Управляющая программа для станков с чпу что это

Программы для ЧПУ-станков: какими они бывают и для чего нужны

Общие сведения о программах для фрезерных станков по дереву или металлу

Для работы станка с числовым управлением необходим ЗD редактор. При создании простейших изделий можно обойтись и без этого софта. Для объемных деталей есть свои виды программ, с последующим преобразованием. ПО напрямую зависит от используемой операционной системы.

Их предназначение

Главным достоинством программ управление является создание продукции высокого качества, с наименьшим человеческим участием. Это позволяет снизить затраты на человеческий труд, а также максимально автоматизировать производство. Один оператор может обслуживать сразу несколько станков.

По сути, оператору достаточно запустить программу и наблюдать за выполнением команд. Программное обеспечение включает в себя программу для компьютерного моделирования и непосредственно управляющий софт.

Существующие виды

На данный момент существует 3 наиболее распространенных вида программ для фрезерных станков с ЧПУ:

Обучение работе на станках с ЧПУ. «С нуля» до первой детали

• CAD программы и программы 3d моделирования.
• САМ программы.
• CNC программы и системы.

CAD программы и программы 3D моделирования помогут на крупных производствах, где все начинается с чертежа и эскиза будущей детали. Здесь понадобятся точные расчеты, которые автомат произведет намного лучше, чем любой человек.

САМ программы помогают подобрать инструмент, оснастку, исходя из данных, которые есть на чертежах. Они же генерируют управляющую программу для обработки детали на фрезерных или токарно-фрезерных станках. CNC ПО и системы предназначены для воплощения систем разработки на станках с ЧПУ. По сути, это программа управления станком.

Все программы делятся на дискретные и контурные.

• Дискретные позволяют выполнять базовые функции и устанавливаются на станки, предназначенные для простой обработки деталей.
• Контурные обрабатывают сложные заготовки и применяются для агрегатов токарного и фрезерного типа с широкими функциональными возможностями.

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.

G-код

На производстве, где работают станки с ЧПУ используется множество различного программного обеспечения, но чаще всего используется наиболее распространенный управляющий софт – G-код. Это условное наименование языка программирования. Он был введен в 1960 году. Окончательная доработка произошла в 80-е годы.

Производители программных систем используют этот код как базовую систему. При этом расширяют ее по своему усмотрению. Продукт, написанный при помощи G-кода, отличается жесткой структурой. Команды по управлению объединены в группы, который состоят из одной или нескольких команд.

Основные команды начинаются с буквы G:

• команды для перемещения рабочего инструмента с заданной скоростью;
• типовые последовательности, например, расточка отверстий или фрезерование;
• управление параметрами инструмента.

Технологические команды начинаются с буквы М.

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.

От Vectric

Программы от Vectric сочетают в себе мощность и простоту в обращении. Легко позволяет работать с графическим изображением, создавать точный набор команд для работы со станком ЧПУ.

CUT2D

Это обеспечение создано для расчета 2D траекторий при фрезеровании, а также для операций по гравировке, вырезании. Программа снабжена специальными инструментами для выполнения целого цикла технологических операций.

Есть возможность добавления границ, масштабирования, а также конвертации изображения из разных форматов в векторный рисунок. Редактирование изображения при помощи CUT2D занимает минимальное количество времени.

CUT3D

Это обеспечение для работы с 3D моделями. Отлично подходит для токарного оборудования. Успешно сочетается с моделями, которые подготовлены в графических редакторах AutoCAD, Rhino3D, 3D Studio, а также с использованием лазерного сканера или сенсора. Основное преимущество – удобный интерфейс с пошаговыми инструкциями, позволяющий загрузить модель, задать размеры, просмотреть примерный результат работы.

VCARVE

Используется как простое и понятное обеспечение для агрегатов по дереву. Сюда относятся инструменты для 2D дизайна, для траекторий движения станочного шпинделя, а также функция импорта нескольких 3 D моделей. Панель содержит большое количество возможностей, чтобы настроить самые разные параметры.

PHOTOVCARVE

С использованием этой программы есть возможность выполнять гравировальные работы, доступные до этого только при наличии лазерной системы. При работе изображение или фотография превращается в набор команд для станка. Сочетается практически со всеми форматами изображений.

Aspire

Позволяет превращать 2 D эскизы, фотографии, рисунки и картинки в различные объемные 3D модели. Имеет интуитивно понятный интерфейс, а также уникальный набор инструментов для 3 D моделирования, редактирования и дизайна.

Особенности

Mach3 взаимодействует с любыми станками, имеющими систему числового программного управления. Программу можно запустить не только на стационарных компьютерах, но и ноутбуках. Для этого достаточно подключить агрегат к станку. Система Mach3 представляет собой скорее драйвер, чем сложное приложение. После его установки, на компьютере можно будет самостоятельно создавать управляющие программы.

После того, как их создание будет завершено, они загружаются в модульную память, с которой связано числовое программное управление. Основная задача компьютера заключается в настройке параметров для работы со станочным оборудованием.

ArtCAM

ПО ArtCAM представляет собой набор продуктов для моделирования и проектирования, а также проводит на агрегате с числовым управлением автоматическую обработку. В пакет данного ПО входят инструменты, позволяющие создавать разные виды пространственных рельефов. Применяют ArtCAМ на обувной, мебельной промышленности, для создания форм и изделий из пластика.

ПО обладает следующими функциями:

• создает текстуры для шлифовального оборудования;
• использует 3Д шаблоны для изготовления простейших конструкций;
• самостоятельно генерирует 3D модели из 2D рисунков;
• набор инструментов для создания и редактирования векторных и растровых изображений;
• большое количество стратегий обработки позволяет выбрать оптимальный путь обработки разной сложности.

Это ПО доступно для пользователей с наименьшими базовыми навыками.

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 3D модели;
• 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.

Программное обеспечение SprutCAM для фрезера с ЧПУ

Это отечественный вариант ПО. Применяется, чтобы создать управляющее ПО для большинства операций по обработке заготовок на станках с ЧПУ и центрах обработки. Снабжен полным набором инструментов для работы с высокой производительностью на разных вариантах производства. Имеет несколько вариантов стратегий, базовый набор постпроцессоров, богатым хранилищем с кинематическими схемами.

Программа для станка с ЧПУ зависит от задач, которые на нем будут выполнять, а также особенностей производства. Но большинство перечисленного ПО является универсальным обеспечением с широкими возможностями. Они совместимы с разным видом оборудования и компьютерной техникой.

Предназначение

Полное название программы АртСофт Mach3. Она используется на компьютерных устройствах, подключенных к станкам. Для запуска программы на компьютере должна быть установлена операционная система от компании Майкрософт. Приложение и софт были созданы американским производителем. Его популярность связана с простотой использования, которая обеспечивает возможность применения как на производстве, так и в быту.

Отдав предпочтение управляющей программе, можно запустить приборы:

• токарный агрегат;
• фрезеровочную машину;
• зубонарезной;
• гравировочный.

Для того чтобы Mach3 была запущена на компьютере, он должен соответствовать минимальным требованиям. Операционная система Windows – не старее двухтысячного года. Тактовая частота процессора – не менее 1 гигагерц. Минимальный объем оперативной памяти – 512 мегабайт. Память видеокарты – не менее 64 мегабайт.

Объема свободной памяти на жестком диске – не менее 1 гигабайта. Наличие порта LPT и не менее двух разъемов USB.

Практически каждое современное устройство совместимо с Mach3, благодаря чему ее можно применять как на крупных предприятиях, так и в домашних мастерских.

Приложение аналогичным образом управляется на станке разной конструкции. Разница в работе может быть связана исключительно с отличиями в характеристиках и габаритах приборов.

Характеристики

Приложение способно управлять одновременно сразу шестью координатами. Софт оснащен встроенным программным обеспечением, которое позволяет загружать файлы прямым способом. Допускается загрузка файлов в четырех форматах:

При необходимости интерфейс приложения можно изменить. С его помощью прибор управляет частотой вращения шпинделя. Релейный контроль осуществляется на нескольких уровнях. Обработка записывается системой видеонаблюдения, которая передает запись в специальное окно софта. Для удобства оконный режим можно переключить в полноэкранный.

Созданная программа совместима также с современными сенсорными приборами.

На экране имеются:

• кнопки управления программой;
• отображение управляющей программы;
• элементы управления осями;
• кнопки «Мастера»;
• кнопки управления экраном.

«Мастера» – одно из основных достоинств приложения. Они представлены минипрограммами для расширения возможностей Mach3. Они предназначены для выполнения простых задач, которые позволят пользователю сэкономить время. Допускается самостоятельное создание минипрограмм.

Они используются для:

• нарезки зубьев;
• сверления;
• отцифровки;
• гравировки текста;
• выборки пазов;
• поверхностной обработки;
• обработки обычных контуров.

На экран выводится вся информация о рабочем инструменте. Для регулировки скорости шпинделя достаточно воспользоваться кнопками «+» и «-». Кнопки и режимы подписаны на английском языке, но в инструкции написано их обозначение.

Источник: separett.su

Программы для станков с ЧПУ

Управляющая программа для станков с ЧПУ — неотъемлемая составляющая станочного оборудования с числовым программным управлением. Она служит для контроля над станком и обеспечивает автономный или полуавтономный процесс обработки заготовок. Благодаря ей существует возможность с высокой точностью производить качественные детали сложной формы без технологических ошибок. Для разработки управляющих программ требуются специальные навыки.

Предназначение

• перемещать инструменты,
• перемещать детали в системе координат,
• контролировать скорость обработки.

В качестве точки отсчета для дальнейших действий каждый раз принимается положение исполнительного инструмента, которое он занимал ранее.

Для каждого вида заготовок пишется отдельная программа. Чтобы ее создать, требуется установить на компьютер специальное программное обеспечение. При наличии такого ПО и базовых навыков обращения с ним появляется возможность самостоятельного создания методик контроля.

Виды

Существует 2 разновидности программного управления:

Дискретное. Предназначено для выполнения базовых функций. Его используют для работы на станке с заготовками простой формы. Контурное. С его помощью происходит сложная обработка заготовок.

Такое ПУ широко применяют для работы токарного и фрезерного оборудования.

Процесс обработки зависит от технических характеристик отдельных приборов и возможностей оборудования. Эти данные изготовитель станка указывает в технической документации. Именно они определяют возможность выполнения заданных функций.

G-код для станка с ЧПУ

Постановка задач для всех систем ЧПУ происходит с использованием универсального языка программирования в виде управляющего программного кода, который называют G-код. Управляющая программа состоит из последовательного набора кадров, каждый из которых отвечает за один шаг в работе станка.

Готовые задания для обработки деталей представляют собой цепочку отдельных G-команд. Основные команды языка называют подготовительными, их ровно 100: от G00 до G99. Например, линейная интерполяция, функция G01, используется для включения режима движения рабочего инструмента параллельно оси. Для старта режима функционирования в дюймовой системе служит функция G20, а для перехода в миллиметры применяют код G21.

При помощи команд, преобразованных в G-код, происходит:

• линейное и круговое движение рабочих элементов станка с определенной скоростью (регулировка направления вращения, коррекция диаметра или радиуса движения инструмента);
• исполнение типичных последовательностей (стандартные отверстия и резьбы);
• настройка параметров: систем координат станка, плоскостей работы, числа оборотов рабочего инструмента, скорости подачи.

Далее мы подробно рассмотрим управляющие программы для станков с ЧПУ нескольких наиболее популярных разработчиков.

Программы от Vectric

Программное обеспечение от компании Vectric разработано для работы с оборудованием с ЧПУ. Комбинация мощности и простоты в обращении позволяет легко создавать и работать с графическим дизайном моделей, быстро создавать точные наборы команд и программы для управления ЧПУ-станком.

Следующие продукты от Vectric подходят для использования как опытными профессионалами, так и новичками:

Cut2D

ПО было разработано специально для быстрого и простого вычисления 2D-траекторий при вырезании, фрезеровке и гравировке. Наиболее подходит эта программа для фрезерного станка с ЧПУ. Независимо от того, нужна высокая продуктивность производства или индивидуальное выполнение декоративных элементов, программное обеспечение Cut2D включает в себя инструменты, необходимые для эффективного выполнения циклов работы.

Проекты, созданные в Cut2D, могут быть импортированы в несколько форматов файлов (EPS, AI, DXF, DWG, PDF, SKP и т.д.) из чертежа или CAD-пакета, такого как Corel Draw, AutoCAD, SketchUp и др. Здесь включена возможность добавления границ, масштабирования и конвертации изображений из форматов JPEG, TIF, PNG, BMP, PDF в векторный рисунок.

Изображения, редактирование которых займет несколько часов работы в других редакторах, можно импортировать, готовить и обрабатывать за считанные минуты при помощи Cut2D.

Cut3D

Быстрое и простое ПО для обработки 3D-моделей. Подойдет программа для токарного станка с ЧПУ и другого оборудования. Cut3D работает с моделями, разработанными при помощи графических редакторов AutoCAD, Rhino3D, 3D Studio или полученными в результате лазерного или сенсорного сканирования. ПО имеет простой в использовании интерфейс, который пошагово ведет пользователя к процессу загрузки модели, задания размеров, предварительному просмотру будущих результатов и сохранению кода ЧПУ для работы станка.

Слишком большие для обработки на станках 3D-модели, которые не соответствуют длине резака или толщине материала, могут быть «нарезаны» на отдельные составляющие.

VCarve

Представляет собой интуитивно понятное решение для обработки деталей, которое удачно применяется в качестве программы для станков с ЧПУ по дереву. Сюда включены инструменты для 2D-дизайна и расчета 2D- и 2.5D-траекторий движения шпинделя станка, возможность импорта и инструментальной обработки одной 3D-модели (STL, OBJ, SKP и т.д.). Отдельно поддерживается импорт нескольких 3D-моделей Vectric Clip Art (V3M) для создания расширенных 3D-сборок.

VCarve может использовать информацией, поступающую из других программ, импортировать 2D-проекты. ПО предоставляет полный набор инструментов для выполнения и редактирования чертежей. Диапазон возможностей включает все типичные операции, необходимые для 2D- и 2.5D-обработки. Предусмотрена возможность проектирования 2D- и 2.5D-траекторий инструментов на 3D-поверхности.

Панели инструментов содержат широкий набор функций для настройки параметров и обеспечения высокого уровня контроля над разными типами операций. Кроме того, есть возможность предварительно виртуально просмотреть все траектории движения инструментов, чтобы узнать, как будет выглядеть готовое изделие. Это способствует оптимизации реального рабочего процесса.

PhotoVCarve

Программа позволяет станкам с ЧПУ выполнять гравировку, которая ранее была под силу только дорогим лазерным системам. PhotoVCarve быстро «превращает» изображения и фотографии в набор команд для станков.

Фотографии или файлы, которые необходимо выгравировать, можно загрузить с цифровой фотокамеры, мобильного телефона, сканера или из интернета. PhotoVCarve поддерживает большинство форматов изображений: JPG, BMP, TIF, GIF, PNG и другие.

Aspire

ПО работает на той же платформе что и VCarve Pro. Оно имеет интуитивно понятный интерфейс, отличается удобством процесса дизайна и написания команд для ЧПУ-станков. Aspire имеет инструменты, которые позволяют превращать 2D-эскизы, фотографии, рисунки и цифровые иллюстрации в детальные 3D-рельефные модели, а затем вычислять процесс точной 3D-обработки формы.

ПО обладает уникальной системой 3D-моделирования и комплексным набором инструментов для дизайна и редактирования в 2D. В Aspire есть возможность импорта уже готовых 3D-моделей, а также создания 2D- и 3D-моделей с нуля.

Требования к ПК

Программные продукты Aspire, VCarve, Cut3D, PhotoVCarve и Cut2D функционируют практически на всех компьютерах и ноутбуках и не требуют дополнительного оборудования в виде мощных видеокарт.

Aspire и продукты VCarve Pro / Desktop, Cut2D Pro / Desktop выпускаются в 2 вариантах: 32-bit и 64-bit. Они работают с 32-битными и с 64-битными операционными системами.

Программы Cut3D и PhotoVCarve 32Bit и 64Bit. — 32-битные. Они работают как на 32-битных, так и на 64-битных операционных системах.

ПО от Vectric не поддерживает Windows 8RT, поскольку это неполное издание Windows.

Графический дисплей: 1024×768.

Минимальные требования для Cut2D:

1. Компьютер:
2. Процессор 2 ГГц, 2 Гб оперативной памяти, 250 Мб свободного пространства на жестком диске.
3. USB-накопитель для работы с USB Media Pack.
4. 2GB — дополнительное пространство на диске. Необходимо для сохранения пособий по использованию ПО и галереи моделей.
5. Операционная система: Microsoft Windows XP (SP3), Vista, Windows 7, 8 или 10.

Минимальные требования для VCarve и Aspire:

1. Компьютер:
2. Многоядерный процессор 2 ГГц, 4 Гб оперативной памяти, 300 Мб свободного пространства на жестком диске.
3. USB-накопитель для работы с USB Media Pack.
4. 7.7GB — дополнительное пространство на диске. Необходимо для сохранения пособий по использованию ПО и галереи моделей.
5. Операционная система: Windows XP (SP3), Vista, Windows 7, 8, 8.1 или 10.

Минимальные требования для PhotoVCarv и Cut3D:

1. Компьютер:
2. Процессор Pentium 4 1 ГГц, 512 Мб оперативной памяти, 60 Мб свободного пространства на жестком диске.
3. USB-накопитель для работы с USB Media Pack.
4. 7.7GB — дополнительное пространство на диске. Необходимо для сохранения пособий по использованию ПО и галереи моделей.
5. Операционная система: Windows XP (SP3), Vista, Windows 7, 8, 8.1 или 10.

Дополнительно: необходимо установить программу для чтения PDF-файлов (например, Adobe PDF Reader).

Программное обеспечение ArtCAM

Этот набор продуктов для моделирования и проектировки изделий, которые будут производиться на ЧПУ-станках, применяется для включения автоматической обработки. В пакет ArtCAM входят инструменты для моделирования изделий, которые дают возможность создавать сложные пространственные рельефы.

Отметим следующие особенности пакета ArtCAM:

• Возможность использования 3D-шаблонов для создания проектов изделий из простых элементов.
• Функция автоматического генерирования 3D-моделей из 2D-рисунков.
• Широкий набор инструментов для создания и редактирования растровых изображений и векторов, импорта моделей и создания сборок.
• Широкая база данных содержит множество стратегий обработки, позволяет подобрать оптимальный путь выполнения работы разной сложности.
• Возможность программирования осевой обработки и создания элементов выдавливания.
• При помощи функций для редактирования готовых объемных моделей можно создавать текстуры для шлифовальных станков.

Среди областей применения пакета ArtCAM:

• производство мебели,
• обувная промышленность,
• производство форм,
• создание изделий из пластика.

Требования к ПК

Минимальные требования для работы ArtCam:

• операционная система: Windows 64-бит;
• процессор: не ниже Intel Core і5;
• оперативная память: от 4 Гб;
• видеокарта: ОП не менее 1 Гб, должна поддерживать OpenGL 2.0;
• графический дисплей: 1920×1200.

ArtCAM — простое и доступное даже для пользователей с базовыми навыками программное обеспечение.

Программа SprutCAM

SprutCAM — это программное обеспечение от российского производителя. Оно служит для создания управляющего ПО, которые используется в процессе обработки деталей на станках ЧПУ и обрабатывающих центрах. Система имеет широкие возможности настройки на любые виды управляемых устройств, она совместима со станками, которые имеют различные кинематические схемы.

В состав SprutCAM входит максимально полный набор инструментов для эффективной работы в разных сферах производства. ПО обладает широким набором стратегий обработки, базовым набором постпроцессов, встроенным модулем симуляции обработки и богатой библиотекой, которая хранит кинематические схемы станков. Мастер дополнений позволяет проводить интеграцию с CAD-системами для прямого обмена данными.

В заключение

Тип оборудования и перечень необходимых для выполнения задач влияют на выбор программы для управления станком с ЧПУ. Разные виды ПО отличаются по своим функциональным возможностям и требованиям к ПК. Однако существуют и универсальные решения, которые совместимы со всеми видами устройств с ЧПУ и современными компьютерами. Помимо описанных выше продуктов, самые распространенные — LinuxCNC, Mach3 и 4, MeshCAM, SimplyCam, CutViewer, CadStd.

Обновлено: 18.12.2022

Рабочий режущий инструмент станков с ЧПУ — это фреза. Конструктивно она является вращающейся деталью с заточенными зубьями. Фрезы для станков с ЧПУ по дереву производят из разных сплавов и делят на категории. Их выбор зависит от характеристик обрабатываемой поверхности, типа работы и степени твердости древесины. Правильно выбрать подходящий инструмент для программных станков поможет наша статья, которая познакомит вас с типами фрез и их назначением.

Обновлено: 06.12.2022

Шаговое устройство — бесщеточный двигатель с несколькими обмотками, функционирующий по синхронному принципу. Принцип работы шагового двигателя заключается в поочередной активации обмоток, которые обеспечивают вращение / остановку ротора.

Обновлено: 06.12.2022

Современные сверлильные станки с ЧПУ используются на производствах, на которых в больших объемах осуществляется обработка деталей всевозможного назначения, например, на мебельных фабриках. Сегодня производители предлагают покупателям модели сверлильных станков с ЧПУ во всем функциональном многообразии.

Обновлено: 14.12.2022

Существует широкий ассортимент фрезерных ЧПУ-станков, которые предназначены для выполнения разного рода работ. Выбор фрезерного станка с ЧПУ профессионалы осуществляют, руководствуясь богатым опытом и профильными навыками.

Обновлено: 17.12.2022

Некоторые элементы мебели или столярные изделия соединяются между собой «на шип». Шипом называют выступ на конце одной из двух заготовок, который входит в паз, предусмотренный в другой.

Источник: www.multicut.ru

Программы для ЧПУ-станков: какими они бывают и для чего нужны

Главная ценность ЧПУ-станков заключается в программах, которыми они управляются. В этой статье будут рассмотрены наиболее популярные программы для разных видов ЧПУ-станков и описаны их преимущества.

• Что такое программное обеспечение для станков с ЧПУ и для чего нужно?
• Какие есть программы для написания управляющих программ для станков с ЧПУ?
• Лучшие платные управляющие программы для станков с ЧПУ

• Программы для управления фрезерного станка с ЧПУ по дереву с компьютера
• VCarve
• Софт для токарных станков с CNC по металлу
• ПО для плоской резки

• Программы для деревообрабатывающих станков с ЧПУ
• Программы для токарных станков с ЧПУ по металлу
• ПО для плоской резки

Что такое программное обеспечение для станков с ЧПУ и для чего нужно?

Производительность одного станка с числовым программным управлением сопоставима с производительностью в среднем пяти аналогичных устройств без ЧПУ. Точность обработки деталей становится беспрецедентно высокой, а от контролирующего станок оператора требуется лишь минимум усилий. Этих преимуществ удается достичь благодаря правильно подобранному и тщательно составленному программному обеспечению. Без него ЧПУ-станок не обладает практически никакой ценностью.

Как правило, программный пакет для станка содержит в себе CAD-программы и CAM-программы. Аббревиатура CAD расшифровывается как computer-aided design, что переводится с английского как «система автоматизированной разработки». Такие программы позволяют создавать трехмерные объекты, отталкиваясь от неких исходных величин, а потом, при необходимости, редактировать эти объекты.

Аббревиатура CAM расшифровывается как computer-aided manufacturing, что означает «система автоматизированного производства». Такие программы работают с объектами, заранее созданными в CAD. CAM-софт конвертирует написанные человеком цифровые объекты в команды формата G-code и направляет их станку. Термином G-code обозначаются управляющие команды для ЧПУ-станков.

Не все CAM-программы «общаются» со станком напрямую. Иногда для конвертации кода применяются дополнительные программы-процессоры.

В зависимости от поставленных задач программное управление станка бывает контурным либо дискретным. Контурное задействуют для токарных и фрезерных установок, оно предусматривает сложную обработку заготовок. Дискретного управления достаточно для наиболее базовых функций и работы с объектами простой формы.

Какие есть программы для написания управляющих программ для станков с ЧПУ?

В этом разделе и ниже в этой статье приводятся наиболее функциональные и востребованные программы. На самом деле разнообразие отраслевого софта намного шире — но не все разработки пользуются одинаковой популярностью на производстве.

Fusion 360

Этим комплексом пользуются для создания программ для 3D-принтеров, а также ЧПУ-станков с поддержкой максимум пяти осей. Чертежи объектов можно создавать непосредственно внутри программы, плюс предусмотрена опция импорта и экспорта AutoCAD-файлов. Эта программа совмещает в себе возможности CAD, CAM и CAE.

CAE расшифровывается как computer-aided engineering и переводится как «система автоматизированного проектирования и конструирования». В Fusion 360 содержится обширная библиотека готовых конструкторских решений, которые можно задействовать для разработки нового проекта. Тестирование объектов доступно уже на самых ранних стадиях работы над ними.

Одной из наиболее полезных функций Fusion 360 является генеративный дизайн: программа сама создает десятки моделей, сопоставляет их по значимым параметрам и отбирает те, что наилучшим образом соответствуют поставленной задаче.

MecSoft Corporation

Этот бренд специализируется на создании CAM-программ для среднего и малого бизнеса. В линейку его продукции входят такие хорошо известные профессионалам наименования, как AlibreCAM (ее интерфейс изображен на фото), VisualCAM для SOLIDWORKS, RhinoCAM, VisualCAD/CAM. Все они характеризуются высокой производительностью, простотой применения и доступной стоимостью. Они предлагают разнообразные решения для производства на заказ, выполняют быстрое прототипирование. Наибольшим спросом продукция MecSoft Corporation пользуется в образовательной, автомобилестроительной, деревообрабатывающей и аэрокосмической отраслях, а также для производства оснастки и инструментов.

Лучшие платные управляющие программы для станков с ЧПУ

Платные версии программного обеспечения существенно отличаются по своей стоимости и функционалу, поэтому при выборе лучше ориентироваться на те программы, что предлагают бесплатный 30-дневный период. По статистике, почти никому не удается с первого раза выбрать оптимальный продукт: в среднем каждый пользователь пробует 3 программы, прежде чем определится с выбором и купит наилучшую.

Практически любые распространенные программы сегодня можно найти на русском. В тех случаях, когда официальный производитель не предлагает русифицированной версии, в пользовательских сообществах можно найти инструкции, выполненные самими пользователями.

Программы для управления фрезерного станка с ЧПУ по дереву с компьютера

VCarve

Эта программа поддерживает файлы форматов SKP, OBJ, STL и прочих. В ней исключительно удобно выполнять чертежи с нуля и редактировать их. В VCarve можно импортировать несколько 3D-моделей Vectric Clip Art (V3M), чтобы провести расширенную 3D-сборку.

В ней предусмотрен инструментарий для дизайна в 2D, расчета траектории движений шпинделя в 2D и 2.5D, опции импорта и инструментальной обработки одной 3D-модели. Траектории инструментов в 2D и 2.5D можно проектировать на 3D-поверхность. Перед запуском объекта на производство предлагается в виртуальном пространстве изучить траектории движения всех инструментов — это дает исчерпывающее представление о том, каким получится готовый продукт. Для разных типов операций предлагаются обширные возможности настройки и контроля.

Vectric / Aspire

В этой программе предусмотрены инструменты для проектирования и расчета траекторий в 2D и 2.5D. Проектирование производится для операций профилирования, сверления, фрезеровки углублений, декоративного текстурирования. Инструментарий для дизайна в 3D позволит с нуля создавать объемные модели рельефа, а также подвергать их разнообразным стратегиям обработки в 3D. В программу можно импортировать файлы 2D и 3D из другого софта и редактировать их.

Софт для токарных станков с CNC по металлу

Простая и удобная программа Cut3D совместима с моделями, разработанными в графических редакторах 3D Studio, Rhino3D, AutoCAD, а также с объектами, полученными в ходе сенсорного либо лазерного сканирования. Интуитивно понятный интерфейс дает оператору пошаговую инструкцию к процессу загрузки, заданию габаритов, предварительному просмотру результатов и сохранению ЧПУ-кода.

Если 3D-модель чересчур велика для обработки на станке, программа допускает ее разделение на отдельные части, соответствующие толщине материала и длине резака.

ПО для плоской резки

Для этой задачи оптимальна программа ArtCAM. Она была выпущена в 2003 году, а с течением времени не просто не утратила популярности, но, наоборот, приобрела многочисленных новых приверженцев. ArtCAM допускает работу как в 2D, так и в 3D. Заранее подготовленные модели можно сохранять и интегрировать в сборку. Также предусмотрена возможность импорта моделей, созданных в других программах.

Выбирать и выделять рабочую область очень удобно с помощью инструмента «волшебная палочка».

Пользователи ценят ArtCAM за встроенную оптимизацию подач, а также возможность переместить, повернуть или скопировать траекторию движения. Также этот софт способствует сокращению времени обработки команд на оборудовании для работы с деревом и металлом.

В качестве альтернатив ArtCAM можно предложить Mach3, Vectric 2dcut, VSIO-2007. Из этого списка особенно выделяется Mach3, так как эта программа совместима с операционной системой Windows.

Лучшие бесплатные программы для ЧПУ

Бесплатный софт иногда ничем не уступает платному. Более того, многие производители платного софта предлагают бесплатные тестовые периоды, на протяжении которых вы сможете протестировать весь функционал программы, не потратив ни копейки. По истечении тестового периода можно приобрести полную платную версию софта.

DeskProto

Это CAM-программа с базовым функционалом, где можно выполнять векторную обработку AI, EPS или DXF. DeskProto успешно обрабатывает STL-геометрию и растровые изображения форматов TIF, GIF, JGP, PNG, BMP. Эта программа профилирует траектории, основываясь на векторных данных с высотой свободного перемещения и глубиной обработки.

Пользователь может устанавливать расстояния между траекториями и значения шагов вдоль траекторий. В программе удобно создавать трехмерные рельефы на основе растровых данных, а также масштабировать, зеркалировать и вращать CAD-модели. В DeskProto встроены опции определения и выбора резцов, регулирования скорости шпинделя и скорости подачи. К программе прилагается постпроцессор.

Бесплатная версия DeskProto разрешает создавать проекты с лимитированными параметрами — то есть с единственной операцией и единственной деталью. Однако ограничений по сложности файла или по габаритам нет, поэтому для большинства операторов это приемлемо.

Достойной альтернативой DeskProto станет Autodesk:

Программы для деревообрабатывающих станков с ЧПУ

Уже упоминавшаяся выше корпорация Mecsoft выпустила программу FreeMILL, которая распространяется бесплатно. Она является CAM-модулем по написанию G-code для фрезеровочных ЧПУ-станков. В ней можно создавать траекторию перемещения инструмента по набору параллельных плоскостей, выбирать между черновыми или чистовыми траекториями, резать или моделировать материал траекторий, писать G-code для конкретного станка.

У FreeMILL нет никаких лимитов на использование — ни по строкам кода, ни по количеству сохранений, ни по времени или числу попыток.

Программы для токарных станков с ЧПУ по металлу

Estlcam ценят в первую очередь за то, что она успешно функционирует на далеко не новых, маломощных компьютерах. Даже «антикварная» операционная система Windows XP не станет для нее помехой. Официально эта CAM-программа платная, однако в ее бесплатной версии тоже получается замечательно работать. С этим софтом легко разберутся даже новички, так как интерфейс у него предельно понятный.

Estlcam позволяет не только создавать и редактировать различные форматы файлов, но также и переносить в G-code данные 2.5 и 3D CAD. В этой программе можно переключаться из метрических измерений в английские и обратно.

В Estlcam предусмотрен ЧПУ-контроллер, запускающий станок непосредственно из этого софта. Для этого используются файлы .nc-формата, созданные в Estlcam либо импортированные туда. Управлять ЧПУ-станком можно с помощью клавиатуры, компьютерной мышки или PlayStation-контроллера.

В качестве дополнительной функции Estclam способен перепрограммировать Arduino, который применяется в качестве интерфейса к шаговому двигателю.

ПО для плоской резки

Самый бюджетный способ задать команды для плоской резки — это воспользоваться программой «Блокнот», которая по умолчанию имеется в каждом компьютере. Потом написанный в ней код конвертируется в машинный и отправляется станку. Правда, осуществить такую операцию смогут только специалисты с внушительным опытом.

• 29 августа 2020
• 16350

Источник: vektorus.ru

Программа для управления ЧПУ станком: составление и написание

Наличие пульта числового управления в оборудовании значительно ускоряет и упрощает производственный процесс металло- и деревообработки для оператора. Но от него требуется большей подготовки и понимания не только механики резки (фрезерования, точения), но и программной, компьютерной стороны вопроса. Сегодня в статье поговорим про написание управляющих программ для фрезерного станка с ЧПУ по дереву и металлу.

Общие сведения

В начале XX века все устройства для обработки заготовок были механическими. То есть, конечно, был электропривод, но за движением всех составляющих следил механик. Это довольно сложная и почетная деятельность, для ее освоения необходимо профильное образование, а также значительный навык и опыт. Но классические модели имеют ряд недостатков:

• Они недостаточно точны. Чтобы добиться высокого класса точности, требуется усердная, филигранная работа, а также безупречное состояние как самого оборудования, так и всех резцов – никаких вибраций, нечаянных движений.
• Большое количество ошибок, дефектных деталей из-за человеческого фактора. Малый опыт или низкая коммуникация (не зря у всех токарей есть разряды), усталость, простая невнимательность – и уже целая заготовка уходит в отходы. Это экономически невыгодно.
• Тяжелый физический труд. У каждой единицы оборудования должен стоять механик, который занимается множеством операций – от закрепления металла в тисках до управления резцом. Это постоянно напряженный труд, требующий внимания, силы и, еще раз повторим, опыта.
• Низкая производительность. Скорость металлообработки недостаточно высока, потому что все делается вручную.

