Как написать программу для станка

G-код — условное именование языка программирования устройств с числовым программным управлением (ЧПУ). Был создан компанией Electronic Industries Alliance в начале 1960-х. Окончательная доработка была одобрена в феврале 1980 года как стандарт RS274D. Комитет ISO утвердил G-код как стандарт ISO 6983-1:2009, Госкомитет по стандартам СССР — как ГОСТ 20999-83.

В советской технической литературе G-код обозначается как код ИСО 7-бит (ISO 7-bit). G-код кодировали на 8-дорожечную перфоленту в коде ISO 7-bit (разработан для представления информации УЧПУ в виде машинного кода так же, как и коды AEG и PC8C), восьмая дорожка использовалась для контроля чётности.

Производители систем УЧПУ (CNC), как правило, используют ПО управления станком, для которого написана (оператором) программа обработки в качестве осмысленных команд управления, используется G-код в качестве базового подмножества языка программирования, расширяя его по своему усмотрению.

G-Code – это также стандартный язык печати, используемый многими 3D-принтерами для управления процессом печати. Файлы GCODE могут быть открыты с помощью различных программ 3D-печати, например, Simplify3D, GCode Viewer, а также с помощью текстового редактора, поскольку их содержимое представляет собой обычный текст.

Написание управляющей программы для токарного станка с ЧПУ стойки Fanuc,цикл G71,G70,G83,G76 Урок 1

Программа, написанная с использованием G-кода, имеет жёсткую структуру. Все команды управления объединяются в кадры — группы, состоящие из одной или более команд. Кадр завершается символом перевода строки (CR/LF) и может иметь явно указанный номер, начинающийся с буквы N, за исключением первого кадра программы и комментариев. Первый (а в некоторых случаях ещё и последний) кадр содержит только один необязательный знак «%». Завершается программа командами M02 или M30.

Комментарии к программе размещаются в круглых скобках. Комментарий может располагаться как в отдельной строке, так и после программных кодов. Недопустимо оформлять в качестве комментария несколько строк, охваченных парой круглых скобок.

Команды в каждом кадре выполняются одновременно, поэтому порядок команд в кадре строго не оговаривается, но традиционно предполагается, что первыми указываются подготовительные команды (например, выбор рабочей плоскости, скоростей перемещений по осям и др.), затем задание координат перемещения, затем выбора режимов обработки и технологические команды.

Максимальное число элементарных команд и заданий координат в одном кадре зависит от конкретного интерпретатора языка управления станками, но для большинства популярных интерпретаторов (стоек управления) не превышает 6.

Координаты задаются указанием оси с последующим числовым значением координаты. Целая и дробная части числа координаты разделяются десятичной точкой. Допустимо опускание незначащих нулей, либо их добавление. Также в подавляющем количестве интерпретаторов допустимо не добавлять десятичную точку к целым числам. Например: Y0.5 и Y.5, Y77, Y77. и Y077.0.

Существуют так называемые модальные и немодальные команды. Модальные команды изменяют некоторый параметр/настройку и эта настройка действует на все последующие кадры программы до их смены очередной модальной командой. К модальным командам, например, относятся скорости перемещения инструмента, управления скоростью шпинделя, подачи СОЖ и др. Немодальные команды действуют только внутри их содержащего кадра.

Интерпретатор кода (стойка управления) станком запоминает значение введённых параметров и настроек до их смены очередной модальной командой или отмены ранее введенной модальной команды, поэтому необязательно указание в каждом кадре, например, скорости перемещения инструмента.

Программа G-код

Цель каждого написанного G-кода — производить детали максимально безопасным и эффективным способом. Чтобы достичь этого, блоки G-кода располагают в логичном и простом порядке, например:

1. Запуск программы
2. Загрузка необходимого инструмента
3. Включение шпинделя
4. Включение охлаждения жидкостью
5. Перемещение инструмента в положение над деталью
6. Начало процесса обработки
7. Выключение охлаждающей жидкости
8. Отключение шпинделя
9. Отвод шпинделя от детали
10. Завершение программы

Модальные и адресные коды

Как и другие языки программирования, G-код имеет возможность повторять действие до бесконечности. Этот процесс использует зацикливание модального кода и выполняет действие, пока вы не отключите его или запустите выполнение другого кода. Например, M03 — это модальный код, который будет запускать шпиндель до бесконечности, пока вы не скажете ему остановиться на M05.

Теперь подождите секунду. Это слово (помните: слово — это маленький кусочек кода) не начиналось с буквы G, но все равно это G-код. Слова, начинающиеся с буквы M, являются машинными кодами и включают или выключают такие функции машины, как охлаждающая жидкость, шпиндель и зажимы.

G-код также включает в себя полный список кодов адресов. Коды адресов начинаются с буквенного обозначения, например G, затем идет набор цифр. Например, X2 определяет код адреса X-координаты, где 2 — это значение на оси X, на которое перемещается инструмент.

Пишем программу по заданию

Дан чертеж детали (Приложение 1). Деталь на чертеже из плоского проката толщиной 3 мм марки Ст 3 кп ГОСТ 380 – 94. Необходимо Написать программу в ISO 7-bit (G-коды) для изготовления детали на фрезерном станке с ЧПУ.

Обработка контура детали

На чертеже детали (Приложение 1) проставлены Базы А и Б. База А — ось X, База Б — ось Y. Начинаем обход контура по часовой стрелке, начиная с левого нижнего угла детали, это будет «Нулевая точка детали» (нуль детали), с координатами X;Y (0;0), строим для всех точек детали координаты X;Y. Сначала на листке бумаги записываем координаты точек в миллиметрах:

Обход контура детали

Сверление отверстий

После обхода контура, переходим к сверлению отверстий. На чертеже детали (Приложение 1) два отверстия, начинаем от нулевой точки детали, безопасной плоскости 15 мм. над деталью.

1. X0, Y0, Z 15; (Вывод фрезы в нулевую точку на высоту 15 мм. над деталью)

2. X30, Y10, Z 15; (Вывод фрезы над отверстием на высоте 15 мм. над деталью)

3. X30, Y10, Z 5; (Опускание фрезы в плоскость отвода на высоте 5 мм. над деталью)

4. X30, Y10, Z -3; (Цикл простого сверление, на глубину 3 мм.)

5. X30, Y10, Z 5; (Подъем фрезы в плоскость отвода на высоте 5 мм. над деталью)

6. X40, Y60, Z 15; (Вывод фрезы в нулевую точку на высоту 15 мм. над деталью)

7. X40, Y60, Z 5; (Вывод фрезы над отверстием на высоте 15 мм. над деталью)

8. X40, Y60, Z -3; (Цикл простого сверление, на глубину 3 мм.)

9. X40, Y60, Z 5; (Подъем фрезы в плоскость отвода на высоте 5 мм. над деталью)

10. X0, Y0, Z 15; (Вывод фрезы в нулевую точку на высоту 15 мм. над деталью)

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

Самое популярное на сайте:

Количественный и качественный анализ данных, полученных в ходе исследования Уже в ходе исследования можно предполагать о его результатах, но обычно эти выnbsp.
Муниципально-правовые отношения: понятие, структура и виды Муниципально-правовые нормы: понятие, особенности и виды. Как и любая другая норма права, муниципальная норhttps://studopedia.ru/27_28861_napisanie-programmi-v-G-kodah-dlya-frezernogo-stanka-dlya-obrabotki-detali-.html» target=»_blank»]studopedia.ru[/mask_link]

Как написать постпроцессор для станка с чпу

Постпроцессоры для различных станков и систем управления

ВЫ работаете в ARTCAM 2008 (или любой другой), но не знаете точно в каком формате лучше сохранять уп для вашего станка (своего постпроцессора вы не имеете и не нашли ни один подходящий ).

Здесь я соберу наиболее интересные пользователям вопросы по постпроцессорам, принципы их написания и выложу самые распостраненные для различных систем управления.

Постпроцессор – это программа, если можно так ее назвать. Его назначение – помочь скодировать путь движения инструмента из внутренних кодов CAD системы в формат, понятный для каждого конкретного станка.

Самому научится писать постпроцессоры для ArtCAM возможно и вполне доступно.

Мануал по написанию постпроцессоров

Берем мануал по написанию постпроцессоров, какой-нибудь постпроцессор от подобного станка и подгоняется под ваши нужды. По крайней мере многие мои знакомые так делают.

Продолжаем публикацию выдержек из книги Ловыгина А.А., Васильева А.В. и Кривцова С.Ю.: сегодня информация о постпроцессорах для станков с ЧПУ и способах передачи управляющей программы на станок.

Постпроцессор – программа, которая преобразует файл траектории движения инструмента и технологических команд (промежуточный файл), сформированный CAD/CAM системой, в файл УП в соответствии с требованиями конкретного комплекса “станок – СЧПУ”. В ряде отечественных систем постпроцессоры называются паспортами.

Для того чтобы абстрагироваться от большого разнообразия станков, систем ЧПУ и языков программирования обработки, САМ система генерирует промежуточный файл, содержащий информацию о траектории, угле поворота инструмента (в случае многокоординатной обработки) и обобщенные команды управления станком Обычно этот промежуточный файл называется CL-файлом (Cutter Location) или CLDATA-файлом.

Далее в работу вступает постпроцессор. Он преобразует этот промежуточный файл в программу обработки в строгом соответствии с форматом программирования конкретного станка с ЧПУ.

Такая технология позволяет программисту во время проектирования обработки в CAD/CAM системе не задумываться о том, на какой конкретно станок попадет УП и каков будет ее формат. Ему необходимо лишь выбрать постпроцессор, соответствующий определенному станку с ЧПУ. и тот возьмет на себя всю работу по созданию программы обработки определенного формата.

Откуда же взялась идея постпроцессирования, и почему до сих пор в этой области существуют проблемы? По идее, разработчики станков и систем ЧПУ должны соблюдать стандарты Ассоциации электронной промышленности (EIA) и Международной организации стандартизации (ISO). То есть одинаковые G коды на разных станках с ЧПУ должны выполнять одну и ту же функцию. В принципе эти стандарты соблюдаются, но только для основных команд станка, например, для включения СОЖ, линейной и круговой интерполяции.

Если же дело доходит до других команд, постоянных циклов и специальных функций, то приверженность определенному стандарту практически отсутствует. Это приводит к невозможности правильного исполнения одной и той же УП на разных станках с ЧПУ. К этой проблеме прибавляется другая – постоянная “гонка” производителей оборудования с ЧПУ. В условиях жесткой конкуренции станкостроительные компании создают все более сложные станки, а разработчики систем ЧПУ придумывают новые циклы и функции. В результате, серьезные отличия в формате УП могут быть замечены даже у станков одной фирмы, но разных моделей.

Когда появились первые САМ системы, то для работы с конкретным станком с ЧПУ разрабатывался индивидуальный постпроцессор, который представлял собой исполняемый файл. Индивидуальный постпроцессор мог быть создан только опытным программистом (именно программистом, а не технологом-программистом), путем длительного общения со станочником для выяснения всех нюансов работы с определенным станком. После этого проходили испытания и доводка индивидуального постпроцессора “до ума”. В результате постпроцессор выполнял свои функции, но процесс его создания был очень долгим, мучительным и дорогим. Изменения в таком постпроцессоре мог сделать только сам автор-разработчик.

В 70-х – 80-х годах прошлого века наблюдался значительный подъем автоматизированного машиностроения Как грибы после дождя стали появляться новые станки с различными системами ЧПУ. Возник огромный спрос на технологическое программное обеспечение и CAD/CAM системы.

