Для того чтобы обработать деталь на станке с ЧПУ, требуется составить программу, которая представляет собой группу команд, которые выражаются в цифровых параметрах, задается план работы.
Разработка плана действий машин с ЧПУ начинается с построения координатных лучей, на которых с помощью числового кода распределяются точки, по ним будет проводиться действие рабочих элементов. для фрезерного станка занимается инженер-программист.
Система координат
Составление программы для токарной и фрезерной машины требует определенных знаний. Для станков с цифровым управлением программу нужно составлять на декартовой координатной системе, которая включает в себя три луча, исходящие из одного центра и расположенные в пространстве перпендикулярно друг другу. Направление координатных осей задает программу для движения режущего элемента. Оси X, Y, Z распределяют в пространстве согласно определенным правилам:
- Z – совмещается с осью движения шпинделя, она направляется от крепежного элемента обрабатываемой детали к режущему элементу, она направляется как вертикально, так и горизонтально;
- ось Х представляет собой горизонтальный луч, при горизонтальном положении оси Z, ось Х пролегает вправо от левого края передней части станка, где располагается пульт, если же она лежит вертикально, то Х направляется вправо относительно токарному станку, его передней плоскости, если повернуться к ней лицом;
- чтобы определить положение оси Y, ось Х поворачивают на 90 градусов относительно оси Z.
Точка пересечения лучей является началом отсчета. Чтобы на координатной системе задать точку, следует отметить ее числовое выражение на каждом луче.
Рабочий процесс
В ходе фрезерования приходится оперировать сразу несколькими системами координат, предполагается наличие нескольких центров. Управляющая программа для станков – это сложная система, ее написание – ответственный процесс. Рабочий процесс определяется следующими точками:
- нулевая точка (М), она задается производителем и не подлежит изменению;
- нулевая точка (R), ее координаты постоянны, в момент включения машины инструмент должен располагаться в начальной точке;
- нулевая точка закрепляющего элемента инструмента (N) также неизменна, ее задает производитель, в момент отладки машины, верхняя часть режущего элемента, зафиксированного в держателе, замеряется и выставляется в нулевой точке;
- нулевая отметка заготовки (W) на станке имеет свободное расположение, оно зависит от того, какой вид обработки будет произведен, W может меняться, если деталь нужно будет обработать с обеих сторон;
- точка замены (Т), в этой точке производится замена инструментов, параметры задает программист, если устройство смены инструмента имеет вид револьверной головки, также она может быть постоянной, если фрезерный станок оснащен системой для автоматической смены инструмента.
Центр координатной системы является начальным пунктом. Современные токарные и фрезерные обрабатывающие системы работают по специальной программе. Программное обеспечение создается программистами-инженерами, при их составлении следует учесть специфику предстоящей работы.
Пример программы
Ознакомление с программами для работы со станками позволить понять процесс точения, научиться обработке деталей на фрезерных машинах. В качестве примера можно использовать фрагмент программы для станков с ЧПУ, которая составлена для обработки детали, устанавливаемой на станок. Требуется на токарных станках получить деталь с радиусом в 50 и уступом – 20 мм. В левой колонке указание программного кода, а в правой его расшифровка. Обработка детали производится согласно следующему примеру:
- N20 S1500 M03 – шпиндель, работающий со скоростью 1 500 оборотов в минуту, движение по часовой стрелке;
- N25 G00 X0 ZO – начало работы;
- N30 X20 – отход режущего инструмента по заданным параметрам;
- N40 G02 X60 Z – 40/50 F0,5 – движение резца по указанным в программе координатам;
- N50 G00 Z0 X0 – перемещение в исходное положение;
- M05 – выключение шпинделя;
- М30 – стоп программа.
Перед началом работы проводится подготовка: резец фиксируют в начальной точке заготовочного элемента, затем потребуется обнулить параметры. Примеры программ позволяют понять, как работает система, как они управляют машиной.
Ознакомление с примерами управляющих программ поможет начинающему программисту познать азы управления станком.
Токарный и фрезерный станки с софт управлением представляют собой программу, которая характеризуется технологической гибкостью. Это свойство позволяет по окончании обработки одной детали мгновенно перейти к обработке следующего изделия. Для того чтобы станок начал точение, программисты должны написать программу, где информация закодирована в числовом виде. На примере программы для токарного станка с ЧПУ, можно проследить, как работает система. Управляющие программы влияют на качество работы, к их составлению стоит подходить со всей ответственностью. Современная токарная и фрезерная машина функционирует только на основе программ. Лидером автоматизированного оборудования является .
На производстве, где работают различные станки с числовым программным управлением, используется множество различного программного обеспечения, но в большинстве случаев весь управляющий софт использует один и тот же управляющий код. Программное обеспечение для любительских станков, так же базируется на аналогичном коде. В обиходе его называют «G -код ». В данном материале представлена общая информация по G-коду (G-code).
G-code это условное именование языка для программирования устройств с ЧПУ (CNC) (Числовое программное управление). Был создан компанией Electronic Industries Alliance в начале 1960-х. Финальная доработка была одобрена в феврале 1980-о года как RS274D стандарт. Комитет ИСО утвердил G-code, как стандарт ISO 6983-1:1982, Госкомитет по стандартам СССР - как ГОСТ 20999-83. В советской технической литературе G-code обозначается, как код ИСО-7 бит.
Производители систем управления используют G-code в качестве базового подмножества языка программирования, расширяя его по своему усмотрению.
Программа, написанная с использованием G-code, имеет жесткую структуру. Все команды управления объединяются в кадры - группы, состоящие из одной или более команд. Кадр завершается символом перевода строки (ПС/LF) и имеет номер, за исключеним первого кадра программы. Первый кадр содержит только один символ» %». Завершается программа командой M02 или M30.
Основные (в стандарте называются подготовительными) команды языка начинаются с буквы G:
- перемещение рабочих органов оборудования с заданой скоростью (линейное и круговое;
- выполнение типовых последовательностей (таких, как обработка отверстий и резьб);
- управление параметрами инструмента, системами координат, и рабочих плоскостей.
Сводная таблица кодов:
Таблица основных команд:
| Код | Описание | Пример |
| G00 | Ускоренное перемещение инструмента (холостой ход) | G0 X0 Y0 Z100; |
| G01 | Линейная интерполяция | G01 X0 Y0 Z100 F200; |
| G02 | Круговая интерполяция почасовой стрелки | G02 X15 Y15 R5 F200; |
| G03 | Круговая интерполяция против часовой стрелки | G03 X15 Y15 R5 F200; |
| G04 | Задержка на P миллисекунд | G04 P500; |
| G10 | Задать новые координаты для начала координат | G10 X10 Y10 Z10; |
| G11 | Отмена | G10G11; |
| G15 | Отмена | G16G15 G90; |
| G16 | Переключение в полярную систему координат | G16 G91 X100 Y90; |
| G20 | Режим работы в дюймовой системе | G90 G20; |
| G21 | Режим работы в метрической системе | G90 G21; |
| G22 | Активировать установленый предел перемещений (Станок невыйдет за их предел). | G22 G01 X15 Y25; |
| G23 | Отмена | G22G23 G90 G54; |
| G28 | Вернуться на референтную точку | G28 G91 Z0 Y0; |
| G30 | Поднятие по оси Z на точку смены инструмента | G30 G91 Z0; |
| G40 | Отмена компенсации размера инструмента | G1 G40 X0 Y0 F200; |
| G41 | Компенсировать радиус инструмента слева | G41 X15 Y15 D1 F100; |
| G42 | Компенсировать радиус инструмента справа | G42 X15 Y15 D1 F100; |
| G43 | Компенсировать высоту инструмента положительно | G43 X15 Y15 Z100 H1 S1000 M3; |
| G44 | Компенсировать высоту инструмента отрицательно | G44 X15 Y15 Z4 H1 S1000 M3; |
| G53 | Переключиться на систему координат станка | G53 G0 X0 Y0 Z0; |
| G54-G59 | Переключиться на заданную оператором систему координат | G54 G0 X0 Y0 Z100; |
| G68 | Поворот координат на нужный угол | G68 X0 Y0 R45; |
| G69 | Отмена | G68G69; |
| G80 | Отмена циклов сверления | (G81-G84)G80 Z100; |
| G81 | Цикл сверления | G81 X0 Y0 Z-10 R3 F100; |
| G82 | Цикл сверления сзадержкой | G82 X0 Y0 Z-10 R3 P100 F100; |
| G83 | Цикл сверления сотходом | G83 X0 Y0 Z-10 R3 Q8 F100; |
| G84 | Цикл нарезание резьбы | |
| G90 | Абсолютная система координат | G90 G21; |
| G91 | Относительная система координат | G91 G1 X4 Y5 F100; |
| G94 | F (подача) - в формате мм/мин. | G94 G80 Z100; |
| G95 | F (подача)- в формате мм/об. | G95 G84 X0 Y0 Z-10 R3 F1.411; |
| G98 | Отмена | G99G98 G15 G90; |
| G99 | После каждого цикла не отходить на «подходную точку» | G99 G91 X10 K4; |
Таблица технологических кодов:
Технологические команды языка начинаются с буквы М. Включают такие действия, как:
- Сменить инструмент
- Включить/выключить шпиндель
- Включить/выключить охлаждение
- Вызвать/закончить подпрограмму
Вспомогательные (технологические) команды:
| Код | Описание | Пример |
| M00 | Приостановить работу станка до нажатия кнопки «старт» на пульте управления, так называемый «технологический останов» | G0 X0 Y0 Z100 M0; |
| M01 | Приостановить работу станка до нажатия кнопки «старт», если включен режим подтверждения останова | G0 X0 Y0 Z100 M1; |
| M02 | Конец программы | M02; |
| M03 | Начать вращение шпинделя по часовой стрелке | M3 S2000; |
| M04 | Начать вращение шпинделя против часовой стрелки | M4 S2000; |
| M05 | Остановить вращение шпинделя | M5; |
| M06 | Сменить инструмент | M6 T15; |
| M07 | Включить дополнительное охлаждение | M3 S2000 M7; |
| M08 | Включить основное охлаждение | M3 S2000 M8; |
| M09 | Выключить охлаждение | G0 X0 Y0 Z100 M5 M9; |
| M30 | Конец информации | M30; |
| M98 | Вызов подпрограммы | M98 P101; |
| M99 | Конец подпрограммы, возврат к основной программе | M99; |
Параметры команд задаются буквами латинского алфавита:
| Код константы | Описание | Пример |
| X | Координата точки траектории по оси X | G0 X0 Y0 Z100 |
| Y | Координата точки траектории по оси Y | G0 X0 Y0 Z100 |
| Z | Координата точки траектории по оси Z | G0 X0 Y0 Z100 |
| F | Скорость рабочей подачи | G1 G91 X10 F100 |
| S | Скорость вращения шпинделя | S3000 M3 |
| R | Радиус или параметр стандартного цикла | G1 G91 X12.5 R12.5 или G81 R1 0 R2 -10 F50 |
| D | Параметр коррекции выбранного инструмента | M06 T1 D1 |
| P | Величина задержки или число вызовов подпрограммы | M04 P101 или G82 R3 Z-10 P1000 F50 |
| I,J,K | Параметры дуги при круговой интерполяции | G03 X10 Y10 I0 J0 F10 |
