Станки с ЧПУ представляют собой электронно-механическое оборудование, которое создает в автономном или полуавтономном режиме сложные детали из заготовок. Эффективность работы такого оборудования полностью зависит от УП для ЧПУ. Управляющая программа представляет собой порядок действий с четкой последовательностью и уверенностью во временном интервале. В результате получается точная обработка деталей с минимальными погрешностями. Запрограммированный станок способен самостоятельно изготавливать серии однотипных изделий без присутствия человека.

Возможности программ

Высокоточное оборудование с ЧПУ массово используются в фрезерном, токарном, сверлильном и другом производстве для изготовления серийных деталей, на которые человеку понадобится большое количество времени.

Станки с ЧПУ нашли широкое применение в изготовлении сложных деталей. Благодаря такой программе можно создать деталь любой формы, отверстия любой формы. На оборудовании с электронным управлением производится вырезание барельефов, гербов и икон. Производство герба с помощью такой проги перестало быть трудоемким.

Процесс разработки

Разработка управляющих команд для ЧПУ требует специальных навыков и осуществляется в несколько этапов:

• Получение информации детали и процессе производства;
• На основании чертежей создание ;
• Создание комплекса команд;
• Эмуляция и корректировка кода;
• Испытание готового продукта, изготовление опытной детали.

Сбор информации – это самый первый этап создания УП. Он необходим не только для написания управляющих команд, но и для выбора инструмента и учета особенностей материала при создании. В первую очередь выясняется:

• Характер необходимой поверхности детали;
• Характеристика материала: плотность, температура плавления;
• Величина припуска;
• Необходимость проведения шлифовки, резанья и других операций.

Это позволит вычислить операции, необходимые для обработки, а также рабочие инструменты.

Следующим этапом является моделирование детали. Разработать программу для создания деталей средней и более сложности без моделирования невозможно. При создании стандартных изделий можно поискать готовые модели в интернете, но следует тщательно проверить их на соответствие.

Современные средства компьютерной графики сильно облегчают процесс моделирования. Создание управляющей программы в ArtCam, увидевшей свет в 2008 году, позволяет автоматически получить необходимую трехмерную модель из плоского рисунка. Арткам способен экспортировать растровые изображения распространенных форматов, после чего переводить их в трехмерные изображения или рельефы. Использование алгоритмов незаменимо при написании раздела ЧПУ с нанесением гравировки на деталь.

Но основе информации об изделии и модели вычисляется количество проходов инструмента и их траектория, после чего можно приступать непосредственно к разработке ПО для микроконтроллера.

Разработка ЧПУ

После сбора всей необходимой информации, подбора рабочего инструмента и расчета необходимого количества действий создается программа для ЧПУ станка. Информация об управляющих командах и процессе создания программного продукта для каждой конкретной модели находится в инструкции к оборудованию. Управляющие алгоритмы представляют собой набор команд, в числе которых:

• Технологические (включение/выключение, выбор инструмента);
• Геометрические (движение рабочих инструментов);
• Подготовительные (забор и подача деталей, задание режимов работы);
• Вспомогательные (включение и отключение дополнительных механизмов, очистка станка).

Программирование управляющей стойки осуществляется одним из двух способов:

• Через ПК с подключением флешки к контроллеру и записью готового кода;
• С помощью человеко-машинного интерфейса стойки ЧПУ.

Большинство современных производителей поставляют в комплекте со станком софт для написания управляющего кода. Благодаря этому можно составить управляющие воздействия на более удобном интерфейсе или переработать уже существующий программный код.

Учтите факторы

При написании программы для станков с ЧПУ учитывается ряд важнейших факторов:

Максимальное количество одновременно задействованного инструмента на станке, рабочий ход, мощность ЧПУ и максимальная скорость выполняемых станком операций. При выборе скоростного режима учитывается максимальный разогрев детали, ошибки в этой части могут вызвать деформацию изделия. К тому же следует учитывать наличие на станках с числовым программным управлением дополнительных механизмов. В противном случае при выполнении алгоритма может произойти сбой или наблюдаться ошибки в работе.

Подробные инструкции по созданию управляющих алгоритмов, их интеграции в систему числового программного управления, возможности оборудования и наличие дополнительных функциях подробно описываются в инструкциях к станкам. Внимательное прочтение инструкции и самостоятельное обучение на протяжение небольшого промежутка времени позволяет написать программу человеку, ранее не знакомому с управлением устройством.

Отладка программы, распространенные ошибки

После создания управляющей программы для станка с ЧПУ следует ее отладка. Этот процесс выполняется на компьютере или непосредственно на производстве с использованием опытной заготовки. Если программное обеспечение составлено не правильно, а результат будет далек от ожиданий, следует тщательно разобрать ошибки. Они делятся на 2 типа:

• геометрические;
• технологические.

Первые возникают, когда в программах существуют ошибки в расчетах размеров и плотности материала. Чтобы их исправить, необходимо заново произвести все измерения, но создавать программу заново скорее всего не придется. Технологические ошибки – это неправильно заданные параметры самого станка. Обычно они возникают из-за недостаточного опыта разработчика.

В этом случае необходимо тщательно осуществить проверку, лучше всего подойдет пошаговая эмуляция специальными программами на ПК.

После проверки и получения изделия необходимого качества станку можно приступать к автономной работе по выпуску больших партий сложных изделий.

Детали, обрабатываемые на станке с ЧПУ, можно рассматривать как геометрические объекты. Во время обработки вращающийся инструмент и заготовка перемещаются относительно друг друга по некоторой траектории. УП описывает движение определенной точки инструмента – его центра. Траекторию инструмента представляют состоящей из отдельных, переходящих друг в друга участков. Этими участками могут быть прямые линии, дуги окружностей, кривые второго или высших порядков. Точки пересечения этих участков называются опорными, или узловыми, точками. Как правило, в УП содержатся координаты именно опорных точек.

Попробуем написать небольшую программу для обработки паза, представленного на рис. 3.4. Зная координаты опорных точек, сделать это несложно. Мы не будем подробно рассматривать код всей УП, а обратим особое внимание на написание строк (кадров УП), непосредственно отвечающих за перемещение через опорные точки паза. Для обработки паза сначала нужно переместить фрезу в точку Т1 и опустить ее на соответствующую глубину. Далее необходимо переместить фрезу последовательно через все опорные точки и вывести инструмент вверх из материала заготовки. Найдем координаты всех опорных точек паза и для удобства поместим их в табл. 3.1.

Таблица 3.1. Координаты опорных точек паза

Подведем режущий инструмент к первой опорной точке:

Следующие два кадра заставляют инструмент опуститься на требуемую глубину в материал заготовки.

N60 G00 Z0.5
N70 G01 Z-l F25

Как только инструмент окажется на нужной глубине (1 мм), можно перемещать его через все опорные точки для обработки паза:

N80 G01 Х3 Y3
N90 G01 Х7 Y3
N100 G01 Х7 Y8

Теперь следует вывести инструмент из материала заготовки – поднять на небольшую высоту:

Соберем все кадры вместе, добавим несколько вспомогательных команд и получим окончательный вариант программы:

