в каком коде записывается программа на станке модели 16к20рф3с19

Для программирования цикла необходимо задать по адресу L его номер (L11), а затем его параметры: число повторении по адресу H; номер кадра начала повторения по адресу B. Признаком конца участка программы, который будет повторяться в цикле, является функция М18.

В качестве примера использования цикла L11 приведем тексты программ для удаления припуска с применением циклов петлеобразной обработки для заготовок, изображенных на рис.3.13.

Программа с циклом L03 «Наружная петля» (рис.3.13,а):

N001 T1 S3 450 F0,3

N002 X64 Z2 E – перемещение в ИТ

N003 L03 W-52 – цикл “Наружная петля”

N004 U-6 M18 – уменьшение координаты X на 6 мм

N005 L11 B3 H4 – повторение с 4-го кадра 3 раза

N006 M02

Программа обеспечивает удаление припуска на наружную обработку с Æ70 до Æ40 на длине 50мм. Удаление припуска выполняется за пять рабочих ходов с глубиной резания 3мм.Перед началом 1-го цикла L03 резец устанавливается в ИТ с координатами X_ИТ=64 мм и Z_ИТ=2 мм. После отработки 1-го цикла резец смещается по оси X на расстоянии U=-6 мм (в диаметральном выражении), после чего процесс повторяется еще четыре раза. Выполнение программы заканчивается в точке с координатами X=34 мм и Z=2 мм.

Рис. 3.13. Эскизы заготовок: а – для удаления наружного припуска;

б – для удаления торцового припуска

Программа с циклом L05 ”Торцовая петля” (рис.3.13,б):

N001 T1 S3 1000

N006 M02

В этой программе выполняется снятие торцового припуска величиной 10 мм за пять рабочих ходов с глубиной резания 2 мм. Перед первым циклом резец устанавливается в ИТ с координатами X_ИТ=24 мм и Z_ИТ=8 мм. После отработки 1-го цикла резец смещается по оси Z на расстояние W=-2 мм, после чего процесс повторяется еще четыре раза. Выполнение программы заканчивается в точке с координатами X=24 мм и Z=-2 мм.

ЛИТЕРАТУРА

1. Программное обеспечение УЧПУ 2Р22 для управления станком 16К20Ф3 С32. Руководство оператора. 1984.

1. Система управления станка и его наладка…………………………………

1.1. Технические характеристики станка………………………………….

Источник

Изучение устройства, системы управления и наладка токарного станка мод. 16К20РФ3С19 с ЧПУ (Подготовка, составление и ввод управляющей)

Страницы работы

Содержание работы

II. Подготовка, составление и ввод управляющей

II.I. Установка суппорта в ноль станка

За «0» станка принимают точку, в которой находится суппорт перед началом программы. Положение этой точки выбирается с учетом удобства обработки заготовки, особенностей геометрической формы обрабатываемой детали, замены и установки инструмента.

Вывод суппорта в ноль станка задаемся функцией G25 и адре­сом соответствующей координаты.

Пример: N1 G25 XZ ПС – выход в ноль станка. Недопустима работа на станке, дока не осуществлен выход суппорта в ноль станка.

II.2. Размерная привязка инструмента (установка нулевого положения детали)

Установка нулевого положения осуществляется в следующей последовательности:

1> закрепить заготовку в патроне;

установить инструмент № I в рабочую позицию, набрав на клавиатуре N1 T1 ПС ;

включить вращение шпинделя, для этого нажать клавиши, например, N2 S500 M3 ПС;

в ручной режиме подвести инструмент к торцу заготовки (детали) и обточить торец;

3) перевести УЧПУ в режим ввода подрежима V0, при этом на экране высвечивается, например: Ввод V0

Если начало системы отчета детали не находится на торцевой поверхности, тогда нулевое положение определяется как разность между показанием левой колонки и координатой торцевой поверхнос­ти;

УЧПУ перевести в ручной режим и проточить заготовку вдоль её образующей на небольшой длине;

остановить шпиндель и, не перемещая суппорт по координа­те X, замерить диаметр проточенном поверхности (например, 59,79 мм).

На экране высвечивается: ВВОД V0

X + 005975+000000 ОХ-028562 Z +000000+000000 0Z-O17596

В левой колонке указываются текущие координаты инструмента относительно его нулевого положения. В средней колонке указывает­ся рассогласование между текущими координатами инструмента и расчетной точкой траектории движения. В правой колонке указывают­ся координаты нулевого положения инструмента (детали).

II.3. Коррекция на размер инструмента

Коррекция инструмента позволяет компенсировать износ инструмента и разницу в его установке. В пункте 11.2 была, описана последовательность привязки первого инструмента. Для привязки последующих инструментов каждым из них необходимо коснуться уже проточенных цилиндрической поверхности и торца и ввести в память системы, полученные величины коррекции для каждого инструмента по осям X и Z .

Для этого нужно перевести УЧПУ в режим ввода подрежима VТ, затем ввести номер инструмента и значение величины коррекции по каждой оси на этот инструмент, например, Т2ПС; Х-125ПС; Z 245ПС.

