Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 04.10.2024

Возможности фрезерного станка, оснащённого ЧПУ, многократно возрастают. Но только в случае, когда программное обеспечение (ПО) подобрано правильно.

Оглавление

Термином ПО обозначается пакет софта, используемого для управления станком на всех этапах рабочего процесса: от разработки качественной модели, до изготовления готового изделия. В специальной литературе и открытых источниках используется несколько синонимов: ПО, софт, программное обеспечение, управляющие программы.

Какой софт необходимо приобрести в первую очередь

Основным требованием, которое предъявляется к софту при его выборе является простота использования и многофункциональность.

Весьма желательно приобретать продукт лицензированный.

Работы рекомендуется начинать с выбора и последующей профессиональной настройки, под существующую модель станка, необходимого блока ПО, обозначаемого международной аббревиатурой САМ (в русском переводе, системы автоматизированного изготовления, производства). Это программа, адаптированная для работы с проектами, подготовленными в ином пакете ПО, CAD (русская расшифровка, система, предназначенная для автоматизированной разработки).

Применение CAD позволяет выполнять проектирование и создание 3D объектов с учётом заданных исходных значений, с их последующим редактированием.

Использование САМ обеспечивает конвертацию цифровой информации в команды, понятные фрезерному станку с ЧПУ. Чаще всего, это G-code, представляющие набор команд, осуществляющих непосредственное управление рабочими органами станка.

Для отдельных случаев, совместимость приобретаемой CAM программы с фрезерным станком может потребовать использования программ, именуемых конверторами: Post Processor, Post. В противном случае, формируемые G-code могут выдать непредсказуемую последовательность управляющих команд при установке на станок и запуске последнего.

Кроме него, на рынке представлены иные языки: Cutter Location, OpenSBP, Data, HPGL, APT.

Достаточно частым решением у многих разработчиков является разработка единого программного пакета CAM/CAD, либо выполняется их заблаговременная подготовка, обеспечивающая успешную интеграцию для совместной работы в любых существующих программно-аппаратных системах (комплексах).

Важно понимать, что кроме САМ-программ к управляющему софту относится программы, осуществляющие прямое управление станком с ЧПУ (общее обозначение, machine controller). Они могут (пример) передавать движение пера, мышки на контроллер непосредственно. Самыми востребованными продуктами в данной группе являются: LinuxCNC, PyCNC, Grbl, Inkcut, UGS, Jedicut.

Варианты программ, используемые
для моделирования макета для чпу станка

В зависимости от объёмности будущей детали и её сложности используются разные программные продукты для эскизного моделирования.

Модели 2D

Если предстоит плоская резка, наиболее популярными являются следующие графические редакторы:

• CorelDraw – позволяет создавать и обрабатывать векторные изображения. Отличается многообразием встроенного инструмента;
• Adobe Illustrator – также рассчитан на векторную графику. Позволяет выполнять эскизы для предстоящей контурной резки;
• LibreCAD – обеспечивает простое создание чертежей 2D. Интерфейс понятный и удобный, предусмотрена возможность группировать объекты, множество иных полезных функций.

Модели 3D

В случаях необходимости разработки пространственной модели выбор более значительный. Назовём только программы, являющиеся самыми популярными на рынке:

• Solidworks – обладает широчайшими возможностями для моделирования твёрдотельного. Высокая производительность и функционал делают данный софт одним из самых востребованных инженерами и проектировщиками.

Обеспечивает проработку сборок и деталей практически любой сложности, анализ предстоящих процессов изготовления и технологичности создаваемой конструкции, проведение рендеринга, создание управляющих программ (УП).

• MasterCAM – весьма популярная программа для 3D (2D) моделирования с последующей разработкой УП для станков, оснащённых ЧПУ.

В ней несложно разобраться. Обеспечивает значительную скорость выполнения расчётов. Обесп6ечивает создание модели под черновую, чистовую обработку, заблаговременную проверку траекторий перемещения инструмента и заготовки, подбор оптимальных технологических режимов. Комплектуется значительным количеством библиотек, допускающих перенастройку.

• Type 3 – имеет приложение, применяемое при создании моделей скульптур (Type Art), библиотеку инструмента.

Рассчитана на эффективную работу с моделями в диапазоне 2D-5D. Реализован прямой доступ к непосредственному управлению конкретным станком.

• AutoCAD – многопрофильная программа с большим числом встроенных инструментов.

