CNC-programmering: trin for at begynde at skabe

Vi dedikerer et stort antal komplette guider til CNC-bearbejdningsteknologi. Nu er det tid til at gå et skridt videre og fokusere på noget som cnc programmering, som vi allerede refererede til i andre artikler, men som vi vil se nærmere her.

På denne måde kan du lære disse bedre at kende programmeringskoder til industrimaskiner og hvordan de nemt kan modificeres eller optimeres, så de passer til dine behov.

Der er, hvad der er kendt som postprocessorer, programmer, der konverterer et CNC-program til specifik kode for en bestemt maskine. Nogle postprocessorer kan udføre tovejs oversættelser, det vil sige konvertere proprietær kode til standardkode og omvendt. På den anden side er CNC-simulatorer programmer, der giver dig mulighed for at simulere udførelsen af et CNC-program i en virtuel maskine. Ved at simulere udførelsen af et proprietært program kan dets drift analyseres og et tilsvarende program genereres i et standardsprog.

Introduktion til CNC

CNC er forkortelsen for Computer Numeric Control. Det er en fremstillingsproces, der bruger computerstyrede værktøjsmaskiner til at skære og forme en lang række materialer, fra metaller til plast. I modsætning til manuel bearbejdning udfører CNC-maskiner gentagne opgaver med enestående præcision og hastighed, efter forprogrammerede digitale instruktioner.

For at kunne udføre bearbejdning begynder vi med design af den del, der skal laves, noget der kan gøres ved hjælp af CAD-software. Dette design kan konverteres automatisk eller manuelt til det, der er kendt som CNC-kode, og det vil være det konverter designet til en rigtig del gennem CNC-maskine.

I hjertet af maskinen er der en CNC-controller, et kredsløb, der vil være ansvarlig for at fortolke CNC-programmet og oversætte det til elektriske signaler, der styrer maskinens bevægelser. maskinakser. Maskiner har som bekendt forskellige aksler, alt efter model. De mest almindelige er X-aksen, der bevæger sig vandret, Y-aksen for bevægelse vinkelret på X-aksen, og Z-aksen for lodret bevægelse op eller ned. Sådan formår værktøjet eller hovedet at skære det ønskede design. Nogle maskiner kunne have et større antal akser eller være multiværktøj, selvom det ikke interesserer os nu...

Det anvendte værktøj kan være en fræser, en borekrone, en vendeklinge osv. Sådan udføres udskæringen gennem bevægelser, ligesom et dokument, som du sender til tryk, konverterer koden til den udskrevne. Husk, at de dokumenter, der skal udskrives, omdannes til et sidebeskrivelsessprog (Sidebeskrivelse Sprog eller PDL), såsom PostScript eller PS, PCL (Printer Control Language) osv. Dette sprog er et sæt instruktioner, som printeren bruger til at fortolke og repræsentere papirdokumentet.

Når du vender tilbage til CNC'en, kan delen være statisk, holdes fast på arbejdsbordet, mens værktøjet bevæger sig. På andre tidspunkter kan delen rotere med høj hastighed, og værktøjet forbliver statisk, fjerner overskydende materiale og former delen. Men både for at flytte brikken og for at flytte værktøjet, cnc controller fungerer som en tolk, der oversætter programmeringssproget til fysiske handlinger:

Læser koden: Styringen læser CNC-programmet linje for linje.
Fortolkning- Hver kodelinje indeholder specifikke instruktioner, såsom den position værktøjet skal flytte til, skærehastigheden eller mængden af materiale, der skal fjernes.
Signalgenerering: Styringen genererer elektriske signaler, der sendes til servomotorerne, der styrer akserne og spindlen.
Udførelse: Servomotorerne modtager signalerne og bevæger akserne og værktøjet præcist efter programvejledningen.

Grundlæggende CNC programmering

Generelt CNC kode Det er ikke skrevet manuelt, men oversættes fra et CAD-design automatisk af softwaren. Der kan dog være nogle tilfælde, hvor du skal lave CNC-kode fra bunden, eller du har et allerede oprettet CNC-program, hvor du kun skal lave nogle optimeringer eller ændringer for at skabe en variant af den indledende del.

Selvom hver CNC-maskineproducent typisk har sin egen dialekt af G- og M-kode, er det underliggende grundlag og logik meget ens. Det betyder, at det er muligt at transformere et program skrevet på et proprietært sprog til et tilsvarende program på et standardsprog.

Derfor er det vigtigt at kunne dette sprog APT (automatisk programmerede værktøjer), et programmeringssprog på højt niveau, der var grundlæggende i udviklingen af numeriske kontrolsystemer. Selvom det stort set er blevet erstattet af mere moderne og maskinspecifikke sprog, forbliver APT en historisk og konceptuel reference inden for CNC-programmering:

nøglebogstaver

En af de ting at vide om CNC-koden er nøglebogstaver der vises i programmeringslinjerne, og som du bør vide i dybden:

O – Programnummer– for entydigt at identificere et CNC-program. Det starter normalt med O efterfulgt af et tal, for eksempel O001, som angiver det første program.
N – Sekvensnummer- Bruges til at angive rækkefølgen af udførelse i et CNC-program. Det starter med N efterfulgt af et tal, for eksempel N100.
G – Forberedende funktion: Specificerer den forberedende funktion for maskinen, såsom at vælge et specifikt koordinatsystem, tænde for kølevæsken eller indstille en bestemt driftstilstand. Det starter med G efterfulgt af et tal, for eksempel G00, G01, G02. G00 angiver hurtig positionering, G01 for lineær interpolation og G02 for cirkulær interpolation i urets retning...
X, Y, Z – Aksebetegnelser- Angiv målkoordinaterne for værktøjet og efterfølges af en numerisk værdi, for eksempel X10.0, Y20.0, Z5.0. I dette eksempel vil værktøjet blive flyttet til koordinater (10, 20, 5).
R – Radiobetegnelse- Bruges til at tildele radius af en cirkulær bue under interpolation. For eksempel G02 X10.0 Y20.0 R5.0, som ville skabe en bue med uret med en radius på 5 enheder.
F – Fremadgående hastighedsbetegnelse- Markerer tilspændingen eller den hastighed, hvormed værktøjet bevæger sig i forhold til emnet. For eksempel indstiller en F100 tilspændingshastigheden til 100 enheder pr. minut.
S – Spindelhastighedsbetegnelse: Bestemmer spindlens rotationshastighed. For eksempel vil S2000 generere en spindelhastighed på 2000 RPM eller omdrejninger i minuttet.
H – Værktøjslængde offset betegnelse: forskydning mellem spidsen af værktøjet og næsen af spindlen. En H1 angiver f.eks., at den vælger forskydningen af værktøjsnummer 1, som er blevet defineret med dette ID i CNC-værktøjsmaskintabellen.
D – Betegnelse for værktøjsradiusforskydning: for forskydningen mellem værktøjsradius og den programmerede bane. Eksempel kunne være en D2, der angiver, at radiusforskydningen af værktøj nummer 2 defineret i ID-tabellen er valgt.
T – Værktøjsbetegnelse- Angiver det værktøjsnummer, der skal bruges. For eksempel vælger en T4 værktøj nummer 4 fra værktøjstabellen.
M – Diverse funktion: Forskellige funktioner, såsom at tænde eller slukke for spindlen, aktivere kølevæsken eller stoppe programmet. For eksempel betyder en M03 og M30 at man starter spindlen med uret og afslutter programmet samtidigt.

Disse nøglebogstaver og deres tilhørende funktioner danner grundlaget for CNC-programmering, hvilket muliggør præcise og gentagelige bearbejdningsoperationer.

G-koder

De kaldes G eller generelle koder, og de er:

G00: hurtig tværgående positionering.
G01: lineær interpolation.
G02: cirkulær interpolation, med uret (CW).
G03: cirkulær interpolation, mod uret (CCW).
G17: XY-plan.
G18: XZ fly.
G19: YZ fly.
G20 / G70: Engelske eller kejserlige enheder, såsom tommer osv.
G21 / G71: SI metriske enheder, såsom millimeter osv.
G40: Annuller værktøjskompensation.
G41: værktøjsforskydning venstre.
G42: værktøj forskudt til højre.
G43: værktøjslængdekompensation (positiv).
G44: værktøjslængdekompensation (negativ).
G49: Annuller værktøjslængdekompensation.
G80: annuller konserverede cyklusser.
G81: borecyklus.
G82: rømmecyklus.
G83: dyb borecyklus.
G90: absolut positionering.
G91: trinvis positionering.

M-koder

Mellem generelle M-koder, vi har:

M00: Stop programmet.
M01: Stop eventuelt programmet.
M02: afslutte programmet.
M03: Drej spindlen med uret.
M04: tænd spindlen mod uret.
M05: stop spindlen.
M06: værktøjsskift.
M08: tænd for kølevæsken.
M09: Sluk for kølevæsken.
M10: tænd for kæberne.
M11: slukke for kæberne.
M30: stop programmet og genstart ved opstart.

Afhængigt af maskinen kan der være andre ekstra koder, men disse er de mest almindelige. Ligeledes kan du bruge + og – tegnene foran tallene for at ændre betydningen.

Kode format

Nu hvor du kender mere eller mindre CNC-koderne, er vi nødt til at se det format, som hele programmet eller koden skal have, da det har et specifikt format, almindeligvis kendt som ord adresse format, en standardstruktur, der bruges til at skrive numeriske computerstyringsprogrammer. Hver programlinje kaldes en blok og består af flere instruktioner eller ord.

CNC kode eksempel

Som afslutning skal vi se en CNC kode eksempel og beskrivelsen af, hvad det ville gøre, så du på en mere praktisk og visuel måde kan vide, hvordan det fungerer:

N100 G01 X10.0 Y20.0 Z5.0 F100.0 S2000.0 T4 M03

I dette tilfælde vil koden ringe til sekvensnummer 100, udføre en opsætning 01 til lineær interpolation, derefter angive CNC-værktøjets destinationskoordinater for X-, Y- og Z-aksen (10, 20, 5), indstille fremføringshastigheden til 100 enheder, spindelomdrejningerne vil være 2000 RPM, brug værktøj 4 og drej spindlen med uret...

Hardwarelibre