Vžijme se do situace, že máme jasnou představu nebo dokonce hotový 3D model v CADu věcí, kterou chceme vyrobit. Dokonce se nám doma povaluje jedna nevyužitá CNC frézka. Ale co teď? Jak mám postupovat? Bude stačit model nahrát do řídícího systému stroje a on už se s tím nějak vypořádá? Způsob, jak získat požadovaný kód, přesněji ISO G-kód je vícero. Ale žádný z nich podobný luxus neumožňuje. Pojďme si jednotlivé postupy pracovního workflow představit.

 Způsoby generování ISO G-kódu

Většina z vás již nejspíš do styku s nějakým CNC strojem došla. Někteří vědomě a někteří možná nevěomky. Protože i jakákoliv 3D tiskárna je počítačem řízený stroj (CNC = computer-numeric-control). To znamená, že jednotlivé osy stroje jsou řízeny pomocí tzv G-kódu, který říká řídícímu systému stroje, jak se má pracovní nástroj pohybovat a díky tomu dokáže tvořit konečný produkt. Čímž může být výtisk nebo obrobek v závislosti na zvolené technologii. Ale prakticky je to jen jiný druh názvosloví.

Na našem webu se zabýváme stroji využívající technologii obrábění a to převážně stroje frézovací, kdy rotační řezný pohyb vykonává nástroj. Zjednodušeně řečeno je to vrták (ve správné terminologii fréza), který rotuje a tím svými břity odebírá materiál v závislosti na pohybu jednotlivých os, které řídí právě výše zmíněný G-kód.

Jak takový kód můžeme vytvořit a získat?

1. Ruční psaní G-kódu

Úplně nejjednodušší cesta je psát přímo přikazy G-kódu do jakéhokoliv textového editoru s využitím standardizovaných příkazů. Prakticky je to specifický druh programování, který se používá pro CNC stroje. Má svoji syntaxi a své příkazy. Ty se ale svou strukturou zcela liší od klasického programování pro počítač pomocí jazyku jako jsou C#, Java, Python a podobné.

Na jednu stranu při tvorbě G-kódu touto cestou nepotřebujeme žádné pokročilé programy, takže do jisté míry je to jednoduchá cesta. Ale na druhou stranu musíme znát minimálně základní příkazy a musíme mít dobrou představivost, abychom si v hlavě uměli představit dráhu nástroje tak, abychom byli schopní ho sekvencí příkazů dobře navádět.

Nemusíme nutně použít pouze poznámkový blog, ale existují i lehce pokročilé editory, které aspoň umožňují odsimulovat napsaný kód a ověřit tak správnost jednotlivých kroků.

Osobně vidím smysl ve využití tohoto způsobu tvorby G-kódu pouze u jednoduchých součástí, kdy člověk jednak neudělá chybu a může ušetřit čas, kvůli časové nenáročnosti této varianty.

2. Tzv. Dílenské programování

Je to způsob programování, který nabízí spíše pokročilé řídící systému typu Sinumerik od Siemensu, Heidenhain apod. NC program sestavujeme z parametrických bloků, které reprezentují jednotlivé technologické operace. Sestavením sekvence jednotlivých bloků vzniká celý technologický proces, kdy na jeho konci je opět hotový obrobek.

Ve srovnání s ručním psaním G-kódu je to určitě příjemnější způsob. Díky pomocné vizualizaci při nastavování parametrů jednotlivých bloků se již po pár úspěšně sestavených programech s tímto způsobem sžijete. Samozřejmě než se stanete zkušeným mistrem, tak vám to bude pár let trvat, ale na druhou stranu je to dovednost, kterou současný pracovní trh umí dobře ocenit. Protože tímto způsobem se v dnešní době můžete setkat poměrně často převážně u kusové výroby. Ale součástí, u kterých je potřeba tzv. víceosé obrábění, to znamená, kdy jsou pro obrobení potřeba více než 3 osy, tak stejně jak u ručního psaní kódy tak ani u dílenského programování takový program neuděláte. K tomu je potřeba vývojově nejpokročilejší druh NC programování s využitím CAM softwarů. Zde je krátká ukázka práce v Sinumeriku 828D, kdy jsou představeny funkce dílenského programování na soustruhu.

3. programování CAM

Computer-Aided-Manufacturing, zkráceně CAM software, umožňuje nejpokročilejší optimalizaci obráběcího procesu, a proto je hlavně používán u složitějších součástí a při sériové výrobě. V závislosti na technologickém nastavení vygeneruje počítač dráhy nástroje, které je nutné před nahráním do řídícího systému stroje převést přes post-procesor, který vygeneruje G-kód. Následující obrázek snad bude názornější.

Z obrázku je jasné, že u této metody musíme mít funkční 3D model toho, co chceme vyrobit. Takže musíme jít od stroje a součást si vymodelovat a teprve po té nahrát do CAM softwaru. Proto v praxi v podnicích zabývající se kovovýrobou u jednoduchých součástí raději využívají výše uvedené metody, protože čas jsou peníze. Nás hobby nadšence naštěstí nikdo nepopohání, a tak si můžeme vybrat pro nás tu nejpříjemnější metodu. V dalších článcích, kde si ukážeme zajímavé projekty s využitím CNC frézky, budeme využívat ke generování ISO kódu právě CAM software. A to hlavně díky tomu, že prakticky vůbec nemusíme znát jednotlivé příkazy G-kódu a díky stále větší dostupnosti CAM softwaru a free licencím se tato metoda stává stále oblíbenější.

Zde je přehled profesionálních a praxí ověřených CAM softwarů. Většina těchto programů stojí sta tisíce korun a jsou zde uvedeny spíše pro zajímavost:
– SolidCAM
– PowerMILL

Mezi, jak se říká, zadarmové CAM řešení patří například:
– FreeCAD
– EstlCAM
– Fusion 360

A právě Fusion 360 budeme používat díky jeho pokročilosti a oblíbenosti. Důležité říci, že tento program nepatří úplně mezi Free Software, ale pro domácí účely a pro firmy do ročního obratu 100 tisíc dolarů je zadarmo. Navíc v něm můžete modelovat a dělat pokročilé úpravy se skořepinovými modely a podobně. V dalším článku se mu více podíváme na zoubek a ukážeme si, jak si ho můžeme ZDARMA stáhnout.

Zde je jen malá ochutnávka, jak se v něm pracuje a vůbec jak práce v CAM softwaru vypadá.