IX.4. Структура и формат управляющей программы

однако рекомендуется сохранять указанную последовательность.

Нельзя программировать в одном кадре более одного слова под одним адресом. Исключение составляют адреса G и М. В кадре могут быть несколько адресов G и М, но только из разных групп.

Пример: N6 G2 G9G95 X3560 Z-4200 F200 S630 M3 T1 M9 ПС.

II.5. Программирование подачи и скорости главного движения

Источник

Паспорт 16А20Ф3 Станок токарный патронно-центровой с числовым программным управлением (ЧПУ) (Москва)

Сведения о производителе

Возле мастерской в Замоскворечье братья Бромлей в 1857 году начали строительство механического завода. Первой его продукцией топоры, серпы и другие инструменты для крестьян. В 1864 году братья приобрели новый участок и стали оформлять разрешение на строительство новых зданий цехов.

В 1870 и 1872 году строгальные и сверлильные станки из Замоскворечья получили золотые медали на Московской промышленной выставке. Паровая машина тройного расширения была награждена Большой золотой медалью на международной выставке в Париже.

В 1918 году завод национализировали и провели модернизацию. С 1922 года завод полностью переходит на выпуск металлорежущих станков. В 1971 году были выпущены первые станки серии 16К20. После реконструкции завода, в 1973 года стали выпускать 16А20Ф3 с ЧПУ.

Московский станкостроительный завод с 2021 года располагается в Новых Черемушках. Выпуск токарных станков с ЧПУ возобновился.

Программируемый блок

Совокупность числового управления на токарном станке с работой специальных датчиков, отвечает за программирование функций:

Запустить станок можно, пользуясь пультом управления или получая команды от программируемого комплекса. А в его электросхеме предусмотрели блокировку, запрещающую выполнение некорректных команд (при неправильном составлении УП):

Система смазки подобных устройств, запускается одновременно с включением оборудования. УЧПУ способно самостоятельно определять цикл подачи состава для смазки на узлы станка, если он эксплуатируется длительное время.

Чтобы расширить функционал токарных станков, при их комплектации можно применять разнообразные ЧПУ комплексы. Соответственно смонтированным устройствам, агрегату присваивают определенный индекс.

Назначение и область применения

Токарный патронно-центровой станок с ЧПУ 16А20Ф3 предназначен для наружной и внутренней обработки средних по размеру заготовок диаметром до 400 мм и длиной 1000 мм. На оборудовании вытачивается ступенчатый и криволинейный профиль со смещением относительно оси вращения. Весь цикл обработки проходит в автоматическом режиме.

Модель 16А20Ф3 выполняет наружную и внутреннюю обработку:

Патронно-центровой станок с ЧПУ 16А20Ф3 предназначен для чистовой обработки сложнопрофильных деталей. На нем производят коленвалы, шатуны, серьги и другие изделия единичные и большими партиями.

Расположение составных частей

Шарико-винтовые пары осей X и Z имеют повышенный ресурс работы за счет надежной защиты узлов. Шпиндель высокоточный, с отверстием 55 мм и 64 мм.

На станине имеется транспортер удаления стружки. Суппортная группа состоит из фартука и основания съемной автоматической револьверной головки. Они приводятся в движение приводом и ВГК поперечного перемещения. Продольное движение инструмента осуществляется через угловые зубчатые передачи и муфту от винтов ВГК.

1.3. Система координат станка

Отработка перемещений исполнительными органами станка осуществляется в прямоугольной системе координат (рис.1.2), где ось Z совпадает с осью шпинделя и направлена от него, а ось X располагается в горизонтальной плоскости по направлению к оператору перпендикулярно оси Z.

Значения перемещений по оси X задаются в диаметральном выражении.

Привязка системы координат к станку осуществляется путем вывода револьверной головки в фиксированное положение (ФП) при наладке станка. Координаты ФП определяются положением регулируемых кулачков на направляющих станка, а также величиной параметра Р1 (координата ФП по оси Х), вводимого в память УЧПУ при наладке станка.

Рис. 1.2. Схема координат станка и привязка системы

отсчета к станку, инструменту и детали

Расположение органов управления

На передней бабке вверху располагается панель управления станка. Ниже рукоятка для установки частоты вращения шпинделя. Рукоятка для ручного перемещения поперечного суппорта расположена на его корпусе, выше фартука.

Продольное перемещение каретки в ручном режиме включается рукояткой в месте крепления валов, слева. Она включается в сторону движения узла. Внизу на станине педали управления:

Зажим пиноли в ручном режиме выполняется рукояткой на ее корпусе.

Управление всеми узлами дублируется на выносном блоке.

На заднем ограждении агрегата, вверху, смонтирован блок отображения символьной информации. БОСИ является элементом визуализации процесса обработки и корректирует обработку с учетом износа инструмента. Контроль работы приводов отображается на панели в верхнем правом углу ограждения. Пульт управления оборудованием вынесен вперед на кронштейне.

Конструкция машины, паспорт

Конструкция модели 16А20Ф3 имеет свои особенности. В комплект станка входят сменные инструментальные головки с поворотной осью и количеством резцедержателей 6, 8, 12. На высокой станине, отлитой из чугуна марки СЧ20 термообработанные направляющие повышенной износостойкости. По ним перемещается суппорт и задняя бабка.

Инструментальный диск имеет гнезда для нескольких резцов, в зависимости от модели. В продольном направлении он перемещается вместе с суппортом. Поперечное движение обеспечивается приводом, расположенным под корпусом револьверной головки. Коробка подач располагается в фартуке. Она имеет свой электропривод. Одновременно включается не более 2 перемещений.

С целью безопасности все вращающиеся и движущиеся узлы имеют ограждения с концевыми выключателями. Станок не начнет работать, пока все щитки не займут свое место.

Паспорт токарного станка можно бесплатно скачать по ссылке – Паспорт токарного патронно-центрового станка с числовым программным управлением 16А20Ф3.

Как работает станок

Стоит назвать хотя бы основные моменты:

Чтобы защитить ШВП, используют спецограничители, и механизмы не выходят из строя прежде времени. Токарный станок с ЧПУ 16к20ф3 обрабатывает заготовки на высоких скоростях, поэтому происходит нагревание узлов. Также налицо скопление стружки и она налипает на резец. Эксплуатируя такие станки, надо не забывать периодически удалять отходы, а также обеспечить охлаждение станка.

Повышение срока эксплуатации токарного оборудования, поможет сэкономить на его ремонтах.

Технические характеристики

Точность обработки на станке 16А20Ф3 составляет 0,01 мм. Программа имеет дискретность 0,0–1 мм по обеим осям.

Технические характеристики модели токарного станка 16А20Ф3:

Габариты станка составляют 3700×1700×2145 мм при массе с оборудованием ЧПУ 4050 кг. Токарный станок с ЧПУ 16А20Ф3 является лидером по использованию его на крупных предприятиях, имеющих металлообрабатывающее оборудование. В настоящее время агрегаты широко используют для изготовления сложных единичных деталей и при работе на потоке.

Токарный станок с ЧПУ 16А20Ф3С39

Токарный станок с ЧПУ 16А20Ф3С39 предназначен для тонкой обработки деталей типа тел вращения в замкнутом полуавтоматическом цикле.

Станок оснащен системой управления NC-201M (Россия) и электроприводами фирмы OMRON (Япония). В качестве двигателей главного движения используются асинхронными двигателями с частотным регулированием. Программа перемещений инструмента, управление главным приводом и вспомогательные команды вводятся в память системы управления токарного станка 16А20Ф3С39 с клавиатуры пульта оператора, а так же с кассеты внешней памяти и могут корректироваться с пульта оператора ЧПУ с визуализацией на панели цифровой индикации.
Особенности конструкции токарного станка с ЧПУ 16А20Ф3С39. Высокопрочная чугунная станина с термообработанными шлифованными направляющими обеспечивают длительный срок службы и повышенную точность обработки. Привод главного движения, включающий главный двигатель 11 кВт и шпиндельную бабку обеспечивает наибольший крутящий момент до 800 Нм. Высокоточный шпиндель с отверстием 55 мм, позволяет обрабатывать детали из пруткового материала. Зона обработки оснащена 8-ми позиционной револьверной головкой. Надежная защита шарико-винтовых пар обеспечивает долговечность работы механизмов перемещения по координатам X и Z. Станок с ЧПУ 16А20Ф3С39 оснащен транспортером устройства удаления стружки, обеспечивающим свободный ход стружки. Станок может выпускаться в специальном и специализированном исполнении. Область применения — мелкосерийное и серийное производство.

Источник

Вторая панель управления

Третья панель управления

7. Применяемый режущий инструмент

Для выполнения разнообразных операций на станке 16К20РФ3С19применяются укороченные с регулировочными винтами резцы. Все они являются сборными и в большинстве оснащаются многогрешными пластин­ками из твердого сплава.

Для обработки отверстий применяют сверла, зенкеры, развертки обычного исполнения, а также с цилиндрическим хвостовиком, повод­ком к винтом для установки их вылета.

Для крепления инструмента применяют инструментальные держав­ки, оправки и резцовые блоки.

8.1. Главное движение.

Коробка с трехступенчатой передачей, переключаемая вручную, создает три передаточных отношения:

образуя три диапазона частот вращения шпинделя.

Первый диапазон — 22.4-315; второй диапазон — 63-900; третий диапазон — 160-2240 об/мин. В каждом диапазоне с помощью тиристорного преобразователя осуществляется бесступенчатое регули­рование частоты вращения двигателя постоянного тока. Такая кон­струкция привода позволяет создать широкий общий диапазон при по­стоянном крутящем моменте на низких и при постоянной мощности на высоких частотах вращения. Уравнение кинематического баланса

n_шт= n_э.д.

где n_э.д.= 250 – 3500 об/мин.

На рис.8.2 представлена диаграмма частот вращения и мощ­ности электродвигателя постоянного тока.

Рабочий диапазон начинается с минимальной частоты вращения в точке А. Участок до точки В соответствует диапазону частот вра­щения с постоянным крутящим моментом и больше всего удовлетворя­ет требованиям предварительной обработки. В точке В двигатель име­ет номинальную частоту и номинальную мощность. Дальнейшее регули­рование оборотов увеличением тока якоря при неизменном возбуждении невозможно из-за увеличения реакции якоря, снижающей крутящий момент. Течка В диаграммы соответствует началу диапазона регулирова­ния чисел оборотов с постоянной мощностью и осуществляется путем изменения тока возбуждения при неизменном напряжении на якоре.

8.2. Движение подачи

Для перемещения суппорта в продольном и поперечном направлени­ях в станке применен следящий привод (рис.8.3), предназначенный для точного воспроизведения входного управляющего сигнала и преоб­разования его в механическое перемещение.

Кулачки отклонения продольной подачи

Кулачки отклонения поперечной подачи

Следящий привод представляет собой комплекс, состояний из высокомоментного электродвигателя постоянного тока 1, зубчатой передачи 2, передачи винт-гайка качения 3, преобразующей вращательное движение в поступательное перемещение суппорта 4 и системы обратной связи по скорости и но перемещению. Датчик обратной связи 5 представ­ляет собой круговой резользер типа ВТМ-1Г, который через муфту свя­зан с ходовым винтом.

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

Источник

Программирование станков с ЧПУ: как написать программу

Програм мирование станков с ЧПУ (станков с числовым программным управлением) — это создание программных инструкций для управляющих станком контроллеров. Станки с ЧПУ — неотъемлемая часть автоматизации производства, которая повышает его эффективность и прибыльность. Эта статья расскажет вам о том, что такое ЧПУ, какие типы станков с ЧПУ существуют, как составлять и писать программы для станков с ЧПУ.

Введение

У каждого типа производственного процесса есть свои преимущества и недостатки, эта статья фокусируется на процессе обработки на станках с ЧПУ, обрисовывая основы процесса, а также различные компоненты и инструменты станка с ЧПУ. Кроме того, в этой статье рассматриваются различные операции механической обработки с ЧПУ и представлены альтернативы процесса обработки с ЧПУ. Здесь вы узнаете о том, как составлять программы для станков с ЧПУ, то есть — самые основы написания программ для станков с ЧПУ — вот о чем эта статья.

1. Программирование станка с ЧПУ: общие сведения

Обработка на станках с ЧПУ применяется в производстве разного масштаба — от небольших мастерских до крупных представителей промышленности.

«ЧПУ» означает «числовое программное управление», а определение обработки на станках с ЧПУ строится на том, что это производственный процесс, в котором обычно используются компьютеризированные элементы управления и станки для удаления материала из заготовки. Этот процесс подходит для различных материалов, включая металлы, пластмассы, дерево, стекло, пену и композиты, и находит применение в различных отраслях промышленности, таких как автопром и аэрокосмос.

Если говорить о самом станке с ЧПУ — это любой станок для обработки или создания деталей, который управляется заданной программой и выполняет действия автономно, без участия оператора; включая в том числе, но не исключая неназванных: фрезерные станки с ЧПУ, токарные станки с ЧПУ, лазерные граверы и резаки, многофункциональные обрабатывающие центры, станки электроэрозионной резки, станки абразивной резки, 3D-принтеры любого типа также являются станками с ЧПУ, хоть и используют аддитивный а не субтрактивный процесс; существуют также устройства, совмещающие в себе процессы удаления и добавления материала (МФУ — многофункциональные устройства, обычно это гибрид фрезера с ЧПУ и 3D-принтера).

Пятиосевой фрезерный станок с ЧПУ / Источник: i.ytimg.com

Субтрактивные производственные процессы, такие как обработка на станках с ЧПУ, отличаются от аддитивных производственных процессов, таких как 3D-печать, или процессов формовочного производства, таких как литье под давлением и штамповка. В то время, как процессы вычитания удаляют часть материала заготовки для создания нужных форм и конструкций, аддитивные процессы добавляют материал, а процессы формирования изменяют его форму без изменения объема. Автоматизированная обработка на станках с ЧПУ позволяет производить высокоточные детали и обеспечивать экономическую эффективность при выполнении единичных и средних объемов производства. Несмотря на то, что обработка на станках с ЧПУ демонстрирует определенные преимущества по сравнению с другими производственными процессами, степень сложности получаемых деталей и экономическая эффективность в ее рамках ограничены.

2. Типы станков с ЧПУ

В зависимости от выполняемой операции, используются различные станки с ЧПУ. Для изготовления одной детали на разных стадиях может применяться разное оборудование. Общим для всех станков с ЧПУ остается сам принцип автономной работы и программного управления.

2.1. Сверлильный станок с ЧПУ

В сверлении используются вращающиеся сверла для образования цилиндрических отверстий в заготовке. Конструкция сверла позволяет отходам металла, то есть стружке, падать с заготовки. Существует несколько типов сверл, каждый из которых используется для конкретного применения. Доступные типы сверл включают: сверла для точения (для изготовления мелких или направляющих отверстий), сверла для долбления (для уменьшения количества стружки на заготовке), сверла для винтовых станков (для сверления без направляющего отверстия) и другие.

2.4.Фрезерное оборудование с ЧПУ

Фрезерный станок со сменой инструмента VENO UA481-2040-A4 / Источник: top3dshop.ru

Для фрезерования используются вращающиеся многоточечные режущие инструменты. Фрезерные инструменты ориентированы горизонтально или вертикально, это могут быть концевые фрезы, спиральные и фасочные фрезы и другие виды фрез.

Фрезерные станки с ЧПУ могут быть ориентированы горизонтально или вертикально, иметь три и более степени свободы — геометрические оси взаимного перемещения инструментов и заготовки.

2.3.Токарное оборудование с ЧПУ

В токарной обработке используются одноточечные режущие инструменты для удаления материала с вращающейся детали. Конструкция токарного инструмента варьируется в зависимости от конкретного применения, с инструментами для черновой, чистовой обработки, нарезания резьбы, формовки, подрезки, отрезания и обработки канавок. Многие токарные станки с ЧПУ снабжены системой автоматической замены инструмента в процессе работы.

2.4. Модели станков с ЧПУ

Станки с ЧПУ доступны в стандартных и настольных моделях. Стандартные станки с ЧПУ — это типичные станки промышленного форм-фактора, настольные станки с ЧПУ — это небольшие, более легкие станки. Обычно настольные модели работают с более мягкими материалами, такими как дерево, пенопласт и пластик, производят более мелкие детали и подходят для легких и умеренных объемов производства. Доступные типы настольных станков с ЧПУ включают: лазерные резаки и граверы, фрезерные станки размером с плоттер и другие.

3. Как составлять программы для станков с ЧПУ

Раньше для программирования станков с ЧПУ использовались перфоленты, перфокарты и прямой ввод операций в контрольный блок. Сейчас управляющая программа составляется как правило заранее, в специальном ПО, и либо переносится на станок с помощью переносного носителя информации (например USB-флешки), либо передается напрямую по внутренней сети предприятия.

Разработка программы для станков с ЧПУ включает в себя следующие этапы:

3.1. Модели САПР

Процесс обработки начинается с создания в ПО цифровой модели детали. Программное обеспечение САПР позволяет разработчикам и производителям создавать модель своих деталей и изделий вместе с необходимыми техническими характеристиками, такими как размеры и геометрия, для дальнейшего изготовления.

Размеры и геометрия детали ограничены возможностями станка и инструмента. Кроме того, свойства обрабатываемого материала, дизайн инструмента и его характеристики также ограничивают возможности проектирования, вводя такие обязательные величины как минимальная толщина детали, максимальный размер детали, а также сложность внутренних полостей и элементов.

По завершении проектирования в САПР проектировщик экспортирует модель в совместимый с системой станка формат файла.

3.2. Конвертация файлов САПР

Отформатированный файл проходит через программу CAM, в которой модель преобразуется в управляющий код для станка.

Станки с ЧПУ используют несколько форматов исполняемого кода, такие как G-код, M-код и другие. Наиболее известный и применяемый из них — G-код. М-код может управлять вспомогательными функциями машины.

Как только программа работы сгенерирована, оператор загружает ее в станок с ЧПУ.

3.3. Подготовка станка с ЧПУ

Прежде чем оператор запустит программу, он должен подготовить станок к работе, в первую очередь — установить исходную заготовку и инструмент, убедиться в исправности станка и функционировании всех систем, при необходимости провести калибровку.

После полной настройки станка оператор может запустить программу.

3.4. Выполнение операции обработки

Программа действует как инструкция для приводов станка с ЧПУ, заставляя его двигатели перемещать заготовку и инструмент, изменять их взаимное расположение. Контроллер передает электрические импульсы на двигатели приводов в заданном программой порядке и с заданной длительностью, таким образом санок выполняет предусмотренные оператором действия.

4. Типы операций

Производимые станками с ЧПУ операции представлены в широком ассортименте, в их числе механические, химические, электрические и термические процессы, которые удаляют необходимый материал из заготовки для производства детали.

Некоторые из наиболее распространенных операций механической обработки на станках с ЧПУ разного типа:

Это лишь несколько основных, на самом деле операций сотни, и невозможно перечислить все, так как периодически появляются новые, вместе с новыми станками с увеличенной функциональностью.

4.1. Сверление на станках с ЧПУ

При сверлении на станке с ЧПУ, как правило, станок подает вращающееся сверло перпендикулярно плоскости поверхности заготовки, что создает вертикально выровненные отверстия с диаметром равным диаметру используемого сверла. Угловые сверлильные операции могут быть выполнены с применение специальных приспособлений, либо пятиосевых станках. Помимо сверления, сверлильные станки производят также зенкование, развертывание и нарезание резьбы.

4.2. Фрезерный станок с ЧПУ

Фрезерование — это процесс обработки, в котором используются фрезы — вращающиеся многоточечные режущие инструменты. Станок с ЧПУ обычно подает заготовку к режущему инструменту в направлении вращения режущего инструмента, тогда как при ручном фрезеровании станок подает заготовку в противоположном направлении. Инструмент к заготовке подается в нескольких координатных осях: X и Y — право/лево и вперед/назад; и Z — вверх/вниз. Такой станок способен создавать рельефное трехмерное изображение разной сложности с высокой точностью, ограниченной только размерами используемых фрез и точностными характеристиками самого станка. Трехосевые фрезерные станки с ЧПУ выполняют операции: фрезерование объемных изделий, раскрой листового материала, формирование кромок и отверстий сложной формы и т.д.

4.3. Токарный станок с ЧПУ

Токарная обработка — это процесс обработки, при котором для удаления материала с вращающейся детали используются одноточечные режущие инструменты. При токарной обработке станок с ЧПУ подает режущий инструмент линейным движением вдоль поверхности вращающейся детали, удаляя материал по окружности, до достижения желаемого диаметра, чтобы получить цилиндрические и конические детали с разной кривизной поверхности. Также среди функций токарного станка с ЧПУ: расточка, торцевание, нарезание канавок и нарезание резьбы.

5.Типы программного обеспечения для станков с ЧПУ

Приложения, используемые для создания и подготовки к работе управляющих станками программ, относятся к следующим категориям:

САПР или CAD — программное обеспечение для автоматизированного проектирования. Это программы, используемые для черчения и создания двухмерных векторных траекторий и трехмерных цифровых моделей деталей и поверхностей, а также сопутствующих технической документации и спецификаций. Конструкции и модели, созданные в программе CAD, обычно используются программой CAM для создания необходимой исполняемой программы для изготовления детали на станке с ЧПУ. Программное обеспечение САПР также можно использовать для определения оптимальных свойств деталей, оценки и проверки конструкций, моделирования изделий без прототипа и предоставления данных о конструкции производителям и мастерским.

CAM — программное обеспечение для автоматизированного производства. Это программы, используемые для извлечения технической информации из модели CAD и создания файла исполняемого кода для станка с ЧПУ. CAM переводит проект детали в набор команд для станка, управляющий длительностью, интенсивностью и очередностью работы каждого привода.

CAE — еще один вид ПО для автоматизированного проектирования. Это программы, используемые инженерами на этапах предварительной обработки, анализа и последующей разработки проекта. Программное обеспечение CAE используется в качестве вспомогательного средства в таких процессах, как проектирование, моделирование, планирование, производство, диагностика и ремонт; оно помогает в оценке и изменении дизайна продукта.

Некоторые программные комплексы сочетают в себе все возможности программного обеспечения CAD, CAM и CAE.

6. Написание программ для станков с ЧПУ

Несмотря на то, что технологии производства развиваются непрерывно, основы создания программ обработки деталей на станках с ЧПУ неизменны. Например — ни одна программа для станка с ЧПУ не может быть полной или работоспособной без G-кодов.

6.1. G-код

Управляющие программы для станка, ответственные за формирование детали и содержащие в себе детально расписанные по времени инструкции для каждого двигателя осевых приводов и шпинделей, называются “джи-кодами” (G-Code).

Формат G-кода был создан в 1960-х годах Ассоциацией электронной промышленности (EIA). Официальное название языка программирования выглядит как RS-274D. G-кодом он называется потому, что многие строки в коде начинаются с буквы G.

Хотя G-код и является универсальным стандартом, многие компании, производители станков с ЧПУ, вносят в него свои особенности, что может помешать совместимости джи-кодов и оборудования. Обычно G-код пишется для станка с известными характеристиками, и отсутствие указанной в коде цепи в схеме станка, как и появление лишней, могут сделать его бесполезным.

6.1.1. Блоки G-кода

Стандарт G-кода был опубликован еще во времена, когда машины имели небольшие объемы памяти. Из-за этого ограничения памяти G-код является чрезвычайно компактным и лаконичным языком, который на первый взгляд может показаться архаичным. Возьмем, к примеру, эту строку кода:

G01 X1 Y1 F20 T01 M03 S500

В этой единственной строке мы даем машине ряд инструкций:

То есть, в результате выполнения этой короткой строки, станок: переместит шпиндель в заданные координаты, двигая его с указанной скоростью, установит выбранный инструмент, запустит шпиндель и будет вращать фрезу с заданной скоростью вращения.

Несколько строк G-кода, подобные этим, объединяются, чтобы сформировать полную программу для станка с ЧПУ. Ваш станок будет читать его по одной строке, слева направо и сверху вниз, как при чтении книги. Каждый набор инструкций находится на отдельной строке.

6.1.2. Программы G-кода

Цель каждого написанного G-кода — производить детали максимально безопасным и эффективным способом. Чтобы достичь этого, блоки G-кода располагают в логичном и простом порядке, например:

Этот поток — чрезвычайно простая программа, использующая только один инструмент для одной операции. На практике, как правило, повторяют шаги 2–9. Например, приведенная ниже программа G-кода охватывает все приведенные выше блоки кода с повторяющимися разделами, где это необходимо:

6.1.3. Модальные и адресные коды

Как и другие языки программирования, G-код имеет возможность повторять действие до бесконечности. Этот процесс использует зацикливание модального кода и выполняет действие, пока вы не отключите его или запустите выполнение другого кода. Например, M03 — это модальный код, который будет запускать шпиндель до бесконечности, пока вы не скажете ему остановиться на M05. Теперь подождите секунду. Это слово (помните: слово — это маленький кусочек кода) не начиналось с буквы G, но все равно это G-код. Слова, начинающиеся с буквы M, являются машинными кодами и включают или выключают такие функции машины, как охлаждающая жидкость, шпиндель и зажимы.

G-код также включает в себя полный список кодов адресов. Коды адресов начинаются с буквенного обозначения, например G, затем идет набор цифр. Например, X2 определяет код адреса X-координаты, где 2 — это значение на оси X, на которое перемещается инструмент.

Список кодов адресов:

Есть также несколько специальных кодов символов, которые можно добавить в программу G-кода. Они обычно используются для запуска программы, комментирования текста или игнорирования символов, и включают в себя такие символы:

6.1.4. Самые распространенные G-кода

Строки начинающиеся на G и M будут составлять большую часть при составлении программы для станков с ЧПУ. Коды, начинающиеся с буквы G, подготавливают вашу машину к выполнению определенного типа движения. Наиболее распространенные G-коды, с которыми вы будете сталкиваться снова и снова в каждой программе для станков с ЧПУ, включают в себя:

Этот код говорит машине переместить инструмент к указанной позиции координат как можно быстрее. G0 задействует движение по обеим осям, а когда координата по одной из них достигнута, движение продолжается по второй. Вот пример такого движения:

Этот код говорит машине переместить инструмент по прямой линии к координатной позиции с определенной скоростью подачи. Например, G1 X1 Y1 F32 переместит машину к координатам X1, Y1 со скоростью подачи 32.

Эти коды говорят машине переместить инструмент по дуге к координатному пункту назначения. Две дополнительные координаты, I и J, определяют местоположение центра дуги, как показано ниже:

Эти коды определяют, на какой плоскости будет обрабатываться дуга. По умолчанию ваш станок с ЧПУ будет использовать G17, который является плоскостью XY. Две другие плоскости показаны на рисунке ниже:

Эти коды определяют компенсацию диаметра фрезы, или CDC, которая позволяет станку с ЧПУ позиционировать свой инструмент слева или справа от определенной траектории. D-регистр хранит смещение для каждого инструмента.

Этот код определяет длину отдельных инструментов, используя высоту оси Z. Это позволяет станку с ЧПУ понять, где наконечник инструмента по отношению к изделию, над которым он работает. Регистр определяет коррекции на длину инструмента, где H — коррекция на длину инструмента, а Z — длина инструмента.

Этот код используется для определения смещения прибора, которое определяет расстояние от внутренних координат станка до точки отсчета на заготовке. В приведенной ниже таблице только G54 имеет определение смещения. Однако можно запрограммировать несколько смещений, если задание требует обработки нескольких деталей одновременно.

6.2. M-коды

М-коды — это машинные коды, которые могут отличаться на разных станках с ЧПУ. Эти коды управляют функциями вашего станка с ЧПУ, такими как направления охлаждающей жидкости и шпинделя. Некоторые из наиболее распространенных M-кодов включают в себя:

7. Как написать программу для станков с ЧПУ

Программирование станков с ЧПУ не так сложно освоить, особенно программирование для токарных станков, потому что токарные станки с ЧПУ имеют только две оси для работы — X и Z, где X контролирует диаметр детали в месте применения инструмента, а Z — место его применения на отрезке длины детали.

Чтобы написать программу для токарного станка с ЧПУ необходимо следовать несложной инструкции.

Сначала нужно вызвать подходящий режущий инструмент для обработки. Этот шаг зависит от станка с ЧПУ и доступного в нем набора инструментов. Используется команда:

Т5 или Т0505

Теперь загрузите значение, соответствующее обозначению выбранного инструмента:

G10 — G54

Поверните главный шпиндель токарного станка с ЧПУ. Команда для вращения главного шпинделя:

G97 S1000

M03 (Повернуть шпиндель по часовой стрелке)

M04 (Повернуть шпиндель против часовой стрелки)

M05 (Остановить шпиндель)

Чтобы включить охлаждающую жидкость на станке с ЧПУ:

M08 (СОЖ)

M09 (СОЖ OFF)

Теперь самое время переместить инструмент. Для его перемещения есть несколько команд программирования.

Для быстрого перемещения инструмента (Rapid Traverse):

Где G00 это команда на быстрое перемещение, а значения X и Z являются координатами пункта назначения для инструмента.

Чтобы перемещать инструмент с контролируемой подачей, то есть с заданной скоростью (Linear Traverse), нужно использовать следующую команду:

Для обработки дуги или круговой интерполяции на компоненте используются следующие команды программирования для станков с ЧПУ или G-коды:

G02 используется для дуги по часовой стрелке, а G03 — против часовой стрелки. Значения X и Z являются координатами пункта назначения, а R — радиусом дуги.

Чтобы завершить выполнение программы используется команда:

M30 — Завершить программу и подвести курсор к запуску программы.

Рекомендуемое оборудование

Лазерный станок LF1325L (лазер RAYCUS)

LF1325L – станок для резки металла от компании G.WEIKE LASER, который широко применяется в рекламной индустрии. Модель отличается компактными для своей рабочей площади размерами, что позволяет размещать ее в помещениях ограниченного объема. Используется для фигурной резки и раскроя листовых материалов, в том числе металла.

Гравировальный станок GCC LaserPro Spirit SL 25

Новый дизайн гравировального станка компании GCC был разработан с учетом потребностей потребителей — он имеет свободную область в нижней части, предназначенную для расположения инструментов, вытяжки, вспомогательных материалов и многого другого. Применяется в рекламной и сувенирной отраслях, характеризуется высокой скоростью и точностью работы.

Сверлильный станок Optimum DR5

Мощнейший промышленный сверлильный станок Optimum DR5 подойдет для нарезания резьбы, сверления и развертывания. Рукав снабжен электроприводом подъемного штока, позволяющим поднимать и опускать его автоматически, и поворачивается вокруг колонны на 180 градусов. Благодаря особой конструкции зажимных устройств, смещение практически исключено. Упор глубины сверления легко регулируется, а панель управления достаточно наглядна.

3D принтер по металлу МЛ6-1-25

МЛ6-1-25 – принтер отечественного производителя, разработанный для объемного построения функциональных металлических объектов с использованием технологии SLM. В своей работе устройство использует широкий спектр мелкодисперсных металлических порошков: порошок нержавеющей стали, титана, алюминия, сплавов никеля, кобальт-хрома. Плавление производится лазерным лучом в герметично закрытой камере, заполненной инертным газом. Подогрев рабочей поверхности до 250°С обеспечивает снижение механических деформаций при послойном построении и повышение продуктивности производства.

Токарный станок с ЧПУ Steepline 1SL01

Модель 1SL01 – это 3D-станок по дереву и другим материалам, выделяющийся большой скоростью фрезерования (0-2м/мин) и точным перемещением суппорта (0-3м/мин). Обрабатывающий инструмент двигается с крайней точностью, из-за присутствия в конструкции оборудования высокопрофессиональных ШВП, которые позволяют с высокой точностью перемещать суппорт и шпиндель по трем осям перемещения, что полностью убирает люфт.​

Фрезерный станок Роутер 7846

Роутер 7846 предназначен для обработки разных видов заготовок и материалов. Детали станка изготовлены из металла, благодаря чему достигается высокая жесткость и устойчивость к вибрациям. В комплект поставки входит зажим, который, вместе со столом, обеспечивает надежную фиксацию материалов и заготовок.

Фрезерный станок с ЧПУ Clever B540

Функционал станка идеален для работы с изделиями небольшого размера для различных производственных отраслей. Это может быть изготовление опытных и штучных изделий, малосерийных деталей и многого другого.

Фрезерный станок Roland MODELA MDX-50

MDX-50 – это промышленный фрезерный станок, который идеально подходит для CAD/CAM-образования, прототипирования и моделирования. На нем можно также печатать 3D-детали с точностью до 0.01 мм. Эта мощная и точная машина обладает большими возможностями, за счет совместимости с любым софтом CAM, встроенной панели управления и автоматической смене инструмента.

Токарный станок с копиром LTT MCF3015

Токарный станок с копиром LTT MCF3015 разработан по современным технологиям и оснащен мощными комплектующими, поэтому прослужит долгие годы даже при минимальном уходе. Он используется при обработке дерева, композитов и полимеров, прост и удобен в управлении, за счет чего отлично подойдет для учебных целей. Данная модель способна работать как по шаблону, так и полностью в ручном режиме.

3D-фрезер Advercut K6090T

Фрезерный станок Advercut K6090T предназначен для применения в таких сферах, как: реклама, отделка интерьеров помещений, создание сувенирной продукции, работа различных творческих мастерских. С помощью станка можно выполнять различные операции: сверление, гравировку, раскрой, 3D-фрезерование.

Заключение

Обработка на станках с ЧПУ демонстрирует преимущества перед многими производственными процессами, но может не подходить для некоторых отдельных применений, или использоваться совместно с другими техпроцессами.

Числовое программное управление может быть интегрировано в станки разных типов, осуществляющих обработку не только инструментами, но и, например, абразивными субстанциями, выпускаемыми под давлением в потоке жидкости или газа.

Даже если вы никогда не станете писать свою собственную программу для станка с ЧПУ вручную, понимание основ G-кода даст вам преимущество при работе в этой области. Основные принципы построения кода не меняются, даже когда на практике G-код отличается у разных производителей станков.

Надеемся, что эта статья поможет вам сделать первые шаги в освоении этой интересной и перспективной области.

Для приобретения станков с ЧПУ обращайтесь в Top 3D Shop — наши специалисты помогут с выбором наиболее подходящих станков для любой сферы производства.

Источник