Podstawy obróbki CNC dla operatorów cz.6

15 stycznia 2019 0

Autor:

W tej części przedstawimy sobie trzy metody programowania CNC programowanie ręczne, konwersacyjne i programowanie w systemach CAM.

 

Metody programowana:

1. Programowanie ręczne

2. Programowanie konwersacyjne

3. Programowanie w systemach CAM

Programowanie ręczne

Można zauważyć, że ręczne programowanie wydaje się być dość nudne. Trzeba przyznać, że słowa i polecenia związane z programowaniem ręcznym mogą być nieco zagadkowe. Jednak wszyscy programiści powinni dobrze rozumieć techniki programowania ręcznego, niezależnie od tego, czy są używane. Można to porównać do podstaw wykonywania obliczeń arytmetycznych w przeciwieństwie do kalkulatora. Nauczyciele matematyki jednogłośnie zgadzają się, że uczniowie muszą rozumieć, jak wykonywać obliczenia arytmetyczne ręcznie. Gdy uczeń ma dobre podstawy w toku rozumienia obliczeń, wówczas może użyć arkusza kalkulacyjnego czy innego wspomagania tychże obliczeń.

Dla jednej z aplikacji najlepszym rozwiązaniem może być programowanie ręczne. Wciąż jest wiele firm, które stosują wyłącznie ręczne techniki programowania. Jeśli na przykład używane są tylko niektóre obrabiarki, a praca wykonywana przez firmę jest stosunkowo prosta, dobry programista manualny prawdopodobnie będzie w stanie wykonać nawet bardzo dobry program. Lub powiedzmy, że firma dedykuje użycie swojego sprzętu CNC do ograniczonej liczby zadań. Po zaprogramowaniu tych zadań nigdy nie będzie potrzeby tworzenia większej ilości programów. Jest to kwestia obszaru obróbki, w której ręczne programowanie może stworzyć najlepszą metodę przygotowania danego programu obróbkowego.

Nawet jeśli używany jest system CAM, zdarzają się sytuacje, w których program CNC (na poziomie kodu G) musi zostać zmieniony w celu poprawienia błędów podczas weryfikacji programu. Poza tym zwykle będzie możliwość optymalizacji programów po uruchomieniu obróbki kilku pierwszych elementów. Jeśli programista musi użyć systemu CAM, aby dokonać tych bardzo elementarnych zmian w programie, może zmarnować znaczną część czasu przygotowawczego produkcji.

Programowanie konwersacyjne

Ta forma programowania stała się dość popularna w ostatnich latach. Dzięki programowaniu konwersacyjnemu program jest tworzony na maszynie CNC. Mówiąc ogólnie, program konwersacyjny jest tworzony przy użyciu funkcji graficznych i menu. Programista będzie mógł wizualnie sprawdzić, czy różne dane wejściowe są poprawne w trakcie tworzenia programu. Po zakończeniu większość kontrolek konwersacji pokazuje programiście wykres ścieżki narzędzia, i potencjalne kolizje dla cyklu obróbki.

Oprogramowania konwersacyjne różnią się znacznie pomiędzy poszczególnymi producentami. W większości przypadków można je zasadniczo uważać za uniwersalny system CAM, a zatem zapewniają wygodny sposób generowania programów części dla pojedynczej maszyny. Należy jednak uprzedzić, że niektóre z tych elementów sterujących, szczególnie starsze modele, można programować tylko w maszynie, co oznacza, że ​​nie można wykorzystywać innych środków, takich jak programowanie off-line przy użyciu systemu CAM. Jednak większość nowszych modeli może działać w trybie konwersacyjnym lub akceptować generowane zewnętrznie programy G-kodowe.

Aplikacja do oprogramowań konwersacyjnych

Pojawiło się sporo kontrowersji na temat mądrości stosowania konwersacji. Niektóre firmy używają ich tylko i wyłącznie, inni uważają je za marnotrawstwo. Wszyscy zaangażowani w CNC wydają się mieć bardzo zróżnicowane opinie na ten temat. Mówiąc ogólnie, firmy, które zatrudniają ograniczoną liczbę osób, aby wykorzystywać swój sprzęt i prowadzić szeroką gamę różnych przedmiotów, zwykle używają tego typu podejścia do przygotowania obróbki. W tym rodzaju można oczekiwać, że jedna osoba wykona wiele zadań związanych z CNC. Na przykład w wielu zakładach pracy operator CNC może przygotować zestaw narzędzi, dokonać ustawień roboczych, przygotować program, zweryfikować i zoptymalizować program i faktycznie uruchomić produkcję, czyli wszystko, co może pomóc operatorowi usprawnić produkcję. Konwersyjne sterowanie może znacznie skrócić czas potrzebny operatorowi na przygotowanie programu w porównaniu z programowaniem ręcznym lub w niektórych przypadkach przygotowanie programu w CAM’ie.

