FirstMold Half Logo

Niezbędne informacje, które należy poznać przed zrozumieniem lub nauką programowania CNC

Udostępnij ten artykuł:
Programowanie CNC w układzie sterowania

Przed zrozumieniem lub nauką programowania CNC powinniśmy najpierw wyjaśnić, jaką wiedzę musimy opanować.

Jakie umiejętności lub wiedzę należy zdobyć przed zrozumieniem lub nauką programowania CNC?

1. Posiadanie podstaw mechanicznych i wiedzy na temat struktury formy może być korzystne, ponieważ zapewnia lepsze zrozumienie procesów obróbki i programowanych komponentów.

2. Programowanie CNC obejmuje zarówno programowanie ręczne, jak i automatyczne. Programowanie ręczne często wiąże się z bezpośrednim pisaniem kodu, co wymaga podstaw matematyki i jasnego zrozumienia kierunków współrzędnych (X, -X, Y, -Y). Wiedza ta ma kluczowe znaczenie dla dokładnego programowania.

3. Chociaż nauka szybkiego rysowania 2D i projektowania 3D może pomóc w zrozumieniu wizualnych aspektów programowania CNC, niekoniecznie jest to warunek wstępny. Zależy to od konkretnych celów i projektów.

4. Zamiłowanie do maszyn i zainteresowanie wydajnością i działaniem konkretnych marek maszyn (takich jak Sanling, FANUC, Siemens i HASS) może zwiększyć motywację i zaangażowanie w programowanie CNC. Niemniej jednak, zrozumienie lub opanowanie samego programowania nie jest obowiązkowym wymogiem.

5. Obserwacja rzeczywistego działania maszyn CNC na miejscu, w tym takich aspektów jak prędkość narzędzia, posuw i głębokość skrawania, może dostarczyć cennych spostrzeżeń i praktycznej wiedzy, która może poprawić umiejętności programowania CNC.

6. Sumienne uczenie się, krytyczne myślenie, robienie dokładnych notatek i uczenie się na błędach są niezbędne do skutecznego uczenia się i opanowania programowania CNC lub jakiejkolwiek innej umiejętności.

Jakie narzędzia programowe są wykorzystywane w programowaniu CNC?

Kategoria oprogramowaniaNazwa oprogramowania
Projektowanie wspomagane komputerowo (CAD)AutoCAD, SolidWorks, Fusion 360, CATIA, Siemens NX
Produkcja wspomagana komputerowo (CAM)Mastercam, CAMWorks, PowerMill, GibbsCAM, Edgecam
Edytory kodu GNotepad++, Visual Studio Code, Gedit, Sublime Text
Symulacja i weryfikacjaVericut, NCSIMUL, CAMotics, MachineWorks
Sterowanie maszynami i komunikacjaFanuc CNC Guide, Siemens Sinumerik Operate, Haas Control Simulator, Mach3

Programowanie ręczne i programowanie automatyczne w programowaniu CNC

Jak wspomniano powyżej, w programowaniu CNC istnieją dwa główne podejścia do tworzenia programów: ręczne i automatyczne.

Programowanie ręczne:

Programowanie ręczne polega na bezpośrednim pisaniu kodu programu CNC przy użyciu edytora tekstu lub specjalistycznego oprogramowania. Programista musi rozumieć możliwości maszyny CNC, język G-code i specyficzną składnię wymaganą przez sterownik maszyny.

Ręczny proces programowania zazwyczaj obejmuje:

Pisanie pojedynczych linii instrukcji kodu G w celu zdefiniowania ruchów narzędzia, prędkości wrzeciona, prędkości posuwu i innych parametrów.

Obliczanie dokładnych współrzędnych ścieżek narzędzia na podstawie geometrii części przy użyciu obliczeń matematycznych i trygonometrii.

Uwzględnianie zmian narzędzi, ustawień przedmiotu obrabianego, przesunięć narzędzi i innych czynników w celu zapewnienia dokładnych i wydajnych operacji obróbki.

Programowanie ręczne umożliwia precyzyjną kontrolę nad procesem obróbki, umożliwiając dostosowanie i dostrojenie kodu. Jest ono często wykorzystywane w złożonych lub unikalnych zastosowaniach obróbki, w których automatyczne programowanie może nie być odpowiednie lub wydajne.

Automatyczne programowanie:

Programowanie automatyczne, programowanie wspomagane komputerowo lub programowanie CAM, polega na wykorzystaniu specjalistycznego oprogramowania do automatycznego generowania programów CNC. Oprogramowanie generuje kod programu przy użyciu danych wejściowych, takich jak geometria części, informacje o narzędziach, operacje obróbki i inne parametry.

Proces automatycznego programowania zazwyczaj obejmuje następujące elementy:

Importowanie lub tworzenie modelu 3D lub pliku CAD części, która ma zostać poddana obróbce.

Definiowanie operacji obróbki, narzędzi i parametrów obróbki w oprogramowaniu CAM.

Oprogramowanie automatycznie generuje kod programu CNC, w tym ścieżki narzędzi, prędkości, posuwy i inne instrukcje.

Automatyczne programowanie oferuje szereg korzyści, w tym zwiększoną produktywność, skrócony czas programowania oraz możliwość symulacji i optymalizacji ścieżek narzędzi przed obróbką. Jest ono powszechnie stosowane w branżach z produkcją wielkoseryjną lub powtarzalnymi zadaniami obróbki skrawaniem.

Zarówno programowanie ręczne, jak i automatyczne mają swoje zalety. Są one stosowane w oparciu o konkretne wymagania projektu, złożoność części, doświadczenie programisty i inne czynniki. Wielu programistów CNC korzysta z ręcznych i automatycznych technik programowania, aby osiągnąć najlepsze wyniki.

Etapy programowania CNC

Przebieg programowania ręcznego

1. Analiza rysunku części i planowanie procesu: Obejmuje to analizę rysunku części, zrozumienie wymiarów i wymagań technicznych, określenie planu obróbki, sekwencjonowanie operacji, projektowanie uchwytów, jeśli to konieczne, wybór odpowiednich narzędzi oraz planowanie ścieżki narzędzia i parametrów cięcia.

2. Przetwarzanie matematyczne: Układ współrzędnych przedmiotu obrabianego jest tworzony w oparciu o charakterystykę geometryczną części. Trajektoria narzędzia jest obliczana w tym układzie współrzędnych, biorąc pod uwagę punkty początkowe i końcowe elementów geometrycznych, środki łuków kołowych oraz przecięcia lub punkty styczne między elementami geometrycznymi. W przypadku złożonych kształtów obliczane są dyskretne punkty na powierzchni lub krzywej, a do połączenia tych punktów używane są linie proste lub przybliżenia łuków.

3. Pisanie listy programu części: Określona trasa obróbki i parametry procesu są tłumaczone na kod poleceń systemu CNC i format segmentu programu. Program części jest zapisywany wiersz po wierszu, zgodnie z określoną składnią i konwencjami programowania.

4. Wprowadzanie programu: W przeszłości wprowadzanie programu odbywało się za pomocą perforowanej taśmy papierowej, ale nowoczesne maszyny CNC zazwyczaj wykorzystują klawiatury lub interfejsy komputerowe do wprowadzania kodu programu do systemu CNC.

5. Weryfikacja programu i pierwsze cięcie testowe: Napisany program musi zostać zweryfikowany i przetestowany przed rozpoczęciem obróbki. Weryfikacja polega na sprawdzeniu trajektorii ruchu maszyny poprzez uruchomienie programu bez cięcia przedmiotu obrabianego, często przy użyciu długopisu do śledzenia ścieżki narzędzia na papierze. Jeśli maszyna CNC jest wyposażona w wyświetlacz graficzny, do wizualizacji procesu cięcia narzędzia można użyć symulacji. Jednak pierwsze cięcie testowe na rzeczywistym przedmiocie obrabianym ma kluczowe znaczenie dla oceny dokładności obrabianych części i dokonania niezbędnych korekt parametrów cięcia i ścieżek narzędzia.

Przepływ pracy automatycznego programowania

1. Import lub tworzenie modelu CAD

Pierwszym krokiem jest zaimportowanie modelu 3D obrabianej części do oprogramowania CAM. Model 3D można zaimportować z oprogramowania CAD lub utworzyć bezpośrednio w oprogramowaniu CAM.

2. Definiowanie operacji obróbki

Następnie programista definiuje operacje obróbki, które mają zostać wykonane na części. Obejmuje to określenie operacji takich jak obróbka zgrubna, wykańczająca, wiercenie, konturowanie, wgłębianie itp. Każda operacja ma określone parametry, takie jak wybór narzędzia, prędkości skrawania i posuwy, głębokości skrawania, odsunięcia i naddatki.

3. Generowanie ścieżki narzędzia

W oparciu o zdefiniowane operacje obróbki, oprogramowanie CAM generuje ścieżkę narzędzia reprezentującą ruch narzędzia i strategię obróbki na powierzchniach części. Ścieżki narzędzia są obliczane z uwzględnieniem takich czynników jak geometria narzędzia, orientacja narzędzia, unikanie kolizji i algorytmy optymalizacji.

4. Symulacja i weryfikacja

Po wygenerowaniu ścieżek narzędzia programista może przeprowadzić symulację procesu obróbki w oprogramowaniu CAM. Symulacja ta pozwala na wizualizację ruchu narzędzia, wykrywanie potencjalnych kolizji lub błędów oraz zapewnienie, że ścieżka narzędzia jest zoptymalizowana i odpowiednia dla danej części.

5. Przetwarzanie końcowe

Po sfinalizowaniu i zweryfikowaniu ścieżki narzędzia oprogramowanie CAM wykonuje przetwarzanie końcowe. Obejmuje to konwersję ścieżki narzędzia na specyficzne dla maszyny instrukcje G-code, które maszyna CNC może zrozumieć. Postprocesor dostosowuje dane wyjściowe kodu G do konkretnych wymagań dotyczących składni i formatowania docelowego sterownika maszyny CNC.

6. Przeniesienie na maszynę CNC

Wygenerowany program G-code jest przesyłany do maszyny CNC za pośrednictwem bezpośredniego połączenia lub zewnętrznych nośników pamięci, takich jak dyski USB lub transfery sieciowe. Program jest ładowany do sterownika maszyny i gotowy do wykonania.

7. Konfiguracja i wykonanie maszyny

Maszyna jest konfigurowana przed uruchomieniem programu CNC z odpowiednimi uchwytami roboczymi, narzędziami tnącymi i wyrównaniem przedmiotu obrabianego. Gdy wszystko jest na swoim miejscu, program CNC jest wykonywany, a maszyna wykonuje zaprogramowane operacje obróbki przedmiotu obrabianego.

inny kod w programowaniu CNC

Kody G (kody przygotowawcze)

Kody G są używane do definiowania różnych funkcji przygotowawczych i operacji. Kody te określają ruch narzędzia, tryby obróbki, układy współrzędnych i inne parametry. Niektóre popularne kody G obejmują G00 (szybkie pozycjonowanie), G01 (interpolacja liniowa), G02/G03 (interpolacja kołowa), G17/G18/G19 (wybór płaszczyzny) i G90/G91 (pozycjonowanie bezwzględne/przyrostowe).

Kody M (różne kody)

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).

Kody T (wybór narzędzia)

Kody T są używane do określenia numeru narzędzia lub przesunięcia narzędzia, które ma być użyte do obróbki. Kody te wskazują, które narzędzie w magazynku narzędzi lub uchwycie narzędziowym powinno być włączone dla konkretnej operacji. Na przykład, T01 wybiera narzędzie numer 1, T03 wybiera narzędzie numer 3 itd.

Kod S (prędkość wrzeciona)

Kod S służy do definiowania żądanej prędkości wrzeciona dla operacji obróbki. Wartość po kodzie S reprezentuje prędkość wrzeciona w RPM (obrotach na minutę). Na przykład S1000 ustawia prędkość wrzeciona na 1000 obr.

Kod F (prędkość posuwu)

Kod F służy do określenia prędkości posuwu, z jaką narzędzie porusza się po zaprogramowanej ścieżce narzędzia. Wartość po kodzie F reprezentuje prędkość posuwu w jednostkach na minutę. Na przykład F200 ustawia posuw na 200 jednostek na minutę.

Kody osi X, Y, Z i inne

Kody te określają współrzędne i pozycje narzędzia wzdłuż różnych osi. Kod X reprezentuje pozycję wzdłuż osi X, kod Y reprezentuje pozycję wzdłuż osi Y, a kod Z reprezentuje pozycję wzdłuż osi Z. Dodatkowe kody osi mogą być używane dla maszyn z większą liczbą osi, takich jak A, B, C itp.

Kody Dwell

Kody zatrzymania zatrzymują maszynę w określonym miejscu lub na określony czas. Czas zatrzymania jest określany za pomocą kodu P, reprezentującego czas zatrzymania w sekundach. Na przykład G04 P2 spowoduje zatrzymanie urządzenia na 2 sekundy.

Wśród różnych kodów używanych w programowaniu CNC, kod G jest najczęściej używany. Kody G mają fundamentalne znaczenie dla programowania CNC, ponieważ definiują ruch maszyny i kontrolują różne aspekty procesu obróbki.

Słowo końcowe

Programowanie CNC wiąże się z wieloma kluczowymi kwestiami, które zasługują na szczególną uwagę. Mając taką możliwość, zamierzam w przyszłości poświęcić artykuł kompleksowemu omówieniu kluczowych aspektów, które wymagają uwagi w programowaniu CNC.

Spis treści
Tagi
Komentarze

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *