Akademie CNC obrábění (74)
Dnešní kapitola soustřeďuje svou pozornost současně na několik softwarů, které usnadňují strojírenskou výrobu a někdy jsou zcela nezbytné k efektivnímu třískovému obrábění. Každý ze zde prezentovaných produktů je zcela jistě možno nahradit řadou jiných, které jsou v něčem lepší a v něčem jiném zase horší, avšak z pohledu tohoto seriálu nelze naráz hovořit o všech.
Pro rozšíření této Akademie CNC obrábění o problematiku/možnosti CAMů a inprocesního měření proto byly nyní vybrány jen produkty PowerMILL (obr. 2) a Productivity+ (obr. 3). Jejich regionální prodejce není nutno uvádět, vhodné je však zdůraznit, že firmy vyvíjející tyto softwary vzájemně spolupracují, díky čemuž máme zajištěnu vysokou kompatibilitu. Používaný CAD software (obr. 1) nebude určitou dobu konkretizován, poněvadž postupně jich bude použito více a jejich hlavním účelem je zde nyní jen připravit grafické objekty pro popis problematiky programování třískového obrábění.
Obr. 1: Grafický 3D model vytvořený v CAD softwaru
Pomineme-li tedy nyní způsob vytváření grafických 3D modelů obrobků v CAD softwarech (obr. 1), tak pro výrobu reálných součástí na CNC strojích musíme tyto modely zpravidla nejprve elektronicky transformovat do formátu souboru, který může CAM zobrazit a hlavně efektivně používat. (Pozn.: Zkratkou CAM je zde nahrazeno slovo PowerMILL, aby byla zdůrazněna možnost užívat i obdobně zaměřené softwary. Doslovný překlad a význam této zkratky byl uveden v jedné z úvodních kapitol tohoto seriálu.) Velmi užitečné tedy je, pokud je např. CAM integrován (nainstalován) přímo do CAD softwaru, nebo pokud vzájemně vývojáři natolik spolupracují, že CAD dokáže uložit data do formátu CAMu, anebo, což je častější, CAM dokáže přímo číst zdrojový formát modelu z CADu (obr. 2). Vhodná transformace grafických objektů z CADů je důležitá i pro programování měření. Má však programátor zvolit univerzální přenosový formát souboru? Je lepší tzv. STL formát či DXF? A tak podobně. Možných otázek je velmi mnoho, a proto nyní nelze jednoznačně určit následující postup práce.
Někdy je prostě vhodné začít programováním obrábění jednotlivých ploch či konstrukčních prvků v CAMu a jindy je zase vhodnější začít programováním měření (v měřicím softwaru) pro ustavení polotovaru v CNC stroji. Následně je v tomto měřicím softwaru možno programovat volání tzv. podprogramů (zatím nevytvořených NC souborů obsahujících bloky pro frézování) a na závěr zde doprogramovat měření doposud jen teoreticky obrobených prvků grafického 3D modelu (kapsy, ostrůvky, díry atd.). Ve finále tohoto zjednodušeně naznačeného postupu obrábění integrovaného mezi měřicí bloky by tedy ještě následovalo doprogramování obrábění v CAMu, postprocesing s výstupem do souboru s názvem, který byl v měřicím softwaru specifikován jako volaný podprogram a přenos hlavního programu z měřicího softwaru i všech podprogramů (z CAMu) do CNC stroje. Po zde zrealizované kontrolní simulaci je teprve možno zahájit třískové obrábění.
Obr. 2: Grafický 3D model pro 2,5D obrábění v CAMu
Výše naznačenou problematiku vzájemné komunikace mezi jednotlivými softwary je možno ještě dále rozšířit. Ne vždy totiž lze přímo CAMem či měřicím softwarem číst zdrojový soubor z CADu. O překlad souborů do jiných formátů se tak může postarat specializovaná firma nebo další software. Tyto „univerzální“ přenosové formáty grafických dat však mají jisté nevýhody, ale o tom až někdy příště. Například při popisu programování prvků jedné ze součástí, která je na FSI VUT v Brně vyvíjena studentem Bc. Tomášem Smékalem (smekalt@seznam.cz) a která je součástí projektu Formule SAE. Formule SAE je konstrukční soutěž pro studenty inženýrských škol, která vznikla roku 1981 ve Spojených státech amerických. Každoročně se pod hlavičkou této soutěže pořádají desítky dílčích soutěží po celém světě, jichž se účastní téměř 500 univerzitních týmů z celého světa. Cílem je kromě získání cenných zkušeností ukázat světu schopnost postavit vlastní jednomístné závodní auto, které musí být dobře ovladatelné, výkonné, spolehlivé a bezpečné zároveň. Tento vůz by však měl splňovat i poměrně vysoké nároky na design, ekologii a v neposlední řadě i cenu. Mnoho dalšího, včetně kontaktních informací na celý tým, je možno najít na http://www.tubrnoracing.cz.
Poněvadž tento tým bude vyrábět kromě předních a zadních těhlic také téměř všechny části podvozku (od A ramen přes náboje a vahadla po stabilizátory), příhradový rám (svařenec ocelových trubek) a deformační člen z kompozitní voštiny, rád přijme pomoc i při výrobě forem pro laminování kapotáže a chladiče, který je navržen na míru motoru.
Obr. 3: Grafický 3D model v softwaru pro programování měření
Některé z dílů tohoto volně strukturovaného seriálu se tak budou v letošním roce věnovat problematice výroby i několika výše uvedených součástí, a poněvadž vývojový tým opravdu přijme jakoukoli radu z průmyslu zabývajícího se nejen produkcí automobilových dílů, neváhejte prosím zapojit se zcela nezávazně se svými náměty pro tento seriál či s nabídkou pomoci studentskému týmu se stavbou a možná, že tak svým dílem přispějete i k vítězství v soutěži.
Článek vznikl za spolupráce ÚST, FSI VUT v Brně, s redakcí Technického týdeníku. Ing. Aleš Polzer, Ph.D.