Меню

Особенности выполнения различной механической обработки на станках с ЧПУ

Программы для станков с ЧПУ

Станок с ЧПУ (числовым программным управлением) — сложное устройство, которое применяют для обработки дерева, металла или пластмассы. Он позволяет создавать детали, имеющие различные формы: от простых до максимально сложных. Использование такого оборудования в производстве значительно повышает уровень производительности и качество выпускаемой продукции.

Для работы станков с ЧПУ требуются управляющие программы. Они служат для создания макетов будущих изделий, введения команд управления и чтения инструкций, написанных на специальном языке программирования. Такое программное обеспечение должно быть функциональным и простым в использовании.

Правильно выбрать подходящие программные продукты для станка с ЧПУ поможет знакомство с их видами и особенностями.

Общие сведения о программах

Управляющая программа для станков с ЧПУ — неотъемлемая составляющая станочного оборудования с числовым программным управлением. Она служит для контроля над станком и обеспечивает автономный или полуавтономный процесс обработки заготовок. Благодаря ей существует возможность с высокой точностью производить качественные детали сложной формы без технологических ошибок. Для разработки управляющих программ требуются специальные навыки.

Предназначение

Специальное программное обеспечение дает возможность освободить оператора от постоянного слежения за рабочим оборудованием и необходимости ежеминутно контролировать процесс. Такое ПО включает в себя комплекс команд, которые непрерывно поступают на станок с ЧПУ.

Команды позволяют в автоматическом режиме:

  • перемещать инструменты,
  • перемещать детали в системе координат,
  • контролировать скорость обработки.

В качестве точки отсчета для дальнейших действий каждый раз принимается положение исполнительного инструмента, которое он занимал ранее.

Координаты положения исполнительного инструмента

Для каждого вида заготовок пишется отдельная программа. Чтобы ее создать, требуется установить на компьютер специальное программное обеспечение. При наличии такого ПО и базовых навыков обращения с ним появляется возможность самостоятельного создания методик контроля.

Существует 2 разновидности программного управления:

Дискретное. Предназначено для выполнения базовых функций. Его используют для работы на станке с заготовками простой формы. Контурное. С его помощью происходит сложная обработка заготовок. Такое ПУ широко применяют для работы токарного и фрезерного оборудования.

Процесс обработки зависит от технических характеристик отдельных приборов и возможностей оборудования. Эти данные изготовитель станка указывает в технической документации. Именно они определяют возможность выполнения заданных функций.

G-код для станка с ЧПУ

Постановка задач для всех систем ЧПУ происходит с использованием универсального языка программирования в виде управляющего программного кода, который называют G-код. Управляющая программа состоит из последовательного набора кадров, каждый из которых отвечает за один шаг в работе станка.

Готовые задания для обработки деталей представляют собой цепочку отдельных G-команд. Основные команды языка называют подготовительными, их ровно 100: от G00 до G99. Например, линейная интерполяция, функция G01, используется для включения режима движения рабочего инструмента параллельно оси. Для старта режима функционирования в дюймовой системе служит функция G20, а для перехода в миллиметры применяют код G21.

При помощи команд, преобразованных в G-код, происходит:

  • линейное и круговое движение рабочих элементов станка с определенной скоростью (регулировка направления вращения, коррекция диаметра или радиуса движения инструмента);
  • исполнение типичных последовательностей (стандартные отверстия и резьбы);
  • настройка параметров: систем координат станка, плоскостей работы, числа оборотов рабочего инструмента, скорости подачи.

Далее мы подробно рассмотрим управляющие программы для станков с ЧПУ нескольких наиболее популярных разработчиков.

Система управления ЧПУ станком

Программы от Vectric

Программное обеспечение от компании Vectric разработано для работы с оборудованием с ЧПУ. Комбинация мощности и простоты в обращении позволяет легко создавать и работать с графическим дизайном моделей, быстро создавать точные наборы команд и программы для управления ЧПУ-станком.

Следующие продукты от Vectric подходят для использования как опытными профессионалами, так и новичками:

Cut2D

ПО было разработано специально для быстрого и простого вычисления 2D-траекторий при вырезании, фрезеровке и гравировке. Наиболее подходит эта программа для фрезерного станка с ЧПУ. Независимо от того, нужна высокая продуктивность производства или индивидуальное выполнение декоративных элементов, программное обеспечение Cut2D включает в себя инструменты, необходимые для эффективного выполнения циклов работы.

Проекты, созданные в Cut2D, могут быть импортированы в несколько форматов файлов (EPS, AI, DXF, DWG, PDF, SKP и т.д.) из чертежа или CAD-пакета, такого как Corel Draw, AutoCAD, SketchUp и др. Здесь включена возможность добавления границ, масштабирования и конвертации изображений из форматов JPEG, TIF, PNG, BMP, PDF в векторный рисунок.

Изображения, редактирование которых займет несколько часов работы в других редакторах, можно импортировать, готовить и обрабатывать за считанные минуты при помощи Cut2D.

Cut3D

Быстрое и простое ПО для обработки 3D-моделей. Подойдет программа для токарного станка с ЧПУ и другого оборудования. Cut3D работает с моделями, разработанными при помощи графических редакторов AutoCAD, Rhino3D, 3D Studio или полученными в результате лазерного или сенсорного сканирования. ПО имеет простой в использовании интерфейс, который пошагово ведет пользователя к процессу загрузки модели, задания размеров, предварительному просмотру будущих результатов и сохранению кода ЧПУ для работы станка.

Слишком большие для обработки на станках 3D-модели, которые не соответствуют длине резака или толщине материала, могут быть «нарезаны» на отдельные составляющие.

VCarve

Представляет собой интуитивно понятное решение для обработки деталей, которое удачно применяется в качестве программы для станков с ЧПУ по дереву. Сюда включены инструменты для 2D-дизайна и расчета 2D- и 2.5D-траекторий движения шпинделя станка, возможность импорта и инструментальной обработки одной 3D-модели (STL, OBJ, SKP и т.д.). Отдельно поддерживается импорт нескольких 3D-моделей Vectric Clip Art (V3M) для создания расширенных 3D-сборок.

VCarve может использовать информацией, поступающую из других программ, импортировать 2D-проекты. ПО предоставляет полный набор инструментов для выполнения и редактирования чертежей. Диапазон возможностей включает все типичные операции, необходимые для 2D- и 2.5D-обработки. Предусмотрена возможность проектирования 2D- и 2.5D-траекторий инструментов на 3D-поверхности. Панели инструментов содержат широкий набор функций для настройки параметров и обеспечения высокого уровня контроля над разными типами операций. Кроме того, есть возможность предварительно виртуально просмотреть все траектории движения инструментов, чтобы узнать, как будет выглядеть готовое изделие. Это способствует оптимизации реального рабочего процесса.

PhotoVCarve

Программа позволяет станкам с ЧПУ выполнять гравировку, которая ранее была под силу только дорогим лазерным системам. PhotoVCarve быстро «превращает» изображения и фотографии в набор команд для станков.

Фотографии или файлы, которые необходимо выгравировать, можно загрузить с цифровой фотокамеры, мобильного телефона, сканера или из интернета. PhotoVCarve поддерживает большинство форматов изображений: JPG, BMP, TIF, GIF, PNG и другие.

Aspire

ПО работает на той же платформе что и VCarve Pro. Оно имеет интуитивно понятный интерфейс, отличается удобством процесса дизайна и написания команд для ЧПУ-станков. Aspire имеет инструменты, которые позволяют превращать 2D-эскизы, фотографии, рисунки и цифровые иллюстрации в детальные 3D-рельефные модели, а затем вычислять процесс точной 3D-обработки формы.

ПО обладает уникальной системой 3D-моделирования и комплексным набором инструментов для дизайна и редактирования в 2D. В Aspire есть возможность импорта уже готовых 3D-моделей, а также создания 2D- и 3D-моделей с нуля.

Требования к ПК

Программные продукты Aspire, VCarve, Cut3D, PhotoVCarve и Cut2D функционируют практически на всех компьютерах и ноутбуках и не требуют дополнительного оборудования в виде мощных видеокарт.

Aspire и продукты VCarve Pro / Desktop, Cut2D Pro / Desktop выпускаются в 2 вариантах: 32-bit и 64-bit. Они работают с 32-битными и с 64-битными операционными системами.

Программы Cut3D и PhotoVCarve 32Bit и 64Bit. — 32-битные. Они работают как на 32-битных, так и на 64-битных операционных системах.

ПО от Vectric не поддерживает Windows 8RT, поскольку это неполное издание Windows.

Графический дисплей: 1024×768.

Минимальные требования для Cut2D:

  1. Компьютер:
    • Процессор 2 ГГц, 2 Гб оперативной памяти, 250 Мб свободного пространства на жестком диске.
    • USB-накопитель для работы с USB Media Pack.
    • 2GB — дополнительное пространство на диске. Необходимо для сохранения пособий по использованию ПО и галереи моделей.
  2. Операционная система: Microsoft Windows XP (SP3), Vista, Windows 7, 8 или 10.

Минимальные требования для VCarve и Aspire:

  1. Компьютер:
    • Многоядерный процессор 2 ГГц, 4 Гб оперативной памяти, 300 Мб свободного пространства на жестком диске.
    • USB-накопитель для работы с USB Media Pack.
    • 7.7GB — дополнительное пространство на диске. Необходимо для сохранения пособий по использованию ПО и галереи моделей.
  2. Операционная система: Windows XP (SP3), Vista, Windows 7, 8, 8.1 или 10.

Минимальные требования для PhotoVCarv и Cut3D:

  1. Компьютер:
    • Процессор Pentium 4 1 ГГц, 512 Мб оперативной памяти, 60 Мб свободного пространства на жестком диске.
    • USB-накопитель для работы с USB Media Pack.
    • 7.7GB — дополнительное пространство на диске. Необходимо для сохранения пособий по использованию ПО и галереи моделей.
  2. Операционная система: Windows XP (SP3), Vista, Windows 7, 8, 8.1 или 10.

Дополнительно: необходимо установить программу для чтения PDF-файлов (например, Adobe PDF Reader).

Программное обеспечение ArtCAM

Этот набор продуктов для моделирования и проектировки изделий, которые будут производиться на ЧПУ-станках, применяется для включения автоматической обработки. В пакет ArtCAM входят инструменты для моделирования изделий, которые дают возможность создавать сложные пространственные рельефы.

