CNC-Simulator — Gegenspindel

Kód	Funktionsbeschreibung
M0	Programmhalt
M3 / M4	Drehung starten (P11 HAUPT / P13 GEGEN)
M5	Drehung stoppen
M10 / M11	Teilefänger (Arm) öffnen / schließen
M34 / M35	C-Achse aus / ein (Hauptspindel)
M134 / M135	C-Achse aus / ein (Gegenspindel)
M68 / M69	HAUPT-Futter schließen / öffnen
M168 / M169	GEGEN-Futter schließen / öffnen
M86 / M87	Antasten ein / aus
M108 / M109	Spülung GEGENSPINDEL ein / aus
M211 / M212	Spülung HAUPTSPINDEL ein / aus
M116	Werkstückauswerfer (Dorn)
M136 / M137	C-Achsen-Synchronisation ein / aus
M203 / M204	Synchrone Drehzahl (P11)
G0 / G1	Eilgang / Arbeitsvorschub
G4	Verweilzeit (G4 X2 = 2 s)
G31	Antasten mit Vorschub (G31 B- P99)
G28	Rückkehr zum Referenzpunkt (U0 W0 / B0)
G94 / G95	Vorschub pro Minute / Vorschub pro Umdrehung

Ausführliche technische Dokumentation: CNC Simulátor Protivřetena (Subspindle, Achse B, Synchronizace a Přepich)

Tento specializovaný simulační modul emuluje komplexní kinematiku dvouvřetenových soustružnických center (dvouvřetenové soustruhy s osou B / Z2) se systémem Fanuc. Slouží k bezpečnému odladění a verifikaci rizikových fází výroby: synchronního převzetí obrobku (pick-off), přepichování materiálu (part-off), odtahu tyče ze sklíčidla, fázové synchronizace vřeten, vyhazování hotových dílců a manipulace s lopatkou odebírače. Simulátor disponuje přísnými bezpečnostními blokacemi (interlocky), které okamžitě detekují destrukční kolize a technologické chyby v reálném čase.

1. Unterstützte M-Codes, G-Codes und kinematische Adressen

Code / Adresse	Bedeutung v systému Fanuc	Funktion und Verhalten im Simulator
M0 / M00	Nepodmíněné zastavení programu	Zastaví automatický běh cyklu. Slouží pro kontrolu sevření, měření nebo ruční zásah. Pokračování se provede opětovným stiskem tlačítka PLAY.
M3 / M4	Roztočení vřetena (CW / CCW)	Spuštění otáček. Adresa `P11` řídí hlavní vřeteno, `P13` protivřeteno (např. `M3 S1000 P11`). Při aktivní synchronizaci se točí obě vřetena shodným směrem.
M5	Zastavení rotace vřeten	Bez parametru P zastaví obě vřetena současně. Se selektorem `P11` zastaví hlavní vřeteno, s `P13` protivřeteno.
M10 / M11	Lopatka odebírače kusů (Parts Catcher)	`M10`: vyjetí záchytné lopatky pod protivřeteno (oranžový záchytný koš). `M11`: odjetí lopatky do klidové polohy.
M34 / M35	Osa C hlavního vřetena	`M35`: zapnutí polohování osy C na hlavním vřeteni (C1). `M34`: vypnutí osy C a návrat do režimu soustružení.
M134 / M135	Osa C protivřetena	`M135`: zapnutí polohování osy C na protivřeteni (C2). `M134`: vypnutí polohovacího režimu.
M68 / M69	Sklíčidlo HLAVNÍHO vřetena	`M68`: zavření (sevření čelistí). `M69`: otevření hlavního sklíčidla (nutné pro vytažení tyče protivřetenem).
M168 / M169	Sklíčidlo PROTIVŘETENA	`M168`: sevření čelistí protivřetena. `M169`: otevření čelistí protivřetena.
M86 / M87	Kontrola momentu / Dotlak	`M86`: aktivace funkce dotlaku (přechod na snížený točivý moment servopohonu osy B pro bezpečné dosednutí na doraz). `M87`: deaktivace dotlaku.
M108 / M109	Výplach protivřetena (Coolant Flush)	`M108`: spuštění vnitřního oplachu sklíčidla a čelistí protivřetena emulzí. `M109`: vypnutí výplachu protivřetena.
M211 / M212	Výplach hlavního vřetena	`M211`: spuštění oplachu čelistí hlavního vřetena. `M212`: vypnutí výplachu hlavního vřetena.
M116	Pneumatický vyhazovač dílce	Vysune vnitřní kalený trn v protivřeteni a vyhodí hotový obrobek do připravené lopatky odebírače (podmínkou je otevřené sklíčidlo M169).
M136 / M137	Fázová synchronizace osy C	`M136`: elektronické uzamčení úhlů obou vřeten (C1 a C2 se otáčejí v naprosto shodné úhlové shodě pro přesné předání vícehranů). `M137`: rozpojení synchronizace.
M203 / M204	Rychlostní synchronizace vřeten	Elektronická převodovka (Speed Sync). Hlavní i protivřeteno se roztočí na identické otáčky zadané adresou S (např. `M203 S1000 P11`). Nezbytné pro bezpečné upíchnutí za rotace.
G0 / G1	Eilgang / Arbeitsvorschub	Lineární pojezdy nožového suportu v osách X a Z i podélný nájezd protivřetena v ose B.
G4	Časová prodleva (Dwell)	Přesné čekání na dokončení mechanických dějů (např. `G4 X2` = 2 sekundy pro spolehlivé otevření či zavření hydraulických čelistí).
G28	Rückkehr zum Referenzpunkt	`G28 B0;` odjede protivřetenem do bezpečné parkovací polohy B0. `G28 U0 W0;` pošle suport do výchozí polohy nástrojové hlavy.
G31	Měřicí dotlak (Torque Skip)	Hledání dorazu obrobku sníženým posuvem s kontrolou nárůstu tlaku (např. `G31 B-450 F100`).
G94 / G95	Jednotky posuvu	`G94`: minutový posuv (mm/min, nutný pro přesuny osy B při stojícím vřeteni). `G95`: posuv na otáčku (mm/ot, pro řezání upichovacím nožem).
M99	Opakování cyklu (Subprogram Loop)	Návrat programu na první řádek pro sériovou výrobu z podavače tyčí.

2. Kinematische Achsen und Maschinenkoordinatensystem

Achse X: Příčný posuv nástrojové hlavy (soustružnického / upichovacího nože). Hodnoty se zadávají v průměru obrobku (X0 odpovídá ose rotace vřetena).
Achse Z: Podélný posuv nástrojové hlavy vztažený k nulovému bodu Z0 na čele materiálu hlavního vřetena.
Achse B (Z2): Nezávislý podélný posuv celého tělesa protivřeteníku. Výchozí parkovací poloha vpravo je B0. Záporné hodnoty (např. B-450) znamenají posuv protivřetena doleva směrem k hlavnímu sklíčidlu.
Osy C1 a C2: Úhlové natočení hlavního vřetena (C1) a protivřetena (C2) v rozsahu 0.0° až 360.0°.

3. Sicherheitsverriegelungen, Fehlererkennung und Notzustände (Interlocks)

Simulátor obsahuje propracovanou logickou kontrolu reálných fyzických stavů. Pokud program obsahuje technologickou chybu, systém simulaci okamžitě zastaví a v okně logu vypíše červenou chybovou zprávu:

FATAL ERROR: Kolize sklíčidel: Gegenspindel najelo příliš blízko k hlavnímu vřeteníku ($subFace \le 150\text{ mm}$). Fyzický náraz čelistí do čelistí.
FATAL ERROR: Náraz zavřených čelistí do materiálu: Gegenspindel najelo v ose B na materiál, aniž by mělo otevřené sklíčidlo (chybějící M169 před nájezdem). Došlo k čelnímu nárazu a deformaci tyče.
FATAL ERROR: Tahání v ose B při obou zavřených sklíčidlech: Program naprogramoval pohyb v ose B, zatímco materiál pevně svíralo hlavní sklíčidlo (M68) i protivřeteno (M168) a dílec ještě nebyl upíchnut. Dochází k vytržení vřeten a zničení kuličkového šroubu osy B.
FATAL ERROR: Upíchnutí bez uchopení protivřetenem: Upichovací nůž přeřízl materiál (X pod 0), aniž by byl dílec spolehlivě sevřen čelistmi protivřetena (M168) nebo podepřen. Obrobek padá nekontrolovaně do vany třísek.
FATAL ERROR: Upuštění materiálu (Otevření protivřetena bez lopatky): Došlo k otevření sklíčidla protivřetena (M169) s upnutým kusem, aniž by byla pod vřetenem vysunuta záchytná lopatka odebírače (M10). Dílec padá na kryty stroje.
FATAL ERROR: Vřetena se točí proti sobě: Obě sklíčidla drží stejnou tyč, ale jedno se otáčí v M3 a druhé v M4. Dojde k okamžitému ukroucení obrobku.
FATAL ERROR: Absence synchronizace při společném záběru: Obě sklíčidla svírají materiál, vřetena rotují, ale nebyla aktivována synchronizace otáček M203/M136. V důsledku prokluzu hrozí spálení čelistí a poškození povrchu.
Varování — Úhlové nesrovnání os C: Převzetí probíhá při aktivní ose C, ale úhly C1 a C2 nejsou shodné (převzetí čtyřhranu či šestihranu přes zuby).

