Как написать программу для чпу станка

Как создать управляющую программу для станка с ЧПУ

Создание управляющей программы для станка с ЧПУ – это ответственный процесс, так как на основании кода выпускаются партии изделий. Самостоятельное программирование возможно, но отнимает много времени и требует тщательного прочтения инструкции.

Станки с ЧПУ представляют собой электронно-механическое оборудование, которое создает в автономном или полуавтономном режиме сложные детали из заготовок. Эффективность работы такого оборудования полностью зависит от УП для ЧПУ. Управляющая программа представляет собой порядок действий с четкой последовательностью и уверенностью во временном интервале. В результате получается точная обработка деталей с минимальными погрешностями. Запрограммированный станок способен самостоятельно изготавливать серии однотипных изделий без присутствия человека.

Возможности программ

Высокоточное оборудование с ЧПУ массово используются в фрезерном, токарном, сверлильном и другом производстве для изготовления серийных деталей, на которые человеку понадобится большое количество времени.

Станки с ЧПУ нашли широкое применение в изготовлении сложных деталей. Благодаря такой программе можно создать деталь любой формы, отверстия любой формы. На оборудовании с электронным управлением производится вырезание барельефов, гербов и икон. Производство герба с помощью такой проги перестало быть трудоемким.

Процесс разработки

Разработка управляющих команд для ЧПУ требует специальных навыков и осуществляется в несколько этапов:

• Получение информации детали и процессе производства;
• На основании чертежей создание 3D модели;
• Создание комплекса команд;
• Эмуляция и корректировка кода;
• Испытание готового продукта, изготовление опытной детали.

Сбор информации – это самый первый этап создания УП. Он необходим не только для написания управляющих команд, но и для выбора инструмента и учета особенностей материала при создании. В первую очередь выясняется:

• Характер необходимой поверхности детали;
• Характеристика материала: плотность, температура плавления;
• Величина припуска;
• Необходимость проведения шлифовки, резанья и других операций.

Это позволит вычислить операции, необходимые для обработки, а также рабочие инструменты.

Следующим этапом является моделирование детали. Разработать программу для создания деталей средней и более сложности без моделирования невозможно. При создании стандартных изделий можно поискать готовые модели в интернете, но следует тщательно проверить их на соответствие.

Современные средства компьютерной графики сильно облегчают процесс моделирования. Создание управляющей программы в ArtCam, увидевшей свет в 2008 году, позволяет автоматически получить необходимую трехмерную модель из плоского рисунка. Арткам способен экспортировать растровые изображения распространенных форматов, после чего переводить их в трехмерные изображения или рельефы. Использование алгоритмов незаменимо при написании раздела ЧПУ с нанесением гравировки на деталь.

Но основе информации об изделии и модели вычисляется количество проходов инструмента и их траектория, после чего можно приступать непосредственно к разработке ПО для микроконтроллера.

Разработка ЧПУ

После сбора всей необходимой информации, подбора рабочего инструмента и расчета необходимого количества действий создается программа для ЧПУ станка. Информация об управляющих командах и процессе создания программного продукта для каждой конкретной модели находится в инструкции к оборудованию. Управляющие алгоритмы представляют собой набор команд, в числе которых:

• Технологические (включение/выключение, выбор инструмента);
• Геометрические (движение рабочих инструментов);
• Подготовительные (забор и подача деталей, задание режимов работы);
• Вспомогательные (включение и отключение дополнительных механизмов, очистка станка).

Программирование управляющей стойки осуществляется одним из двух способов:

• Через ПК с подключением флешки к контроллеру и записью готового кода;
• С помощью человеко-машинного интерфейса стойки ЧПУ.

Большинство современных производителей поставляют в комплекте со станком софт для написания управляющего кода. Благодаря этому можно составить управляющие воздействия на более удобном интерфейсе или переработать уже существующий программный код.

Учтите факторы

При написании программы для станков с ЧПУ учитывается ряд важнейших факторов:

Максимальное количество одновременно задействованного инструмента на станке, рабочий ход, мощность ЧПУ и максимальная скорость выполняемых станком операций. При выборе скоростного режима учитывается максимальный разогрев детали, ошибки в этой части могут вызвать деформацию изделия. К тому же следует учитывать наличие на станках с числовым программным управлением дополнительных механизмов. В противном случае при выполнении алгоритма может произойти сбой или наблюдаться ошибки в работе.

Подробные инструкции по созданию управляющих алгоритмов, их интеграции в систему числового программного управления, возможности оборудования и наличие дополнительных функциях подробно описываются в инструкциях к станкам. Внимательное прочтение инструкции и самостоятельное обучение на протяжение небольшого промежутка времени позволяет написать программу человеку, ранее не знакомому с управлением устройством.

Отладка программы, распространенные ошибки

После создания управляющей программы для станка с ЧПУ следует ее отладка. Этот процесс выполняется на компьютере или непосредственно на производстве с использованием опытной заготовки. Если программное обеспечение составлено не правильно, а результат будет далек от ожиданий, следует тщательно разобрать ошибки. Они делятся на 2 типа:

Первые возникают, когда в программах существуют ошибки в расчетах размеров и плотности материала. Чтобы их исправить, необходимо заново произвести все измерения, но создавать программу заново скорее всего не придется. Технологические ошибки – это неправильно заданные параметры самого станка. Обычно они возникают из-за недостаточного опыта разработчика.

В этом случае необходимо тщательно осуществить проверку, лучше всего подойдет пошаговая эмуляция специальными программами на ПК.

После проверки и получения изделия необходимого качества станку можно приступать к автономной работе по выпуску больших партий сложных изделий.

Как написать программу для чпу станка

Есть три метода программирования станков с ЧПУ:

1. Вручную.
2. На станке, на стойке с ЧПУ.
3. В CAM-системе.

Вручную

Для ручного программирования вычисляют координаты опорных точек и описывают последовательность перемещения от одной точки к другой. Так можно описать обработку простой геометрии, в основном для токарной обработки: втулки, кольца, гладкие ступенчатые валы.

Проблемы

Вот с какими проблемами сталкиваются, когда программу на станок пишут вручную:

— Долго. Чем больше строк кода в программе, тем выше трудоемкость изготовления детали, тем выше себестоимость этой детали. Если в программе получается больше 70 строк кода, то лучше выбрать другой способ программирования.

— Брак. Нужна лишняя заготовка на внедрение, чтобы отладить управляющую программу и проверить на зарезы или недорезы.

— Поломка оборудования или инструмента. Ошибки в тексте управляющей программы, помимо брака, также могут привести и к поломке шпинделя станка или инструмента.

У деталей, для которых программы пишут вручную, очень высокая себестоимость.

На стойке с ЧПУ

На стойке с ЧПУ программируют обработку детали в диалоговом режиме. Наладчик станка заполняет таблицу с условиями обработки. Указывает, какую геометрию обрабатывать, ширину и глубину резания, подходы и отходы, безопасную плоскость, режимы резания и другие параметры, которые для каждого вида обработки индивидуальны. На основе этих данных стойка с ЧПУ создает G-команды для траектории движения инструмента. Так можно программировать простые корпусные детали. Чтобы проверить программу, наладчик запускает режим симуляции на стойке с ЧПУ.

Проблемы

Вот с какими проблемами сталкиваются, когда программу пишут на стойке:

— Время. Станок не работает, пока наладчик пишет программу для обработки детали. Простой станка – это потерянные деньги. Если в программе получается больше 130 строк кода, то лучше выбрать другой способ программирования. Хотя на стойке с ЧПУ, конечно, написать программу быстрее, чем вручную.

— Брак. Стойка с ЧПУ не сравнивает результат обработки с 3D-моделью детали, поэтому симуляция на стойке с ЧПУ не показывает зарезы или положительный припуск. Для отладки программы нужно заложить лишнюю заготовку.

— Не подходит для сложнопрофильных деталей. На стойке с ЧПУ не запрограммировать обработку сложнопрофильных деталей. Иногда для конкретных деталей и типоразмеров производители стоек ЧПУ под заказ делают специальные операции.

Пока идет создание программы на стойке, станок не приносит деньги производству.

В SprutCAM

SprutCAM – это CAM-система. CAM – сокращение от Computer-Aided Manufacturing. Это переводят как «изготовление при помощи компьютера». В SprutCAM загружают 3D-модель детали или 2D-контур, затем выбирают последовательность изготовления детали. SprutCAM рассчитывает траекторию режущего инструмента и выводит ее в G-кодах для передачи на станок. Для вывода траектории в G-код используют постпроцессор. Постпроцессор переводит внутренние команды SprutCAM на команды G-кода для станка с ЧПУ. Это похоже
на перевод с иностранного языка.

Принцип работы в SprutCAM представлен в этом видео:

Преимущества

Вот какие плюсы при работе со SprutCAM:

— Быстро. Сокращает время на создание программ для станков с ЧПУ на 70 %.

— Внедрение без лишней заготовки. Программа проверяется до запуска на станке.

— Исключает брак. По отзывам наших пользователей, SprutCAM сокращает появление брака на 60 %.

— Контроль столкновений. SprutCAM контролирует соударения с деталью или рабочими узлами станка, врезания на ускоренной подаче.

— Обработка сложнопрофильных деталей. В SprutCAM для многоосевых операций используют 13 стратегий перемещения инструмента по поверхности детали и 9 стратегий управления осью инструмента. SprutCAM автоматически контролирует угол наклона и рассчитывает безопасную траекторию обработки, чтобы не было соударений державки или режущего инструмента с заготовкой.

Составление управляющей программы для своего станка с ЧПУ возможно в полнофункциональной версии SprutCAM. Ее нужно скачать и запустить. После установки необходимо будет пройти регистрацию. Сразу после регистрации SprutCAM начнет работать.

Для тех кто только начал пробовать, мы предоставляем 30 дневную полнофункциональную бесплатную версию программы!

SprutCAM – это 15 конфигураций, в том числе две спецверсии: SprutCAM Практик и SprutCAM Robot. Чтобы узнать, какая конфигурация подходит для вашего оборудования и сколько она стоит, звоните по телефону 8-800-302-96-90 или пишите на адрес [email protected].

Почтовый адрес: 423816, г. Набережные Челны, а/я 16108, ООО «СПРУТ-Технология»

Написание управляющих программ для станков с ЧПУ

Написание управляющих программ для станков с ЧПУ специалистами «ДИОМАШ-ИНЖИНИРИНГ» позволяет получить удобную графическую среду, предназначенную для проектирования деталей, подразумевающую твердотельное или каркасное моделирование. Возможность точно указать самые мелкие параметры позволяет добиться высокого качества детали и максимально снизить время ее изготовления.

Создание управляющей программы для станка с ЧПУ актуально для:

• Токарных станков;
• Фрезерных станков;
• Расточных станков;
• Сверлильных станков;
• Шлифовальных станков;
• Комбинированных станков.

С помощью фрезерного станка можно резать металл или обрабатывать деревянные поверхности в автоматизированном режиме, который обеспечивает специальная программа.

Как происходит составление программы для станка с ЧПУ

Составление управляющей программы для станка с ЧПУ проходит в несколько этапов. Каждая деталь, обрабатываемая на устройстве с ЧПУ, представляется в качестве геометрического объекта. В процессе изготовления заготовка и рабочий инструмент двигаются по заданным траекториям. Именно они задаются управляющий программой, описывающей движение центра инструмента. Если траектория движения сложная, она состоит из нескольких более простых участков. Ими могут быть прямые линии, кривые или дуги окружностей. Места сопряжения участков называют узловыми или опорными точками. В управляющем ПО содержатся их координаты.

Программирование обработки на станках с ЧПУ дает возможность оптимизировать процесс изготовления единицы продукции, а значит — уменьшить ее себестоимость. Современное ПО позволяет выполнить проверку – так называемое виртуальное фрезерование. Благодаря ему можно проверить, насколько правильно написана программа и, при обнаружении ошибок, внести коррективы в готовый проект. Преимущество виртуальной симуляции состоит в следующем: нет необходимости тратить ресурсы на пилотную партию изделий, что экономит денежные средства, снижает материальные и денежные затраты.

Написание управляющих программ для станка с ЧПУ: что учитывать?

В современном российском промышленном производстве широко применяется функционал современных программ управления, позволяющих выполнить следующие операции:

• Открыть изображение в одном из распространенных графических форматов
• Построить 3D-модель. Эта функция является наиболее востребованной. Взяв за основу плоское изображение, программа позволяет точно воспроизвести все, что будет отражено на готовой объемной детали
• Рассчитать направление движения инструмента, вычислить количество проходов, выбрать тип фрезы или другого рабочего органа
• Создать прототип – готовую программу, которая будет сохранена и загружена в память станка с ЧПУ.

Для облегчения программирования обработки на станках с ЧПУ может использоваться универсальная программная среда, в библиотеках которой содержатся характеристики процессоров наиболее распространенных станков, это предотвращает возникновение проблем, связанных с совместимостью оборудования с новой управляющей программой.

Написание управляющих программ для станков с ЧПУ под ключ

Составление управляющей программы для станка с ЧПУ любой сложности в компании АО «ДИОМАШ-ИНЖИНИРИНГ» – это удобно и доступно. В штате имеются специалисты, которые владеют навыками создания сложнейших деталей и имеющие опыт работы в сложных CAM-системах.

Клиенту предлагается полностью готовая программа управления, в которой уже заданы область обработки, необходимая зона и тип рабочего инструмента. Достаточно будет внести программу в память станка, задать особенности заготовки и тип материала, чтобы получить необходимое количество деталей, соответствующих современным стандартам.

Разработка управляющих программ для станков с ЧПУ специалистами АО «ДИОМАШ-ИНЖИНИРИНГ» осуществляется по демократичной цене. Каждый клиент может рассчитывать на индивидуальный подход и подробную консультацию. Оформляйте заявку на обратный звонок, и наши специалисты свяжутся с вами в ближайшее время.

Blog and Bux

Блогеру — сайто-строение, реклама и заработок!

понедельник, 6 августа 2018 г.

Программа для управления самодельным станком с ЧПУ VRI-cnc

Описание программы VRI-cnc ( для контроллера VRI на 555тм7)

Программа для управления станком с ЧПУ (программа для управления шаговыми двигателями) также является моей собственно разработкой. Выражаю благодарность Кичаеву Константину за то, что поставил меня на путь истинный, а именно объяснил что такое Delphi, а первая программа была разработана под Q-Basic и работала только в Win 98. (контроллеры шаговых двигателей)Предлагаемая программа работает и под Win 98 (95) и под XP. Драйвер (программный) для обслуживания LPT под XP я взял здесь /valery-us4leh.narod.ru/XpCoding/XPlpt.html

Принцип работы: Рисуется в AutoCad рисунок только линиями (lines) , круги, полигинии, дуги. Файл сохраняется в формате DXF. Запускается программа, открывается сохраненный файл. Рабочий инструмент (перо, сверло и т.п.) выставляется в «ноль» — вкладка «ручное перемещение»
В программе есть просмотр «программы(файла) обработки», оптимизация файла – сокращение холостых перемещений, задание режимов резания. Выбирается вид обработки: рисование, сверление, фрезерование, гравировка. Сверление происходит по точкам “Point” в файле DWG. Фрезерование почти не отличатся от рисования (только режимы).
Также возможна работа с файлами Sprint-Layout формата Gerber (RS274-X) или G-код. Т.е. рисовать и сверлить платы разработанные в программе Sprint-Layout.
Описание программы VRI-cnc:
Программа постоянно совершенствуется, поэтому описание может не отражать внесенные изменения.
Окно программы имеет четыре вкладки:

• Ручное
• программе
• настройка
• ?.

Ручное управление .
В данной вкладке можно управлять станком с чпу в ручном режиме. Описание элементов вкладки «Ручное» (см. рис):

1) Отображает процесс выполнения перемещения рабочего органа по одной из осей
2) Настройка скорости перемещения в ручном режиме
3) Расстояние на которое переместится рабочий орган при нажатии одной из кнопок перемещения (стрелки 7)
4) При введении координат в окно 4, и нажатии ОК рабочий орган начнет перемещение в указанную точку со скоростью указанную в п.2
5) Введены в этом окне координаты присваиваются положению инструмента, без перемещения инструмента. Например: мы знаем что сейчас инструмент находится в точке 100:100:0, но после включения программы по умолчанию координаты инструмента обнулены (окно 6), поэтому в окно 5 вводим 100:100:0 и нажимаем ОК.
6) Отображает реальное значение положения инструмента.
7) Кнопки ручного перемещения инструмента. Со скоростью п.2 на расстояние п.3.

Управление по программе – автоматический режим. В данном режиме обработка (перемещение инструмента) ведется в автоматическом режиме по координатам записанным в соответствующем файле обработки.
Рассмотрим окно программы: «по программе»

На столе закрепляем индикатор ИГ-0.01, вместо инструмента закрепляем какой либо предмет и перемещает его с помощью ручной подачи в сторону индикатора. Затем в обратную сторону по 0.01мм, до тех пор пока не выберется люфт (стрелка не пойдет в другую сторону), сумма перемещений по 0.01мм пока стрелка не подвижна и будет люфт по этой оси. Поверяется так: люфт был 0.2мм. вводим его в настройки. Затем в ручном перемещении при сдвиге на 0.01 стрелка должна сдвигаться даже при смене направления перемещения.
Проверка LPT: используется для проверки работы контроллера и программы.
Если подключенный двигатель к контроллеру не вращается при ручном перемещении поступаем так:
— включаем поочередно 1-8 бит и нажимает «передать в LPT» и проверяем приходят ли данные сигналы (+5в) на контроллер, на соответствующий вход тм7
— чтобы проверить работу тм7 необходимо передать следующие сигналы в LPT:

ТМ7 №1
1000 1000 – на выходе тм7 (№1) на 16 выводе должно появится +5в.
0100 1000 – на выходе тм7 (№1) на 15 выводе должно появится +5в.
0010 1000 – на выходе тм7 (№1) на 10 выводе должно появится +5в.
0001 1000 – на выходе тм7 (№1) на 9 выводе должно появится +5в.
1111 1000 – на выходе тм7 (№1) на 16,15,10, 9 выводе должно появится +5в.

ТМ7 №2
1001 0100
0100 0100 и т.д

Далее опишу последовательность действий при работе с программой.
Я опишу только работу программы VRI-cnc с файлами DXF из AutoCAD, работа с файлами GBR (из программы SprintLayout.) аналогичен.

В качестве управляющей программы для станка (т.е. описание пути инструмента) используется файлы *.DXF или *.GBR. В данных файлах в векторном формате описаны примитивы (линии, круги и т.д.). Программа считывает из файла координаты и в соответствии с ними перемещает инструмент.
Пока программа поддерживает только примитивы Line. Т.е. Рисунок должен быть нарисован только линиями.
Рассмотрим пример: допустим нам надо выполнить надпись на пластине 50х70мм

Расположение начала координат в файле рисунка, может быть и в другом месте. Но учти это при расположении детали на станке.

Направление координат в станке может быть произвольное. Например ось Х может быть направление и влево и вправо. Это выставляется в п.Настройка – передаточное отношение. Т.е. для изменения направления можно ввести отрицательное передаточное отношение.
Для себя я принял следующее направление осей координат:

Расположение начала координат также может быть произвольное. см. далее.

При первом запуске станка советую проверить скоростные характеристики шаговых двигателей.
Открываем вкладку «Ручное перемещение»

Далее обнуляем координаты или в окошке «положение инструмента» кнопки [>0 dxf). необходимо открыть файл в AutoCAD и сохранить. При необходимости разбить рисунок (команда _explode)
-показывает холостые ходы на просмотре GBR
-показывает холостые ходы на просмотре при сверлении по DRL
-просмотр Drl (Exellon) файла
-в окне виртуальный стол добавлена координатная сетка 10мм х 10мм
-отображение текущего состояния порта LPT — вкл/выкл битов
-добавлен полношаговый режим
-добавлен режим инвертирования данных при использовании микросхемы НА1340 в качестве драйвера
-корректная привязка к винчестеру, теперь переформатирование диска не повлияет на работу программы.
-увеличена Мах выбираемая скорость в ручном режиме
-включение/выключение шпинделя (фреза или сверло) в ручном и автоматическом режиме.
-Управление с клавиатуры в ручном режиме, при удержании клавиши двигатель включен.
-отключение движков после окончания программы и между перемещениями в ручном режиме.