Как пишутся программы для чпу станков

Написание программ ЧПУ бесплатное обучение как написать программу для ЧПУ станка

Здравствуйте дорогие читали. В данной теме мы будем рассматривать один из самых актуальных вопросов для станка с числовым программируемым управлением, а именно — как научиться написать программу новичку для станка с ЧПУ. Под словом новичёк подразумевается, человек не имеющий абсолютно ни каких знаний в этой сфере деятельности. Людей которые работают в этой сфере давно прошу не критиковать сильно данную статью, ведь она предназначена для людей имеющих минимальный уровень знаний.
1 Что такое станок с ЧПУ и для чего нужны программы?
Давайте начнем из далека. Если вы новичок в этой сфере, то вам необходимо будет знать, что такое станок с ЧПУ. Станок с ЧПУ — это станок с числовым программным управлением, который выполняет работу по запланированной, созданной вами программе.
В наше время существует огромное количество программ, которые могут помочь вам в разработке ваших проектов. Но еще нужны знания которые тоже являются стартовой отправной точкой. Из за проблем с программами или простое незнание их функций приводит к прогоранию маленьких собственных предприятий, или к увеличенным затратам на материалы для производства. Поэтому я попытаюсь вас объяснить стартовые азы, которые помогут вам в дальнейшем развитии.
2 ТОП-3 самых популярных программ для обучения и работы со станком с ЧПУ.
Для начала выведем самые популярные и полезные программы для работы со станком с числовым программируемым управлением.
Программа Mach3 занимает 3 место в нашем топе приложений. Данное приложение заняло 3 место не просто так.
Во-первых, данную программу можно найти бесплатно в интернете, при этом потратив немного своего времени и сил.
Во-вторых, данная программа, предназначенная для работы со станком с числовым программируемым управлением, имеет дополнительное руководство по пользованию, в котором прописаны все функции и особенности по пользованию программой.
В третьих, программа имеет простой и понятный интерфейс, который не вызовет зависания вашего мозга. Это ускоряет привыкание к программе, и уменьшает время на разработку проекта.
Вот они выгоды от программы Mach3. Но все таки программа предназначена для людей умеющих работать хотя бы с ручным или автоматическим станком, но не для абсолютных новичков. Кстати полное описание этой программы можно найти на нашем сайте.
Второе место занимает программа CNCez Pro.
Данная программа позволяет работать в симуляторе станка с числовым программируемым управлением, но также в ней можно составлять программы, непосредственно которые потом можно переносить в станок с ЧПУ. Так же как и Mach3,она имеет огромный набор функций и команд, но найти ее в бесплатном интернет ресурсе довольно-таки сложно и проблематично. На своем собственном опыте могу сказать вам, что вы потратите не одни день на ее поиски, но они этого стоят. Ведь при работе в данном симуляторе тратится только электроэнергия и нечего больше. Также к ней можно найти руководство пользователя, которое поможет вам освоиться. Вот, что представляет собой программа-симулятор CNCez Pro.
А теперь перейдем к кульминационной части нашей статьи и скажем какая программа занимает первое место в нашем топе. Первое место заняла программа под названием ArtCam.
Данное приложение непосредственно связано со станком с числовым программируемым управлением. В данное приложение встроено огромное количество различных инструментов и функций. Также в программу вшит пункт для создания три де моделей, а также другие интересные предметы. В программе присутствует написание программ для станка ЧПУ. Но у этой программы есть один минус. Найти эту программу в бесплатном источнике нереально, а стоимость программы довольно-таки велика. Но стоимость компенсируется различными возможностями данной программы для станка с числовым программируемым управлением. Присутствует также возможность выбора вашей подготовленности, что играет огромную роль в вашем стартовом обучении и поэтому она заняла первое место в топе программ пригодных для обучения работе со станком с числовым программируемым управлением.
3 Почему стоит пользоваться этими программами.
Пользоваться этими приложениями советуем вам всем, ведь данные программы прошли огонь и воду, а также разные тесты по профилактике. Приложения для работы со станком с числовым программируемым управлением постоянно развиваются и модернизируются, что прибавляет все новые и новые возможности. Когда я начинал работать со станком с числовым программируемым управлением предо мной возникла проблема написания программ для создания изделия. Но буквально за месяц я изучил стартовое руководство для Mach3 и научился разрабатывать свои собственные программы для выполнения изделий. Сейчас я уже наработал стартовую аудиторию покупателей и работаю на себя, но это все требует затрат времени, ресурсов, а самое главное — нужно постоянно совершенствоваться.
4 Результат статьи:
Дорогие читатели, в данной статье мы рассмотрели станок ЧПУ и разработку программ для создания разнообразных изделий. Конечно, работать с приложениями для станка с числовым программируемым управлением трудно и проблематично. Но любую проблему можно изучить и решить с помощью подручных материалов. Если возникает проблема с нехваткой знаний, то можно прочитать дополнительную литературу, а также изучить дополнительное руководство для различных программ. Чтобы достичь определенной цели, необходимо ставить перед собой задачи которых вы можете достичь. Для новичков в этой сфере могу дать только один совет — изучайте как можно больше дополнительной литературы. Она поможет вам в работе со станком с числовым программируемым управлением, а также сможете совершенствовать себя в практической части. Надеюсь вам помогут мои советы и вы добьётесь максимальных успехов в написание программ для станков с ЧПУ. Я желаю всем вам удачи, успехов и богатых заказчиков. Прощайте дорогие читатели.

Источник статьи: http://steepline.ru/infopage/71/kak-napisat-programmu-dlya-chpu.html

Написание простой управляющей программы

Детали, обрабатываемые на станке с ЧПУ, можно рассматривать как геометрические объекты. Во время обработки вращающийся инструмент и заготовка перемещаются относительно друг друга по некоторой траектории. УП описывает движение определенной точки инструмента – его центра. Траекторию инструмента представляют состоящей из отдельных, переходящих друг в друга участков. Этими участками могут быть прямые линии, дуги окружностей, кривые второго или высших порядков. Точки пересечения этих участков называются опорными, или узловыми, точками. Как правило, в УП содержатся координаты именно опорных точек.

Рис. 3.3. Любую деталь можно представить в виде совокупности геометрических элементов. Для создания программы обработки необходимо определить координаты всех опорных точек

Попробуем написать небольшую программу для обработки паза, представленного на рис. 3.4. Зная координаты опорных точек, сделать это несложно. Мы не будем подробно рассматривать код всей УП, а обратим особое внимание на написание строк (кадров УП), непосредственно отвечающих за перемещение через опорные точки паза. Для обработки паза сначала нужно переместить фрезу в точку Т1 и опустить ее на соответствующую глубину. Далее необходимо переместить фрезу последовательно через все опорные точки и вывести инструмент вверх из материала заготовки. Найдем координаты всех опорных точек паза и для удобства поместим их в табл. 3.1.

Таблица 3.1. Координаты опорных точек паза

Подведем режущий инструмент к первой опорной точке:

Следующие два кадра заставляют инструмент опуститься на требуемую глубину в материал заготовки.

N60 G00 Z0.5
N70 G01 Z-l F25

Как только инструмент окажется на нужной глубине (1 мм), можно перемещать его через все опорные точки для обработки паза:

N80 G01 Х3 Y3
N90 G01 Х7 Y3
N100 G01 Х7 Y8

Теперь следует вывести инструмент из материала заготовки – поднять на небольшую высоту:

Соберем все кадры вместе, добавим несколько вспомогательных команд и получим окончательный вариант программы:

Источник статьи: http://planetacam.ru/college/learn/3-2/

Программирование станков с ЧПУ с нуля до профи

Программирование ЧПУ — важнейшая составляющая процесса проектирования и производства. От того, насколько чистым будет код, зависит время тестирования, отладки и запуска детали в производство. Станки с числовым программным оборудованием различаются по назначению и методам программирования.

Типы станков с ЧПУ

Одна и та же деталь может подвергаться обработке на разных станках. В зависимости от геометрии модели, наличия или отсутствия отверстий, деталь может проходить несколько последовательных технологических операций на разных станках с ЧПУ:

• токарном — для придания формы, отрезания, нарезания канавок, подрезания;
• фрезерном — для резания плоскостей, создания лысок, пазов;
• сверлильном — для создания технологических отверстий и долбления;
• шлифовальном — с целью окончательной или черновой обработки деталей, удаления сварных швов;
• многоцелевом, который производит все операции предыдущих станков.

Как правило, на предприятии есть различные типы станков с ЧПУ, которые позволяют выполнять все необходимые технологические операции для создания как простых серийных деталей, так и сложных в стереометрическом отношении моделей.

Программирование станков с ЧПУ

Для того чтобы оборудование могло выполнять операции, ему необходимо задать набор команд, так называемый G-код. Он трансформируется из программы, написанной разработчиком, в постпроцессоре. Отсюда система управления станком получает информацию о задаче и этапах ее выполнения, затем формирует профиль, и станок выполняет технологические операции.

Чтобы в реальности воплотить конструкторские или инженерные разработки, нужно написать программу для создания конкретной детали. Это делает программист с помощью CAD-софта.

Важно! В зависимости от поколения станков, управляющей системы, типа оборудования применяются различные платформы программирования.

Методы программирования на станках с ЧПУ

Способов написания программ для оборудования с ЧПУ несколько:

• ручной — разработчик или проектировщик создает код на удаленном ПК, затем переносит готовую программу в станок с помощью CD-диска, флеш-накопителя, дискеты или посредством интерфейсного кабеля;
• с пульта ЧПУ — оператор с клавиатуры вводит набор предустановленных команд, которые выполняет станок;
• автоматизированным методом с помощью интегрированных CAD/CAE/CAM систем.

Важно! Автоматизированные методы применимы только в станках последних поколений, включенных в единую компьютерную систему производственного процесса.

Ручной способ программирования чаще всего применяют для однотипных и простых токарных работ, на фрезерных станках для обработки по двум координатам, для сверления групп отверстий.

Программирование с пульта позволяет осуществлять запуск тех же операций, что и при ручном методе, плюс переходы при 2,5–3-координатных перемещениях. Такой метод удобен для запуска однотипных операций или корректировки текущих.

Самая сложная и одновременно самая гибкая система — программирование в CAM-средах. Здесь нужно сначала получить эскиз и модель из CAD, выбрать станок в диалоговом окне, задать приспособления, пределы перемещений, инструменты, режимы, способы обработки и коррекции. Постпроцессор, получив данные, преобразует их для генерации в управляющую систему. При этом оператор в удаленном режиме видит виртуальную модель и может в реальном времени вносить коррективы в работу оборудования.

Ручное программирование

Подавляющее большинство предприятий применяют именно станки, программируемые вручную. Это связано с тем, что основные выполняемые операции — простые и однотипные. Поэтому приобретать современные станки, интегрированные в единую электронную систему, нет необходимости.

Ручное программирование требует скрупулезной точности и выверенности параметров. Оператор должен в совершенстве владеть G-кодом и знать все его команды. Программу технолог создает на своем компьютере в текстовом редакторе. Расширение файла — .txt. Программа включает координаты, по которым двигается инструмент, обрабатывая деталь, и набор кодов. После написания программы ее переносят в управляющую систему станка.

Важно! Для малых предприятий или мелкосерийных производств станки с ЧПУ с ручным программированием — оптимальное решение. Они эффективно справляются с работой, а от технолога или оператора требуется только один раз написать необходимые программы, либо писать их нечасто — по мере необходимости.

На пульте

Многие станки с ЧПУ оборудованы дисплеем и клавиатурой. Поэтому задавать программу оборудованию можно непосредственно с пульта. Производители предусмотрели два варианта постановки задачи станку:

• ввод G и M кодов с клавиатуры;
• использование диалогового окна.

Важно! Станки с ЧПУ, оборудованные дисплеем, позволяют запустить имитацию обработки детали с визуализацией на экране. Эта опция дает возможность провести отладку программы до запуска станка.

Автоматизировано

Для предприятий, выпускающих детали высокой точности и сложной конфигурации, оптимальной считается CAM-система. Она существенно повышает производительность, поскольку автоматически вычисляет траекторию перемещения инструмента, производящего обработку заготовки.

Предприятия, на которых станки с ЧПУ выполняют большое разнообразие технологических операций, также предпочитают оборудование полностью автоматизированное. Потому что временные затраты на написание программ в ручном режиме будут несопоставимыми со временем работы станков. Либо придется существенно увеличивать штат технологов и операторов.

Преимущества автоматизированных систем:

• избавляют технолога или проектировщика от громоздких и длительных математических расчетов;
• на одном и том же базовом языке генерируют УП (G-код) для станков всех типов;
• имеют набор готовых функций, сокращающих время составления программы;
• загрузка готового кода в память станка прямо с ПК технолога.

Важно! CAM-системы могут быть языковыми или графическими. Первые требуют знания определенного языка программирования, вторые ведут диалог с разработчиком в интерактивном режиме и значительно более просты в освоении.

Как составлять программы для станков с ЧПУ?

Чтобы написать программу для оборудования с числовым программным управлением, нужно придерживаться определенных правил:

• деталь рассматривают как геометрическое тело;
• взаимодействие инструмента и заготовки должно учитывать их одновременное перемещение относительно друг друга;
• траектория рабочего инструмента задается его центром;
• инструмент перемещается из одной области в другую, причем эти области могут быть дугами, кривыми, прямыми;
• точки пересечения областей (опорные, или узловые точки) включаются в качестве координат в управляющую программу;
• УП создается покадрово, где каждому кадру соответствует описание.

Чем сложнее деталь, тем больше кадров будет содержать УП.

Модели САПР

Системы автоматического проектирования с появлением ПК стали называть CAD-системами — компьютерного проектирования. Тем не менее аббревиатура САПР прочно закрепилась, и технологи, разработчики, программисты, проектировщики любой софт для проектирования по-прежнему называют САПР.

1. AutoCAD — лидер среди всех систем, программа, позволяющая программировать в 2D и 3D-средах. В AutoCAD можно строить чертежи, трехмерные модели и многое другое. Кроме того, это платформенный софт, то есть не узкоспециализированный, а предназначенный для любых видов проектирования — машиностроительного, автомобильного, дорожного и пр.
2. Bricscad — альтернатива предыдущему софту. Включает инструменты вариационного моделирования, поддерживает напрямую формат DWG и BIM-технологии.
3. Autodesk Inventor — профессиональная система 3D-проектирования для промышленного производства. Этот софт поддерживает импорт моделей и файлов из других САПР, интегрирован с иными программными средами линейки — 3ds Max, AutoCAD, Revit и другими. Адаптирован для российских стандартов при проектировании, проведении расчетов, моделировании, создании документации. Включает большой набор стандартизированных моделей, функций, параметров и инструментов.
4. Компас 3D — отечественный софт для параметрического моделирования. Предназначен для машиностроения, строительства и приборостроения. Полностью поддерживает ЕСКД и ГОСТ.
5. РТС Creo — «тяжелая» САПР для параметрического проектирования больших сборок (например, для авиа- или кораблестроения).
6. NX — предназначена для моделирования и проектирования сложных изделий, включая многосоставные. Работает практически на любых ОС, поддержка кросс-функциональной многопользовательской команды, продвинутые возможности для промышленного дизайна. Этот софт позволяет даже моделировать поведение мехатронных систем.
7. Fusion 360 — облачная САПР, работающая в виртуальной среде. Сохраняет большинство функций десктопного софта, при этом позволяет взаимодействовать пользователям удаленно.

Важно! При выборе ПО следует учитывать задачи, стоящие перед технологом или проектировщиком, объем работы, возможности программы и поддержку ее интегрирования в общую электронную систему производства.

Конвертации файлов

Предприятия, которые используют устаревшее ПО, часто сталкиваются с проблемой открытия файлов, созданных в более свежих версиях софта или программах, расширения файлов которых не поддерживает и не понимает старая программа.

Заменить ПО на новое не всегда возможно: лицензионный софт стоит дорого. А кроме того, современные программы попросту не будут работать на устаревших ПК с ОС Windows XP или 7. Замена же компьютерного парка и вовсе многим предприятиям не по карману.

Поэтому у проектировщиков есть три пути — установить бесплатное ПО, поддерживающее требуемый формат файлов, воспользоваться облачными программами или специальными конвертерами.

Autodesk выпустил программу DWG TrueView, которая не дает просматривать файлы, но конвертирует их в нужный тип. Правда, она занимает много места на жестком диске, зато бесплатная. Альтернативный вариант — DWG Converter. Он не требует установки, позволяет конвертировать как одиночные, так и пакетные файлы

Онлайн-конвертер CAD Exchanger способен трансформировать в нужный формат практически любой тип файлов. При этом следует помнить, что бесплатно в сутки и месяц можно обработать не более 10 файлов.

Типы программного обеспечения

Для обеспечения работы оборудования с числовым программным управлением предусмотрены виды софта:

• CAM — система автоматизированного производства, которая работает с готовыми CAD-проектами;
• CAD — система автоматизированной разработки — ПО для проектирования и создания 3D-объектов на основе определенных параметров;
• CAE — вспомогательный софт, необходимый на предварительном этапе: подготовки проекта, анализа, моделирования, планирования;
• CAD/CAM-пакеты для полнофункциональной разработки и внедрения проекта в модуль ЧПУ.

Для токарных станков с ЧПУ

Лучшие CAD-программы для станков данного типа:

• AutoCAD — полифункциональная проектировочно-чертежная система;
• SolidWorks — ПО для проектирования 2D и 3D объектов любого назначения и сложности;
• Pro/ENGINEER — пакетный софт для решения инженерных и конструкторских задач.

Эти программы дают широкие возможности для проектирования любых деталей — от простых до геометрически сложных.

CAM-софт для формирования управляющей программы:

• SprutCAM — отечественная разработка для формирования УП по токарной обработке любых деталей и изделий;
• Fusion 360 — комплексная система, позволяющая и проектировать и ставить задачи управляющей системе станка;
• EdgeCAM — эффективное ПО, позволяющее формировать УП для токарного станка.

Эти программы трансформируют созданную в CAD-софте модель в понятный для станка код.

Важно! Для экономии можно устанавливать сразу пакетные системы, совмещающие в себе функции CAD/CAM. Например, AutoCAD или «Компас-3D».

Для фрезерных станков с ЧПУ

В зависимости от стоящих перед технологом задач, подбирают ПО для работы с фрезерным станком. Для создания эскизов для плоской резки подойдут:

• CorelDraw — графический редактор для векторных изображений;
• LibreCAD — программа, создающая 2D-чертежи;
• Adobe Illustrator — программа для создания и обработки векторных изображений.

Для работы с 3D-моделями можно использовать тот же софт, что и для токарного станка.

Дополнительно стоит присмотреться к программам:

• MasterCAM — софт для 2D/3D моделирования и формирования управляющих команд для станка;
• ArtCAM — система, работающая с векторной и растровой графикой, позволяет выстроить траекторию движения фрезы для создания рельефных поверхностей;
• Mach3 — программа для управления фрезерным станком на базе ОС Windows, она позволяет создавать пользовательские коды, управлять фрезерованием по шести осям, генерировать G-коды.

Написание программ для станков с ЧПУ

Для создания программы, которая осуществит реализацию инженерной разработки, технолог должен владеть специальным кодом, который схож с C# или Basic. Это специализированный G-code, который способны распознавать управляющие системы станков с числовым программным управлением.

G-коды

G-коды содержат цифровую маркировку от 00 до 97 и каждый из них соответствует определенной операции или настройке станка — от прямолинейных и круговых перемещений, выбора плоскостей, ввода метрических данных до коррекции и контроля скоростей инструментов и двигателей.

Блоки G –кода

Набор команд для станка с ЧПУ объединяют в блоки. Их записывают в одну строку и управляющая система будет считывать их последовательно слева направо. Если строки недостаточно, код будет продолжен в следующей, и машина перейдет к ней.

• G17 G54 G90 — этот блок задает параметры (плоскость, нулевую точку и абсолютные значения);
• G0 X-19 Y-19 — ускоренное перемещение в точку с указанными координатами;
• G1 ХЗ Y3 F600 — линейное перемещение инструмента в точку с указанными координатами и подачей 600 мм/мин.

Операторы и технологи знают G-коды наизусть, поэтому для них не составляет труда быстро формировать нужные программы.

Программ G –кода

Команды даются последовательно и логично, поэтому программа состоит, как правило, из этапов:

1. Пуск.
2. Загрузка инструмента.
3. Включение шпинделя.
4. Подача охлаждения.
5. Перемещение инструмента в исходное положение.
6. Запуск процесса обработки.
7. Отключение охлаждения.
8. Останов шпинделя.
9. Возвращение шпинделя на исходную позицию.
10. Завершение программы.

Если обрабатываться будет серия заготовок, то повторяться будут команды со 2 по 9.

Модальные и адресные коды

Модальные необходимы для активации и отключения определенных функций станка, например, охлаждения или запуска шпинделя.

Адресные коды включают координаты по осям для перемещения исполнителя.

Самые распространенные G-коды

Чаще всего оператор или технолог используют коды, которые обозначают наиболее типичные движения:

Станок использует обе оси, чтобы максимально быстро доставить инструмент в нужную точку

Перемещает исполнитель по прямой

Дуга по часовой/против часовой стрелки

Обеспечивает плавное перемещение инструмента к заданным координатам через промежуточные, которые и задают дугу

Дает команду станку, в какой из плоскостей совершить дуговое перемещение

Компенсация длины инструмента

Задает длину исполнителя относительно оси Z

M-коды

Это машинные коды, которые отличаются на разных станках с ЧПУ. Они управляют функциями оборудования (его агрегатов, двигателей и узлов). Например, подача или отключение охлаждения, вращение шпинделя или направление его движения.

Как написать программу ЧПУ станка с нуля?

Для того чтобы составить правильный набор команд, нужно понимать принцип работы оборудования, знать режимы и инструменты резания, допуски и посадки, технологический процесс производства детали, основы программирования в G и M кодах. Последнее — самое простое из того, что нужно знать.

Сам процесс программирования состоит из последовательности действий:

Значение соответствующего инструмента

Запуск вращения главного шпинделя со скоростью 1000 об/мин по часовой стрелке/против часовой стрелки

Быстрое перемещение исполнителя в заданные координаты

Работа исполнителя по дуге по часовой стрелке

Важно! Чтобы самостоятельно составлять программы для станков с ЧПУ, недостаточно знать команды, нужно предварительно построить чертеж в координатной сетке, чтобы понимать, куда и зачем будет передвинут режущий инструмент.

Самоучители для начинающих по основам программирования станков с ЧПУ

Научиться собственно программированию несложно. В сети есть много самоучителей для начинающих, вот некоторые из них:

• Пайвин А. С., Чикова О. А. Основы программирования станков с ЧПУ;
• Должиков В. П. Основы программирования и наладки станков с ЧПУ;
• Сосонкин В. Л. Методика программирования станков с ЧПУ на наиболее полном полигоне вспомогательных G-функций;
• Учебное пособие оператора станков с ЧПУ;
• Основы программирования ЧПУ;
• Ловыгин А. А., Теверовский Л. В. Современный станок с ЧПУ и CAD/CAM-система;
• Уроки ЧПУ начинающим;
• Турчин Д. Е. Программирование обработки на станках с ЧПУ.

Эти пособия и онлайн-уроки рассчитаны на начинающих и предназначены для освоения программирования для разных типов станков. Все они включают знакомство с G-кодированием, содержат полное описание и назначение всех команд и помогают разобраться в особенностях выбора инструмента для той или иной операции, задании координат, модальных и адресных кодах.

Программированием ЧПУ овладеть несложно. Обычно этот процесс занимает не больше нескольких недель. Конечно, под руководством опытного наставника процесс пойдет быстрее, но это не всегда осуществимо. Начинать освоение программирования ЧПУ нужно со знакомства с самим оборудованием и технологическими операциями по обработке деталей.

Источник статьи: http://vektorus.ru/blog/programmirovanie-chpu.html