| L | Вызов подпрограммы с данной меткой | L12 P3 |
Постоянные циклы станка с ЧПУ
Рис. 8.8. Необходимо просверлить 7 отверстий диаметром 3 мм и глубиной 6,5 мм
Пример № 2
Рис. 8.9. Необходимо просверлить 12 отверстий диаметром 5 мм и глубиной 40 мм, предварительно выполнить операцию центрования отверстий
| Код программы | Описание |
| % O0002 (PROGRAM NAME – HOLES2) N100 G21 N102 G0 G17 G40 G49 G80 G90 (CENTROVKA) N104 T1 M6 N106 G54 X21.651 Y12.5 S1200 M3 N108 G43 h2 Z100. N110 Z2. N112 G99 G81 Z-.8 R2. F70. N114 X12.5 Y21.651 N116 X0. Y25. N118 X-12.5 Y21.651 N120 X-21.651 Y12.5 N122 X-25. Y0. N124 X-21.651 Y-12.5 N126 X-12.5 Y-21.651 N128 X0. Y-25. N130 X12.5 Y-21.651 N132 X21.651 Y-12.5 N134 X25. Y0. N136 G80 N138 Z100. N140 M5 N142 G91 G28 Z0. N144 G28 X0. Y0. N146 M01 (DRILL 12 HOLES) N148 T2 M6 N150 G54 X21.651 Y12.5 S1000 M3 N152 G43 h3 Z100. N154 Z2. N156 G99 G83 Z-40. R2. Q2. F45. N158 X12.5 Y21.651 N160 X0. Y25. N162 X-12.5 Y21.651 N164 X-21.651 Y12.5 N166 X-25. Y0. N168 X-21.651 Y-12.5 N170 X-12.5 Y-21.651 N172 X0. Y-25. N174 X12.5 Y-21.651 N176 X21.651 Y-12.5 N178 X25. Y0. N180 G80 N182 Z100. N184 M5 N186 G91 G28 Z0. N188 G28 X0. Y0. N190 M30 % | Номер программы Название программы Работа в метрической системе Строка безопасности Комментарий Вызов центровки Перемещение к отверстию № 1 Компенсация длины инструмента Ускоренное перемещение к Z2. Стандартный цикл сверления Центрование отверстия № 2 Центрование отверстия № 3 Центрование отверстия № 4 Центрование отверстия № 5 Центрование отверстия № 6 Центрование отверстия № 7 Центрование отверстия № 8 Центрование отверстия № 9 Центрование отверстия № 10 Центрование отверстия № 11 Центрование отверстия № 12 Отмена постоянного цикла Перемещение к Z100. Останов шпинделя Возврат в исходную позицию по Z Возврат в исходную позицию по X, Y Временный останов Комментарий Вызов сверла диаметром 5 мм Перемещение к отверстию № 1 Компенсация длины инструмента Ускоренное перемещение к Z2. Цикл прерывистого сверления Сверление отверстия № 2 Сверление отверстия № 3 Сверление отверстия № 4 Сверление отверстия № 5 Сверление отверстия № 6 Сверление отверстия № 7 Сверление отверстия № 8 Сверление отверстия № 9 Сверление отверстия № 10 Сверление отверстия № 11 Сверление отверстия № 12 Отмена постоянного цикла Перемещение к Z100. Останов шпинделя Возврат в исходную позицию по Z Возврат в исходную позицию по X, Y Конец программы |
planetacam.ru
2.17. Пример управляющей программы для обработки
детали «Валик резьбовой»
На рис. 41 представлен совмещенный чертеж заготовки и детали «Валик резьбовой» с траекториями перемещений режущих инструментов для ее обработки на станке 16А20Ф3, оснащенном системой ЧПУ 2Р22.
Рис. 41. Схема обработки детали «Валик резьбовой»
Управляющая программа для обработки детали «Валик резьбовой» имеет следующий вид:
| N001 Т1S3 572 F0,43 М08 | Резец Т1 – черновой, третий диапазон, n = 572 об/мин, s = 0,43 мм/об, включение подачи СОЖ. |
| Подход к начальной точке для цикла L08. |
|
| N003 L08 А1 Р4 | Задание цикла L08, припуск под чистовую обработку – 1 мм на диаметр, глубина резания – 4 мм. |
| Описание контура детали. |
|
| N011 S3 650 F0,2 | Изменение режима n = 650 об/мин, s = 0,2 мм/об. |
| Начальная точка перед черновой подрезкой торца. |
|
| Подрезка торца черновая по циклу L05. |
|
| N014 T3 S3 1000 F0,12 | Резец Т3 – чистовой, третий диапазон, n = 1000 об/мин, s = 0,12 мм/об. |
| Подход к начальной точке для цикла L10. |
|
| Задание постоянства скорости резания. |
|
| Задание цикла L10 чистовой обработки, описание детали с кадра N004. |
|
| Отмена постоянства скорости резания. |
|
| Начальная точка перед чистовой подрезкой торца. |
|
| Чистовая подрезка торца. |
|
| Отвод резца от торца по оси Z на 0,5 мм. |
|
| Подвод резца к точке начала фаски 2×45°. |
|
| Точение фаски 2×45°. |
|
| N024 T5 S3 600 F0,25 | Резец Т5 – канавочный, третий диапазон, n = 600 об/мин, s = 0,25 мм/об. |
| N025 Х32 Z-35 Е | Начальная точка перед протачиванием канавки. |
| Протачивание канавки до ø20 мм. |
|
| Вывод резца из канавки ускоренно. |
|
| N028 T7 S3 720 F0,3 | Резец Т7 – резьбовой, третий диапазон, n = 720 об/мин, s = 0,3 мм/об. |
| Начальная точка цикла перед нарезанием резьбы. |
|
| N030 L01 F1,5 W-33,5 А0 Х22,08 Р0,З С0 | Цикл L01 нарезания резьбы М24×1,5. |
| Выключение подачи СОЖ. |
|
| Конец управляющей программы, возврат в И.Т. |
3. Работа на станках, оснащенных системой чпу 2р22
3.1. Пульт управления
Для задания режимов работы устройства ЧПУ 2Р22, ручного ввода данных, редактирования программ, ведения диалога с устройством предназначен пульт управления, выполненный в виде выносного блока, установленного на вращающейся консоли станка. Клавиатура пульта управления приведена на рис. 17, а назначение клавиш – в табл. 3.
Функции, выполняемые в основном и вспомогательном режимах работы устройства ЧПУ 2Р22, приведены в табл. 7.
Таблица 7
Режимы работы устройства ЧПУ 2Р22
| Режим работы |
||
| основной | вспомогательный |
|
| Обработка детали по управляющей программе | Режим «Автоматический»
| |
| Обработка детали по управляющей программе с остановками в конце кадра | Режим «Автоматический»
| Режим «Покадровый»
|
| Составление программы по образцу, набор и отработка отдельных кадров | Режим «Ручной»
| |
| Привязка системы отсчета | Режим «Ручной»
| Режим «Выход в фиксированную точку станка»
|
Продолжение табл. 7
| Полуавтоматический ввод в память плавающего нуля и вылетов инструмента | Режим «Ручной»
|
|
| Полуавтоматический ввод в память исходного положения | Режим «Ручной»
| Режим «Полуавтоматический ввод констант»
|
| Выход в исходное положение | Режим «Ручной»
| Режим «Выход в исходное положение»
|
| Ввод управляющей программы с пульта управления, индикация и редактирование программ | Режим «Ввод»
| |
| Ввод, индикация и редактирование вылетов инструмента, плавающего нуля, исходного положения, параметров станка | Режим «Ввод»
| Режим «Ввод констант»
|
| Поиск необходимого номера кадра технологической программы и его индикация | Режим «Ввод»
| Режим «Поиск кадра» |
| Ввод технологической программы с магнитной ленты | Режим «Ввод»
|
|
| Ввод технологической программы с перфоленты | Режим «Вывод»
| Режим «Внешний носитель–перфолента»
|
, 
Окончание табл. 7
| Вывод программы на магнитную ленту | Режим «Вывод»
| Режим «Внешний носитель – магнитная лента»
|
| Вывод программы на перфоленту | Режим «Вывод»
| Режим «Внешний носитель – перфолента»
|
| Проверка работоспособности устройства по тестам, заложенным в программном обеспечении | Режим «Тест»
| Режим «Диагностика»
|
| Ввод тестов с магнитной ленты | Режим «Тест»
| Режим «Внешний носитель – магнитная лента»
|
| Ввод тестов с перфоленты | Режим «Тест»
| Режим «Внешний носитель – перфолента»
|
| Индикация датчиков и состояния обменных сигналов на входных и выходных разъемах устройства ЧПУ | Режим «Тест»
| Режим «Индикация электроавтоматики станка»
|
| Сброс индикации состояния обменных сигналов | Режим «Тест»
| Режим «Сброс индикации электроавтоматики станка»
|
Для выполнения, представленных в табл. 7 функций, необходимо выйти в соответствующий режим работы (основной и вспомогательный), нажав приведенные клавиши на пульте управления устройства ЧПУ.
Клавиши, действие которых продолжается после их отпускания, имеют световую сигнализацию. Клавиши выбора основных режимов 3, 4, 5, 6, 7 имеют зависимое включение, т.е. одновременно действует только одна из них. Действие остальных клавиш, имеющих световую сигнализацию, отменяется повторным нажатием.
studfiles.net
Программирование в ISO
Примеры управляющих программ
Необходимо создать УП для обработки наружного контура детали (рис. 11.1) фрезой диаметром 5 мм без коррекции на радиус инструмента. Глубина фрезерования – 4 мм. Подвод к контуру осуществляется по прямолинейному участку.
| % O0001 (PROGRAM NAME – CONTOUR1) N100 G21 N102 G0 G17 G40 G49 G80 G90 (FREZA D5) | Программа О0001 Комментарий – имя программы Режим ввода метрических данных Строка безопасности Комментарий – фреза Ф5 мм Вызов инструмента № 1 |
 Рис. 11.1. Контурная обработка
|
|
| N106 G0 G90 G54 X25. Y-27.5 S2000 M3 N108 G43 h2 Z100. N110 Z10. N112 G1 Z-4. F100. N116 X-27.5 N118 Y20. N120 G2 X-20. Y27.5 R7.5 N122 G1 X1.036 N124 X27.5 Y1.036 N126 Y-20. N128 G2 X20. Y-27.5 R7.5 N130 G1 Z6. N132 G0 Z100. N134 M5 N136 G91 G28 Z0. N138 G28 X0. Y0. N140 M30 | Позиционирование в начальную точку траектории (1), включение оборотов шпинделя 2000 об/мин Компенсация длины инструмента №1 Позиционирование в Z10 Фреза опускается до Z-4 на рабочей подаче 100 мм/мин Линейное перемещение в точку (2) Линейное перемещение в точку (3) Перемещение по дуге в точку (4) Линейное перемещение в точку (5) Линейное перемещение в точку (6) Линейное перемещение в точку (7) Перемещение по дуге в точку (8) Фреза поднимается к Z6 Фреза поднимается на ускоренной подаче к Z100 Останов шпинделя Возврат в исходную позицию по Z Возврат в исходную позицию по X и Y Конец программы |
Пример №2. Контурная обработка с коррекцией на радиус инструмента
Необходимо создать УП для обработки наружного контура детали (рис. 11.2) фрезой диаметром 5 мм с коррекцией на радиус инструмента. Глубина фрезерования – 4 мм. Подвод к контуру осуществляется по касательной.
