CAM pro soustruhy s revolverem, protivřetenem a více kanály

Konfigurace stroje určuje způsob programování

Jednoduchý dvouosý CNC soustruh s jedním vřetenem a jedním revolverem má jiné požadavky než soustružnické centrum s poháněnými nástroji, osou C, osou Y, protivřetenem nebo více kanály. Systém CAM musí tuto výbavu popsat přesně tak, jak je na stroji skutečně provedena. Obecné údaje o řídicím systému nebo typu stroje nestačí.

Konfigurace zahrnuje osy, pojezdy, vřetena, revolvery, nástrojové pozice, upínací prostředky a povolené funkce stroje. Správná musí být také poloha nástrojů a orientace jejich břitů. Program může v systému CAM působit věrohodně, ale při nesouladu těchto údajů přesto vyvolat nesprávné pohyby.

Poloha nástroje a orientace břitu musí být správná

Při soustružení ovlivňují vypočtenou dráhu montážní poloha, směr řezu a korekce nástroje. Vnější soustružnický nástroj se chová jinak než vnitřní a nástroj na dolním revolveru může vyžadovat jinou orientaci než stejný nástroj na horním revolveru. Tyto rozdíly musí souhlasit v modelu nástroje i v postprocesoru.

Chyby se často projeví až při nájezdu, odjezdu nebo výměně nástroje. Kontrola se proto nemá soustředit pouze na záběr u obrobku. Součástí schváleného postupu jsou také bezpečné nájezdy, výměnné polohy a pohyby v blízkosti sklíčidla, koníku a protivřetena.

Omezení otáček chrání stroj a upnutí

Při konstantní řezné rychlosti rostou otáčky vřetena s přibližováním nástroje k ose soustružení. Bez vhodného omezení mohou vypočtené otáčky překročit přípustnou hodnotu pro sklíčidlo, obrobek, čelisti nebo stroj. Systém CAM a postprocesor proto musí správně generovat použitou logiku omezení.

Přípustné otáčky nezávisí pouze na stroji. Roli hrají také průměr obrobku, délka upnutí, hmotnost čelistí a nevyváženost. Hodnota uvedená v programu musí odpovídat požadavkům přípravy a upínací techniky.

Polotovar, upínací prostředky a zbytkový materiál patří do jednoho nastavení

U soustruhu se nástroj a upínací prostředky často nacházejí velmi blízko sebe. Sklíčidlo, čelisti, kleština, koník, lunety a vyložení obrobku ovlivňují dostupný pracovní prostor. Pokud jsou tyto prvky v systému CAM popsány pouze zjednodušeně nebo vůbec, vznikají falešné volné prostory a nepřesné závěry o kolizích.

Totéž platí pro polotovar a stav obrobku po každé operaci. Nesprávný výchozí průměr mění hloubku řezu, dobu obrábění a množství zbytkového materiálu. Při předávání mezi hlavním vřetenem a protivřetenem musí být navíc v každém okamžiku jasné, která oblast je upnuta nebo již oddělena.

Poháněné nástroje rozšiřují pracovní postup

Pomocí poháněných nástrojů lze přímo na soustruhu vyrábět otvory, drážky a frézované plochy. K tomu je potřeba orientace vřetena, osa C a podle stroje také osa Y nebo B. Programování tak spojuje soustružnické a frézovací operace v jednom upnutí.

Rozšířený rozsah funkcí však zvyšuje požadavky na model nástroje, kinematiku stroje a výstup NC kódu. Zejména u mimostředných otvorů nebo frézovacích pohybů musí souhlasit směr otáčení, souřadný systém a přiřazení os. Samotná kontrola obrysu obrobku nestačí.

Předání na protivřeteno vyžaduje pevně stanovený postup

Při předání dílce přijede protivřeteno k obrobku, upne jej a převezme následující část obrábění. Přesný postup závisí na stroji, upínacích prostředcích a procesu. Otáčky vřeten, úhlové polohy, upínací příkazy, posuvové pohyby a povolení musí být provedeny v určeném pořadí.

Při předání s následným upíchnutím zůstává hlavní vřeteno upnuté až do úplného dokončení dělicího řezu. Teprve potom může podle specifického postupu stroje uvolnit obrobek a odjet. Předání bez upíchnutí může mít jinou strukturu, ale také musí být ověřeno proti skutečnému stroji a jeho řídicí logice.

Vícekanálové programy je nutné kontrolovat také časově

Na vícekanálových strojích může současně pracovat několik revolverů nebo vřeten. Systém CAM musí umět zobrazit zdroje a závislosti mezi kanály. Synchronizační manažer nebo odpovídající logika řídicího systému navíc zajišťuje časové sladění jednotlivých kroků programu.

Jednotlivá dráha nástroje může být bezchybná, a přesto zablokovat celý postup. Kanály mohou čekat jeden na druhý, požadovat stejný pracovní prostor nebo žádat o povolení v nesprávném pořadí. Prostorové pohyby a synchronizační body je proto nutné kontrolovat společně.

Schválení platí pouze pro prověřený rozsah funkcí

Postprocesor může být schválen pro jednoduché podélné a čelní soustružení, aniž by bylo ověřeno protivřeteno, poháněné nástroje nebo vícekanálový provoz. Schválení proto musí přesně uvádět, které osy, cykly, předávací operace a funkce stroje byly otestovány. Obecné prohlášení o stroji jinak ponechá důležitá omezení nejasná.

Po změnách softwaru řídicího systému, volitelné výbavy stroje, držáků nástrojů nebo postprocesoru je nutné dotčené funkce znovu prověřit. Vhodné jsou zdokumentované referenční programy, které pokrývají typické i kritické pohyby stroje.

Časté otázky k systémům CAM pro soustruhy

**Potřebuje každý CNC soustruh vlastní modul CAM?**
Záleží na funkčním rozsahu stroje a systému CAM. Protivřeteno, poháněné nástroje, osa B nebo vícekanálový provoz často vyžadují další moduly a odpovídající postprocesor.

**Proč jednoduchá simulace CAM u strojů s protivřetenem často nestačí?**
Protože předání dílce, stavy upnutí, synchronizace a specifické příkazy stroje se projeví až ve vzájemné souvislosti. Simulace stroje nebo NC kódu se správnou kinematikou poskytne podstatně spolehlivější výsledek.