CNC programovanie: kroky na začatie vytvárania

Venujeme veľké množstvo kompletných sprievodcov na Technológia CNC obrábania. Teraz je čas ísť o krok ďalej a zamerať sa na niečo podobné cnc programovanie, na ktorý sme sa už odvolávali v iných článkoch, ale na ktorý sa pozrieme podrobnejšie tu.

Týmto spôsobom ich môžete lepšie spoznať Programovacie kódy pre priemyselné stroje a ako ich možno ľahko upraviť alebo optimalizovať tak, aby vyhovovali vašim potrebám.

Existujú takzvané postprocesory, programy, ktoré konvertujú CNC program na špecifický kód pre konkrétny stroj. Niektoré postprocesory môžu vykonávať obojsmerné preklady, to znamená konvertovať proprietárny kód na štandardný kód a naopak. Na druhej strane CNC simulátory sú programy, ktoré umožňujú simulovať vykonávanie CNC programu vo virtuálnom stroji. Simuláciou vykonávania proprietárneho programu je možné analyzovať jeho činnosť a vygenerovať ekvivalentný program v štandardnom jazyku.

Úvod do CNC

CNC je skratka pre Computer Numeric Control. Ide o výrobný proces, ktorý využíva počítačom riadené obrábacie stroje na rezanie a tvarovanie širokej škály materiálov, od kovov až po plasty. Na rozdiel od ručného obrábania vykonávajú CNC stroje opakujúce sa úlohy s výnimočnou presnosťou a rýchlosťou podľa vopred naprogramovaných digitálnych pokynov.

Aby sme mohli vykonať obrábanie, začneme s návrhom dielu, ktorý je potrebné vytvoriť, čo je možné vykonať pomocou softvéru CAD. Tento dizajn môže byť prevedený automaticky alebo ručne na to, čo je známe ako CNC kód, a to bude previesť dizajn do reálnej časti pomocou CNC stroja.

Srdcom stroja je CNC ovládač, obvod, ktorý bude zodpovedný za interpretáciu CNC programu a jeho prevod na elektrické signály, ktoré riadia pohyby stroja. osí stroja. Ako viete, stroje majú rôzne nápravy v závislosti od modelu. Najbežnejšie sú os X, ktorá sa pohybuje horizontálne, os Y pre pohyb kolmý na os X a os Z pre vertikálny pohyb nahor alebo nadol. Takto zvládne nástroj alebo hlava vyrezať požadovaný dizajn. Niektoré stroje by mohli mať väčší počet osí, alebo byť viacnástrojové, aj keď nás to teraz nezaujíma...

Použitým nástrojom môže byť fréza, vrták, sústružnícky kotúč atď. Takto sa vyrezávanie vykonáva pohybmi, rovnako ako dokument, ktorý odošlete na tlač, premení kód na vytlačený. Nezabudnite, že dokumenty, ktoré sa budú tlačiť, sú transformované do jazyka popisu stránky (Jazyk popisu stránky alebo PDL), ako napríklad PostScript alebo PS, PCL (Printer Control Language) atď. Tento jazyk je súbor pokynov, ktoré tlačiareň používa na interpretáciu a reprezentáciu papierového dokumentu.

Vráťme sa k CNC, diel môže byť statický, pevne držaný na pracovnom stole, kým sa nástroj pohybuje. Inokedy sa môže súčiastka otáčať vysokou rýchlosťou a nástroj zostáva statický, odstraňuje prebytočný materiál a tvaruje súčiastku. Ale ako pohybovať kusom, tak aj nástrojom, cnc ovládač funguje ako tlmočník, ktorý prekladá programovací jazyk do fyzických akcií:

Čítanie kódu: Riadiaca jednotka číta CNC program riadok po riadku.
Výklad- Každý riadok kódu obsahuje špecifické pokyny, ako je poloha, do ktorej by sa mal nástroj posunúť, rýchlosť rezania alebo množstvo odstraňovaného materiálu.
Generovanie signálu: Riadiaca jednotka generuje elektrické signály, ktoré sa posielajú do servomotorov, ktoré riadia osi a vreteno.
Prevedenie: Servomotory prijímajú signály a pohybujú osami a nástrojom presne podľa pokynov programu.

Základné CNC programovanie

Obvykle CNC kód Nepíše sa ručne, ale je preložený z CAD návrhu automaticky softvérom. Môžu však nastať prípady, keď potrebujete vytvoriť CNC kód od začiatku, alebo máte už vytvorený CNC program, ktorý vám stačí vykonať nejaké optimalizácie alebo úpravy, aby ste vytvorili variant počiatočnej časti.

Hoci každý výrobca CNC strojov má zvyčajne svoj vlastný dialekt kódu G a M, základný základ a logika sú veľmi podobné. To znamená, že je možné transformovať program napísaný v proprietárnom jazyku na ekvivalentný program v štandardnom jazyku.