| % O0002 (PROGRAM NAME – CONTOUR2) N100 G21 N102 G0 G17 G40 G49 G80 G90 (FREZA D5) N104 T1 M6 N106 G0 G90 G54 X25. Y-35. S2000 M3 N108 G43 h2 Z100. | Программа О0002 Комментарий – имя программы Режим ввода метрических данных Строка безопасности Комментарий – фреза Ф5 мм Вызов инструмента №1 Позиционирование в начальную точку траектории (1), включение оборотов шпинделя 2000 об/мин Компенсация длины инструмента № 1 Позиционирование в Z10 |
 Рис. 11.2. Контурная обработка с коррекцией
|
|
| N112 G1 Z-4. F100. N114 G41 D1 Y-30. N116 G3 X20. Y-25. R5. N118 G1 X-25. N120 Y20. N122 G2 X-20. Y25. R5. N124 G1 X0. N126 X25. Y0. N128 Y-20. N130 G2 X20. Y-25. R5. N132 G3 X15. Y-30. R5. N134 G1 G40 Y-35. N136 Z6. N138 G0 Z100. N140 M5 N142 G91 G28 Z0. N144 G28 X0. Y0. N146 M30 | Фреза опускается до Z-4 на рабочей подаче 100 мм/мин Коррекция слева, перемещение в точку (2) Подвод инструмента по касательной к точке (3) Линейное перемещение в точку (4) Линейное перемещение в точку (5) Перемещение по дуге в точку (6) Линейное перемещение в точку (7) Линейное перемещение в точку (8) Линейное перемещение в точку (9) Перемещение по дуге в точку (10) Отвод инструмента от контура по касательной к точке (11) Линейное перемещение в точку (12) с отменой коррекции Фреза поднимается к Z6 Фреза поднимается на ускоренной подаче к Z100 Останов шпинделя Возврат в исходную позицию по Z Возврат в исходную позицию по X и Y Конец программы |
Пример №3. Контурная обработка
Необходимо создать УП для чистовой обработки кармана (рис. 11.3) без коррекции на радиус инструмента фрезой диаметром 5 мм. Глубина фрезерования – 2 мм. Подвод к контуру осуществляется по касательной.
| % O0003 (PROGRAM NAME – FINISH POCKET) N100 G21 N102 G0 G17 G40 G49 G80 G90 (FREZA D5) N104 T1 M6 N106 G0 G90 G54 X-2.5 Y-2.5 S1000 M3 N108 G43 h2 Z100. N110 Z10. N112 G1 Z-2. F100. N114 Y-5. N116 G3 X0. Y-7.5 R2.5 N118 G1 X10. N120 G3 X17.5 Y0. R7.5 | Программа О0003 Комментарий – имя программы Режим ввода метрических данных Строка безопасности Комментарий – фреза Ф5 мм Вызов инструмента № 1 Позиционирование в начальную точку траектории (1), включение оборотов шпинделя Компенсация длины инструмента № 1 Позиционирование в Z10 Фреза опускается до Z-2 на рабочей подаче 100 мм/мин Линейное перемещение в точку (2) Подвод инструмента по касательной к точке (3) Линейное перемещение в точку (4) Перемещение по дуге в точку (5) |
 Рис. 11.3. Чистовая обработка кармана
|
|
| N122 X10. Y7.5 R7.5 N124 G1 X-10. N126 G3 X-17.5 Y0. R7.5 N128 X-10. Y-7.5 R7.5 N130 G1 X0. N132 G3 X2.5 Y-5. R2.5 N134 G1 Y-2.5 N136 Z8. N138 G0 Z100. N140 M5 N146 M30 | Перемещение по дуге в точку (6) Линейное перемещение в точку (7) Перемещение по дуге в точку (8) Перемещение по дуге в точку (9) Линейное перемещение в точку (10) Отвод инструмента по касательной к точке (11) Линейное перемещение в точку (12) Фреза поднимается к Z8 Фреза поднимается на ускоренной подаче к Z100 Останов шпинделя Конец программы |
Пример №4. Контурная обработка с коррекцией на радиус инструмента
Необходимо создать УП для чистовой обработки кармана с коррекцией на радиус инструмента. Глубина фрезерования – 2 мм. Подвод к контуру осуществляется по касательной.
| % O0004 (PROGRAM NAME – FINISH POCKET2) | Программа О0004 Комментарий – имя программы Режим ввода метрических данных |
 Рис. 11.4. Чистовая обработка кармана с коррекцией
|
|
| N102 G0 G17 G40 G49 G80 G90 N104 T1 M6 N106 G0 G90 G54 X-2.5 Y-5. S1000 M3 N108 G43 h2 Z100. N110 Z10. N112 G1 Z-2. F100. N114 G41 D1 Y-7.5 N116 G3 X0. Y-10. R2.5 N118 G1 X10. N120 G3 X20. Y0. R10. N122 X10. Y10. R10. N124 G1 X-10. N126 G3 X-20. Y0. R10. N128 X-10. Y-10. R10. N130 G1 X0. N132 G3 X2.5 Y-7.5 R2.5 N134 G1 G40 Y-5. N136 Z8. N138 G0 Z100. N140 M5 N146 M30 | Строка безопасности Вызов инструмента № 1 Позиционирование в начальную точку траектории (1), включение оборотов шпинделя Компенсация длины инструмента №1 Позиционирование в Z10 Фреза опускается до Z-2 на рабочей подаче 100 мм/мин Коррекция слева, перемещение в точку (2) Подвод инструмента по касательной к точке (3) Линейное перемещение в точку (4) Перемещение по дуге в точку (5) Перемещение по дуге в точку (6) Линейное перемещение в точку (7) Перемещение по дуге в точку (8) Перемещение по дуге в точку (9) Линейное перемещение в точку (10) Отвод инструмента по касательной к точке (11) Линейное перемещение в точку (12) с отменой коррекции Фреза поднимается к Z8 Фреза поднимается на ускоренной подаче к Z100 Останов шпинделя Конец программы |
Пример №5. Фрезерование прямоугольного кармана
Необходимо создать УП для обработки прямоугольного кармана фрезой диаметром 10 мм. Глубина фрезерования – 1 мм.
| % O0005 (PROGRAM NAME – ROUGH POCKET) N100 G21 N102 G0 G17 G40 G49 G80 G90 | Программа О0005 Комментарий – имя программы Режим ввода метрических данных Строка безопасности Вызов инструмента № 1 |
 Рис. 11.5. Черновое фрезерование прямоугольного кармана
|
|
| N106 G0 G54 X-13.75 Y3.75 S1000 M3 N108 G43 h2 Z100. N110 Z10. N112 G1 Z-1. F100. N114 Y-3.75 N116 X13.75 N118 Y3.75 N120 X-13.75 N122 X-17.5 Y7.5 N124 Y-7.5 N126 X17.5 N128 Y7.5 N130 X-17.5 N132 X-25. Y15. N134 Y-15. N136 X25. N138 Y15. N140 X-25. N142 Z9. N144 G0 Z100. N146 M5 N152 M30 | Позиционирование в начальную точку траектории (1), включение оборотов шпинделя Компенсация длины инструмента № 1 Позиционирование в Z10 Фреза опускается до Z-1 на рабочей подаче 100 мм/мин Линейное перемещение в точку (2) Линейное перемещение в точку (3) Линейное перемещение в точку (4) Линейное перемещение в точку (1) Линейное перемещение в точку (5) Линейное перемещение в точку (6) Линейное перемещение в точку (7) Линейное перемещение в точку (8) Линейное перемещение в точку (5) Линейное перемещение в точку (9) Линейное перемещение в точку (10) Линейное перемещение в точку (11) Линейное перемещение в точку (12) Линейное перемещение в точку (9) Фреза поднимается к Z9 Фреза поднимается на ускоренной подаче к Z100 Останов шпинделя Конец программы |
Пример №6. Фрезерование круглого кармана
Необходимо создать УП для обработки круглого кармана фрезой диаметром 10 мм. Глубина – 0.5 мм.
| % O0000 (PROGRAM NAME – N6) N100 G21 N102 G0 G17 G40 G49 G80 G90 | Программа О0006 Комментарий – имя программы Режим ввода метрических данных Строка безопасности |
 Рис. 11.6. Черновое фрезерование круглого кармана
|
|
| N104 T1 M6 N106 G0 G90 G54 X0. Y0. S1000 M3 N108 G43 h2 Z100. N110 Z10. N112 G1 Z-.5 F100. N120 X5. F200 N122 G3 X-5. R5. N124 X5. R5. N126 G1 X10. N128 G3 X-10. R10. N130 X10. R10. N132 G1 X15. N134 G3 X-15. R15. N136 X15. R15. N138 G1 Z10 F300. N140 G0 Z100. N142 M5 N148 M30 | Вызов инструмента № 1 Позиционирование в начальную точку траектории (1), включение оборотов шпинделя Компенсация длины инструмента № 1 Позиционирование в Z10 Фреза опускается до Z-0.5 на рабочей подаче 100 мм/мин Перемещение в точку (1) Круговое перемещение по 1-ой «орбите» … Перемещение в точку (2) Круговое перемещение по 2-ой «орбите» … Перемещение в точку (3) Круговое перемещение по 3-ей «орбите» … Фреза поднимается к Z10 Фреза поднимается на ускоренной подаче к Z100 Останов шпинделя Конец программы |
planetacam.ru
Написание простой управляющей программы
Введение в программирование обработкиДетали, обрабатываемые на станке с ЧПУ, можно рассматривать как геометрические объекты. Во время обработки вращающийся инструмент и заготовка перемещаются относительно друг друга по некоторой траектории. УП описывает движение определенной точки инструмента – его центра. Траекторию инструмента представляют состоящей из отдельных, переходящих друг в друга участков. Этими участками могут быть прямые линии, дуги окружностей, кривые второго или высших порядков. Точки пересечения этих участков называются опорными, или узловыми, точками. Как правило, в УП содержатся координаты именно опорных точек.
