Как сделать чпу с помощью чпу

Добавил пользователь Morpheus
Обновлено: 05.10.2024

Наличие пульта числового управления в оборудовании значительно ускоряет и упрощает производственный процесс металло- и деревообработки для оператора. Но от него требуется большей подготовки и понимания не только механики резки (фрезерования, точения), но и программной, компьютерной стороны вопроса. Сегодня в статье поговорим про написание управляющих программ для фрезерного станка с ЧПУ по дереву и металлу.

Общие сведения

В начале XX века все устройства для обработки заготовок были механическими. То есть, конечно, был электропривод, но за движением всех составляющих следил механик. Это довольно сложная и почетная деятельность, для ее освоения необходимо профильное образование, а также значительный навык и опыт. Но классические модели имеют ряд недостатков:

Они недостаточно точны. Чтобы добиться высокого класса точности, требуется усердная, филигранная работа, а также безупречное состояние как самого оборудования, так и всех резцов – никаких вибраций, нечаянных движений.
Большое количество ошибок, дефектных деталей из-за человеческого фактора. Малый опыт или низкая коммуникация (не зря у всех токарей есть разряды), усталость, простая невнимательность – и уже целая заготовка уходит в отходы. Это экономически невыгодно.
Тяжелый физический труд. У каждой единицы оборудования должен стоять механик, который занимается множеством операций – от закрепления металла в тисках до управления резцом. Это постоянно напряженный труд, требующий внимания, силы и, еще раз повторим, опыта.
Низкая производительность. Скорость металлообработки недостаточно высока, потому что все делается вручную.

Вместе с первым созданием программ для ЧПУ станков появилось осознание того, что такой же объем работы можно сделать быстрее, без ошибок, с минимальными затратами человеческого ресурса.

Впервые в СССР программно-управляемые системы были внедрены в годы Великой Отечественной войны, в тот же период появились первые проблемы – недостаточная компетентность технического персонала, малое знание основ программирования и несовершенство оборудования.

Инженер хочет создать металлический узел. Выполнить вручную его очень непросто, практически невозможно, поэтому он сперва заходит в программное обеспечение. Здесь он выполняет две пересекающиеся операции:

Сложные математические вычисления, которые направлены на проверку работоспособности узла.
Черчение.

Затем специалист, полностью справившись с первой задачей, изменяет формат документа и заканчивает его в числовой пульт управления оборудованием.

Теперь его работа невелика – поставить заготовку, наблюдать за правильным исполнением процесса, а после – снять и проверить образец. А встроенная программа для фрезеровки на ЧПУ сама выберет подходящую скорость и угол резания, режим, а также наиболее эффективный алгоритм движения.

Предназначение

Сперва в нескольких преимуществах отметим то, зачем нужны сами такие станки:

Они повышают эффективность и производительность всего предприятия в несколько раз.
Снижают вероятность дефектного образца.
Снимают большинство нагрузки с оператора, на нем остается более простая работа.
Увеличивают точность обрабатываемой детали.

И для того, чтобы была возможна такая система, просто необходима программа. Основная задача создания специализированного ПО – дать возможность фрезеровщику (токарю) отвлекаться от процесса, снизить его ответственность за результат. Теперь он не обязан непрерывно следить за каждым движением резца, сверла. Таким образом, софт включает комплекс команд, которые все вместе поступают на оборудование и влияют на то, какой процесс выполняется.

Так, команды автоматизируют ряд действий:

Для каждого нового элемента необходимо написать новый код (чертеж), для чего требуется специализированное программное обеспечение. Если оно есть, а также присутствует базовый навык общения с графическим редактором, можно легко создавать новые команды для оборудования.

Программное обеспечение для плоской резки

Двухмерное конструирование – более простая для резчика задача. Основной процесс, выполняемый на этом оборудовании – это раскрой материалов. От классической распиловки дерева или металла можно перейти к более сложным, фигурным рисункам. Особенно быстро и удобно это можно делать с помощью плазмореза. Но, как и для других элементов, необходимо использовать программу управления для работы на станках с ЧПУ фрезером по дереву или металлу в плоскости. ArtCAM – подходящий софт для этой задачи. Сам проект был создан в 2003 году, с тех пор только набирает популярность. К преимуществам следует отнести:

Программы для металлообрабатывающих и деревообрабатывающих станков с ЧПУ для 3D-моделей

Большинство современного софта имеет инструменты работы с объемными деталями. Создание трехмерных моделей также называют прототипированием, то есть подготовкой прототипа. Перечислим профессиональное ПО, которое используется специалистами:

CADDS5;
PowerShape;
SolidEdge;
T-Flex CAD;
AutoCAD.

