Программа для программирования чпу станков

Очередь просмотра

Очередь

• Удалить все
• Отключить

YouTube Premium

Хотите сохраните это видео?

• Пожаловаться

Пожаловаться на видео?

Понравилось?

Не понравилось?

Текст видео

Данное приложение предназначено для получения навыков программирования токарных и фрезерных операций на станках с ЧПУ.

Классический язык программирования, основанный на G-, M- кодах, применяется практически во всех современных системах ЧПУ.
Реализованы такие функции как:
– линейная и круговая интерполяции,
– резьбонарезание,
– многопроходные черновые циклы,
– автоматическая смена инструмента,
и многие другие.

Пользователь получает возможность самостоятельно выбирать необходимые параметры для обработки (размер заготовки, инструмент, режимы резания, последовательность обработки и т.п.).

Продукт обеспечивает:
– целостное восприятие процесса обработки детали с использованием управляющих программ.
– возможность приобретения навыков, позволяющих подготовить пользователя к обучению работе на большинстве существующих систем ЧПУ.
– формирование опыта в разработке управляющих программ.

Будучи недорогим простым и гибким продукт позволяет программировать практически любой контур, как для токарных, так и для фрезерных операциях.
Удобный и приятный интерфейс, функциональность продукта, набор заданий для лабораторных работ по дисциплине «Программирование для автоматизированного оборудования» для специальности «Технология машиностроения», позволит максимально эффективно обучить пользователя основам программирования и получить навыки в разработке управляющих программ для станков с ЧПУ.

Работа современных металлорежущих станков основывается на числовом программном управлении ( ЧПУ или CNC), то есть предполагает управление его приводами системами автоматического позиционирования. Для организации работы таких станков требуется написание программы с подготовительными и вспомогательными функциями на специализированном языке программирования.

Сдесь мы попытамся расказать все, чтобы вы смогли самостоятельно изучить чпу станок.

Постараемся собрать информацию от А до Я.

Задание перемещения осей всегда производится в какой-либо системе координат. СЧПУ позволяет задавать позиции рабочего органа в системе координат связанной со станком или с деталью.

Система координат станка определяется при его проектировании и учитывает предельные размеры перемещений. Система координат детали определяется программой ЧПУ и учитывает особенности геометрии обрабатываемой детали.

Прямоугольная система координат на плоскости представляет собой две пересекающиеся под прямым углом линии X’X и Y’Y. Оси координат пересекаются в точке O, которая называется началом координат, на каждой оси выбрано положительное направление, указанное стрелками, и единицы измерения длин отрезков на осях. Оси координат разбивают плоскость на четыре части – четверти – I, II, III, IV.

Точка А[3;6] находится в четверти № I.

Точка B[–4;–7] находится в четверти № III.

Пересечение трех взаимно перпендикулярных плоскостей образует трехмерную систему координат, которая используется для описания положения точки в пространстве.

Положение точки A в пространстве определяется тремя координатами x, y и z. Координата x по абсолютной величине равна длине отрезка OB, координата y по абсолютной величине – длине отрезка OC, координата z по абсолютной величине – длине отрезка OD в выбранных единицах измерения. Отрезки OB, OC и OD определяются плоскостями, проведёнными через точку A параллельно плоскостям YOZ, XOZ и XOY соответственно.

Координата x называется абсциссой точки A, координата y – ординатой точки A, координата z – аппликатой точки A. Записывают так: A(a, b, c).

Нулевая точка станка – это положение рабочих органов, которое определяет начало координат, установленное заводом изготовителем.

После включения станка, машина ещё не знает реального положения её подвижных частей, поэтому каждая направляющая должна быть переведена в исходное положение:

Команда на выполнение выхода в нуль станка задаётся с пульта в специальном режиме.

Для того чтобы системе стало известно о местоположении направляющих, на них закрепляются специальные упоры, которые в свою очередь наезжают на датчики или концевые выключатели, закреплённые на станине, с них и подаётся сигнал.

В самом начале УП обязательно пишется код начала программы % и номер программы (например, О0001 ). Два этих первых кадра не влияют на процесс обработки, тем не менее, они необходимы, для того чтобы СЧПУ могла отделить в памяти одну программу от другой. Указание номеров для таких кадров не допускается.

Следующая строка, настраивает систему ЧПУ на определенный режим работы с последующими кадрами УП . Иногда такие кадры называют строками безопасности, так как они позволяют перейти системе в некоторый стандартный режим работы или отменить ненужные функции.

N15 G21 G40 G49 G54 G80 G90

Кадры с N20 по N30 говорят станку о необходимости подготовки к обработке.

• N20 M06 T01 (FREZA Dl)
• N25 G43 Н01
• N30 M03 S1000

Кадры с N35 по N70 непосредственно отвечают за обработку детали.

• N35 G00 Х5 Y10
• N40 G00 Z1.5
• N45 G01 Z-2 F30
• N50 G01 Х5 Y5
• N55 G01 X9 Y5
• N65 G01 X9 Y10
• N70 G01 Z1.5

Окончание программы содержит кадры, предназначенные для останова шпинделя ( кадр N75 ) и завершения программы ( кадр N80 ):

• %
• О0001 (PAZ) – номер программы ( 0001 ) и ее название ( PAZ )
• N10 G21 G40 G49 G54 G80 G90 – строка безопасности
• N20 М06 Т01 (FREZA D1) – вызов инструмента №1
• N30 G43 H01 – компенсация длины иструмента №1
• N40 M03 S1000 – включение оборотов шпинделя на 1000 об/мин
• N50 G00 Х3 Y8 – ускоренное перемещение в опорную точку Т1
• N60 G00 Z1.5 – ускоренное перемещение инструмента в Z1.5
• N70 G01 Z-l F25 – перемещение на глубину 1 мм на подаче 25 мм/мин
• N80 G01 Х3 Y3 – перемещение инструмента
• N90 G01 Х7 Y3 – перемещение инструмента
• N100 G01 Х7 Y8 – перемещение инструмента
• N110 G01 Z5 – подъем инструмента вверх в Z5
• N120 М05 – выключение оборотов шпинделя
• N130 М30 – завершение программы
• %

Для правильной эксплуатации станков с числовым программным управлением ( СЧПУ ), с тем, чтобы ими в полной мере реализовывались заложенные в них функциональные возможности, необходимо создание специальных управляющих программ ( УП ). При создании таких программ используется язык программирования, известный среди специалистов как язык ISO 7 бит или язык G и M кодов. Различают три основных метода создания программ обработки для СЧПУ : метод ручного программирования, метод программирования непосредственно на стойке ЧПУ и метод программирования с использованием CAM -систем.

Следует сразу же подчеркнуть, что любой из перечисленных способов обладает своей нишей применительно к характеру и специфике производства. А потому ни один из них не может быть использован в качестве панацеи на все случаи жизни: в каждом случае должен существовать индивидуальный подход к выбору наиболее рационального для данных конкретных условий метода программирования.

Метод ручного программирования

При ручном написании УП для станка с ЧПУ целесообразнее всего использовать персональный компьютер с установленным в его операционной системе текстовым редактором. Метод неавтоматизированного программирования строится на записи посредством клавиатуры ПК (либо, если в условиях производства наличие ПК не предусмотрено, то просто на листе бумаги) необходимых данных в виде G и M кодов и координат перемещения обрабатывающего инструмента.

Ручной способ программирования – занятие весьма кропотливое и утомительное. Однако любой из программистов-технологов обязан хорошо понимать технику ручного программирования вне зависимости от того, использует ли он ее в реальной действительности. Применяется ручной способ программирования главным образом в случае обработки несложных деталей либо по причине отсутствия необходимых средств разработки.

