Programowanie CNC: kroki, aby rozpocząć tworzenie

Poświęcamy dużą liczbę kompletnych przewodników na temat Technologia obróbki CNC. Teraz czas pójść o krok dalej i skupić się na czymś takim programowanie CNC, o którym wspominaliśmy już w innych artykułach, ale które tutaj zobaczymy bardziej szczegółowo.

W ten sposób możesz je lepiej poznać kody programowania maszyn przemysłowych oraz w jaki sposób można je łatwo modyfikować i optymalizować do własnych potrzeb.

Istnieją tak zwane postprocesory, czyli programy konwertujące program CNC na specyficzny kod dla konkretnej maszyny. Niektóre postprocesory mogą wykonywać tłumaczenia dwukierunkowe, to znaczy konwertować zastrzeżony kod na kod standardowy i odwrotnie. Z kolei symulatory CNC to programy umożliwiające symulację wykonania programu CNC na maszynie wirtualnej. Symulując wykonanie własnego programu, można przeanalizować jego działanie i wygenerować równoważny program w standardowym języku.

Wprowadzenie do CNC

CNC to skrót od Computer Numeric Control. Jest to proces produkcyjny, w którym wykorzystuje się sterowane komputerowo obrabiarki do cięcia i kształtowania szerokiej gamy materiałów, od metali po tworzywa sztuczne. W przeciwieństwie do obróbki ręcznej, maszyny CNC wykonują powtarzalne zadania z wyjątkową precyzją i szybkością, postępując zgodnie z zaprogramowanymi instrukcjami cyfrowymi.

Aby przeprowadzić obróbkę, zaczynamy od zaprojektowania części, która ma zostać wytworzona, co można wykonać za pomocą oprogramowania CAD. Ten projekt można automatycznie lub ręcznie przekonwertować na tak zwany kod CNC i to będzie to przekonwertować projekt na rzeczywistą część za pomocą maszyny CNC.

Sercem maszyny jest sterownik CNC, czyli obwód, który będzie odpowiedzialny za interpretację programu CNC i przełożenie go na sygnały elektryczne sterujące ruchami maszyny. osie maszyny. Jak wiadomo, maszyny mają różne osie, w zależności od modelu. Najczęściej spotykane są oś X, która porusza się w poziomie, oś Y do ruchu prostopadłego do osi X i oś Z do ruchu w pionie w górę lub w dół. W ten sposób narzędzie lub głowica udaje się wyrzeźbić wymagany projekt. Niektóre maszyny mogłyby mieć większą liczbę osi, lub być wielonarzędziowe, chociaż to nas teraz nie interesuje...

Stosowanym narzędziem może być frez, wiertło, ostrze tokarskie itp. W ten sposób rzeźbienie odbywa się poprzez ruchy, tak jak dokument, który wysyłasz do druku, zamienia kod na wydrukowany. Pamiętaj, że dokumenty, które mają zostać wydrukowane, przekształcane są w język opisu strony (Język opisu strony, czyli PDL), takie jak PostScript lub PS, PCL (język sterowania drukarką) itp. Język ten to zestaw instrukcji używanych przez drukarkę do interpretacji i przedstawiania dokumentu papierowego.

Wracając do CNC, część może być statyczna, mocno przymocowana do stołu roboczego podczas ruchu narzędzia. W innych przypadkach część może obracać się z dużą prędkością, a narzędzie pozostaje nieruchome, usuwając nadmiar materiału i kształtując część. Ale zarówno przesuwanie przedmiotu, jak i przesuwanie narzędzia, sterownik CNC pełni rolę tłumacza, który przekłada język programowania na fizyczne działania:

Czytanie kodu: Sterownik czyta program CNC linia po linii.
Interpretacja- Każda linia kodu zawiera szczegółowe instrukcje, takie jak pozycja, do której narzędzie powinno się przesunąć, prędkość cięcia lub ilość materiału do usunięcia.
Generowanie sygnału: Sterownik generuje sygnały elektryczne, które są wysyłane do serwomotorów sterujących osiami i wrzecionem.
Wykonanie: Serwomotory odbierają sygnały i precyzyjnie poruszają osiami i narzędziem, zgodnie z instrukcjami programu.

Podstawowe programowanie CNC

Ogólnie Kod CNC Nie jest on napisany ręcznie, ale jest automatycznie tłumaczony z projektu CAD przez oprogramowanie. Może się jednak zdarzyć, że zajdzie potrzeba stworzenia kodu CNC od zera lub masz już utworzony program CNC, który wystarczy dokonać optymalizacji lub modyfikacji, aby stworzyć wariant części początkowej.

Chociaż każdy producent maszyn CNC zazwyczaj ma swój własny dialekt kodu G i M, podstawowe podstawy i logika są bardzo podobne. Oznacza to, że istnieje możliwość przekształcenia programu napisanego w języku zastrzeżonym w równoważny program w języku standardowym.

Dlatego tak ważna jest znajomość tego języka APT (automatycznie programowane narzędzia), język programowania wysokiego poziomu, który miał fundamentalne znaczenie w rozwoju systemów sterowania numerycznego. Chociaż został w dużej mierze zastąpiony przez bardziej nowoczesne i specyficzne dla maszyn języki, APT pozostaje historycznym i koncepcyjnym odniesieniem w dziedzinie programowania CNC:

kluczowe litery

Jedną z rzeczy, które warto wiedzieć o kodzie CNC, są: kluczowe litery które pojawią się w liniach programowania i które powinieneś znać szczegółowo:

O – Numer programu– aby jednoznacznie zidentyfikować program CNC. Zwykle zaczyna się od O, po którym następuje liczba, na przykład O001, która wskazuje pierwszy program.
N – Numer sekwencyjny- Służy do określenia kolejności wykonywania w programie CNC. Zaczyna się od N, po którym następuje liczba, na przykład N100.
G – Funkcja przygotowawcza: Określa funkcję przygotowawczą dla maszyny, taką jak wybór określonego układu współrzędnych, włączenie chłodziwa lub ustawienie określonego trybu pracy. Zaczyna się od G, po którym następuje liczba, na przykład G00, G01, G02. G00 wskazuje szybkie pozycjonowanie, G01 dla interpolacji liniowej i G02 dla interpolacji kołowej w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara…
X, Y, Z – Oznaczenia osi- Podaj współrzędne docelowe narzędzia, po których następuje wartość liczbowa, na przykład X10.0, Y20.0, Z5.0. W tym przykładzie narzędzie zostanie przesunięte na współrzędne (10, 20, 5).
R – Oznaczenie radia- Służy do przypisywania promienia łuku kołowego podczas interpolacji. Na przykład G02 X10.0 Y20.0 R5.0, co spowoduje utworzenie łuku zgodnego z ruchem wskazówek zegara o promieniu 5 jednostek.
F – Oznaczenie prędkości do przodu- Oznacza prędkość posuwu, czyli prędkość, z jaką narzędzie porusza się względem przedmiotu obrabianego. Na przykład F100 ustawia prędkość podawania na 100 jednostek na minutę.
S – Oznaczenie prędkości wrzeciona: Określa prędkość obrotową wrzeciona. Na przykład S2000 wygeneruje prędkość wrzeciona 2000 obr./min lub obrotów na minutę.
H – Oznaczenie przesunięcia długości narzędzia: przemieszczenie pomiędzy wierzchołkiem narzędzia a czubkiem wrzeciona. Na przykład H1 wskazuje, że wybiera korekcję narzędzia numer 1, które zostało zdefiniowane z tym identyfikatorem w tabeli obrabiarki CNC.
D – Oznaczenie przesunięcia promienia narzędzia: dla przesunięcia pomiędzy promieniem narzędzia a zaprogramowaną ścieżką. Przykładem może być D2, wskazujące, że wybrano korekcję promienia narzędzia nr 2 zdefiniowanego w tabeli ID.
T – Oznaczenie narzędzia- Określa numer narzędzia, którego należy użyć. Na przykład T4 wybiera narzędzie nr 4 z tabeli narzędzi.
M – Różne funkcje: Różne funkcje, takie jak włączanie i wyłączanie wrzeciona, aktywacja chłodziwa lub zatrzymywanie programu. Na przykład M03 i M30 oznaczają uruchomienie wrzeciona w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara i jednoczesne zakończenie programu.

Te litery kluczowe i odpowiadające im funkcje stanowią podstawę programowania CNC, pozwalając na precyzyjne i powtarzalne operacje obróbcze.

Kody G

Nazywają się G lub kody ogólne, i oni są:

G00: szybkie pozycjonowanie poprzeczne.
G01: interpolacja liniowa.
G02: interpolacja kołowa, zgodnie z ruchem wskazówek zegara (CW).
G03: interpolacja kołowa, przeciwnie do ruchu wskazówek zegara (CCW).
G17: Płaszczyzna XY.
G18: Samolot XZ.
G19: Samolot YZ.
G20 / G70: Jednostki angielskie lub imperialne, takie jak cale itp.
G21 / G71: Jednostki metryczne SI, takie jak milimetry itp.
G40: Anuluj kompensację narzędzia.
G41: przesunięcie narzędzia w lewo.
G42: przesunięcie narzędzia w prawo.
G43: kompensacja długości narzędzia (dodatnia).
G44: kompensacja długości narzędzia (ujemna).
G49: Anuluj kompensację długości narzędzia.
G80: anulowanie cykli standardowych.
G81: cykl wiercenia.
G82: cykl rozwiercania.
G83: cykl głębokiego wiercenia.
G90: pozycjonowanie absolutne.
G91: pozycjonowanie przyrostowe.

Kody M

Wśród ogólne kody MMamy:

M00: zatrzymaj program.
M01: opcjonalnie zatrzymaj program.
M02: zakończyć program.
M03: Obróć wrzeciono w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara.
M04: obrócić wrzeciono w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara.
M05: zatrzymać wrzeciono.
M06: zmiana narzędzia.
M08: włącz płyn chłodzący.
M09: wyłączyć płyn chłodzący.
M10: włącz szczęki.
M11: wyłącz szczęki.
M30: zatrzymaj program i uruchom ponownie przy uruchomieniu.

W zależności od maszyny mogą występować inne dodatkowe kody, ale te są najczęstsze. Podobnie możesz użyć znaków + i – przed liczbami, aby zmienić znaczenie.

Format kodu

Teraz, gdy znasz mniej więcej kody CNC, musimy zobaczyć format, jaki powinien mieć kompletny program lub kod, ponieważ ma on specyficzny format powszechnie znany jako format adresu słownego, standardowa struktura używana do pisania komputerowych programów sterowania numerycznego. Każda linia programu nazywana jest blokiem i składa się z kilku instrukcji lub słów.

Przykładowy kod CNC

Na koniec zobaczymy Przykładowy kod CNC oraz opis tego, co by zrobił, abyś mógł dowiedzieć się w bardziej praktyczny i wizualny sposób, jak to działa:

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

W tym przypadku kod wybierze numer sekwencyjny 100, przeprowadzi konfigurację 01 dla interpolacji liniowej, następnie określi współrzędne miejsca docelowego narzędzia CNC dla osi X, Y i Z (10, 20, 5), ustawi prędkość posuwu na 100 jednostek, obroty wrzeciona będą wynosić 2000 obr/min, użyj narzędzia 4 i obróć wrzeciono w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara...

Hardwarelibre