FirstMold Half Logo

Essentiële informatie die u moet weten voordat u CNC programmeren begrijpt of leert

Deel dit artikel:
CNC-programmering in de besturing

Voordat we CNC programmeren begrijpen of leren, moeten we eerst duidelijk maken welke kennis we moeten beheersen.

Welke vaardigheden of kennis moet je hebben voordat je CNC programmeren begrijpt of leert?

1. Het hebben van een mechanische basis en kennis van matrijsstructuur kan voordelig zijn, omdat het een beter begrip oplevert van bewerkingsprocessen en de onderdelen die worden geprogrammeerd.

2. CNC programmeren omvat zowel handmatig programmeren als automatisch programmeren. Handmatig programmeren omvat vaak het rechtstreeks schrijven van code, waarvoor een basis in wiskunde en een duidelijk begrip van coördinaatrichtingen (X, -X, Y, -Y) nodig is. Deze kennis is cruciaal voor nauwkeurig programmeren.

3. Hoewel het leren van 2D sneltekenen en 3D ontwerpen kan helpen om de visuele aspecten van CNC programmeren te begrijpen, is het niet per se een vereiste. Het hangt af van de specifieke doelen en projecten.

4. Een passie hebben voor machines en geïnteresseerd zijn in de prestaties en werking van specifieke machinemerken (zoals Sanling, FANUC, Siemens en HASS) kan de motivatie en betrokkenheid bij CNC-programmering vergroten. Het begrijpen of beheersen van de programmering zelf is echter geen vereiste.

5. Het observeren van de werkelijke werking van CNC machines op locatie, met inbegrip van aspecten zoals gereedschapssnelheid, voedingssnelheid en snedediepte, kan waardevolle inzichten en praktische kennis opleveren die de CNC programmeervaardigheden kunnen verbeteren.

6. Toewijdig leren, kritisch denken, grondige aantekeningen maken en leren van fouten zijn essentieel voor het effectief leren en beheersen van CNC programmeren of welke vaardigheid dan ook.

Welke softwaretools worden gebruikt bij CNC-programmering?

Software CategorieSoftware Naam
Computerondersteund ontwerp (CAD)AutoCAD, SolidWorks, Fusion 360, CATIA, Siemens NX
Computerondersteunde productie (CAM)Mastercam, CAMWorks, PowerMill, GibbsCAM, Edgecam
G-code-editorsKladblok++, Visual Studio Code, Gedit, Sublime Tekst
Simulatie en verificatieVericut, NCSIMUL, CAMotics, MachineWorks
Machinebesturing en communicatieFanuc CNC-geleider, Siemens Sinumerik Operate, Haas-besturingssimulator, Mach3

Handmatig programmeren en automatisch programmeren bij CNC-programmering

Zoals hierboven vermeld, zijn er bij CNC-programmering twee hoofdbenaderingen voor het maken van programma's: handmatig en automatisch.

Handmatig programmeren:

Handmatig programmeren houdt in dat de CNC programmacode rechtstreeks wordt geschreven met behulp van een teksteditor of gespecialiseerde software. De programmeur moet de mogelijkheden van de CNC machine, de G-code taal en de specifieke syntaxis die vereist is door de machinecontroller begrijpen.

Het handmatige programmeerproces bestaat meestal uit:

Individuele regels G-code-instructies schrijven om gereedschapsbewegingen, spindelsnelheden, aanzetten en andere parameters te definiëren.

Exacte coördinaten berekenen voor gereedschapspaden op basis van de productgeometrie met behulp van wiskundige berekeningen en goniometrie.

Rekening houden met gereedschapswissels, werkstukinstelling, gereedschapsafstanden en andere factoren om nauwkeurige en efficiënte bewerkingen te garanderen.

Handmatig programmeren biedt nauwkeurige controle over het bewerkingsproces en maakt aanpassing en fijnafstelling van de code mogelijk. Het wordt vaak gebruikt voor complexe of unieke bewerkingstoepassingen waarbij automatisch programmeren niet geschikt of efficiënt is.

Automatisch programmeren:

Automatisch programmeren, of computerondersteund programmeren of CAM-programmeren, houdt in dat gespecialiseerde software wordt gebruikt om automatisch CNC-programma's te genereren. De software genereert de programmacode aan de hand van invoergegevens zoals onderdeelgeometrie, gereedschapinformatie, bewerkingen en andere parameters.

Het automatische programmeerproces omvat meestal het volgende:

Een 3D-model of CAD-bestand van het te bewerken onderdeel importeren of maken.