W wielu większych zakładach produkcyjnych celem jest utrzymanie maszyny tak długo, jak to tylko możliwe. Ten rodzaj firmy zatrudnia pracowników wsparcia, aby utrzymać maszyny CNC. Czas przestoju z dowolnego powodu będzie postrzegany jako czas stracony. Jedna osoba może konfigurować narzędzia do następnego zadania, gdy bieżące zadanie jest uruchomione. Inna osoba może dokonać ustawień roboczych. Jeszcze inny pisze i weryfikuje program. W takim przypadku operator może jedynie ładować i rozładowywać przedmioty obrabiane. Personel pomocniczy minimalizuje prace związane z konfiguracją, które muszą być wykonywane on-line, podczas gdy maszyna sto bezczynnie. Jak możemy sobie wyobrazić, tego rodzaju firma nie chce, aby ich programy były rozwijane on-line, podczas gdy maszyna niczego nie wytwarza.

Istnieją dwa inne czynniki, które przyczyniają się do tego, czy programowanie konwersacyjne jest mądrą inwestycją. Pierwszy dotyczy motywacji operatora. Osoba prowadząca programowanie tego typu musi być wysoce zmotywowana. Ta osoba ma wielki wpływ na bezbłędną obróbkę. Dzięki motywacji programista konwersacyjny może przewyższyć ręcznego o widoczny margines. To kolejny powód, dla którego ta metoda jest tak popularna wśród małych firm.  Innym czynnikiem, który wpływa na przystępność stosowania programowania konwersacyjnego, jest liczba różnych elementów, które muszą być zaprogramowane. Jeśli wymagana jest ograniczona liczba różnych przedmiotów obrabianych na obrabiarce, programowanie to może nie być najlepszą opcją przygotowania programu obróbkowego.

Programowanie w systemach CAM

Systemy CAM umożliwiają programowanie CNC na poziomie znacznie wyższym niż programowanie ręczne i są również bardzo popularne. Mówiąc ogólnie, system CAM pomaga programistom w trzech głównych obszarach. Uniemożliwia im wykonywanie obliczeń matematycznych, ułatwia programowanie różnych rodzajów maszyn w tym samym języku podstawowym i pomaga w niektórych podstawowych funkcjach związanych z obróbką. W przypadku systemu CAM programista będzie miał komputer, który pomoże w przygotowaniu programu. Komputer faktycznie wygeneruje program do poziomu kodu G podobnie jak program utworzony ręcznie. Po zakończeniu program zostanie przeniesiony bezpośrednio do obrabiarki. Systemy CAM są zwykle programowane interaktywnie (np. Mastercam). Programista będzie miał wizualną informację zwrotną na każdym etapie programowania. Ogólnie rzecz biorąc, sprawia to, że graficzne systemy CAM są łatwiejsze w obsłudze aniżeli tworzenie programów w systemach CAM za pomocą określonych adresów słów (np. MTS przedstawia symulację obróbki w odniesieniu do napisanego bloku programowego) .

Kroki do programowania systemu CAM

Podczas gdy systemy CAM różnią się znacznie w zależności od systemu, istnieją trzy podstawowe kroki, które pozostają bardzo podobne w większości z nich. Po pierwsze, programista musi podać ogólne informacje na temat danej obrabiarki. Po drugie, geometria obrabianego przedmiotu musi zostać zdefiniowana i przygotowana , aby pasowała do kształtu modelu obrabianego przedmiotu. Po trzecie, należy zdefiniować operacje obróbki.

Informacje ogólne

Informacje wymagane od programisty na tym etapie zawierają informacje dotyczące dokumentacji, takie jak nazwa części, numer części, data i nazwa pliku programu. Programista może również wymagać ustawienia rozmiaru wyświetlania graficznego w celu skalowania. Może być również wymagany materiał obrabianego przedmiotu i chropowaty kształt. Musi być też zdefiniowana obrabiarka – ilość osi, wrzeciono modalne czy frezarkowe itd.

Zdefiniuj i dopasuj geometrię

Za pomocą szeregu metod definiowania geometrii, programista opisuje kształt obrabianego przedmiotu. W przypadku graficznych systemów CAM programista będzie na ogół pokazywał każdy element geometryczny w opisany sposób. Programista będzie mógł wybrać spośród szeregu metod definicji, wybierając ten, który sprawia, że ​​najłatwiej jest zdefiniować kształt przedmiotu. Po zdefiniowaniu geometrii większość systemów CAM wymaga przycięcia geometrii do rzeczywistego kształtu obrabianego przedmiotu. Linie, które spływają z ekranu w obu kierunkach, muszą zostać przycięte, aby utworzyć segmenty linii. Okręgi muszą być przycięte w celu utworzenia promieni.

Omijanie tworzenia geometrii

Należy pamiętać, że większość systemów CAM umożliwia import geometrii zdefiniowanej w systemach CAD do systemu CAM. Jest to szczególnie przydatne w przypadku bardzo skomplikowanych części, dzięki czemu programista nie musi powielać wysiłku tworzenia geometrii. Są jednak cztery ostrzeżenia, które dajemy firmom, które przewidują taką potrzebę.

Po pierwsze, rysunek utworzony w systemie CAD musi być skalowany. Konstruktorzy są znani z korygowania wymiarów na swoich rysunkach, aby nadruk wyglądał ładnie. Jeśli mają krok 0,005 mm na obrabianym przedmiocie, wiedzą, że krok tego rozmiaru nie pojawi się na rysunku. W takim przypadku mogą narysować krok jako krok 0,050 i wymiarować go jako 0,005. Jeśli tak się stanie, rysunek nie będzie dokładnie odwzorowany, a programista systemu CAM zakończy tworzenie niepoprawnego programu, lub założy jakąś tolerancję kształtu. Najłatwiej przytoczyć tu zaimportowaną geometrię z Invertora do Mastercama, gdy powiększymy tą pierwszą, możemy zauważyć że elementy danej geometrii – np. pokrywy jakiegoś elementu walca stanowi kółko graniaste pełne dziur, stąd właśnie należy zdecydować się na dokładność obróbki i oznaczyć ją przy podawaniu parametrów narzędzi. Dotyczy to ma się rozumieć określonej tolerancji przygotowanej przez twórcę geometrii, ale można śmiało założyć, że konstruktor części używa domyślnej tolerancji kształtu na poziomie 0,2mm jako element nie wymagający znacznej dokładności odwzorowanej w rzeczywistości. Poza tym, będzie część rysunku CAD, który będzie przydatny programiście. Jeśli cały rysunek zostanie zaimportowany do CAM’a, programista może poświęcić wiele czasu na usuwanie elementów, bądź zapełnianie szczelin w tej geometrii.

Zdarza się nazbyt często, że konstruktor elementu przygotowanego w CAD’zie nie poświęci zbyt wiele uwagi lokalizacji punktu zerowego elementu, który zostanie umieszczony na stole obrabiarki. Wg nomenklatury ISO początkiem rysunku może być lewy dolny róg rysunku. W takim przypadku, gdy rysunek zostanie zaimportowany do systemu CAM, musi zostać odpowiednio przesunięty. Chociaż w większości systemów CAM nie ma z tym problemu, jednakże zabiera to niepotrzebnie czas.  Z tych powodów wielu użytkowników systemu CAM uważa, że ​​czasami łatwiej jest ponownie zdefiniować rysunek w systemie CAM (w przypadku prostych elementów) niż zaimportować rysunki bezpośrednio z systemów CAD. Ponieważ przedmioty stają się bardziej skomplikowane i trudniejsze do zdefiniowania (szczególnie w przypadku prac 3D), ważniejsza staje się możliwość importowania geometrii z systemu CAD.

Zdefiniuj operacje obróbkowe

W trzecim kroku programowania CAM programista mówi systemowi, w jaki sposób obrabiany przedmiot ma być obrabiany. Systemy różnią się znacznie pod względem sposobu obsługi tego kroku. Wiele daje menu operacji obróbki do wyboru, a programista wypełnia puste pola, dla każdej operacji. Podczas tego kroku zwykle wyświetlana jest ścieżka narzędzia lub animacja, co daje programistom bardzo dobre wyobrażenie o tym, co się stanie, gdy program jest uruchamiany w obrabiarce. Umiejętność wizualizacji programu, zanim trafi on na obrabiarkę, jest główną zaletą graficznych systemów CAM. Po zakończeniu wszystkich operacji programiści mogą nakazać utworzenie programu na poziomie G-kodu poprzez określony postprocesor, czyli program który zamieni naszą wizualizację na język którym posługuje się określona obrabiarka.

Co z przechowywaniem wygenerowanych programów obróbkowych?

Niezależnie od tego, jak przygotowany jest program zadanej obróbki, firmy które prowadzą powtarzające się prace, są bardzo zainteresowane przechowywaniem i pobieraniem programów. Nawet jeśli maszyna jest przeznaczona do obsługi tylko jednego zadania, konieczne będzie wykonanie kopii zapasowej programu w przypadku problemów z maszyną. Oczywiście, po zweryfikowaniu programu na komputerze, użytkownik będzie chciał zapisać program w poprawionym stanie do przyszłego użytku.  Do urządzeń do przechowywania i odzyskiwania danych wykorzystywanych w tym celu należą komputery przenośne czy stacjonarne. Zdecydowanie najbardziej popularną formą transferu programów w obecnych czasach są pendriv’y, lub przy pomocy wewnętrznego ethernetu czy DNC wysyła się program z biblioteki komputera przechowującego bazę danych.

