FirstMold Half Logo

Основные сведения, которые необходимо знать, прежде чем приступить к изучению программирования ЧПУ

Поделитесь этой статьей:
Программирование ЧПУ в системе управления

Прежде чем понять или изучить программирование ЧПУ, следует уточнить, какими знаниями нам нужно овладеть.

Какие навыки или знания вы должны получить, прежде чем понять или изучить программирование ЧПУ?

1. Знание основ механики и конструкции пресс-форм может быть полезным, поскольку позволяет лучше понять процессы обработки и программируемые компоненты.

2. Программирование ЧПУ включает в себя как ручное, так и автоматическое программирование. Ручное программирование часто предполагает непосредственное написание кода, что требует знаний математики и четкого понимания направлений координат (X, -X, Y, -Y). Эти знания крайне важны для точного программирования.

3. Хотя изучение 2D-черчения и 3D-проектирования может помочь в понимании визуальных аспектов программирования ЧПУ, оно не является обязательным условием. Это зависит от конкретных целей и проектов.

4. Увлечение техникой и интерес к работе и эксплуатации конкретных марок станков (таких как Sanling, FANUC, Siemens и HASS) могут повысить мотивацию и вовлеченность в программирование ЧПУ. Тем не менее, понимание или освоение программирования само по себе не является обязательным требованием.

5. Наблюдение за реальной работой станков с ЧПУ на месте, включая такие аспекты, как скорость инструмента, скорость подачи и глубина резания, может дать ценные сведения и практические знания, которые могут улучшить навыки программирования ЧПУ.

6. Усердное обучение, критическое мышление, тщательное ведение записей и извлечение уроков из ошибок необходимы для эффективного изучения и освоения программирования ЧПУ или любого другого навыка.

Какие программные средства используются при программировании ЧПУ?

Категория программного обеспеченияНазвание программного обеспечения
Компьютерное проектирование (CAD)AutoCAD, SolidWorks, Fusion 360, CATIA, Siemens NX
Компьютерное производство (CAM)Mastercam, CAMWorks, PowerMill, GibbsCAM, Edgecam
Редакторы G-кодаNotepad++, Visual Studio Code, Gedit, Sublime Text
Моделирование и верификацияVericut, NCSIMUL, CAMotics, MachineWorks
Управление машинами и коммуникацииFanuc CNC Guide, Siemens Sinumerik Operate, Haas Control Simulator, Mach3

Ручное программирование и автоматическое программирование в программировании ЧПУ

Как уже говорилось выше, в программировании ЧПУ существует два основных подхода к созданию программ: ручной и автоматический.

Ручное программирование:

Ручное программирование подразумевает непосредственное написание программного кода ЧПУ с помощью текстового редактора или специализированного программного обеспечения. Программист должен понимать возможности станка с ЧПУ, язык G-кодов и специфический синтаксис, требуемый контроллером станка.

Процесс ручного программирования обычно включает в себя:

Написание отдельных строк инструкций G-кода для определения перемещений инструмента, скорости вращения шпинделя, скорости подачи и других параметров.

Расчет точных координат для траекторий движения инструмента на основе геометрии детали с помощью математических расчетов и тригонометрии.

Учет смены инструмента, установки заготовки, смещения инструмента и других факторов для обеспечения точной и эффективной обработки.

Ручное программирование обеспечивает точный контроль над процессом обработки, позволяя настраивать и уточнять код. Оно часто используется в сложных или уникальных областях обработки, где автоматическое программирование может оказаться непригодным или неэффективным.

Автоматическое программирование:

Автоматическое программирование, или программирование с помощью компьютера, или программирование CAM, подразумевает использование специализированного программного обеспечения для автоматического создания программ ЧПУ. Программное обеспечение генерирует код программы, используя такие входные данные, как геометрия детали, информация об инструментах, операции обработки и другие параметры.

Процесс автоматического программирования обычно включает в себя следующее:

Импорт или создание 3D-модели или файла CAD детали, подлежащей обработке.

Определение операций обработки, инструмента и параметров обработки в программном обеспечении CAM.

Программное обеспечение автоматически генерирует код программы ЧПУ, включая траектории движения инструмента, скорости, подачи и другие инструкции.

Автоматическое программирование имеет ряд преимуществ, включая повышение производительности, сокращение времени программирования и возможность моделирования и оптимизации траекторий движения инструмента перед обработкой. Оно обычно используется в отраслях с крупносерийным производством или повторяющимися задачами обработки.

Как ручное, так и автоматическое программирование имеют свои достоинства. Они используются в зависимости от конкретных требований проекта, сложности детали, опыта программиста и других факторов. Многие программисты ЧПУ используют методы ручного и автоматического программирования для достижения наилучших результатов.

Этапы программирования ЧПУ

Рабочий процесс ручного программирования

1. Анализ чертежа детали и планирование процесса: Это включает в себя анализ чертежа детали, понимание размеров и технических требований, определение плана обработки, последовательности операций, проектирование приспособлений, если необходимо, выбор подходящих инструментов, планирование траектории движения инструмента и параметров резания.

2. Математическая обработка: На основе геометрических характеристик детали задается система координат заготовки. В этой системе координат рассчитывается траектория движения инструмента с учетом начальных и конечных точек геометрических элементов, центров дуг окружностей, а также точек пересечения или касательных между геометрическими элементами. Для сложных форм рассчитываются отдельные точки на поверхности или кривой, а для соединения этих точек используются прямые линии или аппроксимации дуг.

3. Составление списка программ обработки детали: Определенный маршрут обработки и параметры процесса переводятся в командный код системы ЧПУ и формат сегмента программы. Программа обработки детали пишется построчно, в соответствии с заданным синтаксисом и соглашениями.

4. Ввод программы: В прошлом ввод программы осуществлялся с помощью перфорированной бумажной ленты, но современные станки с ЧПУ обычно используют клавиатуры или компьютерные интерфейсы для ввода программного кода в систему ЧПУ.

5. Проверка программы и первая пробная резка: Написанная программа должна быть проверена и протестирована перед обработкой. Проверка включает в себя проверку траектории движения станка путем выполнения программы без резки заготовки, часто с помощью ручки, чтобы проследить траекторию движения инструмента на бумаге. Если станок с ЧПУ оснащен графическим дисплеем, то для визуализации процесса резания можно использовать моделирование. Однако первый пробный рез на реальной заготовке имеет решающее значение для оценки точности обработанных деталей и внесения необходимых корректировок в параметры резания и траектории движения инструмента.

Рабочий процесс автоматического программирования

1. Импорт или создание модели CAD

Первым шагом является импорт 3D-модели обрабатываемой детали в программное обеспечение CAM. 3D-модель может быть импортирована из программы CAD или создана непосредственно в программе CAM.

2. Определение операций механической обработки

Далее программист определяет операции обработки, которые необходимо выполнить для детали. Сюда входят такие операции, как черновая, чистовая, сверлильная, контурная, обработка карманов и т. д. Каждая операция имеет определенные параметры, такие как выбор инструмента, скорость и подача резания, глубина резания, шаг и припуски.

3. Генерация траектории инструмента

На основе заданных операций обработки программное обеспечение CAM генерирует траекторию движения инструмента и стратегию обработки поверхностей детали. Траектории инструмента рассчитываются с учетом таких факторов, как геометрия инструмента, ориентация инструмента, предотвращение столкновений и алгоритмы оптимизации.

4. Моделирование и верификация

После создания траекторий инструмента программист может смоделировать процесс обработки в программном обеспечении CAM. Такое моделирование позволяет визуализировать движение инструмента, обнаружить возможные столкновения или ошибки, а также убедиться в том, что траектория инструмента оптимизирована и подходит для данной детали.

5. Постобработка

После окончательной доработки и проверки траектории инструмента программное обеспечение CAM выполняет постобработку. Она заключается в преобразовании траектории инструмента в специфические для станка инструкции G-кода, понятные станку с ЧПУ. Постпроцессор подстраивает выходной G-код под конкретный синтаксис и требования к форматированию контроллера станка с ЧПУ.

6. Передача на станок с ЧПУ

Сгенерированная программа в G-коде передается на станок с ЧПУ через прямое соединение или внешние носители, такие как USB-накопители или сетевые передачи. Программа загружается в контроллер станка и готова к выполнению.

7. Настройка и выполнение машины

Перед запуском программы ЧПУ станок настраивается с помощью соответствующих рабочих приспособлений, режущих инструментов и выравнивания заготовок. После того как все готово, программа ЧПУ выполняется, и станок выполняет запрограммированные операции по обработке заготовки.

различные коды при программировании ЧПУ

G-коды (подготовительные коды)

G-коды используются для определения различных подготовительных функций и операций. Эти коды задают перемещение инструмента, режимы обработки, системы координат и другие параметры. Некоторые распространенные G-коды включают G00 (быстрое позиционирование), G01 (линейная интерполяция), G02/G03 (круговая интерполяция), G17/G18/G19 (выбор плоскости) и G90/G91 (абсолютное/инкрементное позиционирование).

М-коды (разные коды)

М-коды используются для управления различными функциями станка, например, работой шпинделя, охлаждающая жидкость включение/выключение, смена инструмента и остановка станка. Они зависят от марки и модели станка. Примеры М-кодов: M03/M04 (включение шпинделя по/против часовой стрелки), M05 (остановка шпинделя), M06 (смена инструмента) и M08/M09 (включение/выключение охлаждающей жидкости).

Т-коды (выбор инструмента)

Т-коды используются для указания номера инструмента или смещения инструмента для обработки. Эти коды указывают, какой инструмент в магазине инструментов или держателе инструментов должен быть задействован для выполнения конкретной операции. Например, T01 выбирает инструмент номер 1, T03 - инструмент номер 3 и так далее.

S-код (скорость вращения шпинделя)

S-код используется для определения требуемой скорости вращения шпинделя для операции обработки. Значение, следующее за S-кодом, представляет собой скорость вращения шпинделя в RPM (оборотах в минуту). Например, S1000 устанавливает скорость вращения шпинделя на 1000 об/мин.

F-код (скорость подачи)

F-код используется для задания скорости подачи, с которой инструмент перемещается по запрограммированной траектории движения инструмента. Значение, следующее за F-кодом, представляет собой скорость подачи в единицах в минуту. Например, F200 задает скорость подачи 200 единиц в минуту.

Коды осей X, Y, Z и других

Эти коды задают координаты и положение инструмента вдоль различных осей. Код X обозначает положение вдоль оси X, код Y - положение вдоль оси Y, а код Z - положение вдоль оси Z. Для станков с большим количеством осей могут использоваться дополнительные коды осей, например A, B, C и т. д.

Коды Dwell

Коды остановки приостанавливают работу машины в определенном месте или на определенное время. Время остановки задается с помощью P-кода, обозначающего время остановки в секундах. Например, G04 P2 приведет к остановке машины на 2 секунды.

Среди различных кодов, используемых в программировании ЧПУ, наиболее часто применяется G-код. G-коды являются основополагающими в программировании ЧПУ, поскольку они определяют движение станка и управляют различными аспектами процесса обработки.

Заключительное слово

Программирование ЧПУ включает в себя множество важнейших моментов, которые заслуживают пристального внимания. Если представится возможность, я намерен в будущем посвятить отдельную статью всестороннему обсуждению ключевых аспектов, требующих внимания при программировании ЧПУ.

Оглавление
Теги
Вам также может понравиться
Комментарии

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *