Was ist CNC-Programmierung?
Bei der CNC-Programmierung werden detaillierte Anweisungen für eine CNC-Maschine erstellt, die sie zur Herstellung eines bestimmten Teils oder Produkts befolgen soll. Diese Anweisungen sagen der Maschine genau, was sie tun soll - wie sie sich bewegen soll, wann sie sich bewegen soll und welchen Weg sie einschlagen soll.
Was sind die Arten der CNC-Programmierung?
Es gibt hauptsächlich zwei Arten der CNC-Programmierung: a) Manuelle Programmierung: Schreiben des Codes von Hand b) Computergestützte Fertigung (CAM): Verwendung von Software zur Erstellung des Codes.
Darüber hinaus gibt es verschiedene andere Methoden, die je nach Komplexität und Anforderungen der Aufgabe einzigartige Vorteile bieten. Zu diesen zusätzlichen Methoden gehören Makroprogrammierung, Festzyklen, grafische Programmierung und andere. Lassen Sie uns diese Methoden im Detail erkunden:
| Methode | Beschreibung | Beispiel |
|---|---|---|
| Manuelle G-Code-Programmierung | Traditionelle Methode, bei der G-Code- und M-Code-Anweisungen Zeile für Zeile geschrieben werden. Bietet maximale Kontrolle und Flexibilität für komplexe Teile. | G90 G54 G00 X0 Y0 Z50 G01 Z-5 F100 X100 Y100 G00 Z50 M30 |
| CAM (Computergestützte Fertigung) | Software-generierte CNC-Programme aus 3D-Modellen oder 2D-Zeichnungen. Integriert mit CAD für einen nahtlosen Arbeitsablauf von der Konstruktion bis zur Fertigung. | Software-Beispiele: Mastercam, Fusion 360, SolidCAM |
| Makro-Programmierung | Verwendet Variablen und Logik für flexiblen, wiederverwendbaren Code. Reduziert die Programmlänge bei sich wiederholenden Aufgaben. | #1=10 (Dimension X) #2=20 (Y-Abmessung) G90 G00 X0 Y0 G01 X#1 F100 Y#2 M99 |
| Zyklen in Dosen | Vorprogrammierte Routinen für Vorgänge wie Bohren. Vereinfacht die Programmierung durch Verwendung eines einzigen Befehls für komplexe Vorgänge. | G81 X10 Y10 Z-10 R3 F100 (Bohrzyklus) |
| Grafische Programmierung | Verwendet eine grafische Schnittstelle zur Definition von Geometrie und Werkzeugwegen. Einfacher für Personen mit begrenzter G-Code-Erfahrung. Auf einigen Steuerungen als alternative Option verfügbar. | K.A. |
| Offline-Programmierung | Die Programme werden außerhalb der Maschine mit Hilfe von Software erstellt, was eine Simulation ohne Maschinenstillstand ermöglicht. Kombiniert CAD/CAM und manuelle Techniken. | K.A. |
| Programmieren unterrichten | Manuelles Bewegen der Maschine zur Aufzeichnung von Positionen, häufig in der Robotik verwendet, aber auch in einigen CNC-Einrichtungen anwendbar. | K.A. |
| APT (Automatisch Programmiertes Werkzeug) | Eine ältere Hochsprache, die in der Luft- und Raumfahrt und in der modernen Fertigung verwendet wird. | PARTNO / BEISPIEL GOTO / 10, 20, -5 GODLTA / 5, 5, 0 FINI |
| Benutzerdefinierte Programmiersprachen | Proprietäre Sprachen, die von den Herstellern entwickelt wurden, wie z.B. Heidenhain's conversational programming oder Mazak's Mazatrol. | K.A. |
| G-Code-Generierung aus Tabellenkalkulationen | Parametrische G-Code-Generierung mit Software wie Excel. Nützlich für sich wiederholende Vorgänge oder die Erstellung ähnlicher Teile. | K.A. |
| Code Typ | Beschreibung | Beispiel |
|---|---|---|
| D-Codes (Werkzeugdurchmesser/Radius-Kompensationscodes) | Wird zur Kompensation des Werkzeugdurchmessers oder -radius verwendet, hauptsächlich beim CNC-Fräsen. Gewährleistet genaue Abmessungen durch Kompensation der Werkzeuggröße. | D01 (Werkzeugkorrektur 1 wählen) G41 D01 (Aktivieren des Linksschneiderausgleichs mit Offset 1) |
| F-Codes (Vorschubgeschwindigkeits-Codes) | geben die Geschwindigkeit an, mit der sich das Schneidwerkzeug durch das Material bewegt. | F100 (Vorschubgeschwindigkeit auf 100 Einheiten pro Minute einstellen) |
| G-Codes (vorbereitende Codes) | Steuert Maschinenvorgänge wie Eilgänge, kontrollierte Vorschübe und Festzyklen. | G00 (Schnelle Positionierung) G01 (Lineare Interpolation) G02 (Kreisförmige Interpolation CW) G03 (Kreisförmige Interpolation CCW) |
| M-Codes (Verschiedene Codes) | Steuert zusätzliche Maschinenfunktionen wie Spindelsteuerung, Werkzeugwechsel, Kühlmittel und Programmablauf. | M03 (Spindel im Uhrzeigersinn) M05 (Spindelanschlag) M06 (Werkzeugwechsel) M30 (Programmende und Rücklauf) |
| N-Codes (fortlaufende Nummern) | Nummeriert Codezeilen, um das Programm zu organisieren und einen einfachen Verweis auf bestimmte Teile zu ermöglichen. In modernen CNC-Programmen oft optional. | N10 G00 X0 Y0 Z50 N20 G01 X100 F200 |
| S-Codes (Spindeldrehzahl-Codes) | Stellt die Spindeldrehzahl in U/min ein und bestimmt, wie schnell sich die Spindel dreht, was für die richtige Schnittgeschwindigkeit wichtig ist. | S1000 (Spindeldrehzahl auf 1000 RPM einstellen) |
| T-Codes (Werkzeugauswahl-Codes) | Wählt ein bestimmtes Werkzeug aus dem Werkzeugmagazin oder Revolver der Maschine aus und bereitet einen Werkzeugwechsel vor. | T01 M06 (Wählen Sie Werkzeug 1 und wechseln Sie zu diesem) |
Es gibt noch ein paar andere Codetypen, die manchmal in der CNC-Programmierung verwendet werden, obwohl sie weniger häufig oder maschinenspezifisch sind. Dazu gehören:
| Code Typ | Beschreibung | Beispiel |
|---|---|---|
| P-Codes | Wird häufig für die Verweilzeit in Festzyklen oder als Parameter in einigen benutzerdefinierten Zyklen verwendet. Je nach verwendetem G-Code können auch andere Werte angegeben werden. | G04 P1000 (Verweilen für 1 Sekunde) <br> G10 L2 P1 X0 Y0 Z0 (Arbeitsversatz für G54 einstellen) |
| Q-Codes | Wird in einigen Festzyklen verwendet, oft zur Angabe einer Schnitttiefe oder einer inkrementellen Tiefe pro Durchgang. Die genaue Bedeutung kann je nach Zyklus variieren. | G73 X10 Y10 Z-10 R3 Q2 F100 (Tieflochbohrzyklus mit 2 mm Einstechtiefe) |
| R-Codes | Kann für den Bogenradius in der Kreisinterpolation oder als Parameter in Festzyklen verwendet werden. Stellt oft eine Rückzugsebene oder einen Referenzpunkt dar. | G02 X50 Y0 R25 F200 (Kreisförmige Interpolation mit 25mm Radius) <br> G81 X10 Y10 Z-10 R3 F100 (Bohrzyklus mit R3 als Rückzugsebene) |
| I, J, K-Codes | Dient zur Angabe von Bogenmittelpunkten bei der Kreisinterpolation. I steht für die X-Achse, J für die Y-Achse und K für die Z-Achse. | G02 X50 Y50 I25 J0 F200 (Kreisförmige Interpolation mit Mittelpunkt) |
| L-Codes | Wird manchmal für Schleifenzähler in Festzyklen oder zur Angabe der Anzahl der Wiederholungen einer Operation verwendet. | G73 X10 Y10 Z-10 R3 Q2 F100 L5 (Peck-Bohrzyklus 5-mal wiederholt) |
Beachten Sie, dass die genaue Verwendung und Bedeutung dieser Codes je nach dem spezifischen CNC-Steuerungssystem und dem Kontext, in dem sie verwendet werden, variieren kann. Die genauesten Informationen finden Sie immer im Programmierhandbuch Ihrer Maschine.
Wie fängt man mit der CNC-Programmierung an? Tipps für Einsteiger
Nützliche CNC-Programmierungssoftware für CNC-Programmierer
Berücksichtigen Sie bei der Auswahl der CNC-Software Ihre Kenntnisse, den Maschinentyp, den Sie verwenden, Ihr Budget und die Kompatibilität mit Ihrem Betriebssystem. Es ist auch wichtig, die Software auf die spezifischen Anforderungen Ihres Projekts abzustimmen. Anfänger können mit benutzerfreundlichen Optionen wie Fusion 360 beginnen, das CAD und CAM kombiniert, und später zu spezialisierteren Tools wechseln, wenn sie Fortschritte machen.
Um Ihnen einen umfassenden Überblick über die verfügbaren Tools zu geben, werden wir diese in Kategorien unterteilen:
- CAD-Software (computergestütztes Design):
- Autodesk Fusion 360 (beliebt für Anfänger und Profis)
- SolidWorks
- AutoCAD
- Erfinder
- FreeCAD (Open-Source)
- OnShape (Cloud-basiert)
- Rhino 3D
- CAM-Software (computergestützte Fertigung):
- Mastercam
- Fusion 360 (mit CAM-Funktionalität)
- SolidCAM
- HSMWorks
- Vectric Aspire
- CamBam
- FeatureCAM
- Integrierte CAD/CAM-Software:
- Fusion 360
- NX CAM
- CATIA
- Creo
- G-Code-Editoren und -Betrachter:
- Notepad++ (mit Plugin zur Syntaxhervorhebung für G-Code)
- CNC-Syntax-Editor
- NCViewer.com (Online-G-Code-Betrachter)
- G-Code-Betrachter und -Analysator
- CNC-Simulatoren:
- CNC-Simulator Pro
- Vericut
- iMachining von SolidCAM
- CIMCO Edit (einschließlich Simulation)
- Software zur Optimierung von Werkzeugwegen:
- MachineWorks
- ModuleWorks
- SprutCAM
- CNC-Maschinensteuerungs-Software:
- Mach3/Mach4
- LinuxCNC (Open-Source)
- UCCNC
- Spezialisierte CNC-Software:
- BobCAD-CAM (für Fräsen, Drehen, Drahterodieren)
- DP Technologie ESPRIT (für die Mehrachsenbearbeitung)
- hyperMILL (für 5-Achs-Bearbeitung)
- Software für Messung und Inspektion:
- PC-DMIS
- Calypso
- PolyWorks
- Projektleitung und Dokumentation:
- Trello (für die Projektverwaltung)
- Evernote oder OneNote (für die Dokumentation)
- GitHub (für die Versionskontrolle Ihrer CNC-Programme)
- Lern- und Trainingssoftware:
- CNCSimulator.com (Online-Lernplattform)
- Siemens NX Studentenausgabe
- Die Autodesk Design Akademie
- Mobile Apps:
- CNC-Maschinenführer-Rechner Pro
- GCode-Betrachter
- iMachining-Rechner
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