Przewodnik po programowaniu CNC dla początkujących i programistów

Programista CNC musi określić proces obróbki poprzez analizę rysunku części i napisać program obróbki CNC odpowiednio. Aby początkujący mógł stać się programistą CNC, potrzebuje profesjonalnej wiedzy z zakresu CNC, biegłego posługiwania się językiem G-code i biegłej znajomości różnych programów do programowania CAD/CAM.

Czym jest program CNC?

Program CNC odnosi się do zakodowanych instrukcji oprogramowania CAM służących do sterowania działaniem maszyna CNCJest to program sterujący bezpośrednio używany do wprowadzania danych do obróbki spoza systemu CNC, nazywany programem obróbki CNC.

Aby sprostać potrzebom projektowania, produkcji, konserwacji i popularyzacji w zakresie kodów wejściowych, układów współrzędnych, instrukcji obróbki, funkcji pomocniczych i formatów programów, opracowano 2 ogólne normy międzynarodowe, a mianowicie normę Międzynarodowej Organizacji Normalizacyjnej (ISO) i normę Instytutu Przemysłu Elektronicznego (EIA).

Program obróbki CNC składa się z różnych słów funkcyjnych zgodnie z określonym formatem. Prawidłowe zrozumienie znaczenia każdego słowa funkcyjnego, właściwe użycie różnych słów funkcyjnych i pisanie programów zgodnie z określonymi instrukcjami są kluczem do kompilowania programów.

Programiści CNC muszą opanować wiedzę dotyczącą obróbki CNC, obejmującą zasadę działania, układ współrzędnych osi XYZ, strukturę programu i typowe instrukcje CNC.

Co to jest programowanie CNC?

Programowanie CNC odnosi się do procesu automatycznego tworzenia programu obróbki CNC przy pomocy komputera, oprogramowania do projektowania i rysowania CAD oraz oprogramowania do modelowania i produkcji CAM w celu sterowania pracą maszyny CNC.

Programowanie CNC stanowi jedną z głównych czynności w fazie przygotowawczej obróbki CNC, która zazwyczaj obejmuje analizę wzoru części, określenie procesu obróbki, obliczenie ścieżki narzędzia, uzyskanie danych o położeniu narzędzia, utworzenie programu obróbki CNC, przygotowanie medium sterującego, korektę programu i test obróbki części.

Jak programować CNC?

Programowanie CNC wykorzystuje język G-code do opisu kształtu, procesu, parametrów i informacji pomocniczych części zgodnie z zasadami, a następnie komputer automatycznie wykonuje obliczenia numeryczne, obliczenia trajektorii ruchu środka narzędzia i przetwarzanie końcowe w celu wygenerowania listy programów przetwarzania części i symulacji procesu obróbki. W przypadku części o złożonych kształtach, profilach krzywych niekołowych, powierzchniach trójwymiarowych i innych częściach metoda automatycznego programowania jest wydajna i niezawodna.

Podczas procesu programowania programista CNC może sprawdzić, czy program jest poprawny na czas i zmodyfikować go, jeśli to konieczne. Ponieważ komputer zastępuje programistę w wykonywaniu żmudnych obliczeń numerycznych i oszczędza pracy związanej z pisaniem listy programów, może zwiększyć wydajność programowania dziesiątki, a nawet setki razy i rozwiązać problemy programowania wielu złożonych części, których nie można rozwiązać za pomocą programowania ręcznego.

Ile jest typów programowania CNC?

Na rynku dostępne są dwa najpopularniejsze typy programowania CNC: programowanie ręczne i programowanie automatyczne.

Czym jest programowanie ręczne?

Programowanie ręczne oznacza, że wszystkie etapy programowania są wykonywane ręcznie. Używając ogólnych narzędzi obliczeniowych, poprzez różne metody matematyczne, obliczenia ścieżki narzędzia są wykonywane ręcznie, a instrukcje są kompilowane. Ta metoda jest stosunkowo prosta, łatwa do opanowania dla początkujących i ma dużą adaptowalność. Jest odpowiednia dla programów o średniej złożoności i programowania części z niewielką ilością obliczeń. Musi być opanowana przez operatorów obrabiarek.

Kroki programowania ręcznego

Etapy programowania ręcznego obejmują ręczne wykonywanie procesu obróbki części CNC, analizę rysunków części, podejmowanie decyzji dotyczących procesu, określanie ścieżki przetwarzania, wybieranie parametrów procesu, obliczanie danych współrzędnych położenia narzędzia, pisanie listy programów obróbki CNC, weryfikację programu i programowanie ręczne.

ZALETY

Używa się go głównie do obróbki punktowej (takiej jak wiercenie, rozwiercanie) lub obróbki części o prostych kształtach geometrycznych (takich jak płaszczyzny, rowki kwadratowe). Ilość obliczeń jest niewielka, liczba segmentów programu jest ograniczona, a programowanie jest intuicyjne i łatwe do wdrożenia.

Wady

W przypadku części o powierzchniach o dowolnym kształcie i złożonych wnękach obliczanie danych ścieżki narzędzia jest dość uciążliwe, wymaga dużego nakładu pracy, jest niezwykle podatne na błędy i trudne do korekty, a niektórych obliczeń w ogóle nie można ukończyć.

Czym jest programowanie automatyczne?

Programowanie automatyczne polega na wykorzystaniu komputera do napisania programu źródłowego części przy pomocy komputera w przypadku części o złożonych kształtach geometrycznych oraz do wygenerowania programu obróbki CNC po przetworzeniu.

ZALETY

Dzięki rozwojowi technologii sterowania numerycznego, zaawansowany system sterowania numerycznego nie tylko zapewnia ogólne funkcje przygotowawcze i funkcje pomocnicze do programowania przez użytkownika, ale także zapewnia środki do programowania w celu rozszerzenia funkcji sterowania numerycznego. Programowanie parametrów systemu sterowania numerycznego jest elastyczne w zastosowaniu i swobodne w formie. Posiada wyrażenia, operacje logiczne i podobne przepływy programu w językach komputerowych wysokiego poziomu, co sprawia, że program obróbki jest zwięzły i łatwy do zrozumienia, i realizuje funkcje, które są trudne do osiągnięcia w zwykłym programowaniu.

Wady

Programowanie CNC ma swój własny język, podobnie jak programowanie komputerowe, ale różnica polega na tym, że teraz komputer rozwinął się, aby zająć rynek globalny, a Windows firmy Microsoft jest jego absolutną przewagą. Ale maszyna CNC nie rozwinęła się do poziomu wzajemnego użytkowania, to znaczy, że ich różnica w sprzęcie sprawia, że ich systemy CNC nie są ze sobą kompatybilne przez jakiś czas. Dlatego podczas obróbki półfabrykatu, najpierw należy określić, jakiego typu systemu używa maszyna.

Kim jest programista CNC?

Programista CNC to osoba, która ręcznie lub przy użyciu oprogramowania do wspomagania produkcji komputerowej kompiluje programy obróbki CNC zgodnie z wymaganiami obróbki części. Programista CNC powinien mieć silne 3D wyobraźnia kosmiczna, normalny wzrok, giętkie kończyny i silne zdolności obliczeniowe. Większość programistów CNC pracuje w dużych firmach produkcyjnych i firmach z trudną obróbką części. W pierwszej z nich istnieje wyraźny podział pracy w przedsiębiorstwie, wymagający od techników obróbki CNC posiadania specjalistycznych umiejętności, a programowanie CNC stało się jednym z niezależnych stanowisk. Ze względu na trudność programowania, w drugiej muszą być specjalni programiści, aby wykonać odpowiednią pracę.

Jak pracują programiści CNC?

Programista CNC powinien wybrać odpowiednie narzędzia, osprzęt, sprzęt do obróbki i narzędzia zgodnie z procesem i wymaganiami przetwarzania, a także ręcznie kompilować i edytować programy obróbki 2-osiowej i 2-osiowej pół-NC. Następnie przeprowadzić 3D modelowanie i programowanie obróbki CNC wieloosiowej i wielotypowej. Na koniec analiza i kontrola jakości obróbki części.

Wykonaj 5 prostych kroków dla początkujących i programistów.

Krok 1. Przeanalizuj schemat części, aby określić proces.

Przeanalizuj kształt, rozmiar, precyzję, materiał i półfabrykat wymagane na rysunku części, wyjaśnij treść i wymagania dotyczące obróbki; określ plan obróbki, ścieżkę narzędzia, parametry skrawania oraz wybierz narzędzia i osprzęt.

Krok 2. Obliczenia numeryczne.

Na podstawie geometrycznych rozmiarów części i ścieżki obróbki obliczane są punkt początkowy, punkt końcowy i współrzędne środka łuku elementów geometrycznych na obrysie części.

Krok 3. Napisz program obróbki.

Po wykonaniu powyższych dwóch kroków, zgodnie z kodem instrukcji funkcji i formatem bloku określonymi przez system CNC, należy napisać listę programów obróbki.

Krok 4. Wprowadź program do systemu CNC.

Dane programu można wprowadzić bezpośrednio do układu sterowania numerycznego za pomocą klawiatury, ale można je również wprowadzić do układu sterowania numerycznego za pomocą interfejsu komunikacyjnego komputera.

Krok 5. Procedura kontroli i pierwsza część cięcia próbnego.

Użyj funkcji wyświetlania graficznego dostarczonej przez system CNC, aby sprawdzić poprawność ścieżki narzędzia. Wykonaj pierwsze próbne cięcie części, przeanalizuj przyczynę błędu i popraw ją na czas, aż kwalifikowane części zostaną poddane próbnemu cięciu.

Lista oprogramowania do programowania CNC

Przedstawione pozycje to najlepsze darmowe oprogramowanie CAD/CAM, z którego często korzysta większość programistów CNC do programowania.

Unigraphics to zestaw 3D oprogramowanie parametryczne, które integruje funkcje CAD, CAM i CAE opracowane przez Unigraphics Solution w Stanach Zjednoczonych. Jest to najbardziej zaawansowane oprogramowanie high-end do projektowania wspomaganego komputerowo, analizy i produkcji. , maszyny ogólne i elektronika oraz inne dziedziny przemysłu. Oprogramowanie UG zajmuje wiodącą pozycję w dziedzinie CAM. Zostało wyprodukowane przez McDonnell Douglas Aircraft Company w Stanach Zjednoczonych i jest preferowanym narzędziem programistycznym do obróbki CNC części samolotów.

CATIA

CATIA to produkt wprowadzony na rynek przez francuską firmę Dassault. Francuskie myśliwce Mirage, Boeing 737 i 777 są opracowywane i projektowane przy użyciu CATIA. CATIA ma potężną funkcję modelowania powierzchni i plasuje się na czele wszystkich systemów CAD 3D oprogramowanie. Jest szeroko stosowane w krajowych przedsiębiorstwach lotniczych i instytutach badawczych, stopniowo zastępując UG jako pierwszy wybór w przypadku złożonego projektowania powierzchni. CATIA ma silne możliwości programowania i może sprostać wymaganiom obróbki CNC złożonych części. Obecnie niektóre dziedziny przyjmują modelowanie projektowe CATIA, programowanie i przetwarzanie UG, oba są łączone i używane razem.

Pro / E

Pro/E to oprogramowanie opracowane przez amerykańską firmę PTC (Parametric Technology Co., Ltd.) i jest najpopularniejszym 3D System CAD/CAM (Computer Aided Design and Manufacturing) na świecie. Jest szeroko stosowany w przemyśle cywilnym, takim jak elektronika, maszyny, formy, wzornictwo przemysłowe i zabawki. Z projektowaniem części, montażem produktów, rozwojem form, obróbką CNC, projektowaniem modelowania i innymi funkcjami.

cimatron

Cimatron to produkt CAD/CAM/PDM izraelskiej firmy Cimatron Company. System zapewnia stosunkowo elastyczny interfejs użytkownika, doskonałe modelowanie trójwymiarowe, rysunki techniczne, kompleksową obróbkę CNC, różne ogólne i specjalne interfejsy danych oraz zintegrowane zarządzanie danymi produktu. System Cimatron CAD/CAM jest bardzo popularny w międzynarodowym przemyśle produkcji form i jest szeroko stosowany w krajowym przemyśle produkcji form.

MasterCAM

MasterCAM to oparte na PC oprogramowanie CAD/CAM opracowane przez firmę CNC w Stanach Zjednoczonych. Posiada wygodne i intuicyjne modelowanie geometryczne. Mastercam zapewnia idealne środowisko do projektowania kształtu części. Jego potężna i stabilna funkcja modelowania może projektować złożone zakrzywione i zakrzywione części. MasterCAM ma silne funkcje zgrubnej obróbki powierzchni i wykańczania powierzchni. Istnieją różne opcje wykańczania powierzchni, które mogą spełnić wymagania obróbki powierzchni złożonych części i mają funkcje obróbki wieloosiowej. Ze względu na niską cenę i doskonałą wydajność stał się pierwszym wyborem oprogramowania do programowania CNC w przemyśle cywilnym.

FunkcjaCAM

FeatureCAM to oparte na funkcjach, w pełni funkcjonalne oprogramowanie CAM opracowane przez DELCAM w Stanach Zjednoczonych. Posiada nową koncepcję funkcji, super rozpoznawanie funkcji, bibliotekę materiałów opartą na bazie wiedzy o procesach, bibliotekę narzędzi i tryb programowania oparty na kartach procesowych do nawigacji ikon. Oprogramowanie pełnomodułowe, od frezowania 2-5 osi, po toczenie i frezowanie, od obróbki powierzchni po cięcie drutem, zapewnia kompleksowe rozwiązanie do programowania warsztatowego. Funkcja post-edycji oprogramowania DELCAM jest stosunkowo dobra.

EdgeCAM

EdgeCAM to inteligentne profesjonalne oprogramowanie do programowania CNC produkowane przez British Pathtrace Company, które jest stosowane do programowania maszyn CNC z toczeniem, frezowaniem i cięciem drutem. W obliczu obecnej złożoności 3D Dzięki funkcjom obróbki powierzchni EdgeCAM zaprojektował wygodniejszą i bardziej niezawodną metodę obróbki, która cieszy się popularnością w europejskim i amerykańskim przemyśle wytwórczym.

VERICUTVERICUT

VERICUT VERICUT to zaawansowane specjalistyczne oprogramowanie do symulacji obróbki CNC produkowane przez CGTECH w Stanach Zjednoczonych. VERICUT wykorzystuje zaawansowaną technologię wyświetlania trójwymiarowego i wirtualnej rzeczywistości, aby symulować proces obróbki CNC na niezwykle realistycznym poziomie. Kolorowy trójwymiarowy obraz może nie tylko pokazać cały proces cięcia półfabrykatu w celu utworzenia części, ale także uchwyt narzędzia, osprzęt, a nawet proces działania obrabiarki i wirtualne środowisko fabryczne mogą być symulowane, a efekt jest taki jak na ekranie. Obejrzyj tutaj film przedstawiający obróbkę części przez maszynę CNC. Programiści importują programy obróbki NC generowane przez różne oprogramowanie programistyczne do VERICUTVERICUT, a oprogramowanie może sprawdzać błędy obliczeniowe generowane w oryginalnym programowaniu oprogramowania i zmniejszać liczbę wypadków przy obróbce spowodowanych błędami programu podczas przetwarzania. Obecnie wiele krajowych przedsiębiorstw o silnej pozycji zaczęło wprowadzać to oprogramowanie w celu wzbogacenia istniejącego systemu programowania CNC i osiągnęło dobre wyniki.

Rzeczy do rozważenia

Oprogramowanie do programowania CNC jest unowocześniane do nowego etapu obróbki CNC. Nowe produkty pojawiają się w niekończącym się strumieniu, a moduły funkcjonalne stają się coraz bardziej wyrafinowane. Technologowie mogą łatwo projektować naukowe i rozsądne projekty na komputerze. A spersonalizowane oprogramowanie do programowania CNC sprawia, że obróbka CNC jest łatwiejsza i wygodniejsza.

Po przeczytaniu tego artykułu powinieneś mieć wszechstronne zrozumienie programowania CNC. To, co musisz zrobić w przyszłości, to jak biegle używać programów CNC w obróbce CNC i rozwijać się od początkującego do profesjonalnego programisty CNC krok po kroku.

12 najpopularniejszych maszyn spawalniczych

2022-07-15 Poprzednie

10 najlepszych producentów i marek maszyn CNC na świecie

2022-07-29 Następna

Praktyczny przewodnik programowania CNC dla początkujących i profesjonalistów