Erstellen von CNC-Programme

TAC M301 Основы NC

Для того чтобы изготовить деталь на станке с ЧПУ, устройству управления требуется программа. Программа ЧПУ в соответствии с DIN 66025 содержит всю необходимую для обработки информацию о пути и переключении, а также вспомогательные команды и может быть прочитана любым станком с ЧПУ.

Изображение: Пример структуры предложения

Структура программы

Программа ЧПУ в соответствии с DIN 66025 состоит из номера программы и блоков, которые пошагово описывают всю последовательность работы станка. Отдельные блоки обрабатываются один за другим сверху вниз. Они нумеруются последовательно, N1, N2, N3 ..., или с шагом, например, N5, N10, N15 ... (N = номер).
Контроллер считывает несколько записей заранее, чтобы иметь возможность выполнять арифметические операции. Если записи нумеруются скачками, между ними можно вставлять последующие записи без изменения номеров последующих записей.

Структура предложения

Предложение состоит из одного или нескольких слов, состоящих из буквы обращения и цифры. Расположение слов в предложении называется форматом предложения. Блок начинается с номера блока. За ним следуют условия пути или другие инструкции программы.

Следующие инструкции необходимы для управления станками с ЧПУ:

Условия траектории (G), определяющие тип перемещения, например, быстрый траверс, линейная или круговая интерполяция, выбор плоскости, тип размеров, поправки
Геометрические инструкции (X, Y, Z, I, J, K ...) для управления движением слайда
Технологические инструкции (F, S, T) для определения подачи (F = подача), скорости вращения шпинделя (S = скорость) и инструмента (T = инструмент)
Команды переключения (M) для таких функций станка, как смена инструмента, подача СОЖ и завершение программы
Вызовы циклов или подпрограмм для часто повторяющихся разделов программы

Значение 1-значных условий перемещения (функции G) стандартизировано в соответствии с DIN 66025-2. Некоторые числовые значения могут быть свободно предоставлены производителем блока управления.

Также определено значение части функции переключения.

Информация о маршруте

G-функции (G = геометрическая функция) определяют, как инструмент должен достичь последующих целевых координат. Некоторые G-функции активны сразу после включения и не требуют программирования, например, G17, G40 и G90. Состояние включения зависит от системы управления и станка. Сохраненные (модальные) G-функции остаются активными до тех пор, пока они не будут перезаписаны или отменены другими G-функциями, действующими в противоположном направлении.

Точка назначения, к которой нужно приблизиться, задается буквами адресов соответствующих осей и значениями координат, например, X100 Y20.
В большинстве блоков управления значения координат сохраняются и действуют. Поэтому нет необходимости повторно вводить неизменное значение.

Однако при круговой интерполяции необходимо указывать все координаты целевой точки, даже если они не изменяются.

При условии пути G94 скорость подачи каретки соответствует значению, запрограммированному в пункте F.
G95 означает, что значение, запрограммированное под F, выполняется как подача в мм/об.

Если запрограммирован G96, блок управления регулирует скорость вращения рабочего шпинделя таким образом, чтобы значение, запрограммированное под S, соответствовало скорости резания vc.
При использовании G97 скорость вращения рабочего шпинделя постоянна. Она соответствует значению, запрограммированному в пункте S.

Пример:
G94 F200
Скорость движения полотна 200 мм/мин

Изображение: Абсолютные размеры панели

Программирование с абсолютными и инкрементными размерами

При программировании с помощью Абсолютные размеры (G90) Все размеры относятся к нулевой точке заготовки. Последующие изменения положения не влияют на другие размеры перемещения.

Изображение: Инкрементное измерение размеров сверлильных отверстий

Если требуется Инкрементное определение размеров (G91) можно переключать. Размеры относятся к предыдущему положению инструмента. Ползун перемещается на запрограммированный размер в положительном или отрицательном направлении (Увеличение = рост). Программирование с инкрементными размерами не зависит от нулевой точки заготовки.

При программировании с абсолютными размерами (G90) все размеры относятся к нулевой точке заготовки

При программировании с инкрементными размерами (G91) приращение к предыдущей точке указывается с правильным знаком (инкрементный размер).

Программирование в полярных координатах

Ввод полярных координат упрощает программирование, если чертеж содержит информацию об углах. Для точек P1 - P4 контроллеру требуется указать положение полюса, радиус R и полярный угол ø. Начиная с положительной оси X, угол задается положительным в направлении против часовой стрелки и отрицательным в направлении по часовой стрелке.

Программирование с использованием полярных координат возможно, например, с контроллером Siemens (Sinumerik) и контроллером DIN. Вводятся целевые координаты и полярный угол ø.

Изображение: Круг отверстия под болт с полярными координатами

Интерполяция по прямой линии

Если запрограммировано условие траектории G01, целевая точка приближается с запрограммированной скоростью подачи. Центр допуска должен быть указан в качестве значения координат.

Изображение: Контур заготовки с полярными координатами

Круговая интерполяция

Если каретка должна совершать круговое движение, то для расчета значений траектории контроллеру, помимо выбора плоскости, требуются следующие три параметра:

Информация о круговой интерполяции:

Направление вращения G02 по часовой стрелке или G03 против часовой стрелки
Координаты целевой точки (конечной точки окружности). Они требуются всегда, даже если одна из целевых точек окружности совпадает с начальной точкой.
Положение центра окружности с указанием параметров центральной точки или радиуса

Осям X, Y и Z присвоены координаты I, J и K для положения центра окружности M.
Согласно DIN, координаты I, J и K используются для указания расстояния от начала окружности до центра окружности M постепенно, даже если запрограммировано условие расстояния G90 (абсолютное измерение).

Изображение: Круговая интерполяция

Для управления машинами (например, DIN) положение центральной точки M также может быть задано радиусом окружности.

Изображение: Круговая интерполяция при токарной и фрезерной обработке

Программирование контуров заготовок

Две программы для фрезерованной и токарной детали содержат только условия траектории и значения координат для обработки контура заготовки.
Точка назначения, к которой нужно приблизиться, программируется как значение координат в каждом блоке.

Изображение: опорная плита

Таблица 1 содержит выдержку из программы с пояснениями по фрезерованию опорной плиты с ЧПУ

Таблица 2 содержит выдержку из программы для токарной обработки (финишной) шейки вала с ЧПУ с пояснениями.
Контур заготовки обычно программируется с абсолютными размерами (G90).

Изображение: Токарная обработка (доводка) цапфы вала

Все значения координат X указываются в диаметре, чтобы при программировании можно было принять размеры чертежа.
В направлении Z конечные точки прямых линий и окружностей программируются от нулевой точки заготовки.
В случае с окружностью положение центральной точки также должно быть указано с помощью координат I и K.