ВходСоставление программ на фрезерном станке с чпу. Программное обеспечение для станков чпу
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
Можно писать управляющие программы на компьютере в блокноте, особенно если с математикой хорошо и много свободного времени. Или можно сразу на станке, и пусть весь цех подождет, да и заготовку лишнюю не жалко. Есть еще третий способ написания – лучше еще не придумали.
Станок с ЧПУ обрабатывает заготовку по программе в G-кодах. G-код – это набор стандартных команд, которые поддерживают станки с ЧПУ. Эти команды содержат информацию, где и с какой скоростью двигать режущий инструмент, чтобы обработать деталь. Передвижение режущего инструмента называется траекторией. Траектория инструмента в управляющей программе состоит из отрезков. Эти отрезки могут быть прямыми линиями, дугами окружностей или кривыми. Точки пересечения таких отрезков называются опорными точками. В тексте управляющей программы выводятся координаты опорных точек.
Пример программы в G-кодах
|
Текст программы |
Описание |
|
Задаем параметры: плоскость обработки, номер нулевой точки, абсолютные значения |
|
|
Вызов инструмента с номером 1 |
|
|
Включение шпинделя – 8000 об/мин |
|
|
Ускоренное перемещение в точку X-19 Y-19 |
|
|
Ускоренное перемещение на высоту |
|
|
Линейное перемещение инструмента в точку ХЗ Y3 с подачей F = 600 мм/мин |
|
|
Перемещение инструмента по дуге радиусом 8 мм в точку X8 Y3 |
|
|
Выключение шпинделя |
|
|
Завершение программы |
Есть три метода программирования станков с ЧПУ:
- Вручную.
- На станке, на стойке с ЧПУ.
- В CAM-системе.
Вручную
Для ручного программирования вычисляют координаты опорных точек и описывают последовательность перемещения от одной точки к другой. Так можно описать обработку простой геометрии, в основном для токарной обработки: втулки, кольца, гладкие ступенчатые валы.
Проблемы
Вот с какими проблемами сталкиваются, когда программу на станок пишут вручную:
- Долго . Чем больше строк кода в программе, тем выше трудоемкость изготовления детали, тем выше себестоимость этой детали. Если в программе получается больше 70 строк кода, то лучше выбрать другой способ программирования.
- Брак. Нужна лишняя заготовка на внедрение, чтобы отладить управляющую программу и проверить на зарезы или недорезы.
- Поломка оборудования или инструмента. Ошибки в тексте управляющей программы, помимо брака, также могут привести и к поломке шпинделя станка или инструмента.
У деталей, для которых программы пишут вручную, очень высокая себестоимость.
На стойке с ЧПУ
На стойке с ЧПУ программируют обработку детали в диалоговом режиме. Наладчик станка заполняет таблицу с условиями обработки. Указывает, какую геометрию обрабатывать, ширину и глубину резания, подходы и отходы, безопасную плоскость, режимы резания и другие параметры, которые для каждого вида обработки индивидуальны. На основе этих данных стойка с ЧПУ создает G-команды для траектории движения инструмента. Так можно программировать простые корпусные детали. Чтобы проверить программу, наладчик запускает режим симуляции на стойке с ЧПУ.
Проблемы
Вот с какими проблемами сталкиваются, когда программу пишут на стойке:
- Время. Станок не работает, пока наладчик пишет программу для обработки детали. Простой станка – это потерянные деньги. Если в программе получается больше 130 строк кода, то лучше выбрать другой способ программирования. Хотя на стойке с ЧПУ, конечно, написать программу быстрее, чем вручную.
- Брак. Стойка с ЧПУ не сравнивает результат обработки с 3D-моделью детали, поэтому симуляция на стойке с ЧПУ не показывает зарезы или положительный припуск. Для отладки программы нужно заложить лишнюю заготовку.
- Не подходит для сложнопрофильных деталей. На стойке с ЧПУ не запрограммировать обработку сложнопрофильных деталей. Иногда для конкретных деталей и типоразмеров производители стоек ЧПУ под заказ делают специальные операции.
Пока идет создание программы на стойке, станок не приносит деньги производству.
В SprutCAM
SprutCAM – это CAM-система. CAM – сокращение от Computer-Aided Manufacturing. Это переводят как «изготовление при помощи компьютера». В SprutCAM загружают 3D-модель детали или 2D-контур, затем выбирают последовательность изготовления детали. SprutCAM рассчитывает траекторию режущего инструмента и выводит ее в G-кодах для передачи на станок. Для вывода траектории в G-код используют постпроцессор. Постпроцессор переводит внутренние команды SprutCAM на команды G-кода для станка с ЧПУ. Это похоже
на перевод с иностранного языка.
Принцип работы в SprutCAM представлен в этом видео:
Преимущества
Вот какие плюсы при работе со SprutCAM:
- Быстро. Сокращает время на создание программ для станков с ЧПУ на 70 %.
- Внедрение без лишней заготовки. Программа проверяется до запуска на станке.
- Исключает брак. По отзывам наших пользователей, SprutCAM сокращает появление брака на 60 %.
- Контроль столкновений. SprutCAM контролирует соударения с деталью или рабочими узлами станка, врезания на ускоренной подаче.
- Обработка сложнопрофильных деталей. В SprutCAM для многоосевых операций используют 13 стратегий перемещения инструмента по поверхности детали и 9 стратегий управления осью инструмента. SprutCAM автоматически контролирует угол наклона и рассчитывает безопасную траекторию обработки, чтобы не было соударений державки или режущего инструмента с заготовкой.
Составление управляющей программы для своего станка с ЧПУ возможно в полнофункциональной версии SprutCAM . Ее нужно скачать и запустить. После установки необходимо будет пройти регистрацию. Сразу после регистрации SprutCAM начнет работать.
Для тех кто только начал пробовать, мы предоставляем 30 дневную полнофункциональную бесплатную версию программы!
SprutCAM – это 15 конфигураций, в том числе две спецверсии: SprutCAM Практик и SprutCAM Robot. Чтобы узнать, какая конфигурация подходит для вашего оборудования и сколько она стоит, звоните по телефону 8-800-302-96-90 или пишите на адрес info@сайт.
Детали, 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.
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
| Точка | Координата по оси X | Координата по оси Y |
|---|---|---|
| Tl | 3 | 8 |
| Т2 | 3 | 3 |
| ТЗ | 7 | 3 |
| Т4 | 7 | 8 |
Подведем режущий инструмент к первой опорной точке:
Следующие два кадра заставляют инструмент опуститься на требуемую глубину в материал заготовки.
N60 G00 Z0.5
N70 G01 Z-l F25
Как только инструмент окажется на нужной глубине (1 мм), можно перемещать его через все опорные точки для обработки паза:
N80 G01 Х3 Y3
N90 G01 Х7 Y3
N100 G01 Х7 Y8
Теперь следует вывести инструмент из материала заготовки – поднять на небольшую высоту:
Соберем все кадры вместе, добавим несколько вспомогательных команд и получим окончательный вариант программы:
| Кадры УП | Описание кадра |
|---|---|
| % | Символ начала программы |
| О0001 (PAZ) | Номер программы (0001) и ее название (PAZ) |
| N10 G21 G40 G49 G54 G80 G90 | Строка безопасности |
| N20 М06 Т01 (FREZA D1) | Вызов инструмента № 1 |
| N30 G43 Н01 | Компенсация длины инструмента № 1 |
| N40 M03 S1000 | Включение оборотов шпинделя (1000 об/мин) |
| N50 G00 X3 Y8 | Ускоренное перемещение в опорную точку Т1 |
| N60 G00 Z0.5 | Ускоренное перемещение инструмента B Z0.5 |
| N70 G01 Z-l F25 | Перемещение на глубину 1 мм на подаче 25 мм/мин |
| N80 G01 ХЗ Y3 | Перемещение инструмента в точку Т2 (25 мм/мин) |
| N90 G01 Х7 Y3 | Перемещение инструмента в точку Т3 (25 мм/мин) |
| N100 G01 Х7 Y8 | Перемещение инструмента в точку Т4 (25 мм/мин) |
| N110 G01 Z5 | Подъем инструмента вверх в Z5 (25 мм/мин) |
| N120 М05 | Выключение оборотов шпинделя |
| N130 МЗ0 | Завершение программы |
| % | Символ конца программы |
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.
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 .