Приклад програми ПП з описом. Написання програм ЧПУ безкоштовне навчання для новачків. Програмування ISO

Верстати з ЧПУ є електронно-механічним обладнанням, яке створює в автономному або напівавтономному режимі складні деталі із заготовок. Ефективність роботи такого обладнання залежить від УП для ЧПУ. Керуюча програма є порядок дій з чіткою послідовністю і впевненістю в часовому інтервалі. В результаті виходить точна обробка деталей із мінімальними похибками. Запрограмований верстат здатний самостійно виготовляти серії однотипних виробів без людини.

Можливості програм

Високоточне обладнання з ЧПУ масово використовується у фрезерному, токарному, свердлильному та іншому виробництві для виготовлення серійних деталей, на які людині знадобиться багато часу.

Верстати з ЧПУ знайшли широке застосування у виготовленні складних деталей. Завдяки такій програмі можна створити деталь будь-якої форми, отвори будь-якої форми. На обладнанні з електронним управлінням проводиться вирізання барельєфів, гербів та ікон. Виробництво герба за допомогою такої проги перестало бути трудомістким.

Процес розробки

Розробка керуючих команд для ЧПУ потребує спеціальних навичок та здійснюється в кілька етапів:

• Отримання інформації деталі та процесу виробництва;
• На підставі креслень створення;
• створення комплексу команд;
• Емуляція та коригування коду;
• Випробовування готового продукту, виготовлення дослідної деталі.

Збір інформації – це перший етап створення УП. Він необхідний як написання керуючих команд, але й вибору інструменту й урахування особливостей матеріалу під час створення. Насамперед з'ясовується:

• характер необхідної поверхні деталі;
• Характеристика матеріалу: густина, температура плавлення;
• Розмір припуску;
• Необхідність проведення шліфування, різання та інших операцій.

Це дозволить обчислити операції, необхідні обробки, а також робочі інструменти.

Наступним етапом є моделювання деталі. Розробити програму для створення деталей середньої та більшої складності без моделювання неможливо. Під час створення стандартних виробів можна пошукати готові моделі в інтернеті, але слід ретельно перевірити їх на відповідність.

Сучасні засоби комп'ютерної графікисильно полегшують процес моделювання. Створення керуючої програми в ArtCam, що побачила світ у 2008 році, дозволяє автоматично отримати необхідну тривимірну модель із плоского малюнка. Арткам здатний експортувати растрові зображенняпоширених форматів, після чого переводити їх у тривимірні зображення чи рельєфи. Використання алгоритмів є незамінним при написанні розділу ЧПУ з нанесенням гравіювання на деталь.

Але на основі інформації про виріб та моделі обчислюється кількість проходів інструменту та їх траєкторія, після чого можна приступати безпосередньо до розробки ПЗ для мікроконтролера.

Розробка ЧПУ

Після збору всієї необхідної інформації, підбору робочого інструменту та розрахунку необхідної кількості дій створюється програма для ЧПУ верстата. Інформація про керуючі команди та процес створення програмного продуктудля кожного конкретної моделізнаходиться в інструкції до обладнання. Управляючі алгоритми є набір команд, серед яких:

• Технологічні (увімкнення/вимкнення, вибір інструменту);
• Геометричні (рух робочих інструментів);
• Підготовчі (забір та подача деталей, завдання режимів роботи);
• Допоміжні (увімкнення та вимкнення додаткових механізмів, очищення верстата).

Програмування керуючої стійки здійснюється одним із двох способів:

• Через ПК із підключенням флешки до контролера та записом готового коду;
• За допомогою людино-машинного інтерфейсу стійки ЧПУ.

Більшість сучасних виробників постачають у комплекті зі верстатом софт для написання коду, що управляє. Завдяки цьому можна скласти управляючі на більш зручному інтерфейсі або переробити вже існуючий програмний код.

Врахуйте фактори

При написанні програми для верстатів з ЧПУ враховується низка найважливіших факторів:

Максимальна кількість одночасно задіяного інструменту на верстаті, робочий хід, потужність ЧПУ та максимальна швидкістьвиконуваних верстатом операцій. При виборі швидкісного режиму враховується максимальне розігрів деталі, помилки в цій частині можуть спричинити деформацію виробу. До того ж слід враховувати наявність на верстатах із числовим програмним керуванням додаткових механізмів. В іншому випадку при виконанні алгоритму може статися збій або помилки в роботі.

Детальні інструкції щодо створення керуючих алгоритмів, їх інтеграції в систему числового програмного управління, можливості обладнання та наявність додаткових функціяхдокладно описуються в інструкціях до верстатів. Уважне прочитання інструкції та самостійне навчання протягом невеликого проміжку часу дозволяє написати програму людині, яка раніше не знайома з керуванням пристроєм.

Налагодження програми, поширені помилки

Після створення керуючої програми для верстата з ЧПУ слід її налагодження. Цей процес виконується на комп'ютері або безпосередньо на виробництві за допомогою досвідченої заготівлі. Якщо програмне забезпечення неправильне, а результат буде далекий від очікувань, слід ретельно розібрати помилки. Вони поділяються на 2 типи:

• геометричні;
• технологічні.

Перші виникають, коли у програмах існують помилки у розрахунках розмірів та щільності матеріалу. Щоб їх виправити, необхідно заново зробити всі виміри, але створювати програму знову швидше за все не доведеться. Технологічні помилки – це неправильно задані параметри верстата. Зазвичай вони виникають через недостатній досвід розробника.

В цьому випадку необхідно ретельно здійснити перевірку, найкраще підійде покрокова емуляція спеціальними програмами на ПК.

Після перевірки та отримання виробу необхідної якості верстата можна приступати до автономної роботищодо випуску великих партій складних виробів.

Можна писати керуючі програми на комп'ютері в блокноті, особливо, якщо з математикою добре і багато вільного часу. Або можна відразу на верстаті, і нехай весь цех зачекає, та й зайву заготовку не шкода. Є ще третій спосіб написання – краще ще не вигадали.

Верстат із ЧПУ обробляє заготівлю за програмою в G-кодах. G-код – це набір стандартних команд, які підтримують верстати з ЧПУ. Ці команди містять інформацію, де і з якою швидкістю рухати різальний інструмент, щоб обробити деталь. Пересування різального інструмента називається траєкторією. Траєкторія інструменту в програмі, що управляє, складається з відрізків. Ці відрізки можуть бути прямими лініями, дугами кіл або кривими. Точки перетину таких відрізків називаються опорними точками. У тексті програми, що управляє, виводяться координати опорних точок.

Приклад програми в G-кодах

Є три методи програмування верстатів з ЧПУ:

1. Вручну.
2. На верстаті, на стійці з ЧПУ.
3. У CAM-системі.

Вручну

Для ручного програмування обчислюють координати опорних точок та описують послідовність переміщення від однієї точки до іншої. Так можна описати обробку простої геометрії, в основному для токарної обробки: втулки, кільця, гладкі ступінчасті вали.

Проблеми

Ось із якими проблемами стикаються, коли програму на верстат пишуть вручну:

- Довго. Чим більше рядків коду в програмі, тим вища трудомісткість виготовлення деталі, тим вища собівартість цієї деталі. Якщо програмі виходить більше 70 рядків коду, то краще вибрати інший спосіб програмування.

- Шлюб.Потрібна зайва заготівля на використання, щоб налагодити керуючу програму і перевірити на зарізи або недорізи.

- Поломка обладнання чи інструменту.Помилки в тексті програми, що керує, крім шлюбу, також можуть призвести і до поломки шпинделя верстата або інструменту.

Деталі, для яких програми пишуть вручну, мають дуже високу собівартість.

На стійці з ЧПУ

На стійці з ЧПУ програмують обробку деталі у діалоговому режимі. Налагоджувач верстата заповнює таблицю з умовами обробки. Вказує, яку геометрію обробляти, ширину та глибину різання, підходи та відходи, безпечну площину, режими різання та інші параметри, які для кожного виду обробки індивідуальні. На основі цих даних стійка з ЧПУ створює G-команди для траєкторії руху інструменту. Так можна програмувати звичайні корпусні деталі. Щоб перевірити програму, наладчик запускає режим симуляції на стійці з ЧПУ.

Проблеми

Ось із якими проблемами стикаються, коли програму пишуть на стійці:

- Час.Верстат не працює, поки наладчик пише програму обробки деталі. Простий верстат – це втрачені гроші. Якщо в програмі виходить більше 130 рядків коду, краще вибрати інший спосіб програмування. Хоча на стійці з ЧПУ, звісно, ​​написати програму швидше, ніж вручну.

- Шлюб.Стійка з ЧПУ не порівнює результату обробки з 3D-моделлю деталі, тому симуляція на стійці з ЧПУ не показує зарізи або позитивний припуск. Для налагодження програми потрібно закласти зайву заготівлю.

- Не підходить для складнопрофільних деталей.На стійці з ЧПУ не запрограмувати обробку складнопрофільних деталей. Іноді для конкретних деталей та типорозмірів виробники стійок ЧПУ на замовлення роблять спеціальні операції.

Поки йде створення програми на стійці, верстат не дає грошей виробництву.

У SprutCAM

SprutCAM – це CAM-система. CAM – скорочення від Computer-Aided Manufacturing. Це перекладають як "виготовлення за допомогою комп'ютера". SprutCAM завантажують 3D-модель деталі або 2D-контур, потім вибирають послідовність виготовлення деталі. SprutCAM розраховує траєкторію ріжучого інструменту та виводить її в G-кодах для передачі на верстат. Для виведення траєкторії в G-код використовують постпроцесор. Постпроцесор переводить внутрішні команди SprutCAM на команди G-коду для верстата з ЧПУ. Це схоже
на переклад із іноземної мови.

Принцип роботи в SprutCAM представлений у цьому відео:

Переваги

Ось які плюси при роботі зі SprutCAM:

- Швидко.Скорочує час створення програм для верстатів з ЧПУ на 70 %.

- Використання без зайвої заготівлі.Програма перевіряється до запуску на верстаті.

- Виключає шлюб.За відгуками наших користувачів, SprutCAM скорочує появу шлюбу на 60%.

- Контроль зіткнень. SprutCAM контролює зіткнення з деталлю або робочими вузлами верстата, врізання на прискореній подачі.

- Обробка складнопрофільних деталей.У SprutCAM для багатоосьових операцій використовують 13 стратегій переміщення інструменту поверхнею деталі і 9 стратегій управління віссю інструменту. SprutCAM автоматично контролює кут нахилу та розраховує безпечну траєкторію обробки, щоб не було зіткнень державки або ріжучого інструменту із заготівлею.

Складання керуючої програми для свого верстата з ЧПУ можливе у повнофункціональній версії SprutCAM. Її потрібно завантажити та запустити. Після встановлення потрібно буде пройти реєстрацію. Відразу після реєстрації SprutCAM почне працювати.

Для тих хто тільки почав пробувати, ми надаємо 30-денну повнофункціональну безкоштовну версію програми!

SprutCAM – це 15 конфігурацій, у тому числі дві спецверсії: SprutCAM Практик та SprutCAM Robot. Щоб дізнатися, яка конфігурація підходить для вашого обладнання та скільки вона коштує, телефонуйте за номером 8-800-302-96-90 або пишіть на адресу info@сайт.

На виробництві, де працюють різні верстати з числовим програмним управлінням, використовується безліч різного програмного забезпечення, але в більшості випадків весь софт керує використовує один і той же керуючий код. Програмне забезпеченнядля аматорських верстатів, також базується на аналогічному коді. У побуті його називають « G-код». У даному матеріалі представлена Загальна інформаціяза G-кодом (G-code).

G-code це умовна назва мови для програмування пристроїв з ЧПУ (CNC) (Числове програмне управління). Було створено компанією Electronic Industries Alliance на початку 1960-х. Фінальна доробка була схвалена в лютому 1980 року як RS274D стандарт. Комітет ISO затвердив G-code, як стандарт ISO 6983-1:1982, Держкомітет стандартів СРСР - як ГОСТ 20999-83. У радянській технічній літературі G-code позначається як код ІСО-7 біт.

Виробники систем управління використовують G-code як базове підмножина мови програмування, розширюючи його на власний розсуд.

Програма, написана за допомогою G-code, має жорстку структуру. Усі команди управління об'єднуються у кадри - групи, які з однієї чи більше команд. Кадр завершується символом перекладу рядка (ПС/LF) і має номер, крім першого кадру програми. Перший кадр містить лише один символ "%". Завершується програма командою M02 чи M30.

Основні (у стандарті називаються підготовчими) команди мови починаються з літери G:

• переміщення робочих органів обладнання із заданою швидкістю (лінійне та кругове;
• виконання типових послідовностей (таких, як обробка отворів та різьблень);
• керування параметрами інструмента, системами координат, та робочих площин.

Зведена таблиця кодів:

Таблиця основних команд:

Таблиця технологічних кодів:

Технологічні команди мови починаються з літери М. Включають такі дії, як:

• Змінити інструмент
• Увімкнути/вимкнути шпиндель
• Увімкнути/вимкнути охолодження
• Викликати/закінчити підпрограму

Допоміжні (технологічні) команди:

Параметри команд задаються літерами латинського алфавіту:

Для того щоб обробити деталь на верстаті з ЧПУ, потрібно скласти програму, яка є групою команд, які виражаються в цифрових параметрах, задається план роботи.