Вместе с первым созданием программ для ЧПУ станков появилось осознание того, что такой же объем работы можно сделать быстрее, без ошибок, с минимальными затратами человеческого ресурса.

Впервые в СССР программно-управляемые системы были внедрены в годы Великой Отечественной войны, в тот же период появились первые проблемы – недостаточная компетентность технического персонала, малое знание основ программирования и несовершенство оборудования.

Исправить эту проблему стало возможно с появлением достаточно адаптированных под пользователя рабочих компьютерных сред. Объясним на примере, как это взаимосвязано.

Инженер хочет создать металлический узел. Выполнить вручную его очень непросто, практически невозможно, поэтому он сперва заходит в программное обеспечение. Здесь он выполняет две пересекающиеся операции:

• Сложные математические вычисления, которые направлены на проверку работоспособности узла.
• Черчение.

Затем специалист, полностью справившись с первой задачей, изменяет формат документа и заканчивает его в числовой пульт управления оборудованием.

Теперь его работа невелика – поставить заготовку, наблюдать за правильным исполнением процесса, а после – снять и проверить образец. А встроенная программа для фрезеровки на ЧПУ сама выберет подходящую скорость и угол резания, режим, а также наиболее эффективный алгоритм движения.

Итак, чтобы создать любую сложную трехмерную деталь из металла, дерева, иного материала, необходимо воспользоваться компьютерным софтом с возможностью 3D-графики. Затем изображение требуется перевести в g-код. Важно, чтобы программное обеспечение соответствовало операционной системе, то есть ОС «тянула» программу. Например, большинство профессиональных CAD некорректно работают на привычном Windows, зато пойдут на Linux. Удобство (в основном отсутствие задержек, что очень важно) также зависит и от самого персонального компьютера.

Предназначение

Сперва в нескольких преимуществах отметим то, зачем нужны сами такие станки:

• Они повышают эффективность и производительность всего предприятия в несколько раз.
• Снижают вероятность дефектного образца.
• Снимают большинство нагрузки с оператора, на нем остается более простая работа.
• Увеличивают точность обрабатываемой детали.

И для того, чтобы была возможна такая система, просто необходима программа. Основная задача создания специализированного ПО – дать возможность фрезеровщику (токарю) отвлекаться от процесса, снизить его ответственность за результат. Теперь он не обязан непрерывно следить за каждым движением резца, сверла. Таким образом, софт включает комплекс команд, которые все вместе поступают на оборудование и влияют на то, какой процесс выполняется.

Так, команды автоматизируют ряд действий:

• Выбор инструмента, его крепеж.
• Фиксация и центровка заготовки.
• Определение подходящего режима, скорости резания исходя из параметров материала и фрезы.
• Движение режущей кромки. Причем минимальное, оптимальное расстояние определяется в зависимости от координат, в которых «нулевой» точкой становится конечное положение резца. То есть, нет необходимости всегда перед очередным проходом возвращаться к начальному участку.

Для каждого нового элемента необходимо написать новый код (чертеж), для чего требуется специализированное программное обеспечение. Если оно есть, а также присутствует базовый навык общения с графическим редактором, можно легко создавать новые команды для оборудования.

Программное обеспечение для плоской резки

Двухмерное конструирование – более простая для резчика задача. Основной процесс, выполняемый на этом оборудовании – это раскрой материалов. От классической распиловки дерева или металла можно перейти к более сложным, фигурным рисункам. Особенно быстро и удобно это можно делать с помощью плазмореза.

Но, как и для других элементов, необходимо использовать программу управления для работы на станках с ЧПУ фрезером по дереву или металлу в плоскости. ArtCAM – подходящий софт для этой задачи. Сам проект был создан в 2003 году, с тех пор только набирает популярность. К преимуществам следует отнести:

• Возможность работать и в 3D, то есть для различных заготовок вам не нужно будет выбирать другое ПО.
• Сохранение подготовленных ранее моделей.
• Их интегрирование в сборку.
• Импорт во всех основных форматах, которые применяют в CAD, а также, конечно, подходящий для станков с ЧПУ.
• Опция «волшебная палочка» значительно облегчает выбор и выделение рабочей области.
• Сокращенное время обработки команд на деревообрабатывающем и металлообрабатывающем оборудовании.
• Возможность перемещения, поворота или копирования траектории движения.
• Встроенная оптимизация подач.
• Простой интерфейс и легкость обучения.

Кроме «Арткама», используют VISIO-2007 и Vectric 2dcut, Mach3. У последней преимущество в том, что ее можно использовать на привычной для всех ОС – Windows. А самые большие специалисты, которые уже чертят «с закрытыми глазами», вообще говорят, что можно сделать простенький раскрой в обычном встроенном «Блокноте», а потом перевести все это в командный код.

Программы для металлообрабатывающих и деревообрабатывающих станков с ЧПУ для 3D-моделей

Большинство современного софта имеет инструменты работы с объемными деталями. Создание трехмерных моделей также называют прототипированием, то есть подготовкой прототипа. Перечислим профессиональное ПО, которое используется специалистами:

• CADDS5;
• PowerShape;
• SolidEdge;
• T-Flex CAD;
• AutoCAD.

