Что такое программирование ЧПУ?
Программирование ЧПУ включает в себя создание подробного набора инструкций для станка с ЧПУ, которым он должен следовать, чтобы изготовить определенную деталь или изделие. Эти инструкции точно указывают станку, что делать - как двигаться, когда двигаться и по какой траектории.
Какие существуют типы программирования ЧПУ?
Существует два типа программирования ЧПУ: a) Ручное программирование: Написание кода вручную b) Автоматизированное производство (CAM): Использование программного обеспечения для генерации кода.
Существует также несколько других методов, которые обладают уникальными преимуществами в зависимости от сложности и требований задачи. К таким дополнительным методам относятся макропрограммирование, консервированные циклы, графическое программирование и другие. Давайте рассмотрим эти методы подробнее:
| Метод | Описание | Пример |
|---|---|---|
| Ручное программирование G-кода | Традиционный метод, при котором инструкции G-кода и M-кода записываются построчно. Обеспечивает максимальный контроль и гибкость при работе со сложными деталями. | G90 G54 G00 X0 Y0 Z50 G01 Z-5 F100 X100 Y100 G00 Z50 M30 |
| CAM (автоматизированное производство) | Программное обеспечение, генерирующее программы ЧПУ из 3D-моделей или 2D-чертежей. Интегрируется с САПР для беспрепятственного перехода от проектирования к производству. | Примеры программного обеспечения: Mastercam, Fusion 360, SolidCAM |
| Макропрограммирование | Использование переменных и логики для создания гибкого, многократно используемого кода. Сокращает длину программы при выполнении повторяющихся задач. | #1=10 (размер X) #2=20 (размер Y) G90 G00 X0 Y0 G01 X#1 F100 Y#2 M99 |
| Консервированные циклы | Запрограммированные процедуры для таких операций, как бурение. Упрощает программирование за счет использования одной команды для выполнения сложных действий. | G81 X10 Y10 Z-10 R3 F100 (цикл бурения) |
| Графическое программирование | Использует графический интерфейс для определения геометрии и траекторий движения инструментов. Проще для тех, кто имеет ограниченный опыт работы с G-кодом. Доступен на некоторых контроллерах в качестве альтернативного варианта. | Н/Д |
| Оффлайн-программирование | Программы создаются вне станка с помощью программного обеспечения, что позволяет проводить моделирование без простоя станка. Сочетание технологий CAD/CAM и ручного труда. | Н/Д |
| Обучение программированию | Перемещение станка вручную в фиксированные позиции, обычно используется в робототехнике, но также применяется в некоторых системах ЧПУ. | Н/Д |
| APT (Автоматически программируемый инструмент) | Старый язык высокого уровня, используемый в аэрокосмической промышленности и передовом производстве. | АРТИКУЛ / ПРИМЕР GOTO / 10, 20, -5 GODLTA / 5, 5, 0 FINI |
| Пользовательские языки программирования | Собственные языки, разработанные производителями, например, разговорное программирование Heidenhain или Mazatrol от Mazak. | Н/Д |
| Генерация G-кодов из электронных таблиц | Параметрическая генерация G-кодов с помощью программного обеспечения типа Excel. Полезно для повторяющихся операций или создания однотипных деталей. | Н/Д |
| Тип кода | Описание | Пример |
|---|---|---|
| D-коды (коды компенсации диаметра/радиуса инструмента) | Используется для компенсации диаметра или радиуса инструмента, в основном при фрезеровании с ЧПУ. Обеспечивает точные размеры за счет компенсации размера инструмента. | D01 (Выбор смещения инструмента 1) G41 D01 (Активация компенсации левого резца с помощью смещения 1) |
| F-коды (коды скорости подачи) | задают скорость перемещения режущего инструмента по материалу. | F100 (установка скорости подачи на 100 единиц в минуту) |
| G-коды (подготовительные коды) | Управляет такими операциями станка, как быстрые перемещения, управляемые подачи и циклы с консервированием. | G00 (Быстрое позиционирование) G01 (Линейная интерполяция) G02 (Круговая интерполяция CW) G03 (Круговая интерполяция CCW) |
| М-коды (разные коды) | Управляет вспомогательными функциями станка, такими как управление шпинделем, смена инструмента, охлаждающая жидкость и выполнение программы. | M03 (шпиндель по часовой стрелке) M05 (Стопор шпинделя) M06 (смена инструмента) M30 (завершение программы и перемотка) |
| N-коды (порядковые номера) | Нумерует строки кода, чтобы упорядочить программу и обеспечить легкое обращение к конкретным деталям. Часто является необязательным в современных программах ЧПУ. | N10 G00 X0 Y0 Z50 N20 G01 X100 F200 |
| S-коды (коды частоты вращения шпинделя) | Устанавливает скорость вращения шпинделя в оборотах в минуту, определяя скорость вращения шпинделя, что важно для правильной скорости резки. | S1000 (Установите скорость вращения шпинделя на 1000 об/мин) |
| Т-коды (коды выбора инструмента) | Выбирает определенный инструмент из инструментального магазина или револьверной головки станка и готовится к смене инструмента. | T01 M06 (Выберите инструмент 1 и переключитесь на него) |
Есть еще несколько типов кодов, которые иногда используются в программировании ЧПУ, но они менее распространены или специфичны для конкретного станка. К ним относятся:
| Тип кода | Описание | Пример |
|---|---|---|
| P-коды | Часто используется для обозначения времени выдержки в консервированных циклах или в качестве параметров в некоторых пользовательских циклах. Может также представлять другие значения в зависимости от конкретного используемого G-кода. | G04 P1000 (задержка на 1 секунду) <br> G10 L2 P1 X0 Y0 Z0 (установка рабочего смещения для G54) |
| Q-коды | Используется в некоторых консервированных циклах, часто для задания глубины резания или приращения глубины за проход. Точное значение может меняться в зависимости от цикла. | G73 X10 Y10 Z-10 R3 Q2 F100 (цикл сверления с глубиной шарошки 2 мм) |
| R-коды | Может использоваться для радиуса дуги при круговой интерполяции или в качестве параметра в консервированных циклах. Часто представляет собой плоскость втягивания или опорную точку. | G02 X50 Y0 R25 F200 (круговая интерполяция с радиусом 25 мм) <br> G81 X10 Y10 Z-10 R3 F100 (цикл сверления с R3 в качестве плоскости втягивания) |
| Коды I, J, K | Используется для указания точек центра дуги при круговой интерполяции. I - для оси X, J - для оси Y, K - для оси Z. | G02 X50 Y50 I25 J0 F200 (круговая интерполяция с центральной точкой) |
| L-коды | Иногда используется для счетчиков циклов в консервированных циклах или для задания количества повторений операции. | G73 X10 Y10 Z-10 R3 Q2 F100 L5 (цикл бурения Пек повторяется 5 раз) |
Обратите внимание, что точное использование и значение этих кодов может меняться в зависимости от конкретной системы управления ЧПУ и контекста, в котором они используются. Для получения наиболее точной информации всегда обращайтесь к руководству по программированию вашего станка.
Как начать программировать ЧПУ? Советы для начинающих
Полезные программы для программирования ЧПУ для программистов ЧПУ
Выбирая программное обеспечение для ЧПУ, учитывайте уровень своей квалификации, тип используемого станка, бюджет и совместимость с операционной системой. Также важно подобрать программное обеспечение в соответствии с конкретными потребностями вашего проекта. Новички могут начать с таких удобных вариантов, как Fusion 360, который сочетает в себе CAD и CAM, а затем, по мере развития, перейти к более специализированным инструментам.
Давайте разделим их на категории, чтобы дать вам полный обзор доступных инструментов:
- Программное обеспечение CAD (Computer-Aided Design):
- Autodesk Fusion 360 (популярен среди новичков и профессионалов)
- SolidWorks
- AutoCAD
- Изобретатель
- FreeCAD (с открытым исходным кодом)
- OnShape (на основе облачных технологий)
- Носорог 3D
- Программное обеспечение CAM (Computer-Aided Manufacturing):
- Mastercam
- Fusion 360 (включает функции CAM)
- SolidCAM
- HSMWorks
- Vectric Aspire
- CamBam
- FeatureCAM
- Интегрированное программное обеспечение CAD/CAM:
- Fusion 360
- NX CAM
- CATIA
- Creo
- Редакторы и программы просмотра G-кода:
- Notepad++ (с плагином подсветки синтаксиса G-кода)
- Редактор синтаксиса ЧПУ
- NCViewer.com (онлайновый просмотрщик G-кодов)
- Просмотрщик и анализатор G-кода
- Симуляторы ЧПУ:
- Симулятор ЧПУ Pro
- Vericut
- iMachining от SolidCAM
- CIMCO Edit (включает моделирование)
- Программное обеспечение для оптимизации траектории движения инструмента:
- MachineWorks
- ModuleWorks
- SprutCAM
- Программное обеспечение для управления станками с ЧПУ:
- Mach3/Mach4
- LinuxCNC (с открытым исходным кодом)
- UCCNC
- Специализированное программное обеспечение для ЧПУ:
- BobCAD-CAM (для фрезерования, точения, электроэрозионной обработки)
- DP Technology ESPRIT (для многоосевой обработки)
- hyperMILL (для 5-осевой обработки)
- Программное обеспечение для измерений и контроля:
- PC-DMIS
- Калипсо
- PolyWorks
- Управление проектом и документация:
- Trello (для управления проектами)
- Evernote или OneNote (для документации)
- GitHub (для контроля версий ваших программ ЧПУ)
- Программное обеспечение для обучения и тренингов:
- CNCSimulator.com (платформа для онлайн-обучения)
- Siemens NX Student Edition
- Академия дизайна Autodesk
- Мобильные приложения:
- CNC Machinist Calculator Pro
- Программа просмотра GCode
- Калькулятор iMachining
