Upravit stránku

CNC řídicí systém

Na jeho výkonu, rychlosti zpracování dat, snadnosti obsluhy a programování a především spolehlivosti,  budete vždy při obrábění závislí. Ale ani nejlepší software a nejrychlejší systém Vám nepomůže, když mechanika a kinematika stroje bude zaostávat.

Řídicí systém je  mozek CNC obráběcího stroje, jeho mechanika je pak srdcem, kostrou a svaly

Jsou výrobci obráběcích strojů, kteří mají v nabídce třeba  4-5 typů CNC řídicích systémů na trhu dostupných, nebo také všechny, na které si vzpomenete. Většinou to logicky znamená, že se jedná o kusovou výrobu jednotlivých CNC strojů se vším,  co s tím souvisí. V současné době jsou,  zdá se, na velmi vysoké úrovni dva řídicí systémy. Japonský FANUC a německý SIEMENS. Další řídící systémy a různé modifikace těchto systémů,  nemusí být celosvětově rozšířeny a mohou v některých zemích postrádat servisní podporu. Většina neproduktivních výrobců CNC strojů hledá mezi nejlevnějšími systémy možnost ke snížení konečné prodejní ceny stroje. Vzhledem k obrovské rozšířenosti obou dvou výše jmenovaných  řídicích systémů, mohou zájemci o nový CNC stroj volit stroj s již dobře známým a v jejich výrobě osvědčeným CNC řídicím systémem, pro všechny druhy CNC strojů.
Hledáte-li svůj první, vhodný CNC obráběcí stroj, je nutné si dát pozor na několik základních otázek. Ty pak, společně s dodavatelem Vámi vytypovaných CNC obráběcích strojů, podrobně zodpovědět a nechat předvést na konkrétních příkladech. Nejlépe vybírat z větších dodavatelů CNC strojů ideálně s vlastním showroomem a s dostatkem CNC strojů k předvedení všech možností. Nejhorší zjištění je, když budete zklamáni vlastní nedůsledností při výběru vhodného CNC obráběcího stroje pro Vaší výrobu.


Co by měl CNC řídicí systém umět? 
Při volbě CNC řídicího systému obráběcího stroje je dobré zaměřit se na následující témata: 

  • Pro jaký typ výroby požaduji CNC obráběcí centrum? Mám zkušenosti s CNC obráběním? S jakým typem výkresové dokumentace pracuji? 
  • Jaký je komfort ovládaní řídicího systému? Splňuje snadnost přípravy NC programů a správa programů Vaše představy o moderním počítačovém systému? 
  • Umožní Vám řídicí systém rychle, kvalitně a se zachováním předepsaných rozměrů, obrábět všechny Vaše obrobky? 
  • Mám k dispozici všechny programátorské možnosti, nebo jen vybranou, ořezanou část a ostatní si budu muset dokoupit? S jakými dodatečnými náklady musím počítat na rozšíření schopností řídicího systému např. o polární souřadnicový systém, matematické operace a proměnné, více korekcí pro obráběcí nástroje, pevné závitování? 
  • Mohu očekávat technologickou pomoc dodavatele řídicího systému, nebo budu moci využít technologické znalosti dodavatele obráběcích strojů? Jaká je možnost zaškolení obsluh a technologů, kteří by měli stroj efektivně využívat ihned po instalaci a neučit se z vlastních pokusů a omylů při seřizování nových obrobků? Mohu spoléhat na to, že moji zruční konvenční obráběči se dokáží snadno přeškolit na CNC obráběče? 
  • Jaká je dostupnost a kvalita servisu  obráběcího CNC stroje, ale především CNC řídicího systému? Jak je to se zárukou řídicího systému, jaká je dostupnost náhradních dílů? Jaká je kvalita a cena servisní služby dodavatele CNC řídicího systému? 
  • V případě,  že již nějaký CNC obráběcí stroj vlastním, je pro mě důležitá jednotnost CNC řídicích systémů ve firmě, protože jsem se zvoleným dodavatelem spokojen, nebo raději volím nového dodavatele, který pro mě představuje určité riziko? 
WIA LM 1800TTSY
Komfort ovládání řídicího systému je věc neměřitelná, přesto velmi důležitá.