4. Benutzeroberfläche, digitale Positionsanzeige und Diagnose

Digitale Positionsanzeige (DRO):

Přehledný černý panel s velkými zelenými číslicemi zobrazuje aktuální polohy: X (průměr), Z (poloha nože), B (souřadnice protivřetena), C1 / C2 (úhly vřeten), otáčky S P11 a S P13 a aktivní posuvový režim G94/G95.

Stavové LED kontrolky:

Optická kontrola stavu agregátů stroje: HAUPT-FUTTER (zelená = sevřeno / červená = otevřeno), GEGEN-FUTTER, DREHUNG HAUPT (P11) a PROTI (P13) (žlutá = točí se), DOTLAK (funkce G31 aktivní) a SYNCHRONIZACE.

Rohteileinstellung:

Vstupní pole v horní liště umožňují parametrizovat výchozí kulatinu: Průměr tyče (např. 60 mm), L (Vřeteno) (délka materiálu zasunutá uvnitř hlavního sklíčidla) a L (Venku) (vyložení tyče z čelistí).

Ruční pojezdy JOG:

Umožňuje manuální najíždění jednotlivými osami (X, Z, B) s volitelným krokem (1, 10, 50, 100 mm) pomocí tlačítek - a + pro ověření přejezdových rovin.

Řízení běhu programu:

Schaltflächen PLAY / STOP (spuštění kontinuální simulace), KROK (krokování po jednotlivých blocích) a RESET (uvedení do výchozího stavu) doplněná o posuvník regulace rychlosti animace.

Diagnostická konzole (Log Box):

Terminálové okno s barevným odlišením událostí: šedě čtené bloky, zeleně úspěšné akce (sevření, upíchnutí, vyhození), žlutě technologická varování a červeně havarijní kolize.

5. 2D-Grafikfläche und physikalische Animation (Canvas Engine)

Vizuální pohyb čelistí: Při povelech M68/M69 a M168/M169 se čelisti sklíčidel fyzicky rozevírají a svírají přesně na rozměr průměru materiálu nebo do sevření naprázdno.
Barevné odlišení polotovaru: Surová tyč v hlavním vřeteni je vykreslena tmavě modrou barvou. Po oddělení upichovacím nožem se odříznutý dílec v protivřeteni přebarví na světle modrý obrobek.
Upichovací nůž a suport: Žlutý upichovací plátek na šedém držáku se pohybuje v reálných souřadnicích X a Z. Při proříznutí materiálu do osy X0 simulátor automaticky přepočítá délku kusu a rozdělí grafická tělesa.
Animace záchytné lopatky (Parts Catcher): Při povelu M10 vyjede pod protivřeteno oranžový záchytný koš.
Pneumatický vyhazovač (Ejector Pin): Při povelu M116 vyjede ze středu protivřetena zelený trn, který fyzicky posune hotový kus doprava a vyhodí jej do koše.
Chladicí výplachy vřeten: Animované modré proudy emulze stříkající z čela hlavního vřetena (M211) i z vnitřku protivřetena (M108).
Pravítko osy B a souřadný kříž: Podél dráhy pojezdu je vynesena reálná milimetrová stupnice osy B (od B0 do B-700) a v pravém dolním rohu svítí souřadný kříž s orientací směrů X+, X-, Z+ a Z-.

Zlaté pravidlo programování protivřetena: Před jakýmkoliv podélným odjezdem osou B (G0/G1 B...) po převzetí materiálu se vždy ujistěte, že je hlavní sklíčidlo plně otevřeno (M69) a byla dodržena časová prodleva (G4 X1), nebo že byl dílec zcela upíchnut. Opomenutí tohoto kroku na reálném stroji vede k utržení vřeteníku z vedení lože.