Обеспечивает анализ и проектирование объектов 2D, 3D. Интерфейс весьма удобен для пользователя. Имеет встроенную функцию генерации различной техдокументации, возможность создавать и загружать приложения самостоятельно, широкий ряд иных опций и функций.

• ArtCAM – включает пакет программ, предназначенных для плоского и объёмного моделирования.

Допускает работу с растровой, векторной графикой. Активно востребован для формирования рельефных поверхностных объёмов, обесп6ечивает построение маршрута перемещения фрезы, допускает трансформацию 2D эскиза в 3D объект.

После создания модели (эскиза) следует построить траекторию, по которой должна двигаться фреза, выбрать конкретные типы инструмента, сформулировать указания в части режима обработки (финишная, черновая).

После этого подготовленный файл следует сохранить в формате, понятном имеющейся у вас модели фрезерного станка с ЧПУ.

Работа по созданию управляющей программы завершена. Теперь следует загрузить её в контроллер.

Программы, осуществляющие автоматическое управление манипуляциями, выполняемыми
различными блоками и узлами станка

Эти задачи решает отдельный блок софта. Лидерами по востребованности в данном сегменте являются:

• Mach3 – эта программа создана на основе Windows. Используется любителями и профессионалами.

Обеспечивает создание пользовательских кодов, позволяет одновременно управлять фрезерованием по шести осям, контролировать скорость вращения шпинделя. Выполняет прямой импорт файлов формата DXF, JPG, BMP, способна генерировать G-code (благодаря встроенному ПО). Совместима с экранами сенсорного типа.

• NC Studio – этот пакет программ совместим с любым фрезерным станком.

Удобный, интуитивно понятный интерфейс, способность обработки самых сложных УП, работа с G-code, сформированными почти во всех программах моделирования.

• EMC2 – существенным преимуществом программы является её разработка на Linux, возможность управлять станком через порт LPTспособна контролировать работу по шести осям.

В качестве недостатка можно назвать повышенную сложность управления и установки (необходимо хорошо разбираться в системах UNIX).

Приобретая фрезерный станок с ЧПУ модельного ряда WATTSAN, можно быть уверенным в том, что он адаптирован для использования всех наиболее востребованных версий софта (пример, графических редакторов, поддерживающих векторные форматы: CorelDraw, Adobe Illustrator (для 2D моделирования), AutoCAD (для 3D).

Станки с числовым программным управлением положительно влияют на производительность и точность всех проводимых технологических процессов.

Для полноценного функционирования оборудования с ЧПУ необходима специальная программа, при помощи которой система будет получать необходимые команды.

Общие сведения о программах для фрезерных станков по дереву или металлу

Для работы станка с числовым управлением необходим ЗD редактор. При создании простейших изделий можно обойтись и без этого софта. Для объемных деталей есть свои виды программ, с последующим преобразованием. ПО напрямую зависит от используемой операционной системы.

Их предназначение

Главным достоинством программ управление является создание продукции высокого качества, с наименьшим человеческим участием. Это позволяет снизить затраты на человеческий труд, а также максимально автоматизировать производство. Один оператор может обслуживать сразу несколько станков.

По сути, оператору достаточно запустить программу и наблюдать за выполнением команд. Программное обеспечение включает в себя программу для компьютерного моделирования и непосредственно управляющий софт.

Существующие виды

На данный момент существует 3 наиболее распространенных вида программ для фрезерных станков с ЧПУ:

• CAD программы и программы 3d моделирования.
• САМ программы.
• CNC программы и системы.

CAD программы и программы 3D моделирования помогут на крупных производствах, где все начинается с чертежа и эскиза будущей детали. Здесь понадобятся точные расчеты, которые автомат произведет намного лучше, чем любой человек.

САМ программы помогают подобрать инструмент, оснастку, исходя из данных, которые есть на чертежах. Они же генерируют управляющую программу для обработки детали на фрезерных или токарно-фрезерных станках. CNC ПО и системы предназначены для воплощения систем разработки на станках с ЧПУ. По сути, это программа управления станком.

Все программы делятся на дискретные и контурные.

• Дискретные позволяют выполнять базовые функции и устанавливаются на станки, предназначенные для простой обработки деталей.
• Контурные обрабатывают сложные заготовки и применяются для агрегатов токарного и фрезерного типа с широкими функциональными возможностями.

На производстве, где работают станки с ЧПУ используется множество различного программного обеспечения, но чаще всего используется наиболее распространенный управляющий софт – G-код. Это условное наименование языка программирования. Он был введен в 1960 году. Окончательная доработка произошла в 80-е годы.

Производители программных систем используют этот код как базовую систему. При этом расширяют ее по своему усмотрению. Продукт, написанный при помощи G-кода, отличается жесткой структурой. Команды по управлению объединены в группы, который состоят из одной или нескольких команд.

Основные команды начинаются с буквы G:

• команды для перемещения рабочего инструмента с заданной скоростью;
• типовые последовательности, например, расточка отверстий или фрезерование;
• управление параметрами инструмента.

Технологические команды начинаются с буквы М.

От Vectric

Программы от Vectric сочетают в себе мощность и простоту в обращении. Легко позволяет работать с графическим изображением, создавать точный набор команд для работы со станком ЧПУ.

CUT2D

Это обеспечение создано для расчета 2D траекторий при фрезеровании, а также для операций по гравировке, вырезании. Программа снабжена специальными инструментами для выполнения целого цикла технологических операций.

Есть возможность добавления границ, масштабирования, а также конвертации изображения из разных форматов в векторный рисунок. Редактирование изображения при помощи CUT2D занимает минимальное количество времени.

CUT3D

Это обеспечение для работы с 3D моделями. Отлично подходит для токарного оборудования. Успешно сочетается с моделями, которые подготовлены в графических редакторах AutoCAD, Rhino3D, 3D Studio, а также с использованием лазерного сканера или сенсора. Основное преимущество – удобный интерфейс с пошаговыми инструкциями, позволяющий загрузить модель, задать размеры, просмотреть примерный результат работы.

VCARVE

Используется как простое и понятное обеспечение для агрегатов по дереву. Сюда относятся инструменты для 2D дизайна, для траекторий движения станочного шпинделя, а также функция импорта нескольких 3 D моделей. Панель содержит большое количество возможностей, чтобы настроить самые разные параметры.

PHOTOVCARVE

С использованием этой программы есть возможность выполнять гравировальные работы, доступные до этого только при наличии лазерной системы. При работе изображение или фотография превращается в набор команд для станка. Сочетается практически со всеми форматами изображений.

Aspire

Позволяет превращать 2 D эскизы, фотографии, рисунки и картинки в различные объемные 3D модели. Имеет интуитивно понятный интерфейс, а также уникальный набор инструментов для 3 D моделирования, редактирования и дизайна.

ArtCAM

ПО ArtCAM представляет собой набор продуктов для моделирования и проектирования, а также проводит на агрегате с числовым управлением автоматическую обработку. В пакет данного ПО входят инструменты, позволяющие создавать разные виды пространственных рельефов. Применяют ArtCAМ на обувной, мебельной промышленности, для создания форм и изделий из пластика.

ПО обладает следующими функциями:

• создает текстуры для шлифовального оборудования;
• использует 3Д шаблоны для изготовления простейших конструкций;
• самостоятельно генерирует 3D модели из 2D рисунков;
• набор инструментов для создания и редактирования векторных и растровых изображений;
• большое количество стратегий обработки позволяет выбрать оптимальный путь обработки разной сложности.

Это ПО доступно для пользователей с наименьшими базовыми навыками.

Программное обеспечение SprutCAM для фрезера с ЧПУ

Это отечественный вариант ПО. Применяется, чтобы создать управляющее ПО для большинства операций по обработке заготовок на станках с ЧПУ и центрах обработки. Снабжен полным набором инструментов для работы с высокой производительностью на разных вариантах производства. Имеет несколько вариантов стратегий, базовый набор постпроцессоров, богатым хранилищем с кинематическими схемами.

Программа для станка с ЧПУ зависит от задач, которые на нем будут выполнять, а также особенностей производства. Но большинство перечисленного ПО является универсальным обеспечением с широкими возможностями. Они совместимы с разным видом оборудования и компьютерной техникой.

Как научиться работать на станке с ЧПУ?

Умение работать на станке открывает перед человеком большие возможности. В этой статье Вы найдете краткую базовую информацию о том, что необходимо знать при работе на станке, с какими трудностями может столкнуться оператор станка и как лучше построить свое обучение.

Для начала работы придется освоить управление станком. Сейчас существует множество различных систем числового программного управления (Mach3, Linux CNC, USB CNC, Rich Auto, Fanuc, OSAI, Sinumerik, OSP, Heidenhain и многие другие). Все они отличаются внешне, имеют определенные различия в функционале, обладают своими преимуществами, недостатками, нюансами, но, в то же время, все они работают по одному и тому же принципу. Достаточно изучить одну систему ЧПУ, чтобы понимать принцип работы всех остальных.

ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ РЕЖИМА ОТОБРАЖЕНИЯ КООРДИНАТ В MACH3

Такая система нулевых точек очень удобна при выполнении управляющих программ на станке с ЧПУ. В ходе выполнения программы всегда возникает необходимость делать вспомогательные перемещения (точка смены инструмента, точка "парковки" инструмента). Сделать это в нулевой точке, настроенной оператором, проблематично, так как ее мы настраиваем индивидуально для каждой обработки в зависимости от расположения заготовки на столе. Это означает, что нам при каждом изменении нулевой точки пришлось бы заново отмерять координаты до всех вспомогательных позиций и вручную прописывать их в программе. Чтобы этого избежать, все подобные вспомогательные перемещения осуществляются в машинной системе координат, так как она неизменна и координаты любой точки в ней всегда одни и те же. Обработка же самой детали происходит относительно нулевой точки настроенной оператором в зависимости от расположения заготовки. Для переключения между системами координат (нулевыми точками) во время выполнения управляющих программ используются специальные команды, которые закладываются в постпроцессор при его настройке.

Любая система ЧПУ имеет три основных режима работы:

      1. Ручной режим управления ( Manual ). Когда оператор управляет станком с пульта или с клавиатуры.
      2. Режим ручного ввода данных ( Manual Data Input ). Когда оператор управляет станком путем покадрового ввода команд в консоль и их выполнения. Например, включить шпиндель со скоростью вращения 15000 об/мин (S15000 M3), переместиться в определенную координату с подачей 5000 мм/мин (G1 X50 Y50 F5000) и т.д.
      3. Автоматический режим управления ( Auto ) – это основной режим работы станка с ЧПУ в котором происходит автоматическое выполнение управляющих программ. Оператор всегда имеет возможность прервать выполнение программы, возобновить ее выполнение, начать выполнение с заданного кадра, внести в программу корректировки и т.д.

Для комфортной и уверенной работы на станке оператору предстоит освоиться с этими режимами работы, научиться настраивать нулевые точки, измерять инструмент, производить его смену, быстро совершать аварийный останов станка при необходимости, возобновлять работу станка после аварийных остановов и внезапного отключения электричества и т.п.

Помимо этого обязательно следует освоить коды управляющих программ. Знание G-кодов и M-кодов, умение читать программу позволяют не только самостоятельно вносить правки в управляющий код не отходя от станка, но и помогают избежать десятков вопросов в ходе работы. Если же этих знаний не будет, то любая ошибка может оказаться для оператора непонятной, и, чаще всего, он не сможет решить проблему самостоятельно.

Для изучения всех этих вопросов существуют специальные мануалы (инструкции). Если речь идет о работе с системой ЧПУ станка, то для каждой системы ЧПУ существует свое "Руководство по эксплуатации", которое всегда можно найти в свободном доступе. Если речь идет об изучении программирования (G-коды, M-коды), то и по этой тематике есть огромное количество книг, инструкций, статей в интернете и изучить этот вопрос при желании не составит труда. G-код основан на едином стандарте, поэтому он одинаков для всех систем ЧПУ (если не считать систему Heidenhain), однако отличия и нюансы все равно существуют. Чтобы учесть такие особенности, можно обратиться к "Руководству по программированию", идущему к конкретной системе ЧПУ.

В качестве примера приведу мануал по системе Mach3 (прямая ссылка на скачивание документа с официального сайта разработчиков Mach3), который включает в себя как вопросы, связанные с эксплуатацией этой системы управления, так и информацию по программированию с помощью G-кодов и M-кодов, применительно к этой системе управления.

С наилучшими пожеланиями!

Автор: Дмитрий Головин                         Наверх

Программирование для станков с ЧПУ – как научиться. Начать производство, купить станки – это одно дело, а заставить их работать и изготавливать детали – другое.

Программирование для станков с ЧПУ – как научиться.

Станки с числовым программным управлением – это будущее нашего производства. Получать современные конструкции и сложные детали без них невозможно. Это и качество, и взаимозаменяемость деталей, и скорость выполнения поставленных задач. Программирование для станков с ЧПУ – как научиться.

В основе всего лежит чертеж. Программирование для станков с ЧПУ – как научиться.

Чертеж обычно создает конструктор, используя различные современные программы. Они имеют общее название – графические редакторы. К ним относятся программные продукты AutoCAD , SOLID Works , Компас 3D, Catya и другие.

Эти программы на самом деле являются системами автоматического проектирования и черчения. Используя их, создаются разработки новых изделий. С помощью 3D получаются объемные изображения, сборочные единицы с соблюдением всех необходимых размеров и правил. Легко меняя отдельную цепочку, вы добьетесь получения необходимых форм деталей.

Но чертежи создают конструктора, а нас интересует программирование и изготовление деталей на станках с ЧПУ.

Какие бывают станки с ЧПУ

Станки с ЧПУ делятся на следующие группы.Программирование для станков с ЧПУ – как научиться.:

• Токарные;
• Фрезерные;
• Сверлильные;
• Электро-эррозионные;
• Обрабатывающие центры.

В зависимости от требований чертежа, вы станете использовать в своей работе необходимый вам станок. Небольшие производства покупают для себя два станка – токарный и фрезерный. С их помощью можно получить основные чертежные формы.

На фрезерных станках, как правило, возможно сверлить, фрезеровать и растачивать детали, создавать объемные конструкции. Любые, которые можно описать геометрическими фигурами.

Разработка управляющих программ для станков с ЧПУ

Для начала установите на свой персональный компьютер одну из вышеперечисленных конструкторских программ. Для начала этого будет достаточно. Необходимо понять простые принципы построения в этой программе чертежа, хоть он у вас уже, возможно, и есть.

Обработка на станках с ЧПУ делится на:

Начнем с контурной. Т.е., с ее помощью мы получим плоскую деталь любой конфигурации. Ну, представьте себе сложное лекало или выкройку платья, красивые узоры или лепесток цветка. Любое растровое изображение, фото или картинку возможно описать линиями, окружностями, дугами – превратить в векторное. Программирование для станков с ЧПУ – как научиться.

Все графические программы оснащены такой возможностью. Вот мы и проделаем эту процедуру. Вставим изображение в поле чертежа и обрисуем его прямыми линиями, дугами. Например, программа Corel Draw имеет возможность автоматически перевести изображение из растрового в векторное. Есть файлы, с помощью которых можно перенести чертеж из одной программы в другую – более сложную или более простую.

Когда у вас есть обычный плоский чертеж, вы приступаете к созданию управляющей программы.

Управляющая программа (УП) Программирование для станков с ЧПУ – как научиться.

УП состоит из набора цифр – геометрической информации и функций.

Вспомогательные функции — M коды

Это функции, которые дают команды станку сменить инструмент, включить движение шпинделя по часовой или против часовой стрелки, включить систему охлаждения.

Обозначаются они латинской буквой М

Подготовительные функции — G коды

У каждого станка есть свой набор подготовительных функций, они похожи, чаще – одинаковые, но сводятся к описанию геометрии детали, включению коррекций.

Например, функции, описывающие геометрию, сообщают станку, по кругу или по линии совершать обработку, по часовой стрелке или против нее. Так, двигаясь от точки к точке, по вашей программе будет осуществляться обработка детали.

Технологические функции — FS коды

Это функции, которые задают станку информацию, какое число оборотов он должен включить в данный момент, с какой подачей обрабатывать деталь.

Геометрическая информация. Программирование для станков с ЧПУ – как научиться.

Это числовые значения, которые вы возьмете с чертежа детали. Чтобы вооружиться ими, необходимо поместить чертеж в поле осей Х, Y, Z координатной плоскости и принять точку отсчета – нулевую позицию, от которого будут производиться измерения.

Затем проставить точки пересечения линий. И для каждой точки определить расстояния от нуля по осям Х и Y – для фрезерных станков. Величины Х и Z – для токарных.

Набор функций, геометрических величин – и есть управляющая программа для станков с ЧПУ. Шаг за шагом – вы приобретете навык программирования и ваше производство начнет выпускать детали. Программирование для станков с ЧПУ – как научиться.

Читайте также:

  
• Как сделать люльку для великую без свалки
  
• Как сделать подпись в геншин импакт
  
• Как сделать музыкальную комнату в тс3
  
• Как сделать паучка на руке
  
• Как сделать кофейную клизму в домашних условиях