De bewerkingen, gereedschappen en bewerkingsparameters definiëren in de CAM-software.

De software genereert automatisch de CNC-programmacode, inclusief gereedschapspaden, snelheden, voedingen en andere instructies.

Automatisch programmeren biedt verschillende voordelen, zoals hogere productiviteit, kortere programmeertijd en de mogelijkheid om gereedschapsbanen te simuleren en te optimaliseren voor de bewerking. Het wordt vaak gebruikt in industrieën met grote productievolumes of repetitieve bewerkingstaken.

Zowel handmatig programmeren als automatisch programmeren heeft zijn eigen voordelen. Ze worden gebruikt op basis van de specifieke eisen van het project, de complexiteit van het onderdeel, de expertise van de programmeur en andere factoren. Veel CNC programmeurs gebruiken handmatige en automatische programmeertechnieken om de beste resultaten te behalen.

Stappen van CNC programmeren

Workflow van handmatige programmering

1. Analyse van de producttekening en procesplanning: Dit omvat het analyseren van de producttekening, het begrijpen van de afmetingen en technische vereisten, het bepalen van het bewerkingsplan, het opeenvolgen van de bewerkingen, het ontwerpen van opspanmiddelen indien nodig, het selecteren van geschikt gereedschap en het plannen van het gereedschapspad en de snijparameters.

2. Wiskundige verwerking: Er wordt een coördinatensysteem voor het werkstuk gemaakt op basis van de geometrische kenmerken van het werkstuk. Binnen dit coördinatensysteem wordt de baan van het gereedschap berekend, rekening houdend met het begin- en eindpunt van geometrische elementen, middelpunten van cirkelbogen en snijpunten of raakpunten tussen geometrische elementen. Voor complexe vormen worden afzonderlijke punten op het oppervlak of de kromme berekend en worden rechte lijnen of benaderingen van bogen gebruikt om deze punten te verbinden.

3. De onderdeelprogrammalijst schrijven: De vastgestelde bewerkingsroute en procesparameters worden vertaald naar de opdrachtcode en het formaat van het programmasegment van het CNC-systeem. Het bewerkingsprogramma wordt regel voor regel geschreven volgens de opgegeven programmeersyntaxis en -conventies.

4. Programma-invoer: In het verleden werd de programma-invoer gedaan met geperforeerde papieren tape, maar moderne CNC machines gebruiken meestal toetsenborden of computerinterfaces om de programmacode in te voeren in het CNC systeem.

5. Verificatie van het programma en de eerste testsnede: Het geschreven programma moet worden geverifieerd en getest voordat het wordt bewerkt. Verificatie houdt in dat het bewegingstraject van de machine wordt gecontroleerd door het programma uit te voeren zonder het werkstuk te snijden, waarbij vaak een pen wordt gebruikt om het gereedschapstraject op papier na te tekenen. Als de CNC machine een grafische weergave heeft, kan simulatie worden gebruikt om het freesproces te visualiseren. De eerste proefsnede op het echte werkstuk is echter cruciaal om de nauwkeurigheid van de bewerkte onderdelen te beoordelen en de snijparameters en het gereedschapspad aan te passen.

Workflow van automatisch programmeren

1. CAD-model importeren of maken

De eerste stap is het importeren van een 3D-model van het te bewerken onderdeel in de CAM-software. Het 3D-model kan worden geïmporteerd vanuit CAD-software of direct worden aangemaakt in de CAM-software.

2. Bewerkingsbewerkingen definiëren

Vervolgens definieert de programmeur de bewerkingen die op het onderdeel uitgevoerd moeten worden. Dit omvat het specificeren van bewerkingen zoals voorbewerken, nabewerken, boren, contouren maken, sleuven frezen, enzovoort. Elke bewerking heeft specifieke parameters zoals gereedschapsselectie, snijsnelheden en voedingen, snededieptes, verplaatsingen en toleranties.

3. Genereren van gereedschapsbanen

Op basis van de gedefinieerde bewerkingen genereert de CAM-software een gereedschapspad dat de bewegingen van het gereedschap en de bewerkingsstrategie op de oppervlakken van het werkstuk weergeeft. De gereedschapsbanen worden berekend door rekening te houden met factoren zoals de geometrie van het gereedschap, de oriëntatie van het gereedschap, het vermijden van botsingen en optimalisatiealgoritmes.

4. Simulatie en verificatie

Zodra de freesbanen gegenereerd zijn, kan de programmeur het bewerkingsproces simuleren in de CAM-software. Met deze simulatie kan de beweging van het gereedschap worden gevisualiseerd, kunnen eventuele botsingen of fouten worden opgespoord en kan ervoor worden gezorgd dat de freesbaan geoptimaliseerd is en geschikt voor het onderdeel.