Программисты просто не успевали разрабатывать новые индивидуальные постпроцессоры, что подтолкнуло их к автоматизации собственного труда. Появилась идея создания обобщенных постпроцессоров для разных станков с одинаковой системой ЧПУ. В этом был смысл – при работе с системой ЧПУ одной фирмы даже на разных станках отличия в УП будут минимальными, значит и изменения, которые нужно внести в исполняемый файл то же будут незначительными.

Классический постпроцессор, находящийся на службе современной CAD/CAM системы состоит из нескольких файлов. Во-первых, это исполняемый файл – программа. Исполняемый файл занимается преобразованием данных промежуточного CL-файла в кадры УП. Преобразование осуществляется по некоторым правилам, отличным для разных станков и систем ЧПУ Эти правила или алгоритмы преобразования находятся во втором файле – текстовом.

Текстовый файл написан на специальном макроязыке, который может быть изменен в случае необходимости самим технологом- программистом в любом текстовом редакторе. Вносить какие-либо изменения в исполняемый файл не требуется.

Как правило, с CAD/CAM системой поставляется набор таких текстовых файлов, которые описывают правила для преобразования промежуточных файлов в программу обработки для нескольких десятков различных станков и систем ЧПУ. В данном случае постпроцессором можно смело называть именно текстовый файл.

Исполняемый же файл является модулем САМ системы и работает незаметно для пользователя. В некоторых САМ системах присутствует и третий файл необходимый для постпроцессирования. Этот файл так же является текстовым. Он предназначен для ввода дополнительных условий и передачи специальной информации в управляющую программу.

К сожалению, разработчики CAD/CAM систем не придерживаются единого стандарта для формирования промежуточных CL-файлов. В результате, текстовый файл с описанием алгоритмов преобразования (постпроцессор) одной САМ системы будет абсолютно бесполезен для использования внутри другой САМ системы. Для разработки даже такого текстового пост¬процессора “с нуля” необходимы глубокие знания самой системы и принципов преобразования исходных данных. Поэтому пользователю предоставляют набор базовых постпроцессоров с редактируемыми переменными. Работая с этими переменными, пользователь может самостоятельно настроить пост¬процессор для имеющегося станка.

Сегодня наиболее эффективным и простым решением проблем постпроцессирования на предприятии является использование универсального постпроцессора. Универсальные постпроцессоры, позволяют работать со многими известными CAD/CAM системами и одновременно не зависеть от них. Дело в том, что в отличие от классических постпроцессоров, которые работают с промежуточным файлом только “родной” системы, универсальные постпроцессоры способны “перерабатывать” CL-файлы разных САМ систем. Прибавьте сюда продвинутый интуитивно-понятный графический интерфейс, позволяющий строить наглядную кинематическую схему станка и задавать типовые параметры системы ЧПУ, и вы получите мощное и универсальное средство для решения проблем совместимости любого оборудования с любой CAD/CAM системой.

Как оценить результаты работы постпроцессора? Очень просто. Если полученная программа не требует ручной правки и доводки, значит, пост¬процессор работает правильно. Это главный принцип. Хороший постпроцессор способен сформировать УП с учетом максимальных возможностей станка с ЧПУ и CAD/CAM системы и должен грамотно работать с постоянными циклами.

К примеру, если система ЧПУ станка поддерживает винтовую интерполяцию, то желательно, чтобы постпроцессор не заменял ее множеством линейных перемещений. Естественно, что программа обработки не должна содержать лишних кодов и координат.

Как передать программу на станок с ЧПУ

Итак, программа обработки готова. После постпроцессирования CAD/CAM система открывает файл УП в специальном редакторе или в стандартном “Блокноте” операционной системы Windows. Многие системы поставляются со специальными редакторами УП, которые являются простым и удобным инструментом для правки и передачи программ на станок.

В большинстве случаев связь осуществляется в соответствии со стандартом RS-232. При этом COM-порт персонального компьютера соединяется кабелем со специальным разъемом на корпусе станка или панели УЧПУ. Для передачи данных необходимо, чтобы УЧПУ станка и коммуникационная программа были синхронизированы. Это достигается соответствующей настройкой параметров СЧПУ и коммуникационной программы. Например, если значение для стоповых битов (stop bits) системы ЧПУ станка равно двум, то такое же значение должно находится и в соответствующем параметре коммуникационной программы.

После настройки основных параметров УП можно передать на станок. Вам придется переключить систему ЧПУ станка в режим приема/передачи данных, нажать на панели УЧПУ клавишу “Прием данных”, а в коммуникационной программе выбрать пункт меню “Передать”. Для передачи данных со станка на ПК нужно действовать наоборот. Сначала переключаем СЧПУ станка в режим приема/передачи данных, затем в коммуникационной программе выбираем пункт меню “Принять” и нажимает клавишу на панели УЧПУ станка “Передать данные”. Внимательно читайте документацию к станку – в ней вы обязательно найдете информацию о настраиваемых параметрах для приема и передачи данных, а так же последовательность действий при работе с внешними устройствами хранения информации.

Для передачи УП, размер которых превышает размер свободной памяти СЧПУ, используется режим DNC. В этом режиме программа обработки не записывается в память системы ЧПУ, а выполняется прямо с компьютера. Система ЧПУ имеет (или создает в памяти) специальный программный буфер, в который приходит часть программы.

Как только этот буфер заполняется, система посылает сигнал на компьютер, чтобы тот прекратил передавать данные. В это время СЧПУ станка выполняет кадры УП, находящиеся в буфере. Когда буфер освобождается, система ЧПУ посылает новый сигнал на ПК, который разрешает дальнейшую передачу данных. Этот процесс продолжается до полного выполнения УП. Для работы в режиме DNC необходимо, чтобы СЧПУ станка было соответствующим образом подготовлено производителем, а на персональном компьютере находилась коммуникационная программа с поддержкой этого режима.

Наиболее продвинутые системы позволяют передавать данные по локальной сети, а не по RS-232. В этом случае пользователь прямо с ПК может “видеть” содержимое памяти станка. А прием и передача данных осуществляется привычным для Windows способом – перетаскиванием файлов из одной папки в другую, что очень удобно.

Рассмотренный способ передачи данных не является единственным. Многие отечественные предприятия до сих пор используют перфораторы в качестве основного прибора для загрузки программ обработки. Некоторые станки с ЧПУ снабжены встроенным дисководом или умеют читать информацию с флэш-карт.

Постпроцессор – это скрипт, который позволяет преобразовывать информацию о геометрических перемещениях инструмента, форме детали и технологии обработки в понятный программный код для конкретной модели оборудования с числовым программным управлением.

Данная программа не является универсальной, а разрабатывается под конкретную систему ЧПУ станка. Экономить на данном этапе не стоит, так как некачественно написанный постпроцессор обернется необходимостью вмешиваться в УП вручную. Что приведет к браку изделия либо поломке всего станка.
Разработку постпроцессора можно разделить на этапы:

• Формирование ТЗ;
• Написание текста будущего постпроцессора;
• Калибровка;
• Испытание на станке;
• Формирование подробной инструкции к применению;
• Поддержка и сопровождение в процессе обслуживания.

Для достижения безотказной работы управляющей программы посредством постпроцессора производится его калибровка. В случае если были обнаружены ошибки в управляющей программе, калибровка производится до полного устранения дефектов.

Подтверждением корректной работы постпроцессора является получение тестового образца детали, который соответствует заданным параметрам.
Чтобы понять, как написать постпроцессор для станка с ЧПУ, необходимо обратиться к профессионалам компаний, специализирующихся на создании постпроцессора. Опытные инженеры и программисты напишут оптимальную программу, подходящую под конкретное технологическое оборудование с ЧПУ.