Preto je dôležité poznať tento jazyk APT (automaticky programované nástroje), programovací jazyk na vysokej úrovni, ktorý bol základom pri vývoji systémov numerického riadenia. Hoci bol do značnej miery nahradený modernejšími a strojovo špecifickými jazykmi, APT zostáva historickou a koncepčnou referenciou v oblasti CNC programovania:

kľúčové písmená

Jednou z vecí, ktoré by ste mali vedieť o kóde CNC, sú kľúčové písmená ktoré sa objavia v programovacích riadkoch a ktoré by ste mali vedieť do hĺbky:

O – Číslo programu– na jednoznačnú identifikáciu CNC programu. Zvyčajne sa začína písmenom O, za ktorým nasleduje číslo, napríklad O001, ktoré označuje prvý program.
N – poradové číslo- Používa sa na určenie poradia vykonávania v rámci CNC programu. Začína sa písmenom N, za ktorým nasleduje číslo, napríklad N100.
G – Prípravná funkcia: Určuje prípravnú funkciu pre stroj, ako je výber konkrétneho súradnicového systému, zapnutie chladiacej kvapaliny alebo nastavenie špecifického prevádzkového režimu. Začína sa písmenom G, za ktorým nasleduje číslo, napríklad G00, G01, G02. G00 označuje rýchle polohovanie, G01 pre lineárnu interpoláciu a G02 pre kruhovú interpoláciu v smere hodinových ručičiek…
X, Y, Z – Označenie osí- Zadajte cieľové súradnice pre nástroj a za nimi nasleduje číselná hodnota, napríklad X10.0, Y20.0, Z5.0. V tomto príklade by sa nástroj presunul na súradnice (10, 20, 5).
R – Označenie rádia- Používa sa na priradenie polomeru kruhového oblúka počas interpolácie. Napríklad G02 X10.0 Y20.0 R5.0, čo by vytvorilo oblúk v smere hodinových ručičiek s polomerom 5 jednotiek.
F – Označenie rýchlosti vpred- Označuje rýchlosť posuvu alebo rýchlosť, ktorou sa nástroj pohybuje vzhľadom na obrobok. Napríklad F100 nastavuje rýchlosť posuvu na 100 jednotiek za minútu.
S – Označenie otáčok vretena: Určuje rýchlosť otáčania vretena. Napríklad S2000 vygeneruje rýchlosť vretena 2000 ot./min. alebo otáčky za minútu.
H – Označenie korekcie dĺžky nástroja: posun medzi špičkou nástroja a špičkou vretena. H1 napríklad označuje, že vyberá ofset nástroja číslo 1, ktorý bol definovaný s týmto ID v tabuľke CNC obrábacieho stroja.
D – Označenie posunu polomeru nástroja: pre posun medzi polomerom nástroja a naprogramovanou dráhou. Príkladom môže byť D2, čo naznačuje, že je vybratá odchýlka polomeru nástroja číslo 2 definovaná v tabuľke ID.
T – Označenie nástroja- Určuje číslo nástroja, ktorý sa má použiť. Napríklad T4 vyberie nástroj číslo 4 z tabuľky nástrojov.
M – Rôzne funkcie: Rôzne funkcie, ako je zapnutie alebo vypnutie vretena, aktivácia chladiacej kvapaliny alebo zastavenie programu. Napríklad M03 a M30 znamenajú súčasné spustenie vretena v smere hodinových ručičiek a ukončenie programu.

Tieto kľúčové písmená a ich zodpovedajúce funkcie tvoria základ CNC programovania, čo umožňuje presné a opakovateľné obrábacie operácie.

G-kódy

Volajú sa G alebo všeobecné kódya sú to:

G00: rýchle priečne polohovanie.
G01: lineárna interpolácia.
G02: kruhová interpolácia, v smere hodinových ručičiek (CW).
G03: kruhová interpolácia, proti smeru hodinových ručičiek (CCW).
G17: Rovina XY.
G18: rovina XZ.
G19: rovina YZ.
G20 / G70: anglické alebo imperiálne jednotky, ako sú palce atď.
G21 / G71: metrické jednotky SI, ako sú milimetre atď.
G40: Zrušenie kompenzácie nástroja.
G41: korekcia nástroja vľavo.
G42: posunutie nástroja doprava.
G43: kompenzácia dĺžky nástroja (kladná).
G44: kompenzácia dĺžky nástroja (záporné).
G49: Zrušenie kompenzácie dĺžky nástroja.
G80: zrušenie pevných cyklov.
G81: cyklus vŕtania.
G82: cyklus vystružovania.
G83: cyklus hlbokého vŕtania.
G90: absolútne umiestnenie.
G91: prírastkové polohovanie.

M-kódy

Medzi všeobecné M kódy, mať:

M00: zastavenie programu.
M01: voliteľné zastavenie programu.
M02: ukončenie programu.
M03: Otočte hriadeľ v smere hodinových ručičiek.
M04: zapnite vreteno proti smeru hodinových ručičiek.
M05: zastavenie vretena.
M06: výmena nástroja.
M08: zapnite chladiacu kvapalinu.
M09: vypnite chladiacu kvapalinu.
M10: zapnite čeľuste.
M11: vypnúť čeľuste.
M30: zastavte program a reštartujte ho pri spustení.

V závislosti od stroja môžu existovať ďalšie dodatočné kódy, ale tieto sú najbežnejšie. Podobne môžete na zmenu významu použiť znamienka + a – pred číslami.

Formát kódu

Teraz, keď poznáte viac-menej CNC kódy, musíme vidieť formát, ktorý by mal mať celý program alebo kód, pretože má špecifický formát bežne známy ako formát adresy slova, štandardná štruktúra používaná na písanie počítačových programov numerického riadenia. Každý riadok programu sa nazýva blok a pozostáva z niekoľkých inštrukcií alebo slov.

Príklad CNC kódu

Na záver si pozrieme a Príklad CNC kódu a popis toho, čo by to urobilo, aby ste mohli praktickejším a vizuálnejším spôsobom vedieť, ako to funguje:

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

V tomto prípade kód vytočí poradové číslo 100, vykoná nastavenie 01 pre lineárnu interpoláciu, potom určí cieľové súradnice CNC nástroja pre os X, Y a Z (10, 20, 5), nastaví rýchlosť posunu na 100 jednotiek, otáčky vretena budú 2000 ot./min., použite nástroj 4 a otočte vreteno v smere hodinových ručičiek...

Hardwarelibre