5. Nabewerking

Nadat de freesbaan is afgerond en geverifieerd, voert de CAM-software de nabewerking uit. Hierbij wordt de freesbaan omgezet in machinespecifieke G-code instructies die de CNC machine kan begrijpen. De post-processor past de uitvoer van de G-code aan aan de specifieke syntaxis en opmaakvereisten van de doelbesturing van de CNC-machine.

6. Overbrengen naar CNC-machine

Het gegenereerde G-code programma wordt overgebracht naar de CNC machine via een directe verbinding of externe opslagmedia zoals USB-sticks of netwerkoverdracht. Het programma wordt geladen in de controller van de machine, klaar voor uitvoering.

7. Machine instellen en uitvoeren

Voordat het CNC-programma wordt uitgevoerd, wordt de machine ingesteld met de juiste werkopspanningen, snijgereedschappen en werkstukuitlijning. Als alles klaar is, wordt het CNC-programma uitgevoerd en voert de machine de geprogrammeerde bewerkingen uit op het werkstuk.

verschillende code in de CNC-programmering

G-codes (voorbereidende codes)

G-codes worden gebruikt om verschillende voorbereidende functies en bewerkingen te definiëren. Deze codes specificeren de gereedschapsbeweging, bewerkingsmodi, coördinatensystemen en andere parameters. Enkele veelgebruikte G-codes zijn G00 (snelpositioneren), G01 (lineaire interpolatie), G02/G03 (circulaire interpolatie), G17/G18/G19 (vlakkeuze) en G90/G91 (absoluut/incrementeel positioneren).

M-codes (diverse codes)

M-codes are used to control miscellaneous machine functions, such as spindle operation, coolant on/off, tool changes, and machine stops. They vary depending on the machine’s make and model. Examples of M-codes include M03/M04 (spindle on clockwise/counter-clockwise), M05 (spindle stop), M06 (tool change), and M08/M09 (coolant on/off).

T-codes (gereedschapsselectie)

T-codes worden gebruikt om het gereedschapsnummer of de gereedschapsoffset op te geven die voor de bewerking moet worden gebruikt. Deze codes geven aan welk gereedschap in het gereedschapsmagazijn of in de gereedschapshouder moet worden gebruikt voor een bepaalde bewerking. Met T01 wordt bijvoorbeeld gereedschapsnummer 1 gekozen, met T03 wordt gereedschapsnummer 3 gekozen, enzovoort.

S-code (spindelsnelheid)

S-code wordt gebruikt om het gewenste spiltoerental voor de bewerking te definiëren. De waarde na de S-code geeft het spiltoerental in RPM (omwentelingen per minuut) aan. Bijvoorbeeld, S1000 stelt het spiltoerental in op 1000 omw/min.

F-code (voedingssnelheid)

Met de F-code wordt de aanzet opgegeven waarmee het gereedschap zich langs de geprogrammeerde baan verplaatst. De waarde na de F-code geeft de aanzet in eenheden per minuut weer. Bijvoorbeeld: F200 stelt de aanzet in op 200 eenheden per minuut.

X-, Y-, Z- en andere ascodes

Deze codes geven de coördinaten en posities van het gereedschap langs verschillende assen aan. De X-code staat voor de positie langs de X-as, de Y-code voor de positie langs de Y-as en de Z-code voor de positie langs de Z-as. Aanvullende ascodes kunnen worden gebruikt voor machines met meer assen, zoals A, B, C, enzovoort.

Dwell-codes

Stilstandcodes pauzeren de machine op een specifieke locatie of duur. De stilstandtijd wordt opgegeven met de P-code, die de stilstandtijd in seconden voorstelt. G04 P2 zorgt er bijvoorbeeld voor dat de machine 2 seconden stilstaat.

Van de verschillende codes die worden gebruikt bij CNC-programmering, is de G-code de meest gebruikte. G-codes zijn fundamenteel voor CNC-programmering omdat ze de beweging van de machine definiëren en verschillende aspecten van het bewerkingsproces regelen.

Slotwoord

Bij CNC programmeren komen veel cruciale overwegingen kijken die zorgvuldige aandacht verdienen. Als ik de kans krijg, ben ik van plan om in de toekomst een artikel te wijden aan een uitgebreide bespreking van de belangrijkste aspecten die aandacht vereisen bij CNC programmeren.

Inhoudsopgave
Tags
Reacties

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *