Языки программирования для систем чпу + видео обзор

Содержание
  1. Языки программирования для станков с ЧПУ.
  2. Языки программирования и управление систем ЧПУ
  3. Описание G и M кодов для программирования ЧПУ (CNC) станков
  4. Сводная таблица кодов:
  5. Таблица основных команд:
  6. Таблица технологических кодов:
  7. Суть программирования для станков с ЧПУ
  8. Способы программирования
  9. Порядок написания программ
  10. Рациональное программирование
  11. Программирование станков с ЧПУ: как написать программу
  12. Введение
  13. 1. Программирование станка с ЧПУ: общие сведения
  14. 2. Типы станков с ЧПУ
  15. 2.1. Сверлильный станок с ЧПУ
  16. 2.4.Фрезерное оборудование с ЧПУ
  17. 2.3.Токарное оборудование с ЧПУ
  18. 2.4. Модели станков с ЧПУ
  19. 3. Как составлять программы для станков с ЧПУ
  20. 3.1. Модели САПР
  21. 3.2. Конвертация файлов САПР
  22. 3.3. Подготовка станка с ЧПУ
  23. 3.4. Выполнение операции обработки
  24. 4. Типы операций
  25. 4.1. Сверление на станках с ЧПУ
  26. 4.2. Фрезерный станок с ЧПУ
  27. 4.3. Токарный станок с ЧПУ
  28. 5.Типы программного обеспечения для станков с ЧПУ
  29. 6. Написание программ для станков с ЧПУ
  30. 6.1. G-код
  31. 6.1.1. Блоки G-кода
  32. 6.1.2. Программы G-кода
  33. 6.1.3. Модальные и адресные коды
  34. 6.1.4. Самые распространенные G-кода
  35. 6.2. M-коды
  36. 7. Как написать программу для станков с ЧПУ
  37. Рекомендуемое оборудование
  38. Лазерный станок LF1325L (лазер RAYCUS)
  39. Гравировальный станок GCC LaserPro Spirit SL 25
  40. Сверлильный станок Optimum DR5
  41. 3D принтер по металлу МЛ6-1-25
  42. Токарный станок с ЧПУ Steepline 1SL01
  43. Фрезерный станок Роутер 7846
  44. Фрезерный станок с ЧПУ Clever B540
  45. Фрезерный станок Roland MODELA MDX-50
  46. Токарный станок с копиром LTT MCF3015
  47. 3D-фрезер Advercut K6090T
  48. Заключение
  49. Видео

Языки программирования для станков с ЧПУ.

Разработано более 200 языков программирования для станков с ЧПУ, однако до сих пор не существует языка, который в полной мере удовлетворял бы всем требованиям.

степенью специализации (универсальные и специальные для отдельных видов станков или типов деталей);

степенью автоматизации технологических решений (не автоматизирующие технологию, частично и полностью автоматизирующие).

Некоторые из языков программирования даны в табл. 32.

Таблица 32 Сравнительная характеристика систем автоматического программирования

Тип программируемой обработки

разбивка припуска на основе

разбивка припуска на основе технологических данных

формирование последовательности переходов

большая (без разделения времени)

большая (с разделением времени)

В каждом языке различают:

Алфавитом называют множество символов, которые используют для обозначения сообщений. Обычно он содержит цифры от 0 до 9, буквы латинского или русского алфавита и другие знаки (плюс, минус, скобки, точка, запятая и т. д.).

Синтаксис излагает правила, по которым из символов алфавита можно формировать языковые конструкции (слова), какие сочетания символов допустимы, какие нет.

Семантика определяет смысловое содержание слов. Каждую конструкцию языка нужно толковать однозначно и определенно.

В ПО Уралмаш для подготовки управляющих программ используют язык ELAN-25.

Опишем его более подробно.

Основу любого языка программирования составляют способы определения геометрических элементов:

ELAN-25 содержит 8 вариантов определения точки (на рис. 55):

Рис. 55. Способы определения точки в языке программирования ELAN-25
Языки программирования для систем чпу Языки программирования для систем чпу Языки программирования для систем чпу Языки программирования для систем чпу Языки программирования для систем чпу Языки программирования для систем чпу Языки программирования для систем чпуЯзыки программирования для систем чпу

Язык устанавливает определенную форму записи при определении точки:

1-Р6, Туpe1, /Р5, 30, 15

8-P13, Туре8,/P12, 15, 35.

Во всех случаях запись содержит:

перечень ранее определенных элементов.

В случае неоднозначности в конце указывается модификация:

Рис. 56. Способы определения линий в ELAN-25

Языки программирования для систем чпуЯзыки программирования для систем чпуЯзыки программирования для систем чпуЯзыки программирования для систем чпуЯзыки программирования для систем чпуЯзыки программирования для систем чпуЯзыки программирования для систем чпуЯзыки программирования для систем чпуЯзыки программирования для систем чпуЯзыки программирования для систем чпуЯзыки программирования для систем чпу

Язык содержит 11 вариантов определения линии (рис. 56):

Покажем, как записываются элементы различных вариантов, представленных на рис. 56:

7-L1, Type7,/C1, /C2, R1, R

При определении модификатора по варианту 5 оператор из точки Р10 смотрит в сторону центра круга.

Касательная проходит либо слева от него (L), либо справа (R).

При определении двух модификаторов по варианту 7 оператор из центра первого круга смотрит в сторону второго.

Рис. 57. Варианты определения окружности в ELAN-25

Языки программирования для систем чпуЯзыки программирования для систем чпуЯзыки программирования для систем чпу
Языки программирования для систем чпуЯзыки программирования для систем чпуЯзыки программирования для систем чпуЯзыки программирования для систем чпуЯзыки программирования для систем чпу
Языки программирования для систем чпу
Языки программирования для систем чпу

Язык содержит 10 вариантов определения окружности (рис. 57)

Различные варианты определения окружности записываются (рис. 57):

Рис. 58. Виды сопряжения различных элементов

Языки программирования для систем чпуЯзыки программирования для систем чпуЯзыки программирования для систем чпуЯзыки программирования для систем чпу

Рис. 59. Системы команд в ELAN-25

Языки программирования для систем чпуЯзыки программирования для систем чпуЯзыки программирования для систем чпуЯзыки программирования для систем чпу

При помощи команды CON задается обработка по контуру (рис. 59,а).

В конце помещается команда END (конец контура).

Кроме того, система программирования позволяет:

1. Осуществлять перемещение инструмента в любую ранее определенную точку при помощи команды GOTO (рис. 59, б).

2. Осуществлять перемещение инструмента из текущего положения с заданными приращениями по осям Z и X, при помощи команды GDLTA, Z, X. Так, для прорезки канавки прорезным резцом система команд показана на рис. 59, в.

Для этого используются две команды:

4. Осуществлять симметричные перемещения относительно ранее определенной линии при помощи команды SYMI и т. д.

Удаление припуска с поверхности заготовки осуществляется при помощи стандартных циклов:

Цикл продольной обточки включает в себя последовательность проходов продольной обточки между четырьмя ранее определенными точками, которые вводятся в определенном порядке (рис. 60).

Рис. 60. Обозначение цикла черновой обработки в ELAN-25

Языки программирования для систем чпу

Языки программирования для систем чпу

Языки программирования для систем чпу

При этом осуществляется:

Точно так же задается цикл подрезки.

Имеются стандартный цикл

При программировании сначала для каждого инструмента составляется подпрограмма, которая может содержать обработку по контуру, от точки к точке и стандартные циклы. Программа обработки составляется из отдельных подпрограмм, которые следуют в порядке обработки изделия.

Каждая подпрограмма может содержать определенное число переменных (номер инструмента, режим резания, номер корректора, характер охлаждения и др.). В этом случае сама подпрограмма остается постоянной, а переменным присваивают определенные числовые значения.

Источник

Языки программирования и управление систем ЧПУ

Языки программирования для систем чпу Языки программирования для систем чпу Языки программирования для систем чпу Языки программирования для систем чпу

Языки программирования для систем чпу

Языки программирования для систем чпу

В системах ЧПУ используются три языка:

Язык задач пульта оператора и язык дисплея (человеко-машинный интерфейс) должны обеспечить запуск и останов системы, выбор режима работы, оперативное управление, отображение состояния процесса. Все клавиши должны иметь прямую или условную пометку, а также индикацию включения.

Язык заданий – это символы и построенные из них фразы, используемые для автоматического управления по программе. Символы имеют определенное значение (ГОСТ 20999-83), программа должна иметь название, а также содержать обозначение начала и конца. Структурно она делится на главы (:) и кадры (N).

Функции ЧПУ разделяются на стандартные, технологические, геометрические и знаков. Символы, буквы и цифры, которые образуют конкретную функцию, называются терминалами языка. Все терминалы делятся на шесть классов:

1. Стандартные функции (SF): G, M.

6. Функция параметра (PARAM) R, что используется для упрощения вычислений при программировании.

Отдельные фразы входного языка представляют собой команды управления. Однако их набор может быть противоречивым, неверным или неполным. С этой целью проводится синтаксический и семантический анализ.

Правила написания слов и предложений определяются грамматикой входного языка. В цифровых системах управления применяются автоматная и контекстно-свободная грамматика. Автоматная грамматика предусматривает жесткие правила написания программы. В контекстно-свободной грамматике допустима некоторая свобода в последовательности слов или их размерности. Например, функция подачи F может не содержать незначимых цифр и запятая может стоять на любом месте, например, F0,25; F1250; F1,2 и т.д.

Правила грамматики удобно представлять в виде синтаксических диаграмм, примеры которых приведены на рисунке 2.6.

Синтаксические диаграммы имеют вход (левая вертикаль) и выход (правая вертикаль). Между ними располагаются допустимые цепочки терминалов (в кружках) и состояний (в прямоугольниках). Синтаксические диаграммы показывают варианты представления функций. Например, в функции «Подача» должны быть терминал F, терминал запятая (Языки программирования для систем чпу) и одна, две или три цифры. Для выхода из процесса анализа необходима также команда SIMBLE.

Языки программирования для систем чпу

Переходы в новые состояния должны отличаться терминалами. Так, например, из состояния анализа терминала F есть два выхода: на ввод цифры или на ввод запятой.

Представим синтаксис слова «Подача» графом (рис. 2.7).

Языки программирования для систем чпу

От графа перейдем к составлению правил автоматной грамматики, которые записываются в виде:

Языки программирования для систем чпу,

где Языки программирования для систем чпу– корень правила, нетерминал, который обозначает текущее состояние автомата;Языки программирования для систем чпу– терминал, один; Языки программирования для систем чпу– нетерминал, состояние, в которое переходит автомат; Языки программирования для систем чпу– сигнал <zi>, который генерируется автоматом в новом состоянии (не обязателен).

Для графа на рисунке 2.7 правила автоматной грамматики принимают следующий вид:

Языки программирования для систем чпу

Составленные правила позволяют разработать программу автомата.

Сигналу z можно назначить различные значения, например, z=1 – ДОПУСТИТЬ; z=0 – ОТВЕРГНУТЬ.

Алгоритм управления приведен в управляющей таблице (табл. 2.1).

Языки программирования для систем чпу

Правильность составления таблицы оценивается следующим образом:

1) количество правил равняется количеству заполненных клеток таблицы;

2) незаполненные клетки отвечают операции «ОТВЕРГНУТЬ»;

Источник

Описание G и M кодов для программирования ЧПУ (CNC) станков

На производстве, где работают различные станки с числовым программным управлением, используется множество различного программного обеспечения, но в большинстве случаев весь управляющий софт использует один и тот же управляющий код. Программное обеспечение для любительских станков, так же базируется на аналогичном коде. В обиходе его называют «G-код». В данном материале представлена общая информация по G-коду (G-code).

G-code это условное именование языка для программирования устройств с ЧПУ (CNC) (Числовое программное управление). Был создан компанией Electronic Industries Alliance в начале 1960-х. Финальная доработка была одобрена в феврале 1980-о года как RS274D стандарт. Комитет ИСО утвердил G-code, как стандарт ISO 6983-1:1982, Госкомитет по стандартам СССР — как ГОСТ 20999-83. В советской технической литературе G-code обозначается, как код ИСО-7 бит.

Производители систем управления используют G-code в качестве базового подмножества языка программирования, расширяя его по своему усмотрению.

Программа, написанная с использованием G-code, имеет жесткую структуру. Все команды управления объединяются в кадры — группы, состоящие из одной или более команд. Кадр завершается символом перевода строки (ПС/LF) и имеет номер, за исключеним первого кадра программы. Первый кадр содержит только один символ» %». Завершается программа командой M02 или M30.

Основные (в стандарте называются подготовительными) команды языка начинаются с буквы G:

Сводная таблица кодов:

ХарактеристикаСистема автоматического программирования
Языки программирования для систем чпуЯзыки программирования для систем чпуЯзыки программирования для систем чпуЯзыки программирования для систем чпуЯзыки программирования для систем чпуЯзыки программирования для систем чпуЯзыки программирования для систем чпуЯзыки программирования для систем чпуЯзыки программирования для систем чпуЯзыки программирования для систем чпуЯзыки программирования для систем чпуЯзыки программирования для систем чпуЯзыки программирования для систем чпуЯзыки программирования для систем чпуЯзыки программирования для систем чпуЯзыки программирования для систем чпуЯзыки программирования для систем чпу
Подготовительные (основные) команды / КодыОписание
G00-G04Позиционирование инструмента
G17-G19Переключение рабочих плоскостей (XY, XZ, YZ)
G20-G21Не стандаризовано
G40-G44Компенсация размера различных частей инструмента (длина, диаметр)
G53-G59Переключение систем координат
G80-G84Циклы сверления, нарезания резьбы
G90-G92Переключение систем координат (абсолютная, относительная)

Таблица основных команд:

Таблица технологических кодов:

Технологические команды языка начинаются с буквы М. Включают такие действия, как:

Источник

Суть программирования для станков с ЧПУ

Программирование станков с ЧПУ на современном этапе развития машиностроения и электроники. Плюсы работы в САМ системах, ход написания программ, вопросы оптимизации.

Прогресс микроэлектроники параллельно с повышением требований к качеству обработки, гибкости перенастройки производства вытесняют станки с ручным управлением в сферу ремонта, малого бизнеса и хобби. Программирование станков с ЧПУ – важнейшая часть технологического обеспечения на современных предприятиях.

Программирование заключается в задании взаимосвязанной последовательности команд, представляющих закодированный алгоритм движения рабочих органов, режущего инструмента и заготовки. Наиболее распространенным международным стандартизированным буквенно-цифровым кодом остается ISO 7 bit. Передовые СЧПУ поддерживают как стандартный код, так и фирменные диалоговые языки.

Способы программирования

Процесс программирования можно выполнять:

Языки программирования для систем чпу

Первый способ может применяться для программирования простых токарных работ, обработки групп отверстий, фрезерования по двум координатам без обработки профильных кривых. Затраты времени велики, ошибки выявляются на станке.

Программирование с пульта позволяет выполнять всё вышеперечисленное, а при диалоговом языке ввода и более сложные переходы 2,5 и 3-х координатной обработки. Оптимальный вариант для корректировки существующих или создания программ групповой обработки по «шаблону».

Работа в CAM системах, например: MasterCAM, SprutCam, ADEM предполагает получение эскиза, модели из CAD, диалоговый выбор станка, пределов перемещений, приспособлений, инструментов (РИ), режимов, переходов и стратегии обработки, задания корректоров. На основании указанного постпроцессор преобразует траекторию движения РИ в управляющую программу (УП). Виртуальную отработку можно просмотреть на мониторе, исключая явные ошибки (зарезы, неснятый припуск, соударения с оснасткой), оптимизируя траекторию.