Практически везде в названии мелькает сочетание CAD, на русский язык аббревиатура переводится как САПР или система автоматизированного проектирования. Все вышеприведенные ПО объединены тем, что они обладают возможностью твердотельного проектирования, то есть такого, которое полностью имитирует работу с реальным образцом, будь то металл, дерево, пластик и другие. После моделирования можно сделать детальную визуализацию, а также тестовый запуск модели. И только после этого переходить к созданию на детали на оборудовании. Преимущества использования этого софта:

Максимальная реалистичность – это полезно в моментах, когда нужно презентовать свой проект.
Легко корректировать код, если были допущены ошибки или поменялись планы.
Автоматическое формирование чертежей.
Возможность использовать шаблоны.
Затрачивается минимальное количество времени.

Специализированное ПО

Mach3

фрезеровочный;
токарный;
зуборезный;
гравировочный.

К слову, можно использовать не только стационарный компьютер, но и ноутбук, что сильно облегчает задачу производителя. Несмотря на то что интерфейс англоязычный, есть инструкция, которая выполнена на русском.

NC Studio

Наиболее часто софт применяется в деревообрабатывающей промышленности. Управление происходит фрезерным станком по дереву. Часто с его помощью создается мебель. Перечислим основные преимущества системы:

Основное достоинства софта – его бесплатное использование. Соответственно, функционал значительно ограничен. Но если нет потребности в промышленном производстве, а станок с ЧПУ находится в частных или малых коммерческих целях, то иногда достаточно бывает и этого ПО. Отметим, что оно устанавливается исключительно на LinuxCNC.

Возможности программ

Числовой пульт управления может быть установлен практически на любом оборудовании, которое производит механическую обработку материала. Это такие задачи, как точение, фрезерование, сверление, отрезка, нарезание витков, вытачка пазов и многое другое. При этом работать можно с металлом, деревом, фанерой, бумагой и картоном, стеклом или оргстеклом, другими синтетическими полимерами. Обычно программное обеспечение пишут при:

серийном производстве, когда на аналогичный объем уйдет много времени в ручном исполнении;
потребности высокой точности;
особом, индивидуальном и очень сложном узле, который практически невозможно безошибочно выточить вручную.

Таким образом, применения оборудования настолько широко, что нет смысла перечислять отрасти. Практически в любом производстве, начиная от изготовления скрепок для бумаги, заканчивая строением космических кораблей, не обойтись без такого софта.

Процесс разработки программ для станков с ЧПУ

Перечислим поэтапно действия:

Сбор данных о необходимом узле и его производственных задачах.
Создание последовательно сперва эскиза, затем чертежа, 3D-модели.
Получение комплекса команд.
Коррекция кода и его эмуляция.
Тестовый запуск и производство.

На этапе сбора информации узнается, что это за элемент, где и при каких условиях будет осуществляться его эксплуатация, размеры, характер поверхности, в том числе шероховатость, а также припуски, которые крайне важны для точения.

Разработка ЧПУ

Каждый отдельный станок имеет управляющие команды, они написаны в инструкции. Используя этот набор, необходимо закодировать весь макет под нужные имеющиеся опции. К ним могут быть отнесены следующие:

Запуск и отключение.
Выбор режущего инструмента.
Перемещение резца по двум и более плоскостям.
Определение режима и скорости резания.
Дополнительные механизмы, например, очистка от стружек или подача смазочной жидкости.

Введение данной программы может быть осуществлено двумя способами:

На персональном компьютере с помощью специализированного программного обеспечения кодировка происходит автоматически, затем уже готовый набор команд в коде с помощью записывающего устройства переносится на оборудование.
На самом станке есть стойка от пульта числового управления. Там можно ввести нужные команды.

Учтите факторы

Следует помнить о том, что чем сложнее устройство, тем больше нюансов использования. Важно учитывать:

Сколько одновременно может быть задействовано инструментов – количество параллельно выполняемых задач.
Какая рабочая мощность используется.
Скорость подачи. Если подобрать параметр выше рекомендуемого, это может привести к перегреву заготовки и режущей кромки, к дефектам и деформациям.

Отладка ПО

После каждого нового разработанного проекта необходимо его протестировать. Сперва на компьютере (поможет визуализация 3D макетов), затем на оборудовании при использовании ненужной заготовки. Если обнаружены проблемы, значит, имели место геометрические или технологические ошибки. Исправьте их и снова проведите тестовый запуск.

Видео

Мы рассказали, как сделать программу для станка ЧПУ. Узнаем больше из видеоматериала:

Программирование ЧПУ (программирование с числовым программным управлением) — это искусство программирования станков с ЧПУ для изготовления деталей. Программа ЧПУ — это текстовый файл, содержащий g-код. Если вы профессионал, который большую часть своего времени тратит на программирование ЧПУ, ваша должность, вероятно, будет ЧПУ Программист .

Что такое G-код?

G-Code — это язык, используемый для управления станками с ЧПУ. Это один из типов программирования ЧПУ, который используют программисты ЧПУ, альтернатива — CAM-программирование . Программы CAM будут генерировать g-код из чертежа САПР, но конечным результатом по-прежнему будет g-код.

Контроллер ЧПУ вашего станка, вероятно, выполняет g-код, хотя есть и другие возможности — Heidenhain, Mazak , Shopbot и другие имеют собственные форматы.

Чтобы изготовить деталь на станке с ЧПУ, вы рассказываете ему, как изготовить деталь, используя программу G-кода.

Какие существуют методы программирования ЧПУ?

Станки с ЧПУ программируются одним из трех методов:

Программное обеспечение CAM
Интерактивное программирование
Программирование G-кода

Часто бывает выгодно использовать несколько методов вместе. Например, вы можете создать начальную программу ЧПУ с помощью программного обеспечения CAM, а затем отредактировать g-код с помощью программирования G-кода, чтобы программа производила деталь быстрее.

Зачем мне изучать программирование с ЧПУ?

Каждый машинист с ЧПУ должен знать g-код. Если вас интересуют ЧПУ и обработка, вы тоже должны это сделать.

Недавно мы провели опрос, чтобы оценить навыки читателей в G-коде . Многие достаточно хорошо владеют G-кодом:

Программирование ЧПУ G-code

Мы были впечатлены тем, сколько читателей могут писать программы с g-кодом с нуля. Фактически, подавляющее большинство регулярно читает, пишет или настраивает программы. Если вы еще не в состоянии сделать это, вам стоит этому научться.

Важно научиться хорошо работать с программным обеспечением CAM. Вы сможете создавать детали, которые просто невозможно сделать вручную или которые потребуют слишком много времени.

Но быть способным программистом G-кода, способным работать с макросами, — это наивысшая точка профессионализма. Это может стать сюрпризом для большинства пользователей CAM, но есть много вещей, которые программист G-кода может сделать, что просто невозможно с CAM. В общем, программирование с помощью G-кода идеально подходит для таких задач:

Сборка ЧПУ станка достаточно длительный процесс. И все рассказать в одном видео или статье практически не возможно. Поэтому в данном разделе выкладываю этапы сборки CNC станок. Если у вас нет желания искать по кускам, то после сборки станка результат выкладываю в разделе:

Самодельные ЧПУ станки.

Первые версии моих самодельных ЧПУ станков можно посмотреть тут:

Пишем красивым шрифтом на ЧПУ плоттере

Сегодня рассмотрим очень интересную тему: написание красивого текста на ЧПУ плоттер. Несмотря на то, что напечатать текстовые документы сегодня достаточно просто. Написать текст на плоттере с нужными параметрами достаточно сложно. Связанно это с тем, что при добавлении текста в векторный редактор или программу LaserGRBL, плоттер может нарисовать контуры букв. Нарисовать букву в одну линию уже сложнее. Но всё-таки возможно. Сегодня рассмотрим, как можно достаточно быстро перевести любой текст в векторный и написать его с помощью ЧПУ плоттера.

Что получится, если векторизовать любой текст и написать его с помощью ЧПУ плоттера?

ЧПУ плоттер на Arduino необходимые программы

Неудачная переделка ЧПУ плоттера.

Собрал я ЧПУ плоттер в виде принтера, про который рассказывал вот в этой статье. Все работало, но были небольшие сдвиги по оси Y при нанесении рисунка. Решил я переделать принтер и внести некоторые доработки, но, к сожалению, переделка получилась неудачная. Стало рисовать еще хуже, чем до модернизации ЧПУ плоттера.

Переделка первая, воздушный шарик на подающем валу ЧПУ плоттера.

Пульт управления ЧПУ станком.

Появилась у меня идея сделать пульт управления для ЧПУ станка. Так как у меня достаточно богатый опыт использования дисплея Nextion. В чем вы можете убедиться посетив сайт Arduino TEX. А для любознательных предлагаю ознакомиться с уроками по программированию дисплея Nextion.

Пульт сделан без использования дополнительного микроконтроллера, в связи с чем команды, дисплей отправляет напрямую на Arduino UNO. Получилась достаточно простая конструкция, но при этом с рядом минусов. О чем сейчас подробно и расскажу.

Подбираем нихром для ЧПУ гравировального станка.

Подготовка материалов для тестирования нихрома для ЧПУ станка.

Выравнивание ходового винта ЧПУ в домашних условиях.

Собираю новый ЧПУ фрезерный станок. Подробнее расскажу про него в отдельной статье. Вот так он выглядит на данный момент. Комплектующие покупаю в Китае.

Установка и настройка конечных выключателей на 2 осевой ЧПУ станок – GRBL.

Установка конечных выключателей на ЧПУ плоттер.

Прошивка для плоттера GRBL Servo и работа с программой LaserGRBL.

Продолжаю эксперименты со своим самодельным ЧПУ плоттером. И сегодня расскажу, как можно ускорить процесс создания изображения из рисунка, без особых знаний и навыков. Берём картинку, открываем ее в программе, проводим несколько настроек, и плоттер уже рисует изображение. Как это сделать? Просто. В этом нам поможет новая прошивка GRBL Servo и программа LaserGRBL. Вы скажете, что программа LaserGRBL предназначена для работы с лазером. Но мы сегодня научимся ее использовать для работы с плоттером. Давайте приступим к настройке прошивки для гравировки. Но перед этим порекомендую всем, кто первый раз попал на мой сайт прочитать вот эти статьи, чтобы было понятно с чего все началось и почему произвожу те или иные настройки:

Красивые эффекты изображений для рисования на ЧПУ плоттере.

Сегодня в статье рассмотрим, с помощью каких инструментов можно сделать красивые эффекты изображения, для дальнейшей отрисовки их на ЧПУ плоттер или лазерном гравере. Как собрать ЧПУ плоттер рассказывал раньше в статье: ЧПУ плоттер на Arduino своими руками. Кроме этого, рассказывал какими инструментами я пользуюсь для создания G-Code, в следующей статье: G-Code для плоттера на Arduino.

А сейчас расскажу, как можно из изображения, скаченного с интернета, сделать красивое векторное изображение .SVG формата для плоттера, используя несколько программ. Начну с распространенной программы Inkscape.

G-Code для плоттера на Arduino.

Как собрать ЧПУ плоттер рассказывал в прошлой статье. Сегодня рассмотрим процесс сознания G-Code для плоттера на Arduino, от поиска картинки, до готовой гравировки. Для этого будем использовать несколько программ: Inkscape, Carbide Create, Candle. Для того, чтобы сделать гравировку, нужно нарисовать векторное изображение самостоятельно или найти готовый рисунок в интернете.

Что такое ЧПУ

Запомнить такой адрес сложно, а понять тематическую составляющую контента вообще нереально. Если такую ссылку снабдить описанием или распространять доверенным пользователям с помощью мессенджеров, то по ней будут переходить. Но если подобный линк отображается в сниппете поисковой выдачи, то ее кликабельность не будет высокой. Дело в том, что подобные технические линки с точки зрения обычного пользователя выглядят странно, если не сказать – подозрительно. А чтобы пользователи лишний раз не смущались, поисковые системы понижают позиции сайтов с непонятными URL.

Как выглядит ЧПУ

Зачем тратить время на ЧПУ

Как ЧПУ изменяют ситуацию

Применение ЧПУ на практике

В процессе генерации ссылок нужно стараться делать их максимально короткими и понятными. Такие линки можно легко ввести вручную, запомнить или найти с помощью голосового поиска. Достаточно вспомнить маркетинг компании Apple, чтобы убедиться в том, что предельная ясность и минимализм отлично работают в маркетинге.

Как реализовать ЧПУ на практике

Структура ЧПУ-урлов может меняться в зависимости от CMS, структуры ресурса и других частных факторов. Но обширная практика сформировала несколько моделей оформления SEO URL, а именно:

Все эти варианты считаются приемлемыми. Поисковые системы не рекомендуют еще более углублять ссылку уточнениями. Оптимальная схема выглядит примерно так:

домен сайта + название категории + сама веб-страница.

Считается, что чем дальше в ссылке будет находиться категория, тем сложнее ее смысл будет понять пользователю. А если решение доставляет сложности людям, то это точно не понравится поисковым системам.

Классификация типов ЧПУ

Сегодня технологии позволяют использовать разные типы человекопонятных урлов. Каждый формат имеет право на существование. Но чтобы выбрать оптимальный для себя вариант, нужно узнать особенности всех распространенных типов ЧПУ.

Транслитерация

Вы могли обратить внимание на то, что выше в примерах мы использовали именно транслит. Сразу отметим, что это не единственный тип ЧПУ, но он считается лучшим. Главное преимущество транслитерации заключается в том, что латинские символы одинаково хорошо воспринимаются всеми поисковыми системами. Это снижает вероятность ошибки при определении релевантности. При этом созданный урл остается понятным для подавляющего большинства пользователей. В итоге использование транслитерации одновременно решает две важные задачи:

обеспечивает качественную индексацию;
делает ссылки понятными для пользователей.

Если вы планируете взять именно этот тип ЧПУ на вооружение, то нужно внимательно ознакомиться с правилами транслитерации. Иначе есть вероятность, что варианты написания ссылки будут не совсем правильными с точки зрения стилистики и правил.

Латиница

Латиница в формате английского языка понятна всем поисковым системам и миллионам людей. Даже если пользователь не владеет английским языком, то он все равно знает, что значат такие слова, как Catalog, Blog, Shop, Main, Company, MAP и пр. Но сложности с восприятием начнутся тогда, когда русскоязычному пользователю предложить название страницы типа: …7-places-that-you-must-see-at-usa.html .

Люди, которые вообще не изучали язык или прошли только школьный курс, могут не понять значение такого выражения.

Кириллица

Такой урл не только совершенно нельзя понять, но часто его сложно даже полностью скопировать. Поэтому к использованию кириллицы в ЧПУ нужно подходить очень аккуратно.

Какой вариант лучше выбрать?

Как внедрить генерацию ЧПУ на сайте

Создание человекопонятных ссылок может проходит в ручном или автоматическом режимах. Для первого варианта используются специальные плагины или внешние сервисы. Если веб-проект построен на базе популярной CMS, то в инструментарии администратора точно есть плагин для автоматической генерации ЧПУ. К примеру, в рамках WordPress можно использовать Cyr-to-Lat Reloaded или WP-Translitera.

Распространенные ошибки формирования ЧПУ

Чаще всего встречаются следующие ошибки при составлении человекопонятных ссылок:

Преимущества и недостатки перехода на ЧПУ

SEO. Для поисковых систем наличие ЧПУ считается мощным фактором ранжирования. Ключевые слова в адресе могут подсвечиваться в сниппете, что делает ссылку более заметной.
Юзабилити. Пользователям нравится такая оптимизация, так как она упрощает взаимодействие с ресурсом. В итоге человекопонятные урлы улучшают пользовательские факторы.

Если сайт создавался на основе рукописной или редкой CMS, то названия ссылок придется создавать отдельно для каждой страницы, а это потребует дополнительного времени.

Подведем итоги

Очевидно, что недостаток в использовании ЧПУ можно считать условным. Внедрение понятных ссылок – это просто процесс, который нужно будет настроить всего один раз. После этого специальные инструменты автоматически будут генерировать ЧПУ на основе заголовков страницы. Однозначно стоит потратить время на настройку этой технологии, так как положительный эффект сайт будет получать весь срок своего существования. А на вашем сайте все ссылки понятны пользователям? Поделитесь своим опытом в комментариях.

Читайте также: