Detail předmětu

Strategie obrábění na CNC strojích

FSI-GSC-KAk. rok: 2024/2025

Programování pro výrobu a hodnocení kvality obrobků dle zvolených strategií obrábění:

- dílensky orientované NC programování dle výkresu z CAD (Sinumerik),

- ISO NC programování dle výkresů z CAD (s cykly i parametrické - Sinumerik, Datron NEXT atp.),

- programování v CAM dle 3D modelů (Inventor CAD/CAM nebo SolidWorks CAD/CAM),

- programování měřicího profilprojektoru prostřednictvím dxf souborů (SOL 311 / InSpec),

- programování šablon pro automatizaci vyhodnocení parametrů textury povrchu (TH CCI / TalyProfile), 

- programování CMM (Eclipse 1000 / Calypso).

Předmět je koncipován jako propojení znalostí ze základů konstrukce obráběcích strojů, výroby na CNC obráběcích centrech a měření parametrů obrobků.

Základy konstruování prováděné v CAD softwarech jsou aplikované na jednoduchých příkladech částí obrobků. Zvýšený důraz je kladen na technologičnost konstrukce s ohledem na obrábění v NC/CAM softwarech. Odlišnosti využitelných strategií a postupů při obrábění jsou hodnoceny z pohledu integrity obrobených povrchů i celkové kvality výrobků.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

Ing. Aleš Polzer, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav výrobních strojů, systémů a robotiky (ÚVSSR)

Vstupní znalosti

Základy z technického kreslení.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Klasifikovaný zápočet bude udělen na základě dosažených výsledků samostatně prováděných úkolů (např.: konstruování, NC programování, měření) ve cvičeních/laboratořích.

Závěrečné přezkoušení prověří teoretické i praktické znalosti z probraného učiva: formou stručného testu (5-10 otázek) a samostatnou prací (30-60 min) v CAD, CAM, CMM nebo řídicím systému Sinumerik obráběcího stroje.


Účast studenta ve cvičeních i v laboratořích je povinná a kontrolovaná. Neabsolvovaná cvičení/laboratoře je možno nahradit zpracováním např. stručné rešerše na zadané téma (detaily dle konzultace). Povoleny jsou maximálně čtyři neomluvené/nenahrazené absence za semestr.

Učební cíle

Prohloubení znalostí v programování.

Hlavním cílem předmětu je prohloubení praktických znalostí a vlastních zkušeností z ovládání vybraných CAD a CAM softwarů, řídicího systému (Sinumerik, Datron Next atp.) CNC strojů i specializovaných kontaktních CMM nebo optických měřicích přístrojů ovládaných prostřednictvím jejich specializovaných softwarů (např.: optický drsnoměr CCI od firmy Taylor Hobson, optický profilometr SOL 311 od firmy Micro-Vu, kontaktní 3D souřadnicový měřicí stroj Eclipse 1000 od firmy Zeiss).

 

Schopnost absolventa vhodně volit strategie obrábění na CNC strojích s ohledem na konstrukci stroje (výkonové parametry, kinematika stroje atp.) i s ohledem na kvalitu výsledného obrobku (integritu obrobeného povrchu atp.).

Základní literatura

CNC4you: CNC practical knowledge for production, job shop and production planning. CNC4you [online]. Germany: Siemens, 2022 [cit. 2022-01-03]. Dostupné z: https://new.siemens.com/global/en/markets/machinebuilding/machine-tools/cnc4you.html
MAREK, Jiří. Konstrukce CNC obráběcích strojů IV.0. Praha: MM publishing, 2018. MM speciál. ISBN 978-80-906310-8-3.
PETR, Karel. Geometrické tolerance dle ISO GPS. Praha: Verlag Dashöfer, 2019. ISBN 978-80-7635-019-9.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-VSR-K magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Konzultace v kombinovaném studiu

9 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Aleš Polzer, Ph.D.

Osnova

  1. Rozdělení obráběných a řezných materiálů, obrobitelnost, kvalita obrobků a její měřitelnost (matice ISO GPS).
  2. Řezné síly pro jednotlivé operace třískového obrábění, jejich analytický výpočet, tok sil obráběcím strojem a vliv silového působení řezného nástroje na kvalitu obrobků. (stručný přehled CNC/CMM strojů/přístrojů)
  3. Způsoby upínání nástrojů a obrobků na CNC obráběcích strojích, zásady a vliv na zatěžování strojů / obrobků. (CNC, SOL 311, TH CCI, Eclipse 1000)
  4. Vznik samobuzeného kmitání při obrábění, technologické způsoby omezování jeho vzniku. (TH CCI, Eclipse 1000)
  5. Strategie výroby při obrábění nerotačních obrobků na frézovacích obráběcích centrech se svislou osou vřetena. (Sinumerik, Inventor CAM, Calypso)
  6. Strategie výroby při obrábění nerotačních obrobků na frézovacích obráběcích centrech s vodorovnou osou vřetena. (Sinumerik, Calypso)
  7. Strategie výroby při obrábění nerotačních obrobků na portálových obráběcích centrech. (Sinumerik, Calypso)
  8. Strategie výroby při obrábění obrobků na frézovacích multifunkčních obráběcích centrech. (Sinumerik, Calypso)
  9. Strategie výroby při obrábění rotačních obrobků na soustružnických obráběcích centrech s vodorovnou a svislou osou vřetena. (Sinumerik, Calypso)
  10. Strategie výroby při obrábění rotačních obrobků na multifunkčních soustružnických obráběcích centrech. (Sinumerik, Calypso)
  11. Strategie obrábění na horizontálních vyvrtávacích strojích. (profilové kontaktní/bezkontaktní měření textury povrchu - TalyProfile)
  12. Strategie obrábění na brousicích strojích. (plošné bezkontaktní měření textury povrchu - TH CCI)
  13. Strategie obrábění/měření těžkých obrobků.

Laboratorní cvičení

9 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Aleš Polzer, Ph.D.

Osnova

  1. Základní technologické výpočty řezných sil, aplikace na CNC obráběcí stroj. (volba řezných podmínek dle elektronických katalogů a kalkulátorů atp.)
  2. Základní technologické výpočty řezných sil, aplikace na CNC obráběcí stroj. (měření deformace obrobku způsobené silovým zatížením při obrábění - CMM Eclipse 1000 / Calypso)
  3. Nástroje na obrábění. (požadavky na konstrukci stroje, vliv na technologii a texturu povrchu i tvar obrobku, opotřebení nástrojů: DinoLite / DinoCapture, SOL 311 / InSpec)
  4. Stanovení řezných podmínek pro obrábění. (opotřebení řezných nástrojů - SinoLite / DinoCapture, SOL 311 / InSpec)
  5. Řezné síly, obrobitelnost a deformace obrobků. (CMM Eclipse 1000 / Calypso)
  6. Programování obrábění/měření konkrétní součásti. (od náčrtu v CAD, přes NC programování, až po měření parametrů kvality obrobku)
  7. Programování obrábění/měření konkrétní součásti. (Inventor, Sinumerik, InSpec, Calypso)
  8. Programování obrábění/měření konkrétní součásti. (Inventor, Sinumerik, InSpec, Calypso)
  9. Programování obrábění/měření konkrétní součásti. (Inventor, Sinumerik, InSpec, Calypso)
  10. Programování obrábění/měření konkrétní součásti. (Inventor, Sinumerik, InSpec, Calypso)
  11. Integrita povrchu obrobku. (Surftronic / TalyProfile)
  12. Integrita povrchu obrobku. (TH CCI / TalyProfile) 
  13. Ukázka obrábění/měření.

Konzultace

34 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Aleš Polzer, Ph.D.

Osnova

  1. Základní technologické výpočty řezných sil, aplikace na CNC obráběcí stroj. (volba řezných podmínek dle elektronických katalogů a kalkulátorů atp.)
  2. Základní technologické výpočty řezných sil, aplikace na CNC obráběcí stroj. (měření deformace obrobku způsobené silovým zatížením při obrábění - CMM Eclipse 1000 / Calypso)
  3. Nástroje na obrábění. (požadavky na konstrukci stroje, vliv na technologii a texturu povrchu i tvar obrobku, opotřebení nástrojů: DinoLite / DinoCapture, SOL 311 / InSpec)
  4. Stanovení řezných podmínek pro obrábění. (opotřebení řezných nástrojů - SinoLite / DinoCapture, SOL 311 / InSpec)
  5. Řezné síly, obrobitelnost a deformace obrobků. (CMM Eclipse 1000 / Calypso)
  6. Programování obrábění/měření konkrétní součásti. (od náčrtu v CAD, přes NC programování, až po měření parametrů kvality obrobku)
  7. Programování obrábění/měření konkrétní součásti. (Inventor, Sinumerik, InSpec, Calypso)
  8. Programování obrábění/měření konkrétní součásti. (Inventor, Sinumerik, InSpec, Calypso)
  9. Programování obrábění/měření konkrétní součásti. (Inventor, Sinumerik, InSpec, Calypso)
  10. Programování obrábění/měření konkrétní součásti. (Inventor, Sinumerik, InSpec, Calypso)
  11. Integrita povrchu obrobku. (Surftronic / TalyProfile)
  12. Integrita povrchu obrobku. (TH CCI / TalyProfile) 
  13. Ukázka obrábění/měření.