Конечно, существует вариант написания постпроцессора посредством обучения собственных сотрудников. Однако данный метод больше подходит для крупных предприятий, в арсенале которых насчитывается несколько десятков автоматизированных станков. Данный метод очень длительный и не позволит ввести оборудование в эксплуатацию в кратчайшие сроки, соответственно отдалит момент получения прибыли и увеличит срок окупаемости.
Так же возможно использование универсальных скриптов, которые после настройки достаточно корректно транслируют необходимый поток информации. Но обязательным условием использования этих универсальных программ является ручное вмешательство программиста или наладчика. Ручная корректировка со временем может привести к ошибке в работе оборудования.
Исходя из вышеизложенного оптимальным вариантом для написания постпроцессора является заказ программы у специализированной компании. Это позволит в максимально сжатые сроки запустить оборудование и оградить себя от получения брака и поломки станков.

Источник: 4systems.ru

Разработка управляющих программ для станков с ЧПУ

Разработка управляющих программ для станков с ЧПУ позволяет получить удобную графическую среду, предназначенную для проектирования деталей, подразумевающую твердотельное или каркасное моделирование. Возможность точно указать самые мелкие параметры позволяет добиться высокого качества детали и максимально снизить время ее изготовления.

Создание управляющей программы для станка с ЧПУ актуально для:

• Токарных станков;
• Фрезерных станков;
• Расточных станков;
• Сверлильных станков;
• Шлифовальных станков;
• Комбинированных станков.

С помощью фрезерного станка можно резать металл или обрабатывать поверхности в автоматизированном режиме, который обеспечивает управляющая программа.

КАК ПРОИСХОДИТ СОСТАВЛЕНИЕ ПРОГРАММЫ ДЛЯ СТАНКА С ЧПУ

Составление управляющей программы для станка с ЧПУ проходит в несколько этапов. Каждая деталь, обрабатываемая на устройстве с ЧПУ, представляется в качестве геометрического объекта. В процессе изготовления заготовка и рабочий инструмент двигаются по заданным траекториям. Именно они задаются управляющий программой, описывающей движение центра инструмента.

Если траектория движения сложная, она состоит из нескольких более простых участков. Ими могут быть прямые линии, кривые или дуги окружностей. Места сопряжения участков называют узловыми или опорными точками. В управляющей программе содержатся их координаты.

Программирование обработки на станках с ЧПУ дает возможность оптимизировать процесс изготовления единицы продукции, а значит — уменьшить ее себестоимость.

Современное ПО позволяет выполнить проверку – так называемое виртуальное фрезерование. Благодаря ему можно проверить, насколько правильно написана программа и, при обнаружении ошибок, внести коррективы в готовый проект. Преимущество виртуальной симуляции состоит в следующем: нет необходимости тратить ресурсы на пилотную партию изделий, что экономит денежные средства, снижает материальные и денежные затраты.

НАПИСАНИЕ УПРАВЛЯЮЩИХ ПРОГРАММ ДЛЯ СТАНКА С ЧПУ: ЧТО УЧИТЫВАТЬ?

В современном российском промышленном производстве широко применяется функционал современных программ управления, позволяющих выполнить следующие операции:

• Открыть изображение в одном из распространенных графических форматов
• Построить 3D-модель. Эта функция является наиболее востребованной. Взяв за основу плоское изображение, программа позволяет точно воспроизвести все, что будет отражено на готовой объемной детали
• Рассчитать направление движения инструмента, вычислить количество проходов, выбрать тип фрезы или другого рабочего инструмента
• Создать прототип – готовую программу, которая будет сохранена и загружена в память станка с ЧПУ.

Для облегчения программирования обработки на станках с ЧПУ может использоваться универсальная программная среда, в библиотеках которой содержатся характеристики процессоров наиболее распространенных станков, это предотвращает возникновение проблем, связанных с совместимостью оборудования с новой управляющей программой.

Источник: promressurs.ru