В настоящее время пока еще существует много производственных предприятий, где для станков с ЧПУ используется лишь ручное программирование. В самом деле: если в производственном процессе задействовано небольшое количество станков с программным управлением, а обрабатываемые детали отличаются предельной простотой, то опытный программист-технолог с хорошим знанием техники ручного программирования по производительности труда превзойдет технолога-программиста, предпочитающего использование САМ -системы. Еще один пример: свои станки компания использует для обработки небольшого номенклатурного ряда деталей. После того, как процесс обработки таких деталей будет запрограммирован, программу когда-либо вряд ли изменят, во всяком случае, в ближайшем будущем она будет оставаться все той же. Разумеется, в подобных условиях ручное программирование для ЧПУ окажется наиболее эффективным с экономической точки зрения.

Отметим, что даже в случае использования CAM -системы как основного инструмента программирования весьма часто возникает необходимость в ручной коррекции УП по причине выявления ошибок на стадии верификации. Потребность в ручной коррекции управляющих программ всегда возникает и в ходе их первых тестовых прогонов непосредственно на станке.

Способ программирования на пульте стойки СЧПУ

Современные станки с ЧПУ , как правило, обеспечены возможностью создания рабочих управляющих программ непосредственно на пульте, оснащенном клавиатурой и дисплеем. Для программирования на пульте может быть использован как диалоговый режим, так и ввод G и M кодов. При этом уже созданную программу можно протестировать, используя графическую имитацию обработки на дисплее СЧПУ управления.

Способ программирования с применением CAD/САМ

Разработка управляющих программ с применением CAD/САМ систем существенно упрощает и ускоряет процесс программирования. При использовании в работе CAD/CAM системы программист-технолог избавлен от необходимости выполнять трудоемкие математические расчеты и получает инструментарий, способный значительно ускорить процесс создания УП .

Если в конце предыдущей программы та или иная функция не была отменена, то она останется в памяти СЧПУ с заданными характеристиками и будет активной до тех пор, пока её не отменят.

Для этого при составлении управляющей программы в одной из первых строк записывается ряд подготовительных функций, которые отменяют или задают определяющие параметры. Такая строка называется – « строка безопасности».

N15 G21 G40 G49 G54 G80 G90

G21 – активизирует режим работы в метрической системе мер и отменяет действие кода G20 .

G40 – отменяет коррекцию на радиус инструмента.

Коды G40/G40/G42 управляют смещением инструмента от заданной в программе траектории перемещения инструмента.

G49 – отменяет компенсацию длины инструмента.
Коды G43/G44/G49 управляют к омпенсацией длины инструмента.

G54 – выбор рабочей системы координат.
Коды G54 активизирует одну из нескольких рабочих систем координат – G54/G55/G56/G57/G58/G59 .

G80 – отмена постоянных циклов.
Код G80 отменяет все постоянные циклы и их параметры.
G81/G82/G83/G84/G86 – являются постоянными циклами.

G90 – абсолютная система координат.
Код G90 активизирует работу в абсолютной системе координат.

G коды чпу станка

• G00 – ускоренное перемещение
• G01 – линейная интерполяция
• G02 – G03 – круговая интерполяция
• G04 – пауза
• G17/G18/G19 – выбор плоскости
• G20/G21 – выбор системы мер
• G40/G41/G42 – коррекция на радиус инструмента
• G43/G44/G49 – компенсация длины инструмента
• G52 – система локальных координат
• G53 – система координат станка
• G54 – G59 – система рабочих координат
• G80 – отмена постоянных циклов
• G81 – цикл сверления
• G82 – цикл растачивания (сверления) с задержкой
• G83 – цикл глубокого сверления
• G84 – цикл нарезания резьбы
• G85 – цикл растачивания с отводом на рабочей подаче
• G86 – цикл растачивания с быстрым отводом и остановом шпинделя
• G90/G91 – абсолютная и относительная система координа
• G94 – подача в мм/мин
• G95 – подача в мм/об

• M00 – программируемый останов
• M01 – останов с подтверждением
• M02 – конец программы
• M03 – вращение шпинделя по часовой стрелке
• M04 – вращение шпинделя против часовой стрелки
• M05 – останов шпинделя
• M06 – смена инструмента
• M07 – включение дополнительного охлаждения
• M08 – включение охлаждения
• M09 – отключение охлаждения
• M30 – останов и переход в начало управляющей программы

N ( number) – это обозначение номера кадра.

Программа состоит из набора команд записанных в строки, каждой строке присваивается номер. Нумерация производится для удобства программирования и дальнейшей работы. В процессе обработки возникает необходимость в корректировке программы, дополнении функций или координат в связи с технологическими изменениями. Для того чтобы вставить дополнительные строки нумерация пишется с пропуском. Номер кадра не влияет на работу станка.

• N100 Т10 М06 – вызвать инструмент №10
• №03 S1200 – вращение шпинделя по часовой стрелке 1200 об/мин
  N04 S1200 – вращение шпинделя по часовой стрелке 1200 об/мин . .
• N45 G01 Z-l F40 – перемещение на глубину 1 мм на подаче ( 40 мм/мин )
• N50 G01 Х12 Y22 – перемещение инструмента ( 40 мм/мин )
• N55 G01 Y50 – перемещение инструмента ( 40 мм/мин )
• N60 G01 Y50 F22 – перемещение инструмента ( 22 мм/мин )
• N65 G01 Х30 Y120 – перемещение инструмента ( 22 мм/мин )
• N70 G00 Z5 – быстрое перемещение по Z
• N75 Х00 Y00 – быстрое перемещение

Блогеру – сайто-строение, реклама и заработок!

понедельник, 6 августа 2018 г.

Программа для управления самодельным станком с ЧПУ VRI-cnc

Описание программы VRI-cnc ( для контроллера VRI на 555тм7)

Программа для управления станком с ЧПУ (программа для управления шаговыми двигателями) также является моей собственно разработкой. Выражаю благодарность Кичаеву Константину за то, что поставил меня на путь истинный, а именно объяснил что такое Delphi, а первая программа была разработана под Q-Basic и работала только в Win 98. (контроллеры шаговых двигателей)Предлагаемая программа работает и под Win 98 (95) и под XP. Драйвер (программный) для обслуживания LPT под XP я взял здесь http://valery-us4leh.narod.ru/XpCoding/XPlpt.html

Принцип работы: Рисуется в AutoCad рисунок только линиями (lines) , круги, полигинии, дуги. Файл сохраняется в формате DXF. Запускается программа, открывается сохраненный файл. Рабочий инструмент (перо, сверло и т.п.) выставляется в «ноль» – вкладка «ручное перемещение»
В программе есть просмотр «программы(файла) обработки», оптимизация файла – сокращение холостых перемещений, задание режимов резания. Выбирается вид обработки: рисование, сверление, фрезерование, гравировка. Сверление происходит по точкам “Point” в файле DWG. Фрезерование почти не отличатся от рисования (только режимы).
Также возможна работа с файлами Sprint-Layout формата Gerber (RS274-X) или G-код. Т.е. рисовать и сверлить платы разработанные в программе Sprint-Layout.
Описание программы VRI-cnc:
Программа постоянно совершенствуется, поэтому описание может не отражать внесенные изменения.
Окно программы имеет четыре вкладки:

• Ручное
• программе
• настройка
• ?.

Ручное управление .
В данной вкладке можно управлять станком с чпу в ручном режиме. Описание элементов вкладки «Ручное» (см. рис):

1) Отображает процесс выполнения перемещения рабочего органа по одной из осей
2) Настройка скорости перемещения в ручном режиме
3) Расстояние на которое переместится рабочий орган при нажатии одной из кнопок перемещения (стрелки 7)
4) При введении координат в окно 4, и нажатии ОК рабочий орган начнет перемещение в указанную точку со скоростью указанную в п.2
5) Введены в этом окне координаты присваиваются положению инструмента, без перемещения инструмента. Например: мы знаем что сейчас инструмент находится в точке 100:100:0, но после включения программы по умолчанию координаты инструмента обнулены (окно 6), поэтому в окно 5 вводим 100:100:0 и нажимаем ОК.
6) Отображает реальное значение положения инструмента.
7) Кнопки ручного перемещения инструмента. Со скоростью п.2 на расстояние п.3.

Управление по программе – автоматический режим. В данном режиме обработка (перемещение инструмента) ведется в автоматическом режиме по координатам записанным в соответствующем файле обработки.
Рассмотрим окно программы: «по программе»

На столе закрепляем индикатор ИГ-0.01, вместо инструмента закрепляем какой либо предмет и перемещает его с помощью ручной подачи в сторону индикатора. Затем в обратную сторону по 0.01мм, до тех пор пока не выберется люфт (стрелка не пойдет в другую сторону), сумма перемещений по 0.01мм пока стрелка не подвижна и будет люфт по этой оси. Поверяется так: люфт был 0.2мм. вводим его в настройки. Затем в ручном перемещении при сдвиге на 0.01 стрелка должна сдвигаться даже при смене направления перемещения.
Проверка LPT: используется для проверки работы контроллера и программы.
Если подключенный двигатель к контроллеру не вращается при ручном перемещении поступаем так:
– включаем поочередно 1-8 бит и нажимает «передать в LPT» и проверяем приходят ли данные сигналы (+5в) на контроллер, на соответствующий вход тм7
– чтобы проверить работу тм7 необходимо передать следующие сигналы в LPT:

ТМ7 №1
1000 1000 – на выходе тм7 (№1) на 16 выводе должно появится +5в.
0100 1000 – на выходе тм7 (№1) на 15 выводе должно появится +5в.
0010 1000 – на выходе тм7 (№1) на 10 выводе должно появится +5в.
0001 1000 – на выходе тм7 (№1) на 9 выводе должно появится +5в.
1111 1000 – на выходе тм7 (№1) на 16,15,10, 9 выводе должно появится +5в.

ТМ7 №2
1001 0100
0100 0100 и т.д

Далее опишу последовательность действий при работе с программой.
Я опишу только работу программы VRI-cnc с файлами DXF из AutoCAD, работа с файлами GBR (из программы SprintLayout.) аналогичен.

В качестве управляющей программы для станка (т.е. описание пути инструмента) используется файлы *.DXF или *.GBR. В данных файлах в векторном формате описаны примитивы (линии, круги и т.д.). Программа считывает из файла координаты и в соответствии с ними перемещает инструмент.
Пока программа поддерживает только примитивы Line. Т.е. Рисунок должен быть нарисован только линиями.
Рассмотрим пример: допустим нам надо выполнить надпись на пластине 50х70мм

Расположение начала координат в файле рисунка, может быть и в другом месте. Но учти это при расположении детали на станке.

Направление координат в станке может быть произвольное. Например ось Х может быть направление и влево и вправо. Это выставляется в п.Настройка – передаточное отношение. Т.е. для изменения направления можно ввести отрицательное передаточное отношение.
Для себя я принял следующее направление осей координат:

Расположение начала координат также может быть произвольное. см. далее.

При первом запуске станка советую проверить скоростные характеристики шаговых двигателей.
Открываем вкладку «Ручное перемещение»

Далее обнуляем координаты или в окошке «положение инструмента» кнопки [>0 dxf). необходимо открыть файл в AutoCAD и сохранить. При необходимости разбить рисунок (команда _explode)
-показывает холостые ходы на просмотре GBR
-показывает холостые ходы на просмотре при сверлении по DRL
-просмотр Drl (Exellon) файла
-в окне виртуальный стол добавлена координатная сетка 10мм х 10мм
-отображение текущего состояния порта LPT – вкл/выкл битов
-добавлен полношаговый режим
-добавлен режим инвертирования данных при использовании микросхемы НА1340 в качестве драйвера
-корректная привязка к винчестеру, теперь переформатирование диска не повлияет на работу программы.
-увеличена Мах выбираемая скорость в ручном режиме
-включение/выключение шпинделя (фреза или сверло) в ручном и автоматическом режиме.
-Управление с клавиатуры в ручном режиме, при удержании клавиши двигатель включен.
-отключение движков после окончания программы и между перемещениями в ручном режиме.