Здравствуйте дорогие читали. В данной теме мы будем рассматривать один из самых актуальных вопросов для станка с числовым программируемым управлением, а именно - как научиться написать программу новичку для станка с ЧПУ. Под словом новичёк подразумевается, человек не имеющий абсолютно ни каких знаний в этой сфере деятельности. Людей которые работают в этой сфере давно прошу не критиковать сильно данную статью, ведь она предназначена для людей имеющих минимальный уровень знаний.
1 Что такое станок с ЧПУ и для чего нужны программы?
Давайте начнем из далека. Если вы новичок в этой сфере, то вам необходимо будет знать, что такое станок с ЧПУ. Станок с ЧПУ - это станок с числовым программным управлением, который выполняет работу по запланированной, созданной вами программе.
В наше время существует огромное количество программ, которые могут помочь вам в разработке ваших проектов. Но еще нужны знания которые тоже являются стартовой отправной точкой. Из за проблем с программами или простое незнание их функций приводит к прогоранию маленьких собственных предприятий, или к увеличенным затратам на материалы для производства. Поэтому я попытаюсь вас объяснить стартовые азы, которые помогут вам в дальнейшем развитии.
2 ТОП-3 самых популярных программ для обучения и работы со станком с ЧПУ.
Для начала выведем самые популярные и полезные программы для работы со станком с числовым программируемым управлением.
Программа Mach3 занимает 3 место в нашем топе приложений. Данное приложение заняло 3 место не просто так.
Во-первых, данную программу можно найти бесплатно в интернете, при этом потратив немного своего времени и сил.
Во-вторых, данная программа, предназначенная для работы со станком с числовым программируемым управлением, имеет дополнительное руководство по пользованию, в котором прописаны все функции и особенности по пользованию программой.
В третьих, программа имеет простой и понятный интерфейс, который не вызовет зависания вашего мозга. Это ускоряет привыкание к программе, и уменьшает время на разработку проекта.
Вот они выгоды от программы Mach3. Но все таки программа предназначена для людей умеющих работать хотя бы с ручным или автоматическим станком, но не для абсолютных новичков. Кстати полное описание этой программы можно найти на нашем сайте.
Второе место занимает программа CNCez Pro.
Данная программа позволяет работать в симуляторе станка с числовым программируемым управлением, но также в ней можно составлять программы, непосредственно которые потом можно переносить в станок с ЧПУ. Так же как и Mach3,она имеет огромный набор функций и команд, но найти ее в бесплатном интернет ресурсе довольно-таки сложно и проблематично. На своем собственном опыте могу сказать вам, что вы потратите не одни день на ее поиски, но они этого стоят. Ведь при работе в данном симуляторе тратится только электроэнергия и нечего больше. Также к ней можно найти руководство пользователя, которое поможет вам освоиться. Вот, что представляет собой программа-симулятор CNCez Pro.
А теперь перейдем к кульминационной части нашей статьи и скажем какая программа занимает первое место в нашем топе. Первое место заняла программа под названием ArtCam.
Данное приложение непосредственно связано со станком с числовым программируемым управлением. В данное приложение встроено огромное количество различных инструментов и функций. Также в программу вшит пункт для создания три де моделей, а также другие интересные предметы. В программе присутствует написание программ для станка ЧПУ. Но у этой программы есть один минус. Найти эту программу в бесплатном источнике нереально, а стоимость программы довольно-таки велика. Но стоимость компенсируется различными возможностями данной программы для станка с числовым программируемым управлением. Присутствует также возможность выбора вашей подготовленности, что играет огромную роль в вашем стартовом обучении и поэтому она заняла первое место в топе программ пригодных для обучения работе со станком с числовым программируемым управлением.
3 Почему стоит пользоваться этими программами.
Пользоваться этими приложениями советуем вам всем, ведь данные программы прошли огонь и воду, а также разные тесты по профилактике. Приложения для работы со станком с числовым программируемым управлением постоянно развиваются и модернизируются, что прибавляет все новые и новые возможности. Когда я начинал работать со станком с числовым программируемым управлением предо мной возникла проблема написания программ для создания изделия. Но буквально за месяц я изучил стартовое руководство для Mach3 и научился разрабатывать свои собственные программы для выполнения изделий. Сейчас я уже наработал стартовую аудиторию покупателей и работаю на себя, но это все требует затрат времени, ресурсов, а самое главное - нужно постоянно совершенствоваться.
4 Результат статьи:
Дорогие читатели, в данной статье мы рассмотрели станок ЧПУ и разработку программ для создания разнообразных изделий. Конечно, работать с приложениями для станка с числовым программируемым управлением трудно и проблематично. Но любую проблему можно изучить и решить с помощью подручных материалов. Если возникает проблема с нехваткой знаний, то можно прочитать дополнительную литературу, а также изучить дополнительное руководство для различных программ. Чтобы достичь определенной цели, необходимо ставить перед собой задачи которых вы можете достичь. Для новичков в этой сфере могу дать только один совет - изучайте как можно больше дополнительной литературы. Она поможет вам в работе со станком с числовым программируемым управлением, а также сможете совершенствовать себя в практической части. Надеюсь вам помогут мои советы и вы добьётесь максимальных успехов в написание программ для станков с ЧПУ. Я желаю всем вам удачи, успехов и богатых заказчиков. Прощайте дорогие читатели.

Можно писать управляющие программы на компьютере в блокноте, особенно если с математикой хорошо и много свободного времени. Или можно сразу на станке, и пусть весь цех подождет, да и заготовку лишнюю не жалко. Есть еще третий способ написания – лучше еще не придумали.

Станок с ЧПУ обрабатывает заготовку по программе в G-кодах. G-код – это набор стандартных команд, которые поддерживают станки с ЧПУ. Эти команды содержат информацию, где и с какой скоростью двигать режущий инструмент, чтобы обработать деталь. Передвижение режущего инструмента называется траекторией. Траектория инструмента в управляющей программе состоит из отрезков. Эти отрезки могут быть прямыми линиями, дугами окружностей или кривыми. Точки пересечения таких отрезков называются опорными точками. В тексте управляющей программы выводятся координаты опорных точек.

Пример программы в G-кодах

Есть три метода программирования станков с ЧПУ:

1. Вручную.
2. На станке, на стойке с ЧПУ.
3. В CAM-системе.

Вручную

Для ручного программирования вычисляют координаты опорных точек и описывают последовательность перемещения от одной точки к другой. Так можно описать обработку простой геометрии, в основном для токарной обработки: втулки, кольца, гладкие ступенчатые валы.

Проблемы

Вот с какими проблемами сталкиваются, когда программу на станок пишут вручную:

- Долго . Чем больше строк кода в программе, тем выше трудоемкость изготовления детали, тем выше себестоимость этой детали. Если в программе получается больше 70 строк кода, то лучше выбрать другой способ программирования.

- Брак. Нужна лишняя заготовка на внедрение, чтобы отладить управляющую программу и проверить на зарезы или недорезы.

- Поломка оборудования или инструмента. Ошибки в тексте управляющей программы, помимо брака, также могут привести и к поломке шпинделя станка или инструмента.

У деталей, для которых программы пишут вручную, очень высокая себестоимость.

На стойке с ЧПУ

На стойке с ЧПУ программируют обработку детали в диалоговом режиме. Наладчик станка заполняет таблицу с условиями обработки. Указывает, какую геометрию обрабатывать, ширину и глубину резания, подходы и отходы, безопасную плоскость, режимы резания и другие параметры, которые для каждого вида обработки индивидуальны. На основе этих данных стойка с ЧПУ создает G-команды для траектории движения инструмента. Так можно программировать простые корпусные детали. Чтобы проверить программу, наладчик запускает режим симуляции на стойке с ЧПУ.

Проблемы

Вот с какими проблемами сталкиваются, когда программу пишут на стойке:

- Время. Станок не работает, пока наладчик пишет программу для обработки детали. Простой станка – это потерянные деньги. Если в программе получается больше 130 строк кода, то лучше выбрать другой способ программирования. Хотя на стойке с ЧПУ, конечно, написать программу быстрее, чем вручную.

- Брак. Стойка с ЧПУ не сравнивает результат обработки с 3D-моделью детали, поэтому симуляция на стойке с ЧПУ не показывает зарезы или положительный припуск. Для отладки программы нужно заложить лишнюю заготовку.

- Не подходит для сложнопрофильных деталей. На стойке с ЧПУ не запрограммировать обработку сложнопрофильных деталей. Иногда для конкретных деталей и типоразмеров производители стоек ЧПУ под заказ делают специальные операции.

Пока идет создание программы на стойке, станок не приносит деньги производству.

В SprutCAM

SprutCAM – это CAM-система. CAM – сокращение от Computer-Aided Manufacturing. Это переводят как «изготовление при помощи компьютера». В SprutCAM загружают 3D-модель детали или 2D-контур, затем выбирают последовательность изготовления детали. SprutCAM рассчитывает траекторию режущего инструмента и выводит ее в G-кодах для передачи на станок. Для вывода траектории в G-код используют постпроцессор. Постпроцессор переводит внутренние команды SprutCAM на команды G-кода для станка с ЧПУ. Это похоже
на перевод с иностранного языка.

Принцип работы в SprutCAM представлен в этом видео:

Преимущества

Вот какие плюсы при работе со SprutCAM:

- Быстро. Сокращает время на создание программ для станков с ЧПУ на 70 %.

- Внедрение без лишней заготовки. Программа проверяется до запуска на станке.

- Исключает брак. По отзывам наших пользователей, SprutCAM сокращает появление брака на 60 %.

- Контроль столкновений. SprutCAM контролирует соударения с деталью или рабочими узлами станка, врезания на ускоренной подаче.

- Обработка сложнопрофильных деталей. В SprutCAM для многоосевых операций используют 13 стратегий перемещения инструмента по поверхности детали и 9 стратегий управления осью инструмента. SprutCAM автоматически контролирует угол наклона и рассчитывает безопасную траекторию обработки, чтобы не было соударений державки или режущего инструмента с заготовкой.

Составление управляющей программы для своего станка с ЧПУ возможно в полнофункциональной версии SprutCAM . Ее нужно скачать и запустить. После установки необходимо будет пройти регистрацию. Сразу после регистрации SprutCAM начнет работать.

Для тех кто только начал пробовать, мы предоставляем 30 дневную полнофункциональную бесплатную версию программы!

SprutCAM – это 15 конфигураций, в том числе две спецверсии: SprutCAM Практик и SprutCAM Robot. Чтобы узнать, какая конфигурация подходит для вашего оборудования и сколько она стоит, звоните по телефону 8-800-302-96-90 или пишите на адрес info@сайт.