej možnosti akejkoľvek efektívnej technickej, technologickej a dielenskej podpory.

Dodávateľ, resp. servisná organizácia, ktorá vám nainštaluje obrábací stroj, by vám mala pri preberaní stroja poskytnúť zálohu celej aplikácie riadiaceho systému CNC pre prípad straty údajov. Ide o zálohu všetkých nastavení a parametrov obrábacieho stroja CNC (pohony, kompenzácie, technologické parametre), ktoré sú v pamäti riadiaceho systému CNC. V prípade riadiacich systémov, ktoré majú ako pamäťové médium pevný disk, je potrebné vyžadovať zálohovanie tohto pevného disku. Táto vaša "opatrnosť" sa vám môže vrátiť skrátením prípadného servisu na minimum času, pretože budete mať kópiu nastavení vo svojej kancelárii. Spoločnosť PROFIKA ako dodávateľ CNC strojov HYUNDAI WIA tieto údaje zo stoviek dodaných strojov archivuje a túto zálohu uchováva "na večné časy" vo svojich skladovacích priestoroch, oddelene od vašich prípadných povodní, požiarov, nespokojných zamestnancov a všetkých ostatných nebezpečenstiev, ktoré môžu ohroziť váš výrobný nástroj.

Príprava výroby 
Vlastná príprava výroby by mala byť založená na kvalitnom školení operátorov a technológov priamo na stroji. Táto fáza prichádza bezprostredne po podpise kúpnej zmluvy, ale nemalo by sa na ňu zabudnúť počas rokovaní. Len dobre a plnohodnotne pripravení pracovníci môžu skrátiť skutočný nábeh výroby na novom CNC obrábacom centre na minimum. Osvedčila sa nám predpríprava, t. j. školenie programovania pred samotnou inštaláciou stroja v našej učebni alebo u firiem, ktoré programovanie ako také vykonávajú, často spojené s oboznámením sa s ďalšími možnosťami programovania.  Takéto spoločnosti vám samozrejme môžeme na požiadanie odporučiť.

Samotné školenie obsluhy CNC stroja prebieha v ideálnom prípade v cykle 2 dní za sebou s 1-dňovým opakovacím školením približne po 10 dňoch. Taktiež nie je vhodné organizovať školenie pre viacero osôb naraz. Veľmi často sa stáva, že pracovníci sa spoliehajú jeden na druhého a výsledok školenia potom môže byť žalostný.

 

Komfort obsluhy riadiaceho systému je nemerateľná vec. Po lepšom zoznámení sa s riadiacim systémom si budete môcť sami odpovedať, či ovládanie, manipulácia a editácia NC programov spĺňa vaše očakávania od moderného počítačového systému. Dôležitá je pre vás aj kapacita knižnice NC programov a ich prenos a zálohovanie, t. j. či môžem používať niečo modernejšie ako sériové rozhranie RS232. Aj toto komunikačné rozhranie RS232 je však potrebné, pretože ide o univerzálne rozhranie na prípadné pripojenie stroja do siete DNC.

Rýchle vytváranie NC programov 
Každý výrobca CNC má iný prístup k samotnému vytváraniu NC programov. Neplatí, že možnosti, ktoré sa bežne používajú v osobných počítačoch, napr. pripojenie klávesnice, funkcie nájsť a nahradiť, sa dajú použiť aj pre riadiace systémy CNC. Niektoré áno, niektoré nie. Jednoduchosť editácie NC programu, od samotného vytvorenia nového programu cez možnosť kopírovania, ukladania a dokonca aj výmeny jednotlivých reťazcov príkazov použitých viackrát v NC programe, ako aj automatické číslovanie a prečíslovanie riadkov, sú funkcie, ktoré skracujú čas tvorby NC programov. PROFIKA poskytuje túto službu spolu s "doživotnou archiváciou
Možnosť editácie a ladenia nového NC programu v čase, keď CNC obrábací stroj obrába a operátor má dostatok času venovať sa tejto činnosti, je funkcia, ktorá prispieva k veľkej úspore prestojov obrábacieho stroja potrebných na prispôsobenie stroja novej úlohe. Koľko stojí kvalitný CNC stroj na jednu strojovú hodinu? Koľko stojí práca vášho NC programátora? Toto sú jednoduché výpočty, ktoré vám umožňujú byť konkurencieschopní alebo nie.

Presné obrábanie 
Nesmieme zabúdať na vlastnosti riadiacich systémov, ktoré nie sú na prvý pohľad viditeľné, ale majú veľký vplyv na kvalitu obrábaného dielu. Rýchlosť a presnosť polohovania osí sú kľúčové pre zabezpečenie krátkych časov obrábania. Moderné riadiace systémy využívajú funkcie na dosiahnutie maximálnej účinnosti pri riadení procesu obrábania. Medzi takéto funkcie patrí napríklad inteligentný regulátor chodu s dopredným výpočtom optimálneho rozloženia rýchlosti, regulátor s obmedzením rázov, regulátor s riadením rýchlosti a zrýchlenia, ako aj možnosť použitia interpolácií NURBS. Napríklad pri obrábaní tvarových plôch možno pomocou týchto dobre nastavených funkcií dosiahnuť vysokú kvalitu povrchu bez potreby ďalších dokončovacích operácií.
Na skutočný posuv nástroja počas obrábania nemá rozhodujúci vplyv rozsah posuvov jednotlivých osí, t. j. pohonov. Skutočná rýchlosť posuvu osí je určená rýchlosťou procesora riadiaceho systému, ktorý spracováva bloky, jednotlivé úseky naprogramovanej dráhy. Riadok po riadku. Preto nástroj pracuje s rýchlosťou posuvu napr. 1553 mm/min, hoci NC program vyžaduje 5500 mm/min. To sú parametre riadiaceho systému CNC, ktoré určujú jeho kvalitu, prínos pre majiteľa obrábacieho stroja. Stále platí, že čas sú peniaze.
Rýchlosť spracovania bloku, NC program vygenerovaný kvalitným CAD/CAM systémom a kvalita povrchu a presnosť finálneho dielu sú od seba priamo závislé.

Cieľom tohto článku nie je vzdelávať, ale otvoriť oči. Ide o subjektívne vyjadrenie autora, ktorý pôsobí v oblasti CNC obrábacích strojov od roku 1997, v oblastiach CAD/CAM softvéru, obsluhy CNC riadiacich systémov, NC programovania a nastavenia výroby.

Petr Kaufman 2014

PROFIKA s.r.o.

(V článku boli použité pasáže z odborných článkov Vlastimila Stanka http://www.t-support.cz. ) a v niektorých odborných periodikách, obrázkový archív PROFIKA s.r.o.

Tento web využíva cookies

Tento web používa cookies na Poskytovanie Služieb, personalizáciu reklám a sledovania návštevnosti Súbory cookie. Používaním tohto webu s ich využitím Súhlasíte. Viac informácií

Nastavenie cookies

Vaše súkromie je dôležité. Môžete si vybrať z nastavenia cookies nižšie. Viac informácií