Отметим следующие особенности пакета ArtCAM:

  • Возможность использования 3D-шаблонов для создания проектов изделий из простых элементов.
  • Функция автоматического генерирования 3D-моделей из 2D-рисунков.
  • Широкий набор инструментов для создания и редактирования растровых изображений и векторов, импорта моделей и создания сборок.
  • Широкая база данных содержит множество стратегий обработки, позволяет подобрать оптимальный путь выполнения работы разной сложности.
  • Возможность программирования осевой обработки и создания элементов выдавливания.
  • При помощи функций для редактирования готовых объемных моделей можно создавать текстуры для шлифовальных станков.

Среди областей применения пакета ArtCAM:

  • производство мебели,
  • обувная промышленность,
  • производство форм,
  • создание изделий из пластика.

Требования к ПК

Минимальные требования для работы ArtCam:

  • операционная система: Windows 64-бит;
  • процессор: не ниже Intel Core і5;
  • оперативная память: от 4 Гб;
  • видеокарта: ОП не менее 1 Гб, должна поддерживать OpenGL 2.0;
  • графический дисплей: 1920×1200.

ArtCAM — простое и доступное даже для пользователей с базовыми навыками программное обеспечение.

Программа SprutCAM

SprutCAM — это программное обеспечение от российского производителя. Оно служит для создания управляющего ПО, которые используется в процессе обработки деталей на станках ЧПУ и обрабатывающих центрах. Система имеет широкие возможности настройки на любые виды управляемых устройств, она совместима со станками, которые имеют различные кинематические схемы.

Читайте также:  1 важная информация 1 сведения о безопасности 2 требования по питанию

В состав SprutCAM входит максимально полный набор инструментов для эффективной работы в разных сферах производства. ПО обладает широким набором стратегий обработки, базовым набором постпроцессов, встроенным модулем симуляции обработки и богатой библиотекой, которая хранит кинематические схемы станков. Мастер дополнений позволяет проводить интеграцию с CAD-системами для прямого обмена данными.

Управление ЧПУ станком

В заключение

Тип оборудования и перечень необходимых для выполнения задач влияют на выбор программы для управления станком с ЧПУ. Разные виды ПО отличаются по своим функциональным возможностям и требованиям к ПК. Однако существуют и универсальные решения, которые совместимы со всеми видами устройств с ЧПУ и современными компьютерами. Помимо описанных выше продуктов, самые распространенные — LinuxCNC, Mach3 и 4, MeshCAM, SimplyCam, CutViewer, CadStd.

Источник

Инструкция управления чпу станки

Сферы применения оборудования с ЧПУ

География наших поставок

Сферы применения оборудования с ЧПУ

Первый запуск станка с ЧПУ. Пошаговая инструкция.

Данная инструкция справедлива для станков с фанерной рамой серии «Моделист», настольных алюминиевых станков, а так же станков средних размеров из алюминиевого конструкционного профиля с передачей на ШВП.

Инструкция по запуску станков больших размеров на реечной передаче находится по ссылке:

ШАГ 1. Подключение контроллера.

1.1 Произвести подключение контролера шаговых двигателей к станку, согласно имеющейся маркировки на проводах и табличке над клеммниками контроллера. Рисунок 1.


Рисунок 1.подключение контролера шаговых двигателей

1.2 Подключить контроллер шаговых двигателей к компьютеру.


Рисунок 2 –подключение контроллера шаговых двигателей к LPT- порту компьютера.

1.3 При использовании переходника USB-LPT произвести подключение согласно рисункам 3 и 4.

Рекомендуемый вариант подключения рисунок 3.

ШАГ 2. Подготовка шпинделя.

Если на станок установлен шпиндель жидкостного охлаждения — произведите сборку системы охлаждения, согласно соответствующей инструкции. Инструкция высылается по запросу на электронную почту.

ШАГ 3. Подготовка ПК.

3.1 ВНИМАНИЕ ВАЖНО! Для управления станком непосредственно через LPT порт невозможно использование компьютеров с многоядерными процессорами INTEL.

(системные платы Intell имеют в себе средство изменения рабочей частоты процессора при изменении нагрузки на него. При этом все порты тоже испытывают флуктуацию по частоте – как результат, сигнал «плавает», то есть при работе Mach3 происходит изменение частоты сигнала step, что приводит к неравномерности движения рабочего органа станка- дерганью, ударам и даже остановкам)

Для проверки LPT порта 3-4 раза производим переезд в режиме ручного перемещения (с использованием клавиш ← → и↓↑) на полную длину рабочего стола. Движение должно происходить плавно с постоянной скоростью, без дерганья, рывков, ударов и остановок. Если при перемещении происходит локальные изменения скорости движения и/или остановка в процессе движения портала, то для проверки необходимо в пункте меню Config →MotorTuning изменить параметр Velocity уменьшив его в 10 раз. Если изменения скорости движения уменьшатся, а остановки прекратятся, но при этом удары и толчки сохранятся, то данная материнская плата не пригодна для управления станком через LPT-порт.

Для работы непосредственно через LPT порт подходят:

А) только компьютеры с одноядерными процесорами INTEL и любые компьютеры с процессором AMD и только 32 разрядные версии операционной системы windows

Б) любые компьютеры с операционной системой LinuxCNC.

3.2 При работе со станком через USB переходник или Ethernet переходник можно использовать любые компьютеры и любые версии операционной системы Windows. USB переходники должны быть только специализированные, с драйвером под программу Mach3.

3.3 Компьютер для управления станком должен быть отдельно выделенный, без лишних программ. Не устанавливать антивирусы! Оперативной памяти не менее 1ГГб, если видеокарта встроенная то не менее 1,5Гб , процессор от 1ГГц. Перед установкой mach3 переустановите операционную систему, обязательно установите все необходимые системе драйвера, отключите брандмауэр, отключите гашение экрана в настройках электропитания, отключите экранные заставки, отключите файлы подкачки с жестких дисков.

Более подробно о установке и настройке ПО для работы станка необходимо ознакомиться с информацией по следующей ссылке:

Отключение антивирусов и брандмауэра в Windows XP:

3.3.1 Зайдите в Меню пуск, откройте Панель управления.

3.3.2 Откройте Центр обеспечение Безопасности.

3.3.3 Щелкните по Брандмауэр Windows.

3.3.4 В появившемся окне переставьте переключатель на Выключить (не рекомендуется) и нажимаем ОК.

3.3.5 Для отключения предупреждений Windows о безопасности нажмите в окне Центра Обеспечения безопасности windows по ссылке Изменить Способ Оповещения Центром обеспечения безопасности. В появившемся окне уберите все галочки после чего нажмите ОК.

Отключение антивирусов и брандмауэра в Windows 7:

3.3.6 Для отключения брандмауэра его необходимо открыть, что бы его найти воспользуйтесь поиском Windows 7. Откройте меню Пуск и напишите «бра» и выберите простой брандмауэр Windows.

3.3.7 В левой части окошка выбирите Включение и отключение брандмауэра Windows.

3.3.8 В открывшемся окошке вы можете отключить брандмауэр для всех сетей сразу.

3.3.9 После, необходимо выключить службу Брандмауэр Windows. Воспользуйтесь поиском из меню Пуск.

3.3.10 В открывшемся окошке найдите службу Брандмауэр Windows и дважды кликните по ней левой кнопкой мышки . В открывшемся окошке Свойства нажмите Остановить. Затем в поле Тип запуска из выпадающего меню выберите Отключена. Нажмите ОК.

3.3.11 Отредактируйте конфигурацию системы. Откройте Пуск и напишите «кон». Выберите Конфигурация системы. В открывшемся окошке перейдите на вкладку Службы, найдите Брандмауэр Windows. Снимите галочку и нажмите ОК

ШАГ 4. Установка, проверка корректности работы программы, генерирующей G-код.

4.1 Установите на компьютере Mach3.

4.2 Скопируйте в папку Mach 3 расположенную на диске С: профиль станка (файл настроек), присланный по электронной почте, переданный на носителе информации (флешке) или скачанный с сайта.

4.3 Если используется переходник USB-LPT, произведите установку драйверов и плагина согласно статье Подключение контроллера с использованием переходника USB-LPT или руководству по эксплуатации на переходник.

4.4 При использовании платы расширения PCI-LPT, порядок действий также описан в статье «Подключение контроллера с использованием карты PCI LPT».

4.5 Для запуска программы потребуется ярлык «Mach3 Loader», остальные ярлыки можно удалить.

4.6 В открывшемся окне рисунок 5 выберите профиль станка и жмем OK.


Рисунок 5.

4.7 Выберите источник управления, рисунок 6 при работе с LPT портом или рисунок 7 при работе с переходником USB-LPT.

4.8 Загружается главное окно программы Mach3, Рисунок 8.

4.9 Включите питание контроллера шаговых двигателей. В главном окне программы MACH3 нажимаем клавишу «Cброс» (Reset) (1), чтобы рамка вокруг неё не мигала и светилась зеленым цветом, рисунок 8. В этот момент шаговые двигатели должны зафиксировать свое положение (послышится щелчок) и слегка зашуметь.
Теперь нажимая на клавиатуре стрелки (влево вправо вверх вниз) наблюдаем на станке перемещения по осям, а на экране изменение координат в полях X Y слева вверху, для перемещения по оси Z кнопки PageUP, PageDown. Также можно вызвать экранный пульт управления перемещением, клавишей «Tab» на клавиатуре вашего компьютера, рисунок 10.

4.10 Если перемещения не происходит, то проверьте корректность установки программы и драйверов.

4.10.1 Если используется подключение через LPT- порт, то откройте «Панель управления» — «Диспетчер устройств»- находим Mach3 X Pulsing Engines-свойства. Корректно установленный драйвер — рисунок 12.

4.10.2 Если используется переходник USB-LPT, то откройте «Панель управления» — «Диспетчер устройств»- найдите CNCDevicesClass-свойства. Корректная установка драйверов и правильное обнаружение операционной системой адаптера –рисунок 13.

4.11 При несовпадение направления перемещения портала станка с направлением стрелок клавиатуры, например при нажатии клавиши «←» инструмент движется в право, изменить направление можно в меню Сonfig->Port and pins->Motor outputs установив галочку в поле DirLowActive напротив нужной оси, рисунок 14.


Рисунок 14.

ШАГ 5 Проверка правильности перемещения рабочего инструмента.

Для проверки правильности перемещения рабочего инструмента, необходимо положить на стол линейку и, управляя перемещением с клавиатуры стрелками, проконтролировать совпадение пройденного расстояния по линейке с показаниями в окнах отображения координат MACH3.

5.1 Установите единицами измерения «по умолчанию» -миллиметры: открываем Config->Select Native Units. Mach3 выведет на экран окно с предупреждением о необходимости совпадения единиц измерения установленных в программе и используемых в G-коде. Нажимаем ОК и переходим к окну установки единиц измерения, рисунок 14.

5.2 Для вступления в силу настроек перезагрузите программу. Если далее не планируется использовать при создании управляющих G-кодов дюймовую систему измерения, оставляем метрическую систему для постоянного использования.

Ниже приведён пример проверки настроек для оси Y. Аналогично следует проверить все оси.

5.3 Перемещаем портал и каретку станка до упора на себя и влево –рисунок 15.

5.4 Обнуляем показания цифровых полей с координатами положения портала –нажатием кнопок Zero X, Zero Y, Zero Z, устанавливаем линейку по оси Y, рисунок 16.

5.5 Клавишей ↑ перемещаем портал на 100 мм по координате цифрового поля. Далее сверяем с фактическим перемещением по линейке — рисунок 17.

5.6 В случае несовпадения реального перемещения с координатами в Mach3, проводим калибровку для соответствующей оси перемещения, как описано в документации программы Mach3.

5.7 Закрываем Mach3 и отключаем питание станка.

ШАГ 6. Установка фрезы.

6.1 У станков с использованием шпинделей Kress для установки фрезы используется ключ 17. При установке производится удержание вала нажатием кнопки фиксатора, рисунок 18.

Вращением гайки против часовой стрелки отпускаем цангу, вставляем фрезу и производим зажим хвостовика фрезы в цанге вращением гайки по часовой стрелке. Установленная фреза – рисунок 19.

6.2 Для станков с использованием шпинделей жидкостного охлаждения с цангой ER11 установка фрезы производится с использованием ключей на 13 и 17 рисунки 20..22. Для установки фрезы удерживаем вал шпинделя за лыску на валу ключём на отпускаем зажимную гайку цанги , вставляем фрезу, и производим зажим хвостовика фрезы.

ШАГ 7. Установка заготовки.

7.1 Установка заготовки на рабочий стол станка из профиля с Т-пазом осуществляется металлическими прижимами –рисунок 23.

7.2 При использовании станка с фанерным столом или жертвенным столом из фанеры:

7.2.1 наиболее простой вариант крепления с помощью винтов «саморезов» рисунок 24.

7.2.2 Так же существует множество вариантов крепления заготовки с помощью мебельных втулок, рисунки 25…30. Подробнее об этом варианте крепления в http://cncmodelist.ru/stati/eto-interesno/poleznye-prisposobleniya-dlya-stankov-s-chpu.html:

Рисунок 25. Мебельная резьбовая втулка

Рисунок 26. Установленные резьбовые втулки по углам стола

Рисунок 27. Установленные прижимы

Рисунок 28. Закрепленная прижимами заготовка

Читайте также:  Как подключить сигнализацию aps 1500

Рисунок 29. Заготовка закрепленная стандартными стальными станочными прижимами

Рисунок 30 Установка дополнительных планок для крепления заготовок любого размера в любом месте стола

ШАГ 8. Установка рабочего органа станка в начальную точку резки.

8.1 Включаем питание станка, запускаем Mach3 и выводим каретку станка в начальную точку резки (как правило это левый нижний угол (вы стоите лицом к передней части станка)) с использованием стрелок на клавиатуре и кнопок “PageUP” и “PageDown”(или виртуальным пультом управления –вызывается кнопкой Tab).
Начальная точка резки определяется при создании проекта –например новой модели в ArtCam, рисунок 31.

8.2 Если имеется в наличии только G-код, то начальную точку можно определить в окне Mach3, загрузив исполняемый файл: File→Load G-Kode. Обнуляем показания цифровых полей с координатами положения портала –нажатием кнопок Zero X, Zero Y, Zero Z курсор в окне визуализации устанавливается в начальную точку.

8.3 Управляя вертикальным перемещением шпинделя касаемся нижним торцом фрезы материала заготовки.
Нажатием кнопок Zero X, Zero Y, Zero Z обнуляем программные координаты, рисунки 33, 34.

8.4 Нажатием кнопки “PgUp” поднимаем шпиндель на безопасную высоту -10…15мм над заготовкой.

ШАГ 9. Загружаем G-код: (File→Load G-Kode). Станок готов к запуску .

ШАГ 10. Производим запуск шпинделя.

10.2 При работе со шпинделем жидкостного охлаждения рисунок 39 :
— запускаем систему жидкостного охлаждения шпинделя (включаем насос).
— включаем частотный преобразователь.
— вращением потенциометра на лицевой панели частотного преобразователя устанавливаем необходимые обороты вращения шпинделя.
— нажатием кнопки RUN производим запуск шпинделя.

10.3 Далее нажатием кнопки “Cycle Start”в главном окне производим запуск исполняемого G-кода рисунок 40.

11.Активация концевых датчиков

Если концевые датчики на станке установлены, но не активированы, то для включение концевых датчиков в меню программы Mach3

config->Port and Pins->Input Signal установить галочки как показано на рисунках 41 и 42

Рисунок 41. Активация концевых выключателей для станков с установленными индуктивными датчиками

Рисунок 42. Активация концевых выключателей для станков с установленными механическими датчиками

Примечание.
Если на станке установлены концевые выключатели баз, то поиск нулевой точки машинных координат осуществляется нажатием кнопки “Ref All Home”, рисунок 43.

Если концевых выключателей нет, то при нажатии на кнопку “Ref All Home”, происходит обнуление машинных координат.
Ели концевые выключатели отсутствуют, то настройки для входов “Home” представлены на рисунке 44.

При работе с адаптером Моделист USB-LPT при отсутствии концевых выключателей порядок обнуления машинных координат выглядит следующим образом:
-клавишами ← и ↓ установите каретку станка в левый нижний угол.
— клавишей и PgUp поднимите шпиндель вверх до упора.
— нажмите кнопку “RESET” на главном экране Mach3.
— извлеките шнур переходника из USB-порта компьютера (не забудьте перед извлечением отключить устройство в системе , так же как обычную флешку)
— на главном экране Mach3 переключитесь на отображение машинных координат, для чего нажмите кнопку “Machine Coord’s’, о том что вы находитесь в режиме отображения машинных координат будет сигнализировать красная рамка вокруг кнопки, рисунок 45.

— подключите шнур адаптера к USB-порту и подождите 10-15 секунд, пока Windows обнаружит адаптер.
-нажмите кнопку “RESET” и машинные координаты обнулятся.
— перейдите в режим отображения программных координат, для чего ещё раз нажмите кнопку “Machine Coord’s’, красная рамка вокруг кнопки должна погаснуть.

Источник

Управление станком с ЧПУ

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

Управление станком с ЧПУ

Управление станком что это такое ? Станок с помощью команд выполняет работу, что способствует выполнению определённых действий и выполняет определённый технологический процесс обработки (сказано утрировано, но отражает суть).

Программирование станка с ЧПУ, это процесс в ходе которого, станок получает определённую задачу, на обработку какого-либо изделия. Эта задача (программа), загружается (устанавливается) в систему оборудования (стойку ЧПУ).

Система обеспечивающая работу этой задачи называется, системой управления ЧПУ. Процесс ввода этой программы в стойку заносится при помощи всевозможных электронных носителей, всевозможные диски или дискеты, USB носители, магнитные ленты и все- возможные перфоленты(перфокарты) .

Управление механизмами станка может происходить с помощью точек обозначенных на координатах станка. Координата точки отвечает за расположение инструмента (исполнительного механизма) по окончанию им определённых манипуляций. Этот метод используется на сверлильных, координатно-расточных, расточных станках с использованием позиционной системы.

Если используются траектории для перемещения исполнительных механизмов без размыкания по контуру траектории, то такой метод называется «непрерывная система управления» или контурная. Она применяется на круглошлифовальных, фрезерных и токарных станках.

Но так же система УП допускает совмещение как контурных так и по точкам, вместе. Комбинация совмещения называется универсальной. И применима к станкам объединяющем фрезерные, токарные, сверлильные операции вместе.

Многоцелевые станки с универсальной системой ЧПУ

Есть вариант управления несколькими механизмами и узлами станка сразу. Этот вид управления станком применяется к бесцентровыми круглошлифовальным станки.

Расположение системы координат в станках с ЧПУ можно определить по правилу правой руки (большой палец указывает положение оси Х, указательный палец указывает на ось Y, средний палец указывает на ось Z .

Так же и ввод самой программы отличается друг от друга. Ввод управляющей программы происходит непосредственно на станке при изготовлении первой партии деталей или изготовление экспериментального образца. Ввод программы может происходить вне места нахождения станка с помощью ЭВМ по сети.

За управление электроавтоматикой станка отвечают программируемые контролеры . Это конструкция состоящая из нескольких модулей. (источник питания, программируемая память и процессорный блок, всевозможные модули входов и выходов. Контролеры имеют разные типы памяти для хранения программы станка. Так же контролер проводит диагностику ошибок в работе процессора, батареи, памяти, входов и выходов.

Программное управление бывает с цикловым и с числовым управлением.

Рассматривая цикловую систему увидим что система проста. Она программирует определённый цикл обработки, режим обработки, смену инструмента, задаёт величину перемещения органов станка (исполнительных) с помощью ограничителей упоров.

Цикловая система, является системой замкнутого типа, способна менять последовательность включения аппаратуры. Электрика, гидравлика, пневматика может включатся не по очереди. Система не сложная в конструкции, проста в обслуживании имеет низкую стоимость, но трудоёмкая в размерной наладки упоров и кулачков. Применяется в серийном, крупносерийном, массовом производстве. Используется на токарно-фрезерных, токарно-револьверных, вертикально-сверлильных и агрегатных станках.

Числовая система и геометрические перемещения задаются с помощью носителей программы (заданной в алфавитно-цифровом коде). Программа отвечает за движение исполнительных органов, скорость перемещения этих органов, за последовательность цикла обработки, режимы резания.

Универсальные системы ЧПУ

Они используются на разных станках обеспечивая при этом все виды интерполяции. Линейная, круговая, параболическая и др .

Основным режимом работы устройства ЧПУ — автоматический режим .

С помощью программоносителя задаётся программа для работы исполнительных органов. Программоноситель содержит технологическую и геометрическую информацию. Технологическая информация — содержит данные о поочерёдности ввода в работу различных инструментов, изменении режимов резания, о подачи СОЖ. Геометрическая информация — отвечает за конфигурацию детали, размеры , положение инструмента в пространстве.

Особенности выполнения различной механической обработки на станках с ЧПУ

С появлением требований к высокой точности изготовления деталей, качеству поверхностей, высокой шероховатости и увеличению широкой номенклатуры деталей привело к массовому замещению универсальных станков станками оснащенными ЧПУ.

Станки с ЧПУ способны на изготовление сложнейших деталей, независимо от степени сложности, конфигурации и требованию к высокому качеству изделий. Такое оборудование обладает и очень высокой производительностью. Что позволяет получать бесперебойно качественную продукцию. Из чего следует что при использовании оборудования с ЧПУ нужно как можно больше по максимуму использовать его технические возможности, при проектировании технологического процесса следует учитывать возможности и ограничения оборудования. При использовании станков с ЧПУ обработка детали расширяется по всему спектру: токарная, фрезерная обработка, сверление. Всевозможные растачивание внутренних, наружных поверхностей.

Обработка фаски и нарезание различных резьб, зенкерование, развёртывание, все это возможно на таком станке при решении сложных задач. Исключая при этом дальнейшие слесарные доработки. Так как станок оснащают инструментальной наладкой с перечнем всех нужных инструментов для изготовления определённой детали, как режущих так и вспомогательных, то инструменты могут быть стандартные и специального изготовления. При токарной обработке ЧПУ позволяет за один установ детали производить: наружную черновую, внутренняя черновую, далее чистовую наружную и внутреннюю, изготовление резьбы, отрезку. Обрабатывать тела вращения многоступенчатой формы и различной конфигурации.

Что касается фрезерных станков с ЧПУ, то они имеют огромные преимущества перед другим фрезерным оборудованием. Фрезерные станки считаются самым ходовым оборудованием на данный момент, независимо от отрасли применения, будь то как металло обработка так и дерево обработка. Всё мебельное производство полностью зависит от фрезерных станков.

С приходом ЧПУ появилась возможность для обработки таких новых материалов как МДФ и древесины различных пород и различной степени твёрдости. Есть возможность для обработки 3 D резьбы. Станки очень удобны в управлении, программировании и отладки. Детали на выходе имеют максимальную точность по габаритам, так как возможна много координатная обработка. Станки высокоскоростные, с большим ресурсом работы.

На фрезерных станках с многокоординатной осью, одновременно возможна как вертикальная, так и горизонтальная обработка, фрезерование различных выступов, уступов с применением росточного и концевого инструмента. При выполнение гравировальных работ главное достоинство этих станков -это высокая скорость и точность.

Преимущество и недостатки различных видов технологического оборудования с ЧПУ

Станки предыдущего поколения не имеющие систему ЧПУ имели такие недостатки как не точность в обработки, не точность в габаритных пропорциях. Станки имели достаточно большую кинематическую схему. Рабочий труд имел выматывающий процесс, так как производство требовало повышенного внимания со стороны обслуживающего персонала. С приходом станков с ЧПУ производство в корне изменила свою структуру. В место нескольких моделей станков на их место пришёл один обрабатывающий центр с ЧПУ. Сокращается число рабочих на станках. Так основной рабочий процесс выполняет сама машина, а человек выполняет в основном вспомогательную обслуживающую функцию. Что в корне снижает трудоёмкость самого процесса производства. Быстрее стала происходить настройка станка, что очень ускорило процесс производства. Но и само оборудование с ЧПУ совершенствовалось с течением времени.

Современные станки прошли очень длинный путь эволюции от ЧПУ на магнитной ленте, минуя перфоленту, системы со встроенной памятью и до всевозможных систем с микросхемами, информация программирования на которых размещается на мини USB носителе. И механическая часть оборудования у станков тоже изменялась. Так как системы ЧПУ требовали высокую точность от станка, то и все узлы ,все составляющие станка ходовые винты, рабочие столы, зубчатые передачи, направляющие, должны соответствовать новым нормам, чтобы обеспечить соответствующее качество для стандартов ЧПУ. Это всё показала что заданная сложность в изготовлении деталей только оправдывает саму систему ЧПУ. Чем сложнее и, точнее деталь требуется на выходе, тем нужнее оборудование с системой ЧПУ.

Читайте также:  Часы касио мужские 5451 инструкция

Одно из главных достоинств ЧПУ это способность быстрой координальной перестройки производства на другую линейку продукции, без особых затрат как с экономической точки зрения так и людских ресурсов. Что превосходит главный и почти единственный недостаток ЧПУ, это его высокая стоимость, что в общем уже и не является минусом так как высокая цена быстро себя оправдывает. Даже высокая квалифицированная подготовка рабочих кадров не является недостатком, а совсем наоборот способствует качественной работе оборудования.

Принципы выбора типа и и модели технологического оборудования

Для выбора типа и модели технологического оборудования, необходимо определиться с типом производства, нормой выпуска продукции в год, количеством и качеством выпускаемой продукции.

Существует 5 типов производства, и под каждый тип можно выбрать определённые модели технологического оборудования. Тип производства характеризуется нормой выпуска, количество штук в год и массой одного изделия.

Единичное производство — серии до 5 штук при массе до 10 кг. Средней от 5 до 100 штук, при массе от 10 до 100 кг. Тяжёлой серии до 10 штук при массе от 100 кг.

Мелкосерийное производство — серии от 5 до 100 штук при массе до 10 кг. Средней серии от 100 до 500 штук при массе от 10 до 100кг. Тяжёлой от 10 до 200 штук при массе от 100кг.

Средне-серийное производство — серии от 100 до 300 штук при массе до 10 кг. Средней серии от 500 до 5000 штук при массе от 10 до 100кг. Тяжёлой от 200 до 500 штук при массе от 100кг.

Крупносерийное производство — серии от 300 до 1000. Среднее от 5000 до 50000 . тяжёлой от 500 до 5000 при тех-же массах .

Массовое — серии лёгкая от 1000 . Средняя от 50000 . Тяжёлая от 5000 при тех-же массах .

Далее определяемся с технологией обработки, учитывая качество, точность получаемой поверхности, тип заготовки. После всех включённых моментов, экономический вопрос, производительность, себестоимость. Учитываем производственный цикл, технологические требования предъявляемые к оборудованию. И после всех вопросов выбираем тип производства и под него определяемся с типом оборудования способного удовлетворить номенклатуру производства.

Возможные неисправности систем ЧПУ

Для обслуживания оборудования с ЧПУ на предприятии, предоставляются специальные службы обслуживания (сервисные), как правило завод изготовитель предоставляет сервисное обслуживания. Так-же завод изготовитель организует обучающую программу по вопросу наладки и дальнейшей эксплуатации оборудования. Предприятие поставившее оборудование, обязано предоставить пакет документов, в виде технического паспорта станка, инструкция по эксплуатации, информацию о причинах и методах их устранения. Могут предоставляться пробники программ, для тестирования станка, что показывает что оборудование не имеет неисправности и готово к эксплуатации.

Тестирование станка выстраивается так, что бы проверка происходила постепенно, по элементам работоспособности станка. Такой способ построения обеспечивает быстрый поиск образовавшиеся неисправности. В первую очередь станок прогоняют по всем имеющимся координатам, (перемещениям) . Далее проверяется по величинам линейной, круговой интерполяции, по всевозможным режимам ввода. Проверяются функции работы с инструментом (подвод , отвод) подача сож и т. д.

Так как отказы работоспособности происходят неожиданно, сбой в работе отдельного блока, микросхемы или модуля, разрыв и замыкание отдельных цепей, плохая проводимость различных соединительных контактов, то для избежания неисправностей периодически запускаются тест-программы, при обнаружении проблемы, неисправность исправляется специалистами. Длительность ремонта зависит от характера неисправности Если деталь , или блок взаимозаменяемый то ремонт происходит без значительных потерь для производства.

Источник



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.

стойка1 стойка2 стойка3

Первое, с чем придется столкнуться оператору, это включение станка. После подачи питания и прогрузки системы управления, запускается этап инициализации (определения) исходных координат положения шпинделя станка. Любой станок с ЧПУ имеет одну неизменную нулевую точку — машинный ноль. Ее инициализация и происходит в автоматическом режиме при включении станка, либо в ручном режиме при помощи команды «HOME» (Домой). При выполнении этой команды рабочие органы станка поочередно по каждой оси перемещаются до концевых выключателей. В первую очередь перемещение идет по оси Z до упора вверх, затем в крайнее положение по оси X, Y и т.д. Когда шпиндель достигает крайнего положения по одной из осей, срабатывает концевой датчик и происходит инициализация машинного нуля.

ноль станка

Если взять стандартный трехосевой или четырехосевой станок, то машинный ноль у него находится в углу стола. Относительно этой точки настраиваются все остальные базовые положения станка. В частности, координаты положения, в котором происходит измерение инструмента (при наличии функции автоматического измерения инструмента на станке), координаты точки смены инструмента, координаты других нулевых точек, которые оператор настраивает для обработки своих деталей. Наличие неизменяемого машинного нуля дает возможность оператору задать не одну, а множество нулевых точек для обработки заготовки в любом удобном месте рабочего стола. Каждая нулевая точка прописывается в стойке в виде смещения от машинного нуля. В английских версиях систем ЧПУ таблица нулевых точек так и называется «offset table», т.е. «таблица смещений». По умолчанию на экране системы ЧПУ мы видим координаты текущего положения относительно нуля детали. Оператор всегда может изменить режим отображения координат на машинные и посмотреть текущее положение относительно машинного нуля.

мач3

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:

&nbsp &nbsp&nbsp &nbsp1. Ручной режим управления ( Manual ). Когда оператор управляет станком с пульта или с клавиатуры.
&nbsp &nbsp&nbsp &nbsp2. 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.
&nbsp &nbsp&nbsp &nbsp3. 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.

оператор

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 &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp Наверх

Источник