Порядок написания программ

Написание программ ЧПУ состоит из последовательности действия, одинаковых для любого способа, выполняемых технологом или автоматически. На подготовительном этапе выполняют:

Языки программирования для систем чпу

На основном этапе рассчитывается траектория движения центра инструмента, управляющая программа описывает рабочие и холостые перемещения этой точки. При ручном способе технолог рассчитывает координаты всех опорных точек обрабатываемого контура, в которых изменяется направление обхода. Перемещение РИ описывает последовательность кадров, содержащих подготовительную функцию G, устанавливающую вид движения и размерные слова (Х,Y, Z, A, B, C, прочие), задающие перемещения по координатам.

В САМ расчет траектории и формирование программы происходит автоматически.

Далее добавляют вспомогательные функции М, определяющие: остановы, пуски, окончание фрагментов или всей УП. Посредством функций D, H, DR вводят значение корректоров на диаметр, длину, радиус скругления РИ.

Языки программирования для систем чпу

Рациональное программирование

Уменьшает число кадров применение подпрограмм, описывающих постоянную последовательность операций или повторяющуюся многократно часть УП. Подпрограммы вызывают из основной командой P. Частным случаем подпрограмм являются стандартные циклы обработки: резьбы, винтовых канавок, пазов, групп отверстий и другие.

Источник

Программирование станков с ЧПУ: как написать программу

Языки программирования для систем чпу

Програм мирование станков с ЧПУ (станков с числовым программным управлением) — это создание программных инструкций для управляющих станком контроллеров. Станки с ЧПУ — неотъемлемая часть автоматизации производства, которая повышает его эффективность и прибыльность. Эта статья расскажет вам о том, что такое ЧПУ, какие типы станков с ЧПУ существуют, как составлять и писать программы для станков с ЧПУ.

Введение

У каждого типа производственного процесса есть свои преимущества и недостатки, эта статья фокусируется на процессе обработки на станках с ЧПУ, обрисовывая основы процесса, а также различные компоненты и инструменты станка с ЧПУ. Кроме того, в этой статье рассматриваются различные операции механической обработки с ЧПУ и представлены альтернативы процесса обработки с ЧПУ. Здесь вы узнаете о том, как составлять программы для станков с ЧПУ, то есть — самые основы написания программ для станков с ЧПУ — вот о чем эта статья.

1. Программирование станка с ЧПУ: общие сведения

Языки программирования для систем чпу

Обработка на станках с ЧПУ применяется в производстве разного масштаба — от небольших мастерских до крупных представителей промышленности.

«ЧПУ» означает «числовое программное управление», а определение обработки на станках с ЧПУ строится на том, что это производственный процесс, в котором обычно используются компьютеризированные элементы управления и станки для удаления материала из заготовки. Этот процесс подходит для различных материалов, включая металлы, пластмассы, дерево, стекло, пену и композиты, и находит применение в различных отраслях промышленности, таких как автопром и аэрокосмос.

Если говорить о самом станке с ЧПУ — это любой станок для обработки или создания деталей, который управляется заданной программой и выполняет действия автономно, без участия оператора; включая в том числе, но не исключая неназванных: фрезерные станки с ЧПУ, токарные станки с ЧПУ, лазерные граверы и резаки, многофункциональные обрабатывающие центры, станки электроэрозионной резки, станки абразивной резки, 3D-принтеры любого типа также являются станками с ЧПУ, хоть и используют аддитивный а не субтрактивный процесс; существуют также устройства, совмещающие в себе процессы удаления и добавления материала (МФУ — многофункциональные устройства, обычно это гибрид фрезера с ЧПУ и 3D-принтера).

Языки программирования для систем чпу

Пятиосевой фрезерный станок с ЧПУ / Источник: i.ytimg.com

Субтрактивные производственные процессы, такие как обработка на станках с ЧПУ, отличаются от аддитивных производственных процессов, таких как 3D-печать, или процессов формовочного производства, таких как литье под давлением и штамповка. В то время, как процессы вычитания удаляют часть материала заготовки для создания нужных форм и конструкций, аддитивные процессы добавляют материал, а процессы формирования изменяют его форму без изменения объема. Автоматизированная обработка на станках с ЧПУ позволяет производить высокоточные детали и обеспечивать экономическую эффективность при выполнении единичных и средних объемов производства. Несмотря на то, что обработка на станках с ЧПУ демонстрирует определенные преимущества по сравнению с другими производственными процессами, степень сложности получаемых деталей и экономическая эффективность в ее рамках ограничены.

2. Типы станков с ЧПУ

Языки программирования для систем чпу

В зависимости от выполняемой операции, используются различные станки с ЧПУ. Для изготовления одной детали на разных стадиях может применяться разное оборудование. Общим для всех станков с ЧПУ остается сам принцип автономной работы и программного управления.

2.1. Сверлильный станок с ЧПУ

Языки программирования для систем чпу

В сверлении используются вращающиеся сверла для образования цилиндрических отверстий в заготовке. Конструкция сверла позволяет отходам металла, то есть стружке, падать с заготовки. Существует несколько типов сверл, каждый из которых используется для конкретного применения. Доступные типы сверл включают: сверла для точения (для изготовления мелких или направляющих отверстий), сверла для долбления (для уменьшения количества стружки на заготовке), сверла для винтовых станков (для сверления без направляющего отверстия) и другие.

2.4.Фрезерное оборудование с ЧПУ

Языки программирования для систем чпу

Фрезерный станок со сменой инструмента VENO UA481-2040-A4 / Источник: top3dshop.ru

Для фрезерования используются вращающиеся многоточечные режущие инструменты. Фрезерные инструменты ориентированы горизонтально или вертикально, это могут быть концевые фрезы, спиральные и фасочные фрезы и другие виды фрез.

Фрезерные станки с ЧПУ могут быть ориентированы горизонтально или вертикально, иметь три и более степени свободы — геометрические оси взаимного перемещения инструментов и заготовки.

2.3.Токарное оборудование с ЧПУ

Языки программирования для систем чпу

В токарной обработке используются одноточечные режущие инструменты для удаления материала с вращающейся детали. Конструкция токарного инструмента варьируется в зависимости от конкретного применения, с инструментами для черновой, чистовой обработки, нарезания резьбы, формовки, подрезки, отрезания и обработки канавок. Многие токарные станки с ЧПУ снабжены системой автоматической замены инструмента в процессе работы.

2.4. Модели станков с ЧПУ

Языки программирования для систем чпу

Станки с ЧПУ доступны в стандартных и настольных моделях. Стандартные станки с ЧПУ — это типичные станки промышленного форм-фактора, настольные станки с ЧПУ — это небольшие, более легкие станки. Обычно настольные модели работают с более мягкими материалами, такими как дерево, пенопласт и пластик, производят более мелкие детали и подходят для легких и умеренных объемов производства. Доступные типы настольных станков с ЧПУ включают: лазерные резаки и граверы, фрезерные станки размером с плоттер и другие.

3. Как составлять программы для станков с ЧПУ

Языки программирования для систем чпу

Раньше для программирования станков с ЧПУ использовались перфоленты, перфокарты и прямой ввод операций в контрольный блок. Сейчас управляющая программа составляется как правило заранее, в специальном ПО, и либо переносится на станок с помощью переносного носителя информации (например USB-флешки), либо передается напрямую по внутренней сети предприятия.

Разработка программы для станков с ЧПУ включает в себя следующие этапы:

3.1. Модели САПР

Языки программирования для систем чпу

Процесс обработки начинается с создания в ПО цифровой модели детали. Программное обеспечение САПР позволяет разработчикам и производителям создавать модель своих деталей и изделий вместе с необходимыми техническими характеристиками, такими как размеры и геометрия, для дальнейшего изготовления.

Размеры и геометрия детали ограничены возможностями станка и инструмента. Кроме того, свойства обрабатываемого материала, дизайн инструмента и его характеристики также ограничивают возможности проектирования, вводя такие обязательные величины как минимальная толщина детали, максимальный размер детали, а также сложность внутренних полостей и элементов.

По завершении проектирования в САПР проектировщик экспортирует модель в совместимый с системой станка формат файла.

3.2. Конвертация файлов САПР

Языки программирования для систем чпу

Отформатированный файл проходит через программу CAM, в которой модель преобразуется в управляющий код для станка.

Станки с ЧПУ используют несколько форматов исполняемого кода, такие как G-код, M-код и другие. Наиболее известный и применяемый из них — G-код. М-код может управлять вспомогательными функциями машины.

Как только программа работы сгенерирована, оператор загружает ее в станок с ЧПУ.

3.3. Подготовка станка с ЧПУ

Языки программирования для систем чпу

Прежде чем оператор запустит программу, он должен подготовить станок к работе, в первую очередь — установить исходную заготовку и инструмент, убедиться в исправности станка и функционировании всех систем, при необходимости провести калибровку.

После полной настройки станка оператор может запустить программу.

3.4. Выполнение операции обработки

Языки программирования для систем чпу

Программа действует как инструкция для приводов станка с ЧПУ, заставляя его двигатели перемещать заготовку и инструмент, изменять их взаимное расположение. Контроллер передает электрические импульсы на двигатели приводов в заданном программой порядке и с заданной длительностью, таким образом санок выполняет предусмотренные оператором действия.

4. Типы операций

Производимые станками с ЧПУ операции представлены в широком ассортименте, в их числе механические, химические, электрические и термические процессы, которые удаляют необходимый материал из заготовки для производства детали.

Некоторые из наиболее распространенных операций механической обработки на станках с ЧПУ разного типа:

Это лишь несколько основных, на самом деле операций сотни, и невозможно перечислить все, так как периодически появляются новые, вместе с новыми станками с увеличенной функциональностью.

4.1. Сверление на станках с ЧПУ

Языки программирования для систем чпу

При сверлении на станке с ЧПУ, как правило, станок подает вращающееся сверло перпендикулярно плоскости поверхности заготовки, что создает вертикально выровненные отверстия с диаметром равным диаметру используемого сверла. Угловые сверлильные операции могут быть выполнены с применение специальных приспособлений, либо пятиосевых станках. Помимо сверления, сверлильные станки производят также зенкование, развертывание и нарезание резьбы.

4.2. Фрезерный станок с ЧПУ

Языки программирования для систем чпу

Фрезерование — это процесс обработки, в котором используются фрезы — вращающиеся многоточечные режущие инструменты. Станок с ЧПУ обычно подает заготовку к режущему инструменту в направлении вращения режущего инструмента, тогда как при ручном фрезеровании станок подает заготовку в противоположном направлении. Инструмент к заготовке подается в нескольких координатных осях: X и Y — право/лево и вперед/назад; и Z — вверх/вниз. Такой станок способен создавать рельефное трехмерное изображение разной сложности с высокой точностью, ограниченной только размерами используемых фрез и точностными характеристиками самого станка. Трехосевые фрезерные станки с ЧПУ выполняют операции: фрезерование объемных изделий, раскрой листового материала, формирование кромок и отверстий сложной формы и т.д.

4.3. Токарный станок с ЧПУ

Языки программирования для систем чпу

Токарная обработка — это процесс обработки, при котором для удаления материала с вращающейся детали используются одноточечные режущие инструменты. При токарной обработке станок с ЧПУ подает режущий инструмент линейным движением вдоль поверхности вращающейся детали, удаляя материал по окружности, до достижения желаемого диаметра, чтобы получить цилиндрические и конические детали с разной кривизной поверхности. Также среди функций токарного станка с ЧПУ: расточка, торцевание, нарезание канавок и нарезание резьбы.

5.Типы программного обеспечения для станков с ЧПУ

Приложения, используемые для создания и подготовки к работе управляющих станками программ, относятся к следующим категориям:

САПР или CAD — программное обеспечение для автоматизированного проектирования. Это программы, используемые для черчения и создания двухмерных векторных траекторий и трехмерных цифровых моделей деталей и поверхностей, а также сопутствующих технической документации и спецификаций. Конструкции и модели, созданные в программе CAD, обычно используются программой CAM для создания необходимой исполняемой программы для изготовления детали на станке с ЧПУ. Программное обеспечение САПР также можно использовать для определения оптимальных свойств деталей, оценки и проверки конструкций, моделирования изделий без прототипа и предоставления данных о конструкции производителям и мастерским.

Языки программирования для систем чпу

CAM — программное обеспечение для автоматизированного производства. Это программы, используемые для извлечения технической информации из модели CAD и создания файла исполняемого кода для станка с ЧПУ. CAM переводит проект детали в набор команд для станка, управляющий длительностью, интенсивностью и очередностью работы каждого привода.

Языки программирования для систем чпу

CAE — еще один вид ПО для автоматизированного проектирования. Это программы, используемые инженерами на этапах предварительной обработки, анализа и последующей разработки проекта. Программное обеспечение CAE используется в качестве вспомогательного средства в таких процессах, как проектирование, моделирование, планирование, производство, диагностика и ремонт; оно помогает в оценке и изменении дизайна продукта.

Языки программирования для систем чпу

Некоторые программные комплексы сочетают в себе все возможности программного обеспечения CAD, CAM и CAE.

6. Написание программ для станков с ЧПУ

Несмотря на то, что технологии производства развиваются непрерывно, основы создания программ обработки деталей на станках с ЧПУ неизменны. Например — ни одна программа для станка с ЧПУ не может быть полной или работоспособной без G-кодов.

6.1. G-код

Управляющие программы для станка, ответственные за формирование детали и содержащие в себе детально расписанные по времени инструкции для каждого двигателя осевых приводов и шпинделей, называются “джи-кодами” (G-Code).

Языки программирования для систем чпу

Формат G-кода был создан в 1960-х годах Ассоциацией электронной промышленности (EIA). Официальное название языка программирования выглядит как RS-274D. G-кодом он называется потому, что многие строки в коде начинаются с буквы G.

Хотя G-код и является универсальным стандартом, многие компании, производители станков с ЧПУ, вносят в него свои особенности, что может помешать совместимости джи-кодов и оборудования. Обычно G-код пишется для станка с известными характеристиками, и отсутствие указанной в коде цепи в схеме станка, как и появление лишней, могут сделать его бесполезным.

6.1.1. Блоки G-кода

Стандарт G-кода был опубликован еще во времена, когда машины имели небольшие объемы памяти. Из-за этого ограничения памяти G-код является чрезвычайно компактным и лаконичным языком, который на первый взгляд может показаться архаичным. Возьмем, к примеру, эту строку кода:

G01 X1 Y1 F20 T01 M03 S500

В этой единственной строке мы даем машине ряд инструкций:

То есть, в результате выполнения этой короткой строки, станок: переместит шпиндель в заданные координаты, двигая его с указанной скоростью, установит выбранный инструмент, запустит шпиндель и будет вращать фрезу с заданной скоростью вращения.

Несколько строк G-кода, подобные этим, объединяются, чтобы сформировать полную программу для станка с ЧПУ. Ваш станок будет читать его по одной строке, слева направо и сверху вниз, как при чтении книги. Каждый набор инструкций находится на отдельной строке.

6.1.2. Программы G-кода

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:

Этот поток — чрезвычайно простая программа, использующая только один инструмент для одной операции. На практике, как правило, повторяют шаги 2–9. Например, приведенная ниже программа G-кода охватывает все приведенные выше блоки кода с повторяющимися разделами, где это необходимо:

Языки программирования для систем чпу

6.1.3. 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.

Список кодов адресов:

Языки программирования для систем чпу

Есть также несколько специальных кодов символов, которые можно добавить в программу G-кода. Они обычно используются для запуска программы, комментирования текста или игнорирования символов, и включают в себя такие символы:

6.1.4. Самые распространенные G-кода

Строки начинающиеся на G и M будут составлять большую часть при составлении программы для станков с ЧПУ. Коды, начинающиеся с буквы G, подготавливают вашу машину к выполнению определенного типа движения. Наиболее распространенные G-коды, с которыми вы будете сталкиваться снова и снова в каждой программе для станков с ЧПУ, включают в себя:

Этот код говорит машине переместить инструмент к указанной позиции координат как можно быстрее. G0 задействует движение по обеим осям, а когда координата по одной из них достигнута, движение продолжается по второй. Вот пример такого движения:

Языки программирования для систем чпу

Этот код говорит машине переместить инструмент по прямой линии к координатной позиции с определенной скоростью подачи. Например, G1 X1 Y1 F32 переместит машину к координатам X1, Y1 со скоростью подачи 32.

Эти коды говорят машине переместить инструмент по дуге к координатному пункту назначения. Две дополнительные координаты, I и J, определяют местоположение центра дуги, как показано ниже:

Языки программирования для систем чпу

Эти коды определяют, на какой плоскости будет обрабатываться дуга. По умолчанию ваш станок с ЧПУ будет использовать G17, который является плоскостью XY. Две другие плоскости показаны на рисунке ниже:

Языки программирования для систем чпу

Эти коды определяют компенсацию диаметра фрезы, или CDC, которая позволяет станку с ЧПУ позиционировать свой инструмент слева или справа от определенной траектории. D-регистр хранит смещение для каждого инструмента.

Языки программирования для систем чпу

Этот код определяет длину отдельных инструментов, используя высоту оси Z. Это позволяет станку с ЧПУ понять, где наконечник инструмента по отношению к изделию, над которым он работает. Регистр определяет коррекции на длину инструмента, где H — коррекция на длину инструмента, а Z — длина инструмента.

Языки программирования для систем чпу

Этот код используется для определения смещения прибора, которое определяет расстояние от внутренних координат станка до точки отсчета на заготовке. В приведенной ниже таблице только G54 имеет определение смещения. Однако можно запрограммировать несколько смещений, если задание требует обработки нескольких деталей одновременно.

Языки программирования для систем чпу

6.2. M-коды

М-коды — это машинные коды, которые могут отличаться на разных станках с ЧПУ. Эти коды управляют функциями вашего станка с ЧПУ, такими как направления охлаждающей жидкости и шпинделя. Некоторые из наиболее распространенных M-кодов включают в себя:

Языки программирования для систем чпу

7. Как написать программу для станков с ЧПУ

Языки программирования для систем чпу

Программирование станков с ЧПУ не так сложно освоить, особенно программирование для токарных станков, потому что токарные станки с ЧПУ имеют только две оси для работы — X и Z, где X контролирует диаметр детали в месте применения инструмента, а Z — место его применения на отрезке длины детали.

Чтобы написать программу для токарного станка с ЧПУ необходимо следовать несложной инструкции.

Сначала нужно вызвать подходящий режущий инструмент для обработки. Этот шаг зависит от станка с ЧПУ и доступного в нем набора инструментов. Используется команда:

Т5 или Т0505

Теперь загрузите значение, соответствующее обозначению выбранного инструмента:

G10 — G54

Поверните главный шпиндель токарного станка с ЧПУ. Команда для вращения главного шпинделя:

G97 S1000

M03 (Повернуть шпиндель по часовой стрелке)

M04 (Повернуть шпиндель против часовой стрелки)

M05 (Остановить шпиндель)

Чтобы включить охлаждающую жидкость на станке с ЧПУ:

M08 (СОЖ)

M09 (СОЖ OFF)

Теперь самое время переместить инструмент. Для его перемещения есть несколько команд программирования.

Для быстрого перемещения инструмента (Rapid Traverse):

Где G00 это команда на быстрое перемещение, а значения X и Z являются координатами пункта назначения для инструмента.

Чтобы перемещать инструмент с контролируемой подачей, то есть с заданной скоростью (Linear Traverse), нужно использовать следующую команду:

Для обработки дуги или круговой интерполяции на компоненте используются следующие команды программирования для станков с ЧПУ или G-коды:

G02 используется для дуги по часовой стрелке, а G03 — против часовой стрелки. Значения X и Z являются координатами пункта назначения, а R — радиусом дуги.

Чтобы завершить выполнение программы используется команда:

M30 — Завершить программу и подвести курсор к запуску программы.

Рекомендуемое оборудование

Лазерный станок LF1325L (лазер RAYCUS)

Языки программирования для систем чпу

LF1325L – станок для резки металла от компании G.WEIKE LASER, который широко применяется в рекламной индустрии. Модель отличается компактными для своей рабочей площади размерами, что позволяет размещать ее в помещениях ограниченного объема. Используется для фигурной резки и раскроя листовых материалов, в том числе металла.

Гравировальный станок GCC LaserPro Spirit SL 25

Языки программирования для систем чпу

Новый дизайн гравировального станка компании GCC был разработан с учетом потребностей потребителей — он имеет свободную область в нижней части, предназначенную для расположения инструментов, вытяжки, вспомогательных материалов и многого другого. Применяется в рекламной и сувенирной отраслях, характеризуется высокой скоростью и точностью работы.

Сверлильный станок Optimum DR5

Языки программирования для систем чпу

Мощнейший промышленный сверлильный станок Optimum DR5 подойдет для нарезания резьбы, сверления и развертывания. Рукав снабжен электроприводом подъемного штока, позволяющим поднимать и опускать его автоматически, и поворачивается вокруг колонны на 180 градусов. Благодаря особой конструкции зажимных устройств, смещение практически исключено. Упор глубины сверления легко регулируется, а панель управления достаточно наглядна.

