Что представляет собой программа управления станком

Управляющая программа для станков с ЧПУ – компонент, благодаря которому выполняется точная обработка детали по заданным параметрам.

Управляющая программа для станка с ЧПУ – составляющая станочного оборудования с числовым программным управлением. С ее помощью обеспечивается автономная или полуавтономная обработка заготовок. Этот компонент позволяет получить качественное и точное изготовление деталей, имеющих сложные формы. Разработка управляющей программы требует специальных навыков.

Предназначение

Управляющая программа обеспечивает контроль над станками на числовом программном управлении. без необходимости постоянного слежения. Она представляет собой комплекс команд, которые подаются рабочему оборудованию.

При помощи команд:

• перемещаются инструменты;
• перемещаются заготовки;
• контролируется скорость обработки.

Написание программы осуществляется под конкретные заготовки. Для ее создания необходимо установить на компьютер специальную программу. Наличие подобного софта позволит создать методики контроля самостоятельно при наличии базовых навыков.

Основные программы для работы на ЧПУ станках. Artcam, Autocad, PowerMill.

Программное управление бывает дискретным и контурным. Первый вариант используется для обработки заготовок с простыми формами. Он позволяет выполнить базовые функции. УП второго типа предназначен для сложной обработки. Он чаще всего используется на токарных и фрезерных станках.

Обработка осуществляется в зависимости от характеристик конкретного прибора. На их основе выполняются заданные функции.

Чтобы создать технологическую операцию, необходимо получить информацию о:

• поверхности детали;
• рабочих инструментах;
• величине припуска;
• числе проходов для каждой поверхности;
• режиме резания.

Также необходимо запомнить, в каком положении инструменты находились изначально, и по какой траектории они будут двигаться. Определение траектории вычисляется на основе координат опорных точек.

При помощи управляющей программы можно выполнить:

• токарные работы;
• фрезеровку;
• шлифовальные работы.

Софт может использоваться для нескольких задач сразу.

Его можно скачать в интернете бесплатно, или же воспользоваться платными приложениями. Платные приложения могут отличаться наличием дополнительных возможностей.

Создание

Методика создания УП включает несколько этапов. На первом этапе создания управляющей программы строится цифровая модель изделия. После этого проводится программный анализ. С его помощью модель можно разделить на точки, чтобы разработать систему координат. По ней будут двигаться инструменты и заготовка в ходе работы.

Создать программу без трехмерной модели изделия не получится. Данная задача выполняется специалистом. Также уже готовые модели можно скачать в интернете, но нет гарантии, что они подойдут для нужной работы.

При изготовлении программ для станков с ЧПУ можно использовать системы автоматизированного программирования, самыми популярными из которых являются:

• AutoCAD;
• NanoCAD;
• T-FlexCAD;
• ArtCam;
• SolidWorks.

При помощи программного обеспечения можно изменить характеристики будущего изделия. Чем больше будет собранного информации, тем более точной будет обработка. На завершающем этапе разрабатываются управляющие команды, которые будут объединены в файл.

Обработкой файла будет заниматься процессор. Информация с файла считывается последовательно. Поэтому команды выполняются друг за другом. Программу легко записать на обычном компьютере и подключить ее при помощи флешки. Затем она будет записана в память компьютера, управляющего станком, и использовать ее не понадобится.

С самой программой можно будет осуществлять серийную разработку деталей.

Основной составляющей управляющих программ является G-код. Он состоит из числовых символов. Символы числовой системы могут быть различными командами:

• технологическими;
• геометрическими;
• подготовительными;
• вспомогательными.

Первый тип отвечает за определение рабочего инструмента, скорость обработки, включение и выключение прибора. Второй тип определяет и контролирует заданные координаты. Третий тип позволяет программе управлять станком, а также задает режимы производства. Последний тип включает и выключает отдельные механизмы. Разобраться в коде может технолог-программист.

При покупке оборудования следует инструкция, в которой указано, как правильно создавать числовое программное управление, и использовать различные типы команд.

Виды программ

При создании программы для станков необходимо учесть целый комплекс вопросов:

• на каких оборотах способен работать шпиндель;
• на каких скоростях он может работать;
• с какой производительностью способен работать станок;
• насколько может перемещаться рабочий инструмент;
• сколько инструментов может использовать станок.

Большинство вопросов связаны с характеристиками станка. Для определения необходимых данных достаточно воспользоваться инструкцией, которая следует вместе с оборудованием при его покупке. Некоторые управляемые станки могут иметь дополнительные функции. Их также нужно учитывать при программировании, иначе обработка может осуществляться неточно. Список дополнительных функций также имеется в инструкции.