Рис. 3.3. Любую деталь можно представить в виде совокупности геометрических элементов. Для создания программы обработки необходимо определить координаты всех опорных точек
Попробуем написать небольшую программу для обработки паза, представленного на рис. 3.4. Зная координаты опорных точек, сделать это несложно. Мы не будем подробно рассматривать код всей УП, а обратим особое внимание на написание строк (кадров УП), непосредственно отвечающих за перемещение через опорные точки паза. Для обработки паза сначала нужно переместить фрезу в точку Т1 и опустить ее на соответствующую глубину. Далее необходимо переместить фрезу последовательно через все опорные точки и вывести инструмент вверх из материала заготовки. Найдем координаты всех опорных точек паза и для удобства поместим их в табл. 3.1.
Таблица 3.1. Координаты опорных точек паза
Перед любым владельцем станка с ЧПУ встает вопрос выбора программного обеспечения. Софт, используемый для подобного технологического оборудования, должен быть многофункциональным и простым в использовании. Желательно приобретать лицензионные программные продукты. В этом случае программы для станков с ЧПУ не будут зависать, что позволит повысить эффективность производственных процессов.
Набор программного обеспечения для станков с ЧПУ
Выбор софта во многом зависит от типа оборудования и тех задач, которые пользователь намерен решить. Однако существуют универсальные программы, которые можно использовать практически для всех видов станков с ЧПУ. Наибольшее распространение получили следующие продукты:
1.
. Этот программный пакет был разработан для моделирования и проектирования изделий, изготавливаемых на станках. Он оснащен функцией автоматического генерирования моделей из плоских рисунков. Пакет программ ArtCAM содержит все необходимые инструменты для дизайна креативных изделий и создания сложных пространственных рельефов.
Стоит отметить, что данный софт позволяет использовать трехмерные шаблоны для создания проектов будущих изделий из простых элементов. Кроме того, программа позволяет пользователю вставлять один рельеф в другой, как в двухмерном рисунке.
2.
Универсальная программа управления LinuxCNC. Функциональным назначением этого софта является управление работой станка с ЧПУ, отладка программы обработки деталей и многое другое.
Подобный программный пакет можно использовать для обрабатывающих центров, фрезерных и токарных станков, а также машин для термической или лазерной резки.
Отличием этого продукта от других программных пакетов является то, что его разработчики частично совместили его с операционной системой. Благодаря этому программу LinuxCNC отличается расширенными функциональными возможностями. Скачать этот продукт можно совершенно бесплатно на сайте разработчика. Она доступна как в виде инсталяционного пакета, так и в виде LifeCD.
Пользовательский интерфейс этого программного обеспечения интуитивно понятный и доступный. Для бесперебойного функционирования софта на жестком диске компьютера должно быть не меньше 4 гигабайтов свободной памяти. Подробное описание программы LinuxCNC можно найти в свободном доступе в интернете.
3.
. У этого программного обеспечения огромная армия поклонников во всех странах мира. Софт используется для управления фрезерными, токарными, гравировальными и другими видами станков с ЧПУ. Этот пакет программ можно установить на любой компьютер с операционной системой Windows. Преимуществом использования данного софта является его доступная стоимость, регулярные обновления, а также наличие русифицированной версии, что облегчает использование продукта оператором, не владеющим английским языком.
4.
Mach4. Это новейшая разработка компании Artsoft. Mach4 считается преемницей популярной программы Mach3. Программа считается одной из самых быстрых. Ее принципиальное отличие от предыдущих версий заключается в наличии интерфейса, который взаимодействует с электроникой. Это новое программное обеспечение может работать с большими по объему файлами в любой операционной системе. Пользователю доступно руководство по использованию программы Mach4 на русском языке.
5.
MeshCAM. Это пакет для создания управляющих программ для станков с ЧПУ на основе трехмерных моделей и векторной графики. Примечательно, что пользователю необязательно обладать богатым опытом CNC-программирования, чтобы освоить этот софт. Достаточно обладать базовыми навыками работы на компьютере, а также точно задавать параметры, по которым будет производиться обработка изделий на станке.
MeshCAM идеально подходит для проектирования двухсторонней обработки любых трехмерных моделей. В этом режиме пользователь сможет быстро обрабатывать на станке объекты любой сложности.
6.
SimplyCam. Это компактная и многофункциональная система для создания, редактирования, сохранения чертежей в формате DXF. Это обеспечение генерирует управляющие программы и G-коды для станков с ЧПУ. Они создаются по растворным рисункам. Пользователь может создать изображение в одной из графических программ своего компьютера, а затем загрузить его в SimplyCam. Программа оптимизирует этот рисунок и переведет его в векторный чертеж. Пользователь также может использовать такую функцию, как ручная векторизация. В этом случае изображение обводится стандартными инструментами, которые используются в AutoCAD. SimplyCam создает траектории обработки изделий на станках с ЧПУ.
7.
CutViewer. Это программа имитирует обработку с удалением материала на двухосевых станках с ЧПУ. С ее помощью пользователь может получить визуализацию обрабатываемых заготовок и деталей. Использование этого софта позволяет повысить производительность технологического процесса, устранить имеющиеся ошибки в программировании, а также сократить временные затраты на проведение отладочных работ. Программа CutViewer совместима с широким спектром современного станочного оборудования. Ее действенные инструменты позволяют обнаружить серьезные ошибки в технологическом процессе и своевременно их устранить.
8.