3D принтер по металлу МЛ6-1-25

Языки программирования для систем чпу

МЛ6-1-25 – принтер отечественного производителя, разработанный для объемного построения функциональных металлических объектов с использованием технологии SLM. В своей работе устройство использует широкий спектр мелкодисперсных металлических порошков: порошок нержавеющей стали, титана, алюминия, сплавов никеля, кобальт-хрома. Плавление производится лазерным лучом в герметично закрытой камере, заполненной инертным газом. Подогрев рабочей поверхности до 250°С обеспечивает снижение механических деформаций при послойном построении и повышение продуктивности производства.

Токарный станок с ЧПУ Steepline 1SL01

Языки программирования для систем чпу

Модель 1SL01 – это 3D-станок по дереву и другим материалам, выделяющийся большой скоростью фрезерования (0-2м/мин) и точным перемещением суппорта (0-3м/мин). Обрабатывающий инструмент двигается с крайней точностью, из-за присутствия в конструкции оборудования высокопрофессиональных ШВП, которые позволяют с высокой точностью перемещать суппорт и шпиндель по трем осям перемещения, что полностью убирает люфт.​

Фрезерный станок Роутер 7846

Языки программирования для систем чпу

Роутер 7846 предназначен для обработки разных видов заготовок и материалов. Детали станка изготовлены из металла, благодаря чему достигается высокая жесткость и устойчивость к вибрациям. В комплект поставки входит зажим, который, вместе со столом, обеспечивает надежную фиксацию материалов и заготовок.

Фрезерный станок с ЧПУ Clever B540

Языки программирования для систем чпу

Функционал станка идеален для работы с изделиями небольшого размера для различных производственных отраслей. Это может быть изготовление опытных и штучных изделий, малосерийных деталей и многого другого.

Фрезерный станок Roland MODELA MDX-50

Языки программирования для систем чпу

MDX-50 – это промышленный фрезерный станок, который идеально подходит для CAD/CAM-образования, прототипирования и моделирования. На нем можно также печатать 3D-детали с точностью до 0.01 мм. Эта мощная и точная машина обладает большими возможностями, за счет совместимости с любым софтом CAM, встроенной панели управления и автоматической смене инструмента.

Токарный станок с копиром LTT MCF3015

Языки программирования для систем чпу

Токарный станок с копиром LTT MCF3015 разработан по современным технологиям и оснащен мощными комплектующими, поэтому прослужит долгие годы даже при минимальном уходе. Он используется при обработке дерева, композитов и полимеров, прост и удобен в управлении, за счет чего отлично подойдет для учебных целей. Данная модель способна работать как по шаблону, так и полностью в ручном режиме.

3D-фрезер Advercut K6090T

Языки программирования для систем чпу

Фрезерный станок Advercut K6090T предназначен для применения в таких сферах, как: реклама, отделка интерьеров помещений, создание сувенирной продукции, работа различных творческих мастерских. С помощью станка можно выполнять различные операции: сверление, гравировку, раскрой, 3D-фрезерование.

Заключение

Обработка на станках с ЧПУ демонстрирует преимущества перед многими производственными процессами, но может не подходить для некоторых отдельных применений, или использоваться совместно с другими техпроцессами.

Числовое программное управление может быть интегрировано в станки разных типов, осуществляющих обработку не только инструментами, но и, например, абразивными субстанциями, выпускаемыми под давлением в потоке жидкости или газа.

Даже если вы никогда не станете писать свою собственную программу для станка с ЧПУ вручную, понимание основ G-кода даст вам преимущество при работе в этой области. Основные принципы построения кода не меняются, даже когда на практике G-код отличается у разных производителей станков.

Надеемся, что эта статья поможет вам сделать первые шаги в освоении этой интересной и перспективной области.

Для приобретения станков с ЧПУ обращайтесь в Top 3D Shop — наши специалисты помогут с выбором наиболее подходящих станков для любой сферы производства.

Источник

Видео

ОБУЧЕНИЕ ЧПУ - УРОК 4 - ЯЗЫКИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ / Программирование станков с ЧПУ и работа в CAD/CAM

ОБУЧЕНИЕ ЧПУ - УРОК 4 - ЯЗЫКИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ / Программирование станков с ЧПУ и работа в CAD/CAM

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

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

Десятый шаг в робототехнику. Выбор языка программирования и среды программирования для контроллера.

Десятый шаг в робототехнику. Выбор языка программирования и среды программирования для контроллера.

Программирование станков с ЧПУ. Урок 1. Режимы резания

Программирование станков с ЧПУ.  Урок 1.  Режимы резания

Языки и сферы их применения. Какой язык программирования выбрать?

Языки и сферы их применения. Какой язык программирования выбрать?

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

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

Тренинг по сравнению 11 макро языков для систем ЧПУ

Тренинг по сравнению 11 макро языков для систем ЧПУ

G-, M-КОДЫ - #25 - БАЗОВЫЕ G-КОДЫ: G00 И G01 / Программирование обработки на станках с ЧПУ

G-, M-КОДЫ - #25 - БАЗОВЫЕ G-КОДЫ: G00 И G01 / Программирование обработки на станках с ЧПУ

Какой язык программирования учить в 2022?

Какой язык программирования учить в 2022?

Самые востребованные языки программирования для начинающих

Самые востребованные языки программирования для начинающих
Поделиться или сохранить к себе:
Добавить комментарий

Нажимая на кнопку "Отправить комментарий", я даю согласие на обработку персональных данных, принимаю Политику конфиденциальности и условия Пользовательского соглашения.