Dnešní informativní příklad soustřeďuje svou pozornost do oblasti korekcí frézovacích nástrojů, přestože je patrně jen velmi málo pravidelných čtenářů tohoto seriálu, kteří by neznali funkce G41, G42 a G40. Nahlédněme však na stručný přehled dalších použitelných funkcí pro korekce řezného nástroje a na několik užitečných funkcí, které jsou k dispozici u řídicího systému Sinumerik a které s touto problematikou úzce souvisí:
2,5D obvodové frézování
■ CUT2D – 2,5D korekce s rovinou definovanou funkcemi G17, G18 nebo G19
■ CUT2DF – 2,5D korekce s rovinou definovanou framem TRANS, ROT atd. 3D obvodové frézování pro konstrukční prvky
■ CUT3DC – korekce kolmo k tečně dráhy a k orientaci řezného nástroje 3D obvodové frézování s omezující plochou
■ CUT3DCC – NC program je vztažen na konturu na obráběné ploše (reálný řezný nástroj)
■ CUT3DCCD – NC program je vztažen na dráhu středu nástroje (normovaný řezný nástroj) 3D frézování na čelní ploše pro plochy volného tvaru
■ CUT3DFS – Konstantní orientace řezného nástroje v tříosém kartézském souřadném systému. Nástroj je orientován ve směru osy Z souřadného systému definovaného příkazy G17 až G19. Framy zde nemají žádný vliv.
■ CUT3DFF – Konstantní orientace řezného nástroje ve tříosém kartézském souřadném systému. Nástroj je orientován ve směru osy Z souřadného systému definovaného framem.
■ CUT3DF – Korekce rádiusu nástroje s 5 osami a s proměnnou orientací nástroje v případě ploch volných tvarů s programováním normálových vektorů plochy.
Najíždění na průsečík pro 3D korekci rádiusu při obvodovém frézování
■ G450 – přechodový prvek kruhu (nástroj objíždí obrobek po kruhových drahách o velikosti poloměru řezného nástroje)
■ G451 – průsečík ekvidistantních drah (nástroj při obrábění rohů vyjíždí mimo konturu obrobku
■ DISC= – Pružné programování příkazu pro najíždění a objíždění. DISC=0 – kruhový oblouk o velikosti poloměru řezného nástroje; DISC=100 – průsečík přímek vzdálených od konturové křivky o poloměr řezného nástroje; (Pozn.: Parametr DISC je možno programovat v krocích po 1 a má modální platnost.)
■ ORID – Žádná změna orientace ve vkládaných kruhových blocích na vnějších rozích. Změny orientace se uskutečňují v lineárních blocích.
■ ORIC – Dráha posuvu se prodlužuje pomocí kruhových oblouků. Změna orientace se uskutečňuje částečně i na těchto kruhových prvcích. Nahlédněme však např. na funkce G450/G451 trochu detailněji. Tyto funkce jsou totiž velmi užitečné pro frézování s korekcemi, poněvadž definují způsob objíždění vnějších konturových rohů (obr. 1 a 2).
Funkce G450 po aktivaci korekce G41 nebo G42 generuje dráhu ve tvaru kruhového oblouku, jehož poloměr odpovídá rádiusu řezného nástroje a tento oblouk vkládá do počátečních/ /koncových bodů jednotlivých konturových elementů. Funkce má modální platnost a ve spojitosti s příkazem DISC= může programátor změnit přechodový kruh (obr. 3), a to až na nulový poloměr vkládaného elementu (odpovídá DISC=100). Prostřednictvím strojního parametru se však mnohdy definuje maximální hodnota DISC=50.
(Pozn.: Při zadávání hodnoty DISC větší než nula se přechodové oblouky zobrazují se zvětšenou výškou, což má za následek transformaci kruhového oblouku na přechodovou elipsu, parabolu nebo hyperbolu.)
Funkce G451 má rovněž modální platnost, avšak platí pouze pro přímkové a kruhové konturové elementy. Řezný nástroj se pohybuje po ekvidistantách a jejich průsečících, což v případě ostrých konturových úhlů může vést k dlouhým a neefektivním pohybům naprázdno nebo dokonce ke kolizním stavům s okolními prvky soustavy stroj-nástroj-obrobek-upínač. Prostřednictvím strojního parametru však lze definovat, že v těchto „extrémních“ případech bude systém automaticky přepínat na objíždění vnějších rohů přechodovým rádiusem.
Funkce G450/G451 dále definují najížděcí dráhu při aktivním příkazu KONT a při najížděcím bodu nacházejícím se tzv. za konturou. (Pozn.: KONT – nástroj objíždí počáteční bod kontury dle naprogramovaného chování v rozích – G450/ /G451. V případě počáteční pozice řezného nástroje tzv. za konturovou křivkou je automaticky eliminována kolize najížděním ke kontuře obloukem nebo přes průsečík ekvidistantních drah.) Najíždět na konturu je však možno i např. pomocí dráhy tvořené polynomem. Funkce KONTC totiž na počáteční bod kontury přesunuje řezný nástroj po spojité křivce (platí i pro odjíždění z posledního konturového elementu), přičemž v prvním bodu kontury nedochází k žádnému skokovému zrychlení. Další z možností je pak nájezd nebo odjezd od konturové křivky po spojité tečně (funkce KONTT). V počátečním/koncovém bodě se rovněž nevyskytuje skokové zrychlení, poněvadž dráha se interpoluje jako polynom.
Příkazy KONTT a KONTC umožňují tvořit mírně odlišné dráhy, a protože v některých případech může např. funkce KONTC generovat nežádoucí pohyb směrem k součástce, je vhodné jim věnovat náležitou pozornost. Oba tyto příkazy nejsou k dispozici pro 3D korekce rádiusu řezného nástroje (CUT3DC, CUT3DCC, CUT3DF), a pokud jsou naprogramovány, dojde k lokálnímu přepnutí řídicího systému na funkci NORM (řezný nástroj se do počáteční polohy k obrobku polohuje po přímce). Vhodné je ještě upozornit, že funkce KONTT a KONTC jsou k dispozici pouze v případě, že je v řídicím systému Sinumerik uvolněna polynomická interpolace.
Ing. Aleš Polzer, Ph.D.
Článek vznikl za spolupráce ÚST, FSI VUT v Brně s firmou Siemens s.r.o. a redakcí Technického týdeníku.