Розробка плану дій машин з ЧПУ починається з побудови координатних променів, на яких за допомогою числового коду розподіляються точки, за ними проводитиметься дія робочих елементів. для фрезерного верстата займається інженер-програміст.

Система координат

Складання програми для токарної та фрезерної машини потребує певних знань. Для верстатів з цифровим управлінням програму потрібно складати на декартовій координатній системі, яка включає три промені, що виходять з одного центру і розташовані в просторі перпендикулярно один одному. Напрямок координатних осей задає програму руху ріжучого елемента. Осі X, Y, Z розподіляють у просторі згідно з певними правилами:

• Z - поєднується з віссю руху шпинделя, вона прямує від кріпильного елемента оброблюваної деталі до ріжучого елементу, вона прямує як вертикально, так і горизонтально;
• вісь Х являє собою горизонтальний промінь, при горизонтальному положенні осі Z, вісь Х пролягає вправо від лівого краю передньої частини верстата, де розташовується пульт, якщо вона лежить вертикально, то Х прямує вправо щодо токарного верстата, його передньої площини, якщо повернутися до неї особою;
• щоб визначити положення осі Y, вісь Х повертають на 90 градусів щодо осі Z.

Точка перетину променів є початком відліку. Щоб на координатній системі задати точку, слід зазначити її числове вираження кожному промені.

Робочий процес

У ході фрезерування доводиться оперувати відразу кількома системами координат, передбачається наявність кількох центрів. Керуюча програма для верстатів – це складна система, її написання – відповідальний процес. Робочий процес визначається такими точками:

• нульова точка (М), вона задається виробником і не підлягає зміні;
• нульова точка (R), її координати постійні, в момент включення машини інструмент повинен розташовуватися в початковій точці;
• нульова точка закріплюючого елемента інструменту (N) також незмінна, її задає виробник, в момент налагодження машини, верхня частина ріжучого елемента, зафіксованого в тримачі, заміряється і виставляється в нульовій точці;
• нульова відмітка заготовки (W) на верстаті має вільне розташування, воно залежить від того, який вид обробки буде вироблений, W може змінюватися, якщо деталь потрібно буде обробити з обох сторін;
• точка заміни (Т), у цій точці проводиться заміна інструментів, параметри задає програміст, якщо пристрій зміни інструменту має вигляд револьверної головки, також вона може бути постійною, якщо фрезерний верстат оснащений системою автоматичної зміни інструменту.

Центр координатної системи є початковим пунктом. Сучасні токарні та фрезерні обробні системи спеціальній програмі. Програмне забезпечення створюється програмістами-інженерами, за її складанні слід врахувати специфіку майбутньої роботи.

Приклад програми

Ознайомлення з програмами для роботи зі верстатами дозволити зрозуміти процес точення, навчитися обробці деталей на фрезерних машинах. Як приклад можна використовувати фрагмент програми для верстатів з ЧПУ, яка складена для обробки деталі, що встановлюється на верстат. Потрібно на токарних верстатах отримати деталь з радіусом 50 і уступом - 20 мм. У лівій колонці вказівка ​​програмного коду, а правої його розшифровка. Обробка деталі проводиться згідно з наступним прикладом:

• N20 S1500 M03 – шпиндель, що працює зі швидкістю 1 500 оборотів за хвилину, рух за годинниковою стрілкою;
• N25 G00 X0 ZO – початок роботи;
• N30 X20 – відхід різального інструменту за заданими параметрами;
• N40 G02 X60 Z – 40/50 F0,5 – рух різця за вказаними у програмі координатами;
• N50 G00 Z0 X0 – переміщення у вихідне положення;
• M05 – вимикання шпинделя;
• М30 – стоп програма.

Перед початком роботи проводиться підготовка: різець фіксують у початковій точці заготівельного елемента, потім потрібно обнулити параметри. Приклади програм дозволяють зрозуміти, як працює система, як вони керують машиною.

Ознайомлення з прикладами керуючих програм допоможе програмісту-початківцю пізнати ази управління верстатом.

Токарний та фрезерний верстати з софт управлінням є програмою, яка характеризується технологічною гнучкістю. Ця властивість дозволяє після закінчення обробки однієї деталі миттєво перейти до обробки наступного виробу. Щоб верстат почав точення, програмісти повинні написати програму, де інформація закодована у числовому вигляді. На прикладі програми для токарного верстата з ЧПУ можна простежити, як працює система. Керуючі програми впливають на якість роботи, до їхнього складання варто підходити з усією відповідальністю. Сучасна токарна та фрезерна машина функціонує лише на основі програм. Лідером автоматизованого обладнання є.