CadStd. Это простая в использовании чертежная программа. Она используется для создания проектов, схем и графики любой сложности. С помощью расширенного набора инструментов этой программы пользователь может создать любые векторные чертежи, которые могут использоваться для проектирования фрезерной или плазменной обработки на станках с ЧПУ. Созданные DXF-файлы можно впоследствии загрузить в CAM-программы, чтобы генерировать правильные траектории обработки деталей.
Станки с ЧПУ представляют собой электронно-механическое оборудование, которое создает в автономном или полуавтономном режиме сложные детали из заготовок. Эффективность работы такого оборудования полностью зависит от УП для ЧПУ. Управляющая программа представляет собой порядок действий с четкой последовательностью и уверенностью во временном интервале. В результате получается точная обработка деталей с минимальными погрешностями. Запрограммированный станок способен самостоятельно изготавливать серии однотипных изделий без присутствия человека.
Возможности программ
Высокоточное оборудование с ЧПУ массово используются в фрезерном, токарном, сверлильном и другом производстве для изготовления серийных деталей, на которые человеку понадобится большое количество времени.
Станки с ЧПУ нашли широкое применение в изготовлении сложных деталей. Благодаря такой программе можно создать деталь любой формы, отверстия любой формы. На оборудовании с электронным управлением производится вырезание барельефов, гербов и икон. Производство герба с помощью такой проги перестало быть трудоемким.
Процесс разработки
Разработка управляющих команд для ЧПУ требует специальных навыков и осуществляется в несколько этапов:
- Получение информации детали и процессе производства;
- На основании чертежей создание ;
- Создание комплекса команд;
- Эмуляция и корректировка кода;
- Испытание готового продукта, изготовление опытной детали.
Сбор информации – это самый первый этап создания УП. Он необходим не только для написания управляющих команд, но и для выбора инструмента и учета особенностей материала при создании. В первую очередь выясняется:
- Характер необходимой поверхности детали;
- Характеристика материала: плотность, температура плавления;
- Величина припуска;
- Необходимость проведения шлифовки, резанья и других операций.
Это позволит вычислить операции, необходимые для обработки, а также рабочие инструменты.
Следующим этапом является моделирование детали. Разработать программу для создания деталей средней и более сложности без моделирования невозможно. При создании стандартных изделий можно поискать готовые модели в интернете, но следует тщательно проверить их на соответствие.
Современные средства компьютерной графики сильно облегчают процесс моделирования. Создание управляющей программы в ArtCam, увидевшей свет в 2008 году, позволяет автоматически получить необходимую трехмерную модель из плоского рисунка. Арткам способен экспортировать растровые изображения распространенных форматов, после чего переводить их в трехмерные изображения или рельефы. Использование алгоритмов незаменимо при написании раздела ЧПУ с нанесением гравировки на деталь.
Но основе информации об изделии и модели вычисляется количество проходов инструмента и их траектория, после чего можно приступать непосредственно к разработке ПО для микроконтроллера.
Разработка ЧПУ
После сбора всей необходимой информации, подбора рабочего инструмента и расчета необходимого количества действий создается программа для ЧПУ станка. Информация об управляющих командах и процессе создания программного продукта для каждой конкретной модели находится в инструкции к оборудованию. Управляющие алгоритмы представляют собой набор команд, в числе которых:
- Технологические (включение/выключение, выбор инструмента);
- Геометрические (движение рабочих инструментов);
- Подготовительные (забор и подача деталей, задание режимов работы);
- Вспомогательные (включение и отключение дополнительных механизмов, очистка станка).
Программирование управляющей стойки осуществляется одним из двух способов:
- Через ПК с подключением флешки к контроллеру и записью готового кода;
- С помощью человеко-машинного интерфейса стойки ЧПУ.
Большинство современных производителей поставляют в комплекте со станком софт для написания управляющего кода. Благодаря этому можно составить управляющие воздействия на более удобном интерфейсе или переработать уже существующий программный код.
Учтите факторы
При написании программы для станков с ЧПУ учитывается ряд важнейших факторов:
Максимальное количество одновременно задействованного инструмента на станке, рабочий ход, мощность ЧПУ и максимальная скорость выполняемых станком операций. При выборе скоростного режима учитывается максимальный разогрев детали, ошибки в этой части могут вызвать деформацию изделия. К тому же следует учитывать наличие на станках с числовым программным управлением дополнительных механизмов. В противном случае при выполнении алгоритма может произойти сбой или наблюдаться ошибки в работе.
Подробные инструкции по созданию управляющих алгоритмов, их интеграции в систему числового программного управления, возможности оборудования и наличие дополнительных функциях подробно описываются в инструкциях к станкам. Внимательное прочтение инструкции и самостоятельное обучение на протяжение небольшого промежутка времени позволяет написать программу человеку, ранее не знакомому с управлением устройством.
Отладка программы, распространенные ошибки
После создания управляющей программы для станка с ЧПУ следует ее отладка. Этот процесс выполняется на компьютере или непосредственно на производстве с использованием опытной заготовки. Если программное обеспечение составлено не правильно, а результат будет далек от ожиданий, следует тщательно разобрать ошибки. Они делятся на 2 типа:
- геометрические;
- технологические.
Первые возникают, когда в программах существуют ошибки в расчетах размеров и плотности материала. Чтобы их исправить, необходимо заново произвести все измерения, но создавать программу заново скорее всего не придется. Технологические ошибки – это неправильно заданные параметры самого станка. Обычно они возникают из-за недостаточного опыта разработчика.
В этом случае необходимо тщательно осуществить проверку, лучше всего подойдет пошаговая эмуляция специальными программами на ПК.
После проверки и получения изделия необходимого качества станку можно приступать к автономной работе по выпуску больших партий сложных изделий.
