Nejen při NC programování operací soustružení se většina programátorů snaží zpřehlednit si práci, např. využitím různých druhů grafických podpor či specializovaných editorů. Nejinak je tomu i při běžném programování či jen výuce řídicího systému Sinumerik. Sinumerik instalovaný na soustružnický nebo frézovací stroj anebo na externí PC, kde o něm zpravidla hovoříme jako o SinuTrainu, rovněž umožňuje řadu grafických či jiných „vychytávek“. Dnešní zaměření informativního příkladu tedy jen volně teoreticky navazuje na předchozí publikované kapitoly.
Tak zvaný integrovaný konturový editor, který umožňuje přímo v řídicím systému definovat konturové křivky pro soustružení, uzavřené kapsy pro frézování nebo jiné 2D objekty, např. pro speciální řízení pohybu řezného nástroje, je možno aktivovat ikonou Contour turning horizontálního menu. V podnabídce vertikálního ikonového menu se pak nachází New contour, kde po vepsání názvu bloku již nic nebrání zadání souřadnic prvního konturového elementu (postup je uveden pro ShopTurn - SinuTrain Operate 2.6 SP1). Zde má řada začínajících programátorů nevhodnou tendenci definovat první bod kontury (např. hřídelové součásti) v ose rotace obrobku. Čelní plochu je však vhodné zarovnávat čelním soustružením směrem od maximálního průměru k minimálnímu, ale o tom již pojednávají některé z předchozích kapitol.
Další běžnou tendencí „začátečníků“ je přepočítávat průměrové kóty kontury definované technickým výkresem a vpisovat je do řídicího systému jako poloměrové souřadnice. Vhodné je tedy zdůraznit, že rozhodování, zda se souřadnice uzlových bodů jednotlivých elementárních prvků budou zapisovat průměrově či poloměrově, učinil programátor volbou dialogové položky na úvodním okně při zadávání prvního bodu konturové křivky, a pokud zde volba nebyla, tak systém automaticky očekává zadávání hodnot průměrově. (Pozn.: Toto zjednodušující tvrzení je možno až na velmi drobné výjimky akceptovat.) I další uzlové body konturové křivky je však možno tvořit prakticky bez externích výpočtů na kalkulačce. V editorech CAD/CAM softwarů či CNC systémů lze využívat buňky nejen k přímému vepsání číselné hodnoty, ale také k výpočtu finální číselné hodnoty např. koncového bodu elementu. Toto programování prostřednictvím jednoduchých vzorců je v Sinumeriku nutno zahájit stiskem klávesy „=“ (znak rovná se). Poté následuje např. 40/2 a Enter. Poměrně logickým výsledkem je vytvoření číselné hodnoty 20 v poli libovolného dialogového okna určeného k zápisu číselných hodnot. V řadě reálných případů však bude výpočet mírně komplikovanější. Např. od čísla 40,017 je možno pohodlně odečíst 0,1234 i v rušném provozu dílny.
Velmi častou chybu obecně nazývanou „lidský faktor“ můžeme rovněž eliminovat výraznějším užíváním zjednodušeně zadaných, a tedy řídicím systémem automaticky počítaných přechodových prvků (sražení, zaoblení – rádius). Například konturový element pro následné soustružení válcové plochy je možno definovat jako obecnou úsečku s koncovým bodem v souřadnicích ZX nebo zjednodušeně jako rovnoběžku s osou Z zakončenou v definované Z souřadnici (poloha v ose X je totožná s koncovým bodem předchozího elementu). Rozvedeme-li však tuto problematiku zadávání úseček ještě trochu více, tak shodnou úsečku můžeme zadat i jako přímkový element s definovanou délkou a vedoucí pod úhlem alfa (tzv. polární zadávání souřadnic). Aby toho nebylo málo, tak je pro zadávání zpravidla k dispozici i úhel alfa dva, který řeší polohu vznikajícího prvku obdobným způsobem, inkrementální zadávání souřadnic a poukázat by se dalo i na další užitečné kombinace. V řadě případů je však vhodné číselnou hodnotu konce výše zmiňovaného válcového elementu do řídicího systému vůbec nevpisovat. Už sama definice, že úsečka je rovnoběžná např. s osou Z, omezuje tolik stupňů volnosti, že je v řadě případů možno, až úplným zadáním elementu následujícího, dokreslit několik dříve neúplně definovaných prvků.
Dalším značným rozšířením možností zadávání souřadnic konturových prvků je i tečné propojování jednotlivých elementárních prvků. Musíme-li např. definovat oblouk jen o známém poloměru a koncovém bodě, pak zaškrtnutí tečného navázání tohoto nově vznikajícího prvku zajistí automatický dopočet středu rotace rádiusu i neúplně zadaného koncového bodu prvku předchozího, který může být přímkový, jak již bylo naznačeno, ale může být i např. technickým výkresem neúplně zakótovaným obloukem, u kterého známe jen poloměr, střed rotace a počáteční bod.
Aby se však problematika NC programování v těchto kapitolách neopírala jen o technologii soustružení, je možno obdobně upozornit i na některé náležitosti z oblasti frézování.
Například:
- Konturová křivka okraje dutiny nebo ostrůvku musí být vždy uzavřená, tzn. počáteční a koncové body musí mít naprosto stejné souřadnice.
- Počáteční bod, tzn. první bod každé kontury, je potřeba vždy naprogramovat s funkcí G0 a všechny ostatní konturové prvky pomocí G1, G2 nebo G3.
- Při programování kontury nesmí být v posledním elementu obsažen rádius nebo faseta.
- Před voláním cyklu, např. CYCLE73, se nástroj nesmí nacházet na počáteční pozici naprogramovaného konturového prvku.
- Potřebné programy mohou být při ISO programování uloženy vždy jen v jednom adresáři (výrobní programy). (Pozn.: Pro kontury okraje dutiny nebo ostrůvků je povoleno využívání globálních pamětí podprogramů.)
- Geometrické údaje vztahující se na obrobek mohou být programovány buď v metrických jednotkách nebo v palcích. Změna těchto měřicích jednotek v rámci jednoho podprogramu kontury vede k nesprávné výrobě.
- Jestliže se v programu kontury mění způsob obrábění G90/G91, je nutno dávat pozor, aby v posloupnosti zpracovávaných konturových podprogramů byl na začátku každého podprogramu aktivován správný příkaz pro měřicí jednotky.
- Při výpočtech výrobního podprogramu pro dutinu se berou v úvahu pouze geometrické údaje v rovině. Další informace o problematice NC programování však až někdy příště.
Ing. Aleš Polzer, Ph.D.
Článek vznikl za spolupráce ÚST, FSI VUT v Brně, s firmou Siemens, s.r.o. a redakcí Technického týdeníku.