Не существует универсальных программ для передачи команд станку. Список самых востребованных состоит из программ для:

• разработки трехмерных моделей;
• быстрого просмотра и редактирования трехмерных моделей;
• конвертации файлов из одного формата в другой;
• создания и предварительного просмотра УП;
• выполнения задач на станке.

Управляющие программы позволяют станкам изготовлять сложные изделия. Детали со сложной формы могут быть изготовлены из древесины, металла, камня. На специальных станках можно обработать менее используемые материалы.

Преимущества

Управляющая программа помогает упросить производственный процесс в несколько раз. На станках с ЧПУ не требуется больше одного оператора агрегата, и работает по простой методике. УП экономят время и повышают точность обработки.

Они используются при:

• изготовлении рекламных баннеров;
• производстве мебели;
• дизайнерском оформлении помещения;
• порезке и раскрое листового материала;
• изготовлении сувенирных изделий.

При помощи современных приложений составить управляющую программу может человек, не имеющий образования в области программирования. Благодаря поддержке различных операционных систем, запустить УП можно практически на любом компьютерном устройстве, связанным со станком с системой числового программного управления. Недостаток программных приложений заключается в периодическом возникновении ошибок.

Виды ошибок

Ошибки возникают чаще всего при разработке УП для обработки деталей, имеющих сложные формы. Наиболее частой причиной является недостаточная подготовка оператора-программиста. Поэтому УП должны разрабатываться подготовленными сотрудниками.

Ошибки бывают трех типов:

• герметического;
• технологического;
• перфорационного.

Первый вид ошибок возникает на этапе расчетов. В большинстве случаев они связаны с нарушением параметров заготовки, вычислении координат опорных точек, определения положения рабочих инструментов станочного прибора.

Технологические ошибки возникают, когда станок настраивается. Их причина заключается в неправильно заданной скорости, параметров обработки, и других команд, задаваемых для оборудования с ЧПУ. Третий тип ошибок возникает в перфорированной ленте или перфораторе.

Источник: vseochpu.ru

Написание управляющих программ для станков с ЧПУ

Хотите узнать больше о создании управляющих программ для станков с ЧПУ?

Запишитесь на наши курсы

Станок с ЧПУ (числовым программным управлением) — устройство, для работы которого требуются управляющие программы.

Управляющая программа станка с ЧПУ представляет из себя упорядоченный набор команд, при помощи которых определяются перемещения исполнительных органов станка и различные вспомогательные функции. Она также позволяет создавать детали разных форм и габаритов из металла, дерева и пластмассы. Разработка этих программ — обязанность технолога-программиста.

В настоящее время существует 3 способа написания управляющих программ для станков с ЧПУ:

• Ручной способ — создание управляющей программы на компьютере и его передача в код станка через флэш-карту;
• Программирование с пульта ЧПУ — ввод оператором необходимых кодов непосредственно у станка;
• Разработка управляющих программ с использованием автоматизированных CAD-/CAE-/CAM- систем.

Пример управляющей программы

Ручное программирование

Ручное программирование является наиболее частым способом передачи программы на станок с ЧПУ. Прежде всего, это связано с однотипностью операций, выполняемых на заводах. Программа для станка пишется (чаще всего, единожды) технологом в виде обычного текстового файла и «вшивается» в код станка через внешний носитель (флешку). От самого оператора требуется разбираться в G-кодах и соответствующих командах и внимательно контролировать четкость выполняемой программы.

Ввод управляющей программы с пульта управления ЧПУ

Стойка ЧПУ – это система управления станком, состоящая из монитора и панели с кнопками. Именно эта стойка используется как один из способов написания программ. Существуют два варианта программирования станка с пульта:

• Ввод G- и M- кодов с клавиатуры;
• Использование диалогового окна.

Разработка управляющих программ с использованием автоматизированных CAD-/CAE-/CAM- систем

Автоматизированное создание УП необходимо для выпуска деталей со сложной геометрией и/или с высокой точностью исполнения. С такими задачами справляются соответствующие программы: CAD-/CAE-/CAM-системы. Их внедрение на производстве становится все более необходимым и позволяет выйти на новый уровень.

Чем больше количество номенклатуры изготавливаемых деталей, тем острее необходимость в автоматизированном создании УП. Это довольно удобный и, в сравнении с ручным программированием, менее затратный в плане создания способ.

CAM-системы содержат встроенные математические расчеты траектории движения инструмента. Используется один язык генерирования G-кодов для любых видов станков.

Первый этап создания управляющей программы (УП)

Основа создания УП для станка с ЧПУ – это тщательное изучение последовательности операций, требующихся для производства той или иной детали с использованием необходимых технологий. Технолог-программист определяет так называемый приоритет операции и записывает его в корректном для устройства ЧПУ формате – адресе параметра.

Каждый из параметров – это полная команда, определяющая операции для выполнения станком с системой ЧПУ. Он обладает собственным адресом в буквенном выражении и его цифровом значении. Например, в системе ЧПУ Fanuc команда S1200 M4 устанавливает вращение шпинделя по часовой стрелке (М4) со скоростью 1200 об/мин (S1200).

Чтобы сделать программу короче и сократить количество необходимых для удачного завершения команды операций – можно задать несколько параметров в одной строке. Такая строка носит название «программный блок», а их последовательный список и есть управляющая программа.

Команды УП станка контролируют все функции обработки, включая:

1. позиционирование подвижных органов станка;
2. выбор скорости подачи;
3. установка направления и частоты вращения шпинделя;
4. индексация револьверной головки;
5. контроль вспомогательного оборудования.

Станок обрабатывает деталь так, как было заложено в код. А использование автоматического цикла позволяет ускорить процесс обработки.

Подготовка к написанию управляющей программы

Перед написанием управляющей программы специалисту необходимо изучить и проанализировать чертеж изготавливаемой детали. Для чего это нужно:

1. Определить вид и основные параметры заготовки;
2. Определить операции и метод изготовления, включая метод фиксации (кулачки/планшайба/оправка) и метод поддержки, если это необходимо (задняя бабка/люнет);
3. Выполнить подбор инструмента.

Структура управляющей программы

Управляющая программа состоит из кадров. Кадр – это законченная часть программы, отделённая от остальной символом «конец кадра».

Программа начитается со строки с именем (номером) программы и заканчивается кадром конца программы. Это выглядит так:

Последовательность выполнения программы

Обычно кадры программы выполняются последовательно. Если УП включает в себя часто повторяемое или «шаблонное» действие, то для упрощения обработки используются подпрограммы.

Структура кадра

Таблица: Операторы в кадре управляющей программы

G-коды имеют цифровой номер от 00 до 97 и соответствуют операции или определенной настройки станка.

M-коды задаются производителем станков. Они управляют узлами конкретного станка (например, включение подачи СОЖ, вращение шпинделя).

Рабочие оси станка также программируются соответствующими командами. В зависимости от того, сколько осей имеет станок, каждая ось станка имеет свое название.

В станках фрезерной группы имеется не менее 3-х осей. Ось Х — продольная, ось Y — поперечная, ось Z — вертикальная (если станок вертикальный) или горизонтальная (если станок горизонтальный). Также существуют станки, имеющие 4 оси и более. На 3-х осевые станки можно опционно устанавливать дополнительные оси.

Система координат 3-х осевого вертикального станка фрезерной группы

Система координат 3-х осевого горизонтального станка фрезерной группы

В зависимости от того, какие две оси участвуют в интерполированном перемещении, выбирается рабочая плоскость. Существует 3 рабочие плоскости. Они выбираются подготовительной G — функцией. Если обработка ведется в плоскости XY, плоскость выбирается функцией G17. Если обработка ведется в плоскости ZX, плоскость выбирается функцией G18.

Если обработка ведется в плоскости YZ, плоскость выбирается функцией G19.

Выбор рабочей плоскости

При создании управляющей программы необходимо учитывать, что станок имеет нулевую точку. Она называется референтной позицией. В станке с ЧПУ в данной позиции выполняется замена инструмента и программирование точки абсолютного нуля.

Возврат в референтную позицию осуществляется либо ручным нажатием кнопки на пульте управления станка, либо используется функция автоматического возврата в референтное положение. К примеру, для станка с ЧПУ Fanuc в управляющей программе выход в референтную позицию производится функцией G28 на вертикальных станках и функцией G30 на горизонтальных станках.

Где можно научиться созданию управляющих программ для станков с ЧПУ?

УП создаются специалистами в зависимости от того, как распределены на конкретном предприятии трудовые обязанности. Так эту задачу может выполнять и технолог-программист, и оператор-наладчик. Научиться созданию УП можно на наших курсах по обучению операторов и наладчиков токарных или фрезерных станков с ЧПУ.

Источник: akademia-pro.ru

Руководство по программированию ЧПУ для эффективного процесса обработки

Программирование ЧПУ является неотъемлемой частью процесса металлообработки. Обработка с ЧПУ не может быть выполнена без программирования. Операторам станков необходимо задокументировать и отправить буквенно-цифровой код на панель управления станков, чтобы включить автоматизированный процесс обработки в определенной последовательности.

Многие могут считать, что кодирование похоже на любое другое кодирование и не требует никакой дополнительной подготовки. Однако это не так, кодирование является вторым последним этапом общего процесса. Для успешного программирования существуют предварительные шаги, которые необходимо выполнить. В этой статье предлагаются рекомендации по документированию программы ЧПУ для эффективного процесса работы.

Прежде чем перейти к рекомендациям, давайте обсудим, что именно представляет собой программа ЧПУ и какое значение она имеет в процессах промышленной обработки на станках.

[siteorigin_widget type=»hidden» value=»<«instance»:,»args»:» >»,»after_widget»:»»,»before_title»:»[/siteorigin_widget]

Что такое программа ЧПУ

Программа ЧПУ — это набор кодов, которые определяют различные действия по обработке, размеры и параметры процесса для конкретного действия. Эти коды представляют собой буквенно-цифровые наборы, определенные на цифровом языке компьютерного программирования. Коды ЧПУ бывают двух типов, а именно G-коды и M-коды.

• G-коды — это коды для определения параметров обработки. Они определяют, какой тип обработки должен быть выполнен станком, для каких размеров, с какой подачей или в течение какого времени.
• М-коды определяют различные функции станка с ЧПУ. Сюда входят начальное и конечное расположение режущих инструментов, настройки таймера, настройки подачи СОЖ и т.д.
• Программа ЧПУ включает несколько G- и M-кодов для стратегического управления станком при выполнении процесса многосерийной обработки.

[siteorigin_widget type=»hidden» value=»<«instance»:,»args»:» >»,»after_widget»:»»,»before_title»:»[/siteorigin_widget]

6 рекомендаций по документированию успешной программы ЧПУ

Документирование программы ЧПУ не ограничивается написанием нескольких кодов. Обработка с ЧПУ — это пошаговый процесс. Поэтому действия по обработке и их параметры должны быть задокументированы в соответствующей последовательности в программе.

• Определите перечень методов ЧПУ на основе CAD-проекта

Программы документируются в соответствии с CAD-проектом конечной продукции. Чертеж CAD дает представление о размерах заготовки, а также о размерах и особенностях конечной детали. Программист должен знать все методы ЧПУ, которые будут использоваться в полном процессе работы оборудования.

• Определение последовательности процессов обработки

После того, как определены действия по обработке с ЧПУ, необходимо определить их последовательность. Например, изготовление конического вала с цековкой может включать последовательность обработки: точение (для максимального диаметра), затем коническое точение (для уменьшения/конического диаметра). После конического точения будет сформировано отверстие необходимого размера.

Программисту необходимо определить размеры процессов обработки, поэтому необходимо произвести детальные расчеты. Расчеты могут включать длину перемещения режущего инструмента, скорость подачи, скорость вращения шпинделя, глубину сверления и т.д.

• Определите ориентацию заготовки и режущего инструмента

Заготовка должна быть установлена в соответствующем месте, а режущий инструмент должен взаимодействовать с заготовкой, чтобы удалить материал с заданной точностью. Поскольку ориентация режущего инструмента и параметры его перемещения определяются через программу ЧПУ, программист должен определить эти факторы перед программированием.

• Выберите правильный режущий инструмент для обработки

Для различных процессов обработки требуются различные типы режущих инструментов. Например, токарная обработка выполняется с помощью одноточечного режущего инструмента, а для фрезерной обработки требуется многоточечный режущий инструмент.

После того как все вышеупомянутые факторы учтены, а шаги выполнены, программист должен задокументировать программу ЧПУ. Последовательность G и M кодов программирования должна быть соблюдена и перепроверена.

Если все эти вышеупомянутые шаги соблюдены, можно написать успешную программу ЧПУ. Однако проверка правильности программы крайне важна. Для того чтобы обеспечить безошибочный процесс работы, необходимо сотрудничать с опытными партерами в области промышленной обработки, такими как Артель. Компания предлагает услуги по высокоточной металлообработке для широкого спектра отраслей промышленности.

Источник: tltartel.ru