Практически везде в названии мелькает сочетание CAD, на русский язык аббревиатура переводится как САПР или система автоматизированного проектирования. Все вышеприведенные ПО объединены тем, что они обладают возможностью твердотельного проектирования, то есть такого, которое полностью имитирует работу с реальным образцом, будь то металл, дерево, пластик и другие. После моделирования можно сделать детальную визуализацию, а также тестовый запуск модели. И только после этого переходить к созданию на детали на оборудовании. Преимущества использования этого софта:

• Максимальная реалистичность – это полезно в моментах, когда нужно презентовать свой проект.
• Легко корректировать код, если были допущены ошибки или поменялись планы.
• Автоматическое формирование чертежей.
• Возможность использовать шаблоны.
• Затрачивается минимальное количество времени.

Специализированное ПО

Расскажем о составлении управляющей программы для токарного или фрезерного станка с ЧПУ на примере наиболее популярного программного обеспечения. Хотим отметить, что качество итогового результата зависит не только от того, насколько хороший софт выбран, но и, в большей степени, от самого металлообрабатывающего оборудования. Предлагаем заказывать станцию с числовым программным управлением от компании https://stanokcnc.ru/. Здесь представлен большой ассортимент возможностей и множество разновидностей, а также можно заказать создание аппаратов на заказ.

Mach3

Мы уже о ней упоминали, когда говорили о двухмерном моделировании. Но софт идеально подходит для проектирования 3D моделей. Он создавался не как CAD, а как специализированное ПО под задачи ЧПУ. Этим обусловлено то, насколько удобна программа для поставленных целей. Чтобы запустить ее на компьютер, там должна быть операционная система от «Майкрософт», что, к слову, является редким условием. ПК должен быть подсоединен к одному из станков:

• фрезеровочный;
• токарный;
• зуборезный;
• гравировочный.

К слову, можно использовать не только стационарный компьютер, но и ноутбук, что сильно облегчает задачу производителя. Несмотря на то что интерфейс англоязычный, есть инструкция, которая выполнена на русском.

NC Studio

Наиболее часто софт применяется в деревообрабатывающей промышленности. Управление происходит фрезерным станком по дереву. Часто с его помощью создается мебель. Перечислим основные преимущества системы:

• Простой для понимания интерфейс.
• Отличная графика.
• Виртуальная симуляция ПО.
• Прекрасно совмещается с основными САПР, поэтому файл можно «заливать» со сторонней среды проектирования.
• Идеально подходит для освоения новичками.
• Встроенная защита не позволяет несанкционированно изменить настройки.

EMC2

Основное достоинства софта – его бесплатное использование. Соответственно, функционал значительно ограничен. Но если нет потребности в промышленном производстве, а станок с ЧПУ находится в частных или малых коммерческих целях, то иногда достаточно бывает и этого ПО. Отметим, что оно устанавливается исключительно на LinuxCNC.

Возможности программ

Числовой пульт управления может быть установлен практически на любом оборудовании, которое производит механическую обработку материала. Это такие задачи, как точение, фрезерование, сверление, отрезка, нарезание витков, вытачка пазов и многое другое. При этом работать можно с металлом, деревом, фанерой, бумагой и картоном, стеклом или оргстеклом, другими синтетическими полимерами. Обычно программное обеспечение пишут при:

• серийном производстве, когда на аналогичный объем уйдет много времени в ручном исполнении;
• потребности высокой точности;
• особом, индивидуальном и очень сложном узле, который практически невозможно безошибочно выточить вручную.

Таким образом, применения оборудования настолько широко, что нет смысла перечислять отрасти. Практически в любом производстве, начиная от изготовления скрепок для бумаги, заканчивая строением космических кораблей, не обойтись без такого софта.

Процесс разработки программ для станков с ЧПУ

Перечислим поэтапно действия:

• Сбор данных о необходимом узле и его производственных задачах.
• Создание последовательно сперва эскиза, затем чертежа, 3D-модели.
• Получение комплекса команд.
• Коррекция кода и его эмуляция.
• Тестовый запуск и производство.

На этапе сбора информации узнается, что это за элемент, где и при каких условиях будет осуществляться его эксплуатация, размеры, характер поверхности, в том числе шероховатость, а также припуски, которые крайне важны для точения.

Разработка ЧПУ

Каждый отдельный станок имеет управляющие команды, они написаны в инструкции. Используя этот набор, необходимо закодировать весь макет под нужные имеющиеся опции. К ним могут быть отнесены следующие:

• Запуск и отключение.
• Выбор режущего инструмента.
• Перемещение резца по двум и более плоскостям.
• Определение режима и скорости резания.
• Дополнительные механизмы, например, очистка от стружек или подача смазочной жидкости.

Введение данной программы может быть осуществлено двумя способами:

1. На персональном компьютере с помощью специализированного программного обеспечения кодировка происходит автоматически, затем уже готовый набор команд в коде с помощью записывающего устройства переносится на оборудование.
2. На самом станке есть стойка от пульта числового управления. Там можно ввести нужные команды.

Учтите факторы

Следует помнить о том, что чем сложнее устройство, тем больше нюансов использования. Важно учитывать:

• Сколько одновременно может быть задействовано инструментов – количество параллельно выполняемых задач.
• Какая рабочая мощность используется.
• Скорость подачи. Если подобрать параметр выше рекомендуемого, это может привести к перегреву заготовки и режущей кромки, к дефектам и деформациям.

Отладка ПО

После каждого нового разработанного проекта необходимо его протестировать. Сперва на компьютере (поможет визуализация 3D макетов), затем на оборудовании при использовании ненужной заготовки. Если обнаружены проблемы, значит, имели место геометрические или технологические ошибки. Исправьте их и снова проведите тестовый запуск.

Видео

Мы рассказали, как сделать программу для станка ЧПУ. Узнаем больше из видеоматериала:

Источник: stanokcnc.ru