Spolehlivost 
Nejdůležitějším faktorem úspěšnosti pro každou výrobní společnost je čas a bezpečnost rozměru. Tato 100-krát opakovaná pravda se vždy potvrzuje, když se stroj zastaví, nevyrábí, nebo vyrábí s rozměrovým výkyvem. Využitelnost stroje a bezpečnost výroby je úzce spojená se spolehlivostí jeho řídicího systému a jeho pohybových mechanismů, spolu s ověřenou tuhostí celé jednotky CNC  stroje. Toto je nejvyšší prioritou pro každého uživatele.

K tomuto tématu se úzce váže i kvalita a cena servisu CNC stroje, jeho řídicího systému a dostupnost náhradních dílů.  A to nejen v záruční době, ale v celé předpokládané životnosti obráběcího stroje. Je zažitým zvykem pořizovat stroje na „omezenou dobu životnosti 7 let“. Zkušenosti s mnoha CNC stroji HYUNDAI,  zaváděnými do výroby od roku 1996 však napovídají, že dobře postavený CNC stroj je vhodný pro velice přesnou a i nadále produkční výrobu i s více než dvojnásobkem udávané doby životnosti.   Pakliže se nějaká porucha vyskytne, potřebujete mít garantovanou dostupnost náhradních dílů. Nikoliv čekat, že možná někdy vytypovaný díl přijde. Horší muže být případ, když servisní pracovník vytipuje špatný díl, Vy na něj 14 dní čekáte a následně zjistí, že to není on.  I takovéto případy se stávají a myslím, že se mohou stát úplně všem. Minimalizace tohoto jevu závisí na dlouholetých zkušenostech a schopnostech pracovníka servisní organizace, na kvalitě jeho zázemí a i na době „servisování“ CNC strojů, nejlépe jednoho výrobce. Nezřídka se stává, že dodavatel, kterého zvažujete  jako Vašeho možného partnera pro dodávku Vašeho nového CNC stroje, dodává CNC stroje od mnoha výrobců. Je tak schopen prakticky pokrýt jakékoliv Vaše přání, od například ručních nůžek, přes konvenční soustruhy, konvenční frézky až po velké CNC stroje jak tvářecí, vysekávací, elektroerozivní tak i obráběcí. Obecně se tomuto dodavateli mezi starší strojírenskou společností říká „dodavatel supermarketového typu“. Zjednodušeně dodavatel s velkým sortimentem, bez praktické možnosti jakékoliv účinné technické, technologické a dílové podpory.

Dodavatel, nebo servisní organizace, která Vám obráběcí stroj instaluje, by Vám měl při přejímce stroje předat zálohu celé aplikace CNC řídicího systému pro případ ztráty dat. Jedná se o zálohování všech nastavení a parametrů CNC obráběcího stroje (pohony, kompenzace, technologické parametry), které jsou v pamětí CNC řídicího systému. U řídicích systémů mající hard disk jako paměťové medium, je nezbytné vyžadovat zálohu tohoto hard disku. Tato Vaše „opatrnost“ se Vám může vrátit zkrácením případného servisu na minimum času, protože budete mít kopii nastavení v kanceláři. PROFIKA jako dodavatel CNC strojů HYUNDAI WIA archivuje tyto data od stovek dodaných strojů a tuto zálohu uchovává „na věky věků“ na svých úložištích, odděleně od Vaší možné povodně, požáru, nespokojeného zaměstnance a všech dalších nebezpečí, které mohou Váš výrobní nástroj ohrozit.

Příprava výroby 
Vlastní příprava výroby by mněla vycházet z kvalitního zaškolení obsluh a technologů přímo na stroji. Tato etapa přichází na řadu ihned po podpisu kupní smlouvy, ale nelze na ní při jednání zapomínat. Jen dobře a zcela připravení pracovníci dokážou zkrátit vlastní náběh výroby na novém CNC obráběcím centru na minimum. Osvědčila se nám  před příprava, tedy školení programování  před vlastní instalací stroje u nás v učebně, nebo u firem, které programovaní jako takové, leckdy spojené s představením i dalších možností programování, přímo provádějí.  Takové firmy můžeme na základě požadavku samozřejmě doporučit.

Vlastní školení obsluhy CNC stroje se pohybuje ideálně v cyklu 2 dnů po sobě s 1-denním doškolením po cca 10 dnech. Není také dobré organizovat školení pro více osob najednou. Stává se velice často, že se pracovníci spoléhají jeden na druhého a výsledek zaškolení pak může být žalostný.


Komfort ovládání řídicího systému je věc neměřitelná. Po bližším seznámení s řídicím systémem si  již dokážete sami odpovědět,  zda  působ ovládání, manipulace s NC programy i vlastní editace NC programů, splňuje Vaše představy o moderním počítačovém systému. Důležitá je pro Vás i kapacita knihovny NC programů a také jejich přenos a zálohování, tedy mohu-li používat něco modernějšího než sériové rozhraní RS232. I toto komunikační rozhraní RS232 však vyžadujte, je to universální rozhraní pro možné zapojení stroje do DNC sítě.

Rychlá tvorba NC programů 
Každý výrobce CNC řídicích systémů má rozdílný přístup k vlastní tvorbě NC programů. Neplatí, že možnosti standardně využívané na osobních počítačích, např. připojení klávesnice, funkce najdi a zaměň, lze využívat i u CNC řídicích systémů. U některých ano, u některých ne. Snadnost editace NC programu, od vlastního založení nového programu přes možnost kopírovat, ukládat, ale i zaměňovat jednotlivé řetězce příkazu použitých několikrát v NC programu, ale i automatické číslování a přečíslovávání řádků, jsou vlastnosti zkracující čas tvorby NC programů. PROFIKA tu službu spolu s „doivotní archivací
Možnost editace a odladění nového NC programu v době kdy CNC obráběcí stroj obrábí a obsluha má dostatek času se této činnosti věnovat,  je vlastnost přispívající k velkým úsporám času prostoje obráběcího stroje,  nutného k seřízení stroje na novou práci. Kolik stojí strojní hodina kvalitního CNC stroje? Kolik stoji práce Vašeho NC programátora? To jsou jednoduché počty, které Vám umožní být nebo nebýt  konkurenční.

Přesné obrábění 
Nelze zapomínat i na vlastnosti řídicích systémů, které nejsou na první pohled vidět, ale na kvalitu obráběného dílce mají velký vliv. Rychlost a přesnost polohování os jsou klíčovými pro zajištění krátké doby obrábění. Moderní řídicí systémy využívají funkce pro maximální efektivitu řízení procesu obrábění. Mezi takové funkce například patří inteligentní ovladač pojezdu s dopředným výpočtem optimálního rozložení rychlosti, ovladač s omezením rázů, ovladač s řízením rychlosti a zrychlení, ale i možnost využívání NURBS interpolací. Například při obrábění tvarových ploch pomocí využití dobře nastavených těchto funkci,  lze dosahovat vysoké kvality povrchů bez nutnosti provádět další dokončovací operace.
Na vlastní posuv nástroje při procesu obrábění nemá rozhodující vliv rozsah posuvů jednotlivých os, tedy pohonů. O reálné rychlosti posuvu os rozhoduje rychlost procesoru řídicího systému, který zpracovává bloky, jednotlivé úseky programované dráhy. Řádek po řádku. To je důvod, proč nástroj jede posuvem např. 1553 mm/min i když v NC programu je vyžadováno 5500 mm/min. Toto jsou parametry CNC řídicího systému, které rozhodují o jeho kvalitě, o přínosu pro majitele obráběcího stroje. Stále platí, že čas jsou peníze.
Rychlost zpracování bloku, NC program vygenerovaný kvalitním CAD/CAM systémem a kvalita povrchu a přesnost výsledného dílce jsou na sobě přímo závislé.

Tento článek si neklade za cíl poučovat, ale otevírat oči. Jedná se o subjektivní vyjádření autora, aktivně působícího v oboru CNC obráběcích strojů od roku 1997, v oblastech CAD/CAM software, obsluhy CNC řídicích systémů, NC programování a seřízení výroby.

Petr Kaufman 2014

PROFIKA s.r.o.

(v článku byly použité pasáže z odborných článků Vlastimila Staňka  http://www.t-support.cz. ) a v některých odborných periodikách, obrázky archiv PROFIKA s.r.o.