CNC obecně

Zde si dovolím vyvrátit pár mýtů o CNC strojích obecně.

Postav si CNC doma vyjde tě to levněji

Tímto odstavcem nechci nikoho odrazovat od stavby vlastního CNC. Sám jsem se živil 10 let konstrukcí obráběcích strojů a je to nádherný obor, který je stále mou srdcovou záležitostí. Ten kdo si chce postavit vlastní CNC buď přesně ví co dělá a proč to dělá, a nebo se řítí do průseru. Zkušenosti mi říkají, že pokud si chci postavit vlastní CNC stroj, tak se na trhu podívám po něčem podobném a cenu takovéhoto stroje vynásobím číslem 3. To budou reálné náklady, na které se dostanu při vlastní stavbě. Ano, budu mít rozhodně lepší stroj než sériově vyráběný, protože tam dám správné komponenty, které tam patří, ale chci za něj zaplatit 3x tolik? A to je ještě ta lepší varianta. Často vidím rozestavěné projekty, které jsou špatně už od začátku. Co sem slyšel, tak klasický příběh o vlastní stavbě CNC začíná tím, že si dotyčný koupí lineární vedení a pak začne počítat na kolik ho ta mašina vyjde. Poté lineární vedení prodává. Já vždy skončil už u kalkulačky. Nechci tvrdit, že vlastní stavba CNC je vždy průser. Pokud železo kupujete na kovošrotu, lineární vedení, kuličkové šrouby, krokáče jste získali zadarmo, když se rozebírala nějaká automatizační linka, tak to je jiná. Nebo patříte do kategorie lidí, kteří vědí co dělají a tak můžete tento odstavec ignorovat.

CNC je složité na ovládání a nenaučím se ho

Na CNC strojích se vyrábí komponenty od spalovacích motorů do aut až po rakety létající do kosmu a nebudu Vám tvrdit, že takovéto komponenty je jednoduché vyrobit. Možná jste chlapi nebo dámy od mašin, kteří ve svém zaměstnání umí vyrobit z nástrojovky hřídel v h5 zakalenou na 62HRC s evolventním ozubením s modulem mimo standard a s povrchem Ra 0.2. Tak pro Vás jsou tyto stránky určeny, ale tento odstavec přeskočte. Možná jste řemeslníci, živnostníci, kteří vyrábějí nějaké své produkty, a jste třeba i mimo obor strojařiny, tak Vám chci doporučit ať se nezajímáte o to co CNC stroje dnes umí, ale v čem by Vám mohli pomoci. Mějte nachystaný nějaký Váš díl, který vyrábíte ručně nebo na konvenčním stroji a stojí Vás čas. Nebo nějakou činnost, na kterou používáte přípravky. S tímto pak vyražte za výrobcem/prodejcem CNC strojů/strojků aby Vám předvedl na nabízené mašině, jak to stroj udělá za Vás. Jasně, pokud budete chtít vyrobit světlomet do auta a neumíte ho ani ve 3D nakreslit, tak Vás všichni pošlou k šípku. Ovšem pokud budete potřebovat vyrobit ve 2D obdélníček s dvěma dírami v 50-ti variantách z plexiskla s tolerancí +/- 0.3mm, tak budete překvapeni, jak jednoduchý tento proces může být a jak rychle se Vám tento stroj zaplatí.

CNC se musí zaplatit

Ach Ti ekonomové. Existují názory, že výrobu je potřeba mít externí, protože když nejsou zakázky, tak stojící stroj žere peníze. Vždy když tohle slyším, tak si rvu zbylé vlasy na hlavě.

Pokud mám výrobní stroj, který je na leasing, vyžaduje předražený autorizovaný servis a zaměstnávám u něho člověka, který umí pouze používat tento stroj, tak ANO tohle je případ, že při výpadku zakázek si můžete jít hodit mašli.

Ovšem tyto stránky píšu pro lidi, kteří nechtějí platit 40 000 Kč za servisní zásah výměny 10Kč baterky v PLC a nechtějí jít cestou leasingu. Pokud zvládnete si stroj sami předělat na pro Vás vhodnější řídící systém a obsluhu zaměstnáváte takovou, že zvládá i jiné činnosti, tak najednou Vás stojící stroj stojí pouze místo na dílně a maximálně vylití emulze, která nevydrží věčně.

Další důvod pro pořízení vlastního CNC stroje může být udržení si svého know-how doma. Už jsem zažil případ, kdy si dotyčný pořizoval vlastní CNC, aby nemusel nikomu dávat své data. Každý z Vás, kdo si vyvinul vlastní výrobek/produkt, ví, že tato cesta nebyla zadarmo, tak proč svoje know-how všude šířit?

Retrofit

"Když si zadáme toto slovo do vyhledávače, tak se nám zobrazí následující nabídka - dovybavit, moderněji vybavit, zdokonalit apod. (1)

Z toho plyne, že pojem Retrofit můžeme definovat jako výměnu stávající technologie za novější, modernější, účinnější a zároveň úspornější. Praktikuje jej tedy kdokoli, kdo mění nějakou stávající, ještě sloužící technologii nebo pouze její část za účelem zlepšení komfortu či snížení nákladů, a to ať už v oblasti vzduchotechniky, domácích spotřebičů či třeba osobních nebo nákladních automobilů."

Citováno z : https://vetrani.tzb-info.cz/

Pokud zvažujete pořízení nějakého routříku na plast a dřevo, tak je diskutabilní, zda jít do nějakého staršího strojku, do nového strojku, či do stavby něčeho vlastního. Tady každá z cest může mít své opodstatnění.

Pokud budete chtít opracovávat například ocel, nebo produktivně hliníkové slitiny a ještě k tomu přesně, tak na to Vám už nějaká hračka stačit nebude. A je úplně jedno, zda ocel budete chtít obrábět neustále, nebo občas. Na netuhém stroji ocel prostě neobrobíte.

Nový stroj na ocel - no tak tady jsou cesty dvě. Buď stroj si koupíte stroj za raketu s řídícím systémem, na který bude servis stát taky raketu, ale aspoň na ten servis někoho seženete, nebo si koupíte levnější stroj s méně obvyklým řídícím systémem a stroj budete provozovat do první závady.

Stavba nového stroje na ocel - touto cestou může jít jen člověk, který ví, co dělá.

Retrofit - tak tohle je cesta, která má smysl pro člověka, který chce za stroj zaplatit "trochou" peněz a velkým množstvím svého času. Existují dva případy pro pořízení staršího stroje. Buď si ho koupím s tím, že rovnou původní systém nahradím novým (často lze prodat původní řídící systém dráž, než pořizovací cena nových komponent se zárukou), nebo původní řídící systém používám do první závady a pak jej nahrazuji novým.

Každý stroj není vhodný na retrofit

Obecně lze říct, že každý CNC nebo konvenční stroj lze vybavit novým řídícím CNC systémem. Ovšem už nelze tvrdit, že u každého stroje to má smysl (ekonomický, časový).

Kdysi se předělávali konvenční stroje na CNC stroje. Ve své době to dávalo smysl, protože CNC stroje začínaly a tudíž staré CNC stroje v té době neexistovaly. Dneska se lze poohlédnout po strojích už z 80-tých let, které jsou vyřazovány, ale byly od základu konstruovány jako CNC stroje. Staré stroje s kličkami, mají skříně plné ozubených koleček, nemají přípravu na koncové snímače, nemají přípravu na krytování, nemají přípravu na výměnu nástrojů, mají trapézové šrouby místo kuličkových atd. Navíc cena zachovalého konvenčního stroje může být vyšší, než cena nefunkčního, ale pro retrofit vhodnějšího stroje.

Potenciální stroj je nutné posoudit i po mechanické stránce, né vše si dokážete opravit doma. Například vychozený kuličkový šroub se prostě musí koupit nový. a nebude zadarmo. Mechanické stránce strojů se tady na svém webu věnovat nechci. Doporučuji si sehnat někoho, kdo na mašinách dělá, nebo je servisuje v práci a umí poradit.

Nekompletní stroj také nemusí znamenat problém. Existuje spoustu obchodníků, kteří kupují staré CNC stroje jen z toho důvodu, aby z nich vymontovali řídící systém a ten po součástkách rozprodali. Poté jim zůstává zachovalá mechanika. Tady je zrádný akorát pohon vřetene. Ideální je koupit klidně holou mechaniku, ale s pohonem vřetene. Pohony os stejně vyměníte, ale pohon vřetene bývá často drahé nahrazovat, nebo levná náhrada není ideální.

STEP/DIR, 0-10V, sběrnice

Začneme od konce, pokud na stroji najdeme drivery řízené pouze po sběrnici, tak rovnou plánujeme, že je vymontujeme a dáme na bazoš. Výjimka je sběrnice EtherCAT a nebo Mitsibuschi. Ovšem implementace těchto sběrnic do LCNC není záležitostí pro začátečníka.

Pak tu máme analogové řízení označované 0 až 10V nebo +/-10V. Pokud tento způsob řízení nalezneme na vřetenovém driveru jásáme.

Pokud to bude na driverech od polohovacích os jásáme méně. Sám neumím řídit analogově polohovací servopohony, takže tu nebudu psát jak moc je to složité. Na tento způsob řízení existují Mesa karty, které jsou na to určené, ale zprovoznění si musíte nastudovat jinde. Osobně bych tyto pohony vyměnil za nové a staré opět poslat na bazoš.

Nakonec tuto trojici ukončíme řízením pulzním označovaným jako STEP/DIR, STEP UP/STEP DOWN, PULSE/DIR,CLOCK/DIR atd. Pokud tento způsob řízení nalezneme na driverech vřetene nebo os jásáme nejvíc, protože zprovoznění bude velmi jednoduché.

Koho budete potřebovat?

Zde napíšu modelový případ, kdy nic neumíte, ale přesto se chcete pustit do retrofitu s řídícím systémem LinuxCNC.

1) Potřebujete někoho, kdo Vám pomůže stroj vybrat po mechanické stránce. Trh s používanými CNC stroji mi připomíná trh s auty. Někteří prodávají pod cenou věci, o kterých nemají představu, jakou mají hodnotu a nebo se jedná o překupníky, kteří zkoušejí vyhnat cenu nad skutečnou hodnotu. Pokud přijedete kupovat stroj a nepovezete si s sebou ani úchylkoměr na proměření geometrie, tak Vás prodávající okamžitě prokoukne.

2) Elektrotechnika s vyhláškou. 50, který Vám pomůže se silovou částí rozvaděče. Když budete někoho takového shánět, tak ho hned nevyděste s prosbou na celkovou opravu CNC stroje. Po tomto člověku budete potřebovat, aby Vám pohlídal hlavní vypínač, stykače, trafa, motory nad 48V atd. Vlastní řízení bude na Vás. Tento člověk Vás naučí používat krimpovací kleště, dutinky a pomůže Vám s rozmístěním nových komponent v rozvaděči, ale asi neseženete někoho, kdo se jen kvůli Vám naučí problematiku řízení CNC strojů.

3) Specialistu na operační systém Linux. Tento člověk není nezbytně nutný, ale hodí se někdo, kdo umí poradit s výběrem PC a povypínáním zbytečných věcí v Biosu pro zlepšení latence. Často Tito lidé mají přístup k vyřazeným počítačům, které budou pro Vás vhodné, a koupíte je za flašku slivovice.

4) Někoho, kdo poradí s řídícím systémem LinuxCNC. Tady bude asi problém, že nikoho v okolí nenajdete, kdo by vůbec tento řídící systém znal, natož aby s ním měl nějaké zkušenosti. Ovšem tohle chci změnit, proto jsem vytvořil tento web a mohu nabídnout pomoc, rád poradím.

S LinuxemCNC s Vámi nikdo nevyjebe

Možná si říkáte, to už tady bylo mnohokrát. Levných řídících systémů už tady bylo hromada a žádný se neujal. Žádný z nich se ani nepřiblížil rozšíření Fanucu, Siemensu, Heidenhainu ...... V čem je tedy LCNC jiný? Jde o to, že se jedná o open-source projekt, který je možno za splnění velmi benevolentních podmínek neomezeně šířit a upravovat. To že je LinuxCNC levný již při pořizování je jen jedna z mnoha výhod. Za důležitější výhodu považuji cenu údržby a servisu řídícího systému. LinuxuCNC je úplně jedno, jestli na něm použijete elektrokomponentu starou 30 let, nebo tu co právě sjela z výrobní linky. Často se stává, že si výrobní firma nakoupí elektrokomponenty na sklad a pak je po 2 letech vyhodí, protože už jsou nekompatibilní se současnými řídícími systémy. Tohle u LinuxuCNC není. Když přijede servisák na klasickou údržbu CNC stroje, přiveze si s sebou svůj noťas, kde má drahý software na servis vašeho CNC a něco Vám ve stroji porýpe, vystaví drahou fakturu a odjede. Vy jenom zíráte na stroj a modlíte se, abyste volali servis co nejpozději. Když Vám přijedu pomoci něco rozchodit, přijedu s holýma rukama, protože vše už u sebe máte ve stroji. Když odjedu, sednete ke své mašině a můžete si v klidu projít svůj HAL, či jiný konfigurační soubor, do kterého jsem zasahoval. Cokoliv se Vám z tohoto bude líbit, můžete aplikovat na své další stroje. Nebo si můžete nastudovat, jak jsem nějaký problém odstranil a v případě, že by podobný problém znovu nastal, jej můžete sami odstranit. Nikdy v budoucnu nebude nic zpoplatněné. Nemusíte se bát, že byste nalítli, nějaké zaváděcí akci, nějakého výrobce, který po Vás bude chtít v budoucnu výpalné, aby Vám Váš stroj fungoval.