Strojírenské školství stojí před stálou výzvou, jak produkovat studenty, kteří obstojí v praxi. K tomu musí vytvářet podmínky pro jejich výchovu tak, aby je strojařina opravdu „chytila“ a aby získali znalosti a návyky co nejvíce podobné těm, které po nich bude reálný život vyžadovat. Již na Mezinárodním strojírenském veletrhu 2014 v Brně představila společnost SolidVision prototyp frézky pro školní použití a svou vizi doplnila na MSV 2015 specializovanou CNC učebnou, založenou na cvičné frézce SLV EDU. Jde o skvělý příklad moderního výukového prostředku k dosažení výše zmíněného cíle.

Školy versus požadavky praxe

Jedním z požadavků našeho průmyslu je výchova pracovníků do kovoobráběcích provozů. Těch je v našem průmyslu povážlivý nedostatek. A tak přestože naše firmy mají dostatek zajímavých zakázek od renomovaných firem i ze zahraničí a také nemají problémy koupit si nejmodernější CNC stroje, kvalifikované a zodpovědné pracovníky tyto firmy hledají se svíčkou v ruce. Pro školství i studenty je to dobrá zpráva, neboť znamená jistotu uplatnění v zajímavých provozech a za dobrých podmínek. Škola však musí svou výuku přizpůsobit těmto požadavkům a svým personálním i technickým vybavením umožnit výchovu dobře připravených odborníků.

Aby škola nabídla opravdu kvalifikovanou výuku CNC oborů, musí učit jak kvalitní teorii, tak i poskytovat dostatečnou praxi s reálným programováním a obráběním. Není přitom nutné, aby škola používala velké a drahé produkční stroje za mnoho miliónů. Tak jako v mnoha jiných případech stačí škole využít učební pomůcky, které realitu dostatečně věrně přibližují. V tomto případě je učební pomůckou specializovaná učebna se školními CNC stroji a programovacími pracovišti.

Plně zakrytovaná kráska

Jak by měla vypadat ideální učebna

Základem CNC učebny jsou CNC stroje. Těch by měl být v učebně dostatek, aby se žáci netísnili ve skupinkách po deseti u jednoho. Optimální velikost pracovní skupiny na jeden stroj by měla být dva, maximálně tři studenti. Stroje musí být dostatečně přehledné, aby celá skupinka mohla sledovat proces od začátku až do konce. Musí být dostatečně výkonné, aby se v rámci dvouhodinové výuky mohli všichni tři vystřídat se svým úkolem. Absolutně nezbytná je bezpečnost těchto strojů, která je mimo jiné dána již zmíněnou přehledností, a také jednoduchostí, která omezuje možné chyby. Jedině u bezpečného stroje se učitel odváží vyžadovat po studentech samostatnou práci a myšlení. Cena hraje svou roli a stejně tak náklady na údržbu a opravy. A jako bonus by mělo být možné na stroji vyrábět i skutečné součástky z běžných materiálů, aby byl prostor pro studentskou tvořivost, kroužky, mimoškolní činnost.

Požadavky na frézku

Výuková kompaktní frézka SLV EDU vznikla přímo ze zadání pro školy technického typu. Proto je u ní pamatováno daleko více na kritéria, která u produkčních strojů hrají jen malou roli. U produkční CNC frézky se, například, nestaráte, jestli při obrábění mohou do stroje hledět současně tři lidé, nebo jestli projde devadesátkovými dveřmi. Napájení z běžné sítě 230 V je také vlastnost šikovná, i když pojistky budou chtít pro celou učebnu posílit. Stroj je maximálně přehledný díky třem stěnám z bezpečnostního plexiskla. Upínací deska je výborně přístupná, nástroj je při upínání obrobku zajetý daleko vzadu a ruce studenta při práci uvnitř nic neohrožuje. Student vidí při práci celý stroj, pohyby jednotlivých os, všech součástí výměníku nástrojů i rotaci vřetene, a díky tomu si ukládá do paměti celou soustavu jako strojařskou zkušenost. Frézka může pracovat s různými druhy materiálů včetně barevných kovů (pro ocel chybí potřebná tuhost a kapalinové chlazení), a to až s posuvy 20 m/min a otáčkami vřetene do 24 000 otáček/min. Tedy dostatečně rychle a výkonně, aby se vše stihlo.

Vývoj probíhal v softwaru SolidWorks včetně výpočtů a obrábění dílů v integrovaném systému SolidCAM

Konstrukce, design a vybavení frézky

Frézka má jednoduchou portálovou konstrukci a výrazné designové zpracování. Výhodou je velmi přijatelná cena nejen při pořízení, ale i při opravách či údržbě. Stroj je prakticky bezúdržbový a je potřeba se hodně snažit, aby se při běžném provozu poškodil. Nicméně pokud se tak stane, pak platí, že všechny díly jsou buď přímo vyráběné ve výrobním provozu výrobce v Brně, nebo nakupované od předních evropských dodavatelů, jako je například Bosch Rexroth (kuličkové šrouby os) nebo HSD SpA (vřeteno). Pro všechny díly, výrobu a montáž platí nekompromisní kvalitativní kritéria podle západoevropských standardů.

Stroj je možné pořídit v různých stupních výbavy – s výměníkem nástrojů (8 pozic) nebo bez něj, s výkonnějším vřetenem a kuželovým upínáním místo kleštiny, s ofukem vzduchu, vnitřní HD kamerou, mazáním olejovou mlhou a podobně. 

Montáž rámu ve vývojové dílně

Důležitá je ale sama učebna, která by takovýmito stroji měla být vybavená. Na ideální učebnu mohou být různé názory, ale faktem je, že roli hraje počet strojů, protože 8–10 strojů po 3 studentech znamená 24–30 studentů najednou. To by při vysoké pořizovací ceně stroje bylo sotva myslitelné. Stroje jsou lehké a kompaktní, rozměrem připomínají větší lednici. Nevyžadují tedy speciální podlahu nebo umístění v přízemí kvůli nosnosti. Přitom rozměr možného obrobku je až 365 × 400 × 200 mm! To už je nějaký kousek…

Dodavatel strojů

Společnost SolidVision, kde se idea školního stroje zrodila a realizovala, nabízí poradenství ohledně celého vybavení učebny, a to včetně programového vybavení a dalšího zázemí. Tím má tato učebna nejlepší možnou podporu vůbec a pro učitele není nic jednoduššího než tuto příležitost využít – a tím poskytnout svým studentům nejlepší CNC učební pomůcku.

Použity byly pouze přesné značkové komponenty

Závěrem

Výuková kompaktní frézka SLV EDU vznikla z nadšení pracovníků firmy, kteří se s učiteli i studenty běžně setkávají a jsou jim blízké starosti technických škol i kapitánů průmyslu. Vznikla promyšleně s určením přímo pro školy a výsledné dílo je podloženo dlouholetými zkušenostmi a snahou o dokonalost. V plánech firmy je dodávat nejen stroje, ale i návodné 3D modely, vhodné ke zpracování za část výukové hodiny, a ulehčit tak práci pedagogům. Předpoklad tedy je, že tento výrobek z brněnských dílen zaujme oprávněné místo v učebnách našich průmyslových škol a technických univerzit.

Příklady výukových dílů z různých materiálů – plasty, hliník, umělé dřevo, dřevo…