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

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

Текст программы

Описание

G17 G54 G90

Задаем параметры: плоскость обработки, номер нулевой точки, абсолютные значения

T1 M6

Вызов инструмента с номером 1

M3 S8000

Включение шпинделя – 8000 об/мин

G0 X-19 Y-19

Ускоренное перемещение в точку X-19 Y-19

G0 Z3

G1 ХЗ Y3 F600

Линейное перемещение инструмента в точку ХЗ Y3 с подачей F = 600 мм/мин

G2 Х8 Y3 R8

Перемещение инструмента по дуге радиусом 8 мм в точку X8 Y3

М5

Выключение шпинделя

МЗ0

Завершение программы

  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

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@sprut.ru.

10.05.2020

В данном разделе буду выкладывать готовые УП и проекты в таких программах как ArtCam, DeskProto, PowerMill и прочих.

Готовые УП Арткам

2. Резной декор 250х133х15.3 Ссылка на УП и проект — https://vk.cc/atTsnc

Готовая УП Чпу Арткам

3.Часы с ангелом. Готовая управляющая программа для ЧПУ станка.

Размеры 183 мм * 190 мм * 18 мм. Нулевая точка в центре заготовки, от ее поверхности.

Для чистовой обработки — фреза коническая — сферическая с R = 0.5 мм. Для обрезки — фреза концевая D = 6 мм.

Скачать — https://yadi.sk/d/oCmfpX3jj4GjNA

4. Панно Сварог. Готовая управляющая программа для ЧПУ станка.

Скачать — https://yadi.sk/d/oCmfpX3jj4GjNA

Поддержать меня:

группа Вконтакте

канал на Youtube

Paypal

Денежный перевод

РубрикаБез рубрики

Умение работать на станке открывает перед человеком большие возможности. В этой статье Вы найдете краткую базовую информацию о том, что необходимо знать при работе на станке, с какими трудностями может столкнуться оператор станка и как лучше построить свое обучение.

Для начала работы придется освоить управление станком. Сейчас существует множество различных систем числового программного управления (Mach3, Linux CNC, USB CNC, Rich Auto, Fanuc, OSAI, Sinumerik, OSP, Heidenhain и многие другие). Все они отличаются внешне, имеют определенные различия в функционале, обладают своими преимуществами, недостатками, нюансами, но, в то же время, все они работают по одному и тому же принципу. Достаточно изучить одну систему ЧПУ, чтобы понимать принцип работы всех остальных.

Первое, с чем придется столкнуться оператору, это включение станка. После подачи питания и прогрузки системы управления, запускается этап инициализации (определения) исходных координат положения шпинделя станка. Любой станок с ЧПУ имеет одну неизменную нулевую точку — машинный ноль. Ее инициализация и происходит в автоматическом режиме при включении станка, либо в ручном режиме при помощи команды «HOME» (Домой). При выполнении этой команды рабочие органы станка поочередно по каждой оси перемещаются до концевых выключателей. В первую очередь перемещение идет по оси Z до упора вверх, затем в крайнее положение по оси X, Y и т.д. Когда шпиндель достигает крайнего положения по одной из осей, срабатывает концевой датчик и происходит инициализация машинного нуля.

Если взять стандартный трехосевой или четырехосевой станок, то машинный ноль у него находится в углу стола. Относительно этой точки настраиваются все остальные базовые положения станка. В частности, координаты положения, в котором происходит измерение инструмента (при наличии функции автоматического измерения инструмента на станке), координаты точки смены инструмента, координаты других нулевых точек, которые оператор настраивает для обработки своих деталей. Наличие неизменяемого машинного нуля дает возможность оператору задать не одну, а множество нулевых точек для обработки заготовки в любом удобном месте рабочего стола. Каждая нулевая точка прописывается в стойке в виде смещения от машинного нуля. В английских версиях систем ЧПУ таблица нулевых точек так и называется «offset table», т.е. «таблица смещений». По умолчанию на экране системы ЧПУ мы видим координаты текущего положения относительно нуля детали. Оператор всегда может изменить режим отображения координат на машинные и посмотреть текущее положение относительно машинного нуля.

ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ РЕЖИМА ОТОБРАЖЕНИЯ КООРДИНАТ В MACH3

Такая система нулевых точек очень удобна при выполнении управляющих программ на станке с ЧПУ. В ходе выполнения программы всегда возникает необходимость делать вспомогательные перемещения (точка смены инструмента, точка «парковки» инструмента). Сделать это в нулевой точке, настроенной оператором, проблематично, так как ее мы настраиваем индивидуально для каждой обработки в зависимости от расположения заготовки на столе. Это означает, что нам при каждом изменении нулевой точки пришлось бы заново отмерять координаты до всех вспомогательных позиций и вручную прописывать их в программе. Чтобы этого избежать, все подобные вспомогательные перемещения осуществляются в машинной системе координат, так как она неизменна и координаты любой точки в ней всегда одни и те же. Обработка же самой детали происходит относительно нулевой точки настроенной оператором в зависимости от расположения заготовки. Для переключения между системами координат (нулевыми точками) во время выполнения управляющих программ используются специальные команды, которые закладываются в постпроцессор при его настройке.

Любая система ЧПУ имеет три основных режима работы: &nbsp &nbsp&nbsp &nbsp1. Ручной режим управления (Manual). Когда оператор управляет станком с пульта или с клавиатуры. &nbsp &nbsp&nbsp &nbsp2. Режим ручного ввода данных (Manual Data Input). Когда оператор управляет станком путем покадрового ввода команд в консоль и их выполнения. Например, включить шпиндель со скоростью вращения 15000 об/мин (S15000 M3), переместиться в определенную координату с подачей 5000 мм/мин (G1 X50 Y50 F5000) и т.д. &nbsp &nbsp&nbsp &nbsp3. Автоматический режим управления (Auto) – это основной режим работы станка с ЧПУ в котором происходит автоматическое выполнение управляющих программ. Оператор всегда имеет возможность прервать выполнение программы, возобновить ее выполнение, начать выполнение с заданного кадра, внести в программу корректировки и т.д.

Для комфортной и уверенной работы на станке оператору предстоит освоиться с этими режимами работы, научиться настраивать нулевые точки, измерять инструмент, производить его смену, быстро совершать аварийный останов станка при необходимости, возобновлять работу станка после аварийных остановов и внезапного отключения электричества и т.п.

Помимо этого обязательно следует освоить коды управляющих программ. Знание G-кодов и M-кодов, умение читать программу позволяют не только самостоятельно вносить правки в управляющий код не отходя от станка, но и помогают избежать десятков вопросов в ходе работы. Если же этих знаний не будет, то любая ошибка может оказаться для оператора непонятной, и, чаще всего, он не сможет решить проблему самостоятельно.

Для изучения всех этих вопросов существуют специальные мануалы (инструкции). Если речь идет о работе с системой ЧПУ станка, то для каждой системы ЧПУ существует свое «Руководство по эксплуатации», которое всегда можно найти в свободном доступе. Если речь идет об изучении программирования (G-коды, M-коды), то и по этой тематике есть огромное количество книг, инструкций, статей в интернете и изучить этот вопрос при желании не составит труда. G-код основан на едином стандарте, поэтому он одинаков для всех систем ЧПУ (если не считать систему Heidenhain), однако отличия и нюансы все равно существуют. Чтобы учесть такие особенности, можно обратиться к «Руководству по программированию», идущему к конкретной системе ЧПУ.

В качестве примера приведу мануал по системе Mach3 (прямая ссылка на скачивание документа с официального сайта разработчиков Mach3), который включает в себя как вопросы, связанные с эксплуатацией этой системы управления, так и информацию по программированию с помощью G-кодов и M-кодов, применительно к этой системе управления.

С наилучшими пожеланиями!

Автор: Дмитрий Головин &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp Наверх

Ознакомление с основами графического моделирования управляющих программ для чпу — цели этой статьи. Рассмотрено обучение работе на компьютерном тренажере CNCSimulator. В процессе автоматизации производства и пуско-наладки технологического процесса на станках с ЧПУ управляющие программы обработки деталей подлежат тестированию и отладке методами графического моделирования. С этой целью создаются специальные компьютерные модули, которые могут быть вмонтированы в системы ЧПУ станков. Моделирование операции, называемое также СИМУЛЯЦИЕЙ (от английского «Simulation» – отображение), предоставляет разработчику возможность получения зрительного образа обработки детали. Это способствует выявлению неточностей и ошибок программирования на стадии разработки технологического процесса (рис. 1). Рассматриваемый компьютерный тренажер CNCSimulator может свободно приобретаться у разработчика. Его установка осуществляется из закладки, вызываемой клавишей Download (рис. 2).

Если Вы делаете покупки в интернет магазинах AliExpress, GearBest, Banggood, ASOS, Ozon, то вступайте в мою партнерскую программу. Таким образом поможете развитию моего сайта и скорейшему выходу новых статей. Ваша выгода — возврат до 18% потраченных средств. Кэшбэк проверенный. Деньги выводят быстро и без лишних проволочек.

image

—>—> —>

—>Главная—> » —>Статьи—> » Станки CNC » Программное обеспечение

Софт для проектирования, который я использую

   Краткая история проектирования первого станка

   Первый станок я проектировал в системе «AutoCad». Времени было мало. Позвонили и сказали: «Давай чертежи быстрее. Технолог, токарь, фрезеровщик, расточник и т.д. ждут». Пришлось быстренько освоить на минимально необходимом уровне «AutoCad» и подготовить чертежи деталей. От автокада удовольствия я не получил, но все же сделал необходимый минимум. Детализация была минимальна, и в процессе сборки были выявлены ошибки проектирования: то гайка мешала нормальному ходу, то еще что-нибудь. Приходилось уже в процессе сборки устранять недостатки. В итоге станок заработал. В точности он превзошел ожидания, а вот в жесткости все оказалось намного хуже из-за цилиндрических направляющих, которые при обработке цветных металлов и алюминиевых сплавов деформировались, давая погрешность в 1-2 миллиметра. С деревом и различными пластмассами с небольшой скоростью подачи работать можно было.

   Краткая история проектирования второго станка

   Ситуация со сроком разработки второго станка практически повторилась. Когда я начал вести разведку поставщиков алюминиевого сплава для элементов конструкции, обзвонил фирмы, торгующие металлопрокатом. Нашел хорошее предложение в Самаре. И цена меня устраивала, и рез в размер они делали (многие продают плитами, листами и т.д.).

   Я потихоньку начал представлять в голове, как станок будет выглядеть в готовом виде, какие компоненты буду использовать, какие могу позволить со своим скромным бюджетом. Набросал эскизы самого станка и его узлов. Искал на Алиэкспрессе двигатели, рельсовые направляющие, ШВП, фрезер. Искал чертежи и размеры намеченных к приобретению компонентов. И внезапненько мне позвонили и сказали: «Ну что? Алюминий брать будешь? У нас повышение цен намечается и возможность предварительно обработать металл появилась». И тут понеслось.

   Второй станок я проектировал в системе автоматизированного проектирования «Компас 3D». «Компас» в освоении намного проще, чем «AutoCad», и за неделю я изучил софт и подготовил чертежи и всю документацию. Назначение кнопок программы понятно интуитивно, выполняемые функции ожидаемы и предсказуемы. Может потому, что «Компас» разрабатывают отечественные программисты? В более короткие сроки я получил значительно лучший результат. Более тщательная проработка деталей и качественное построение сборки позволили выявить все недостатки еще на стадии проектирования.

image

 Разнесенная сборка станка в «Компас 3D»

   САПР «Компас 3D»

   Немного о системе. «Компас» разрабатывается российской компанией «Аскон». Первая версия программы вышла в 1989 году. Windows-версия вышла в 1997 году. На момент написания статьи актуальна 16 версия. Системе присуща функциональность, ставшая типовой для всех САПР подобного уровня:

  • булевы операции со стандартными формообразующими элементами,
  • построение поверхностей любых типов,
  • ассоциативное назначение параметров элементов,
  • создание различных вспомогательных элементов, создание эскизов и всевозможных пространственных кривых (всевозможных спиралей, ломаных сплайнов и т.д.),
  • конструирование ребер жесткости, фасок, отверстий, скруглений, тонкостенных оболочек и прочих конструктивных элементов,
  • набор всех необходимых инструментов для создания различных деталей и их элементов из листового материала, а также сгибов, отверстий, штамповок, жалюзи, буртиков, различных вырезов, замыкания узлов, а, кроме того, дает возможность выполнять развертки в созданном листовом теле с возможностью формирования его ассоциативного чертежа,
  • построение практически любых массивов для компонентов сборки,
  • создание пользовательских библиотек или вставка их в модель из уже имеющегося готового набора,
  • взаимное размещение деталей, входящих в состав устройства, а также моделирование всей сборки,
  • наложение всевозможных сопряжений на элементы сборки, а имеющаяся возможность их автоматического наложения способна значительно увеличить скорость построения сборки,
  • быстрое обнаружение взаимопроникающих деталей,
  • специальные средства, упрощающие работу с большими конструкциями,
  • возможность быстрого редактирования не только отдельных деталей, но и всего проекта в целом при помощи характерных точек,
  • изменение на любом из этапов проектирования параметров элемента, вызывающее перестроение сразу же всей модели.
  • создание таблиц переменных в графических документах и моделях.

   САПР «T-FLEX»

   Изучая курс «Инновационные технологии в машиностроении» я впервые узнал о САПР «T-Flex». Эта САПР первая в мире начала использовать параметрическое моделирование. Система выпускается с 1992 года. Сейчас актуальна версия 15.

   Возможности САПР:

  • Система идеальна для проектирования деталей, создания сборок
  • Хорошо реализована возможность создания конструкторской документации
  • Наличие библиотек стандартизированных по ГОСТ элементов
  • Система отечественная, поэтому проблем с локализацией нет
  • Удобная и полная справка, фактически учебник по T-Flex
  • Относительно невысокая стоимость
  • Легко достать, распространяется бесплатная учебная версия
  • Обучение несложно даже для человека, никогда не работавшего с CAD
  • Система является параметрической, что облегчает 2D и 3D черчение
  • Исключительно удобен модуль 2D черчения
  • Имеется система проектирования деталей, гнутых из листового металла
  • Кинематический анализ механизмов, расчёт упругих деталей и зубчатых передач
  • Расчёты на прочность, жёсткость, устойчивость, частотный и тепловой анализ
  • Простой и несложный для обучения интерфейс

   Основное преимущество «T-Flex» состоит в продуманной системе параметрического моделирования. Видео YouTube. «Компас» тоже поддерживает параметризацию, но, по словам профессионалов, не так хорошо. «T-Flex» я тоже пощупал, попробовал в нем создать пару деталей.

image 

Элемент крепления гайки ШВП осей Х и Y в «T-Flex»

image

 Та же деталь в «Компас 3D»

   За небольшое время работы в «Компас 3D» и «T-Flex» я не успел, да и для моих нужд не было необходимости, изучить эти САПР в полной мере. Поэтому буду частично опираться на свой опыт и частично на адекватные аргументы и оценку людей, которые занимаются проектированием профессионально. В интернете сравнительной таблицы функций «Компас 3D» и «T-Flex» я не нашел. Конторы тактично относятся друг к другу и не пишут: а вот у нас длиннее и толще лучше, чем у конкурентов. По мере поисков плюшек и сравнения этих САПР у меня сложилось впечатление, что я сравниваю левую и правую руки. Обеими можно делать одно и то же, но все же по-разному, все зависит от навыков. Люди говорят, что «T-Flex» более гибкий и у него больше возможностей, показывают картинку как все круто. Тут же находится профессионал и показывает такую же картинку, сделанную в «Компас 3D». На многих форумах читал, что «T-Flex» быстрее развивается и подстраивается под нужды разработчиков. Здесь мое собственное мнение отсутствует в связи с тем, что я пользовался лишь 14 версией «Компаса» и 14 версией «T-Flex» и в динамике отследить разницу версий и развитие систем не могу. Большой плюс систем «Компас» и «T-Flex» в том, что у них есть учебные версии. Для ознакомления самое то. У «AutoCAD» и «SolidWorks» тоже есть учебные версии, но данные САПР для себя я пока не рассматриваю. Как будет свободное время я с удовольствием изучу «T-Flex» более тщательно.

   Для новичка «Компас» и «T-flex» будут понятны для изучения. Я знаком с 3D моделированием по программе «3DS MAX», хорошо представляю, что такое 3D объекты и булевы операции с ними, поэтому мне было легко разобраться с созданием объектов в обеих САПР. Поскольку большую часть времени я провел работая в «Компасе», то при необходимости разработать какую-либо деталь или устройство я обращаюсь именно к этой программе.

image

Модель пресс/листогиб из домкрата

   Эскизный проект я рисую в программе «CorelDraw» (у меня очень большой опыт работы в этой программе, поэтому набросать эскизный проект и прикинуть основные размеры мне проще именно с ее помощью). Потом, при построении модели в «Компас 3D», я часто возвращаюсь к проекту в «CorelDraw», делаю измерения и вбиваю данные в «Компас 3D».

image

Размеры детали в «CorelDraw»

image

Модель той же детали в «Компас 3D».

   Ниже приведу эскиз в «CorelDraw». Это узел крепления кареток и гаек ШВП осей X и Y второго станка. Здесь сразу видно, что пересечения крепежных отверстий нет. По этому эскизу созданы модели всех деталей и сделана разнесенная сборка. Детали расположены плотно, но не мешают друг другу.

image

Эскиз узла крепления кареток в «CorelDraw»

Разнесенная сборка узла в «Компас 3D»

Фотография узла в процессе сборки еще без гаек.

   Вот еще пример узла, нарисованного в «CorelDraw», — это узел моего нового проекта 3D принтера/гравера/лазерного резака.

Эскиз узла 3D принтера

А вот и часть модели в «Компас 3D»

   Работа в связке программ «CorelDraw» и «Компас 3D» для меня оказалась наиболее удобной и продуктивной.

   А каким софтом пользуетесь Вы?

—>Категория—>: Программное обеспечение | —>Добавил—>: Zlitos (11.12.2016) |
—>Просмотров—>: 9096 | | |
—>Всего комментариев—>: 1
1 zoloto58   (08.05.2021 18:05) [Материал]

—>Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.—> [ —>Регистрация—> | —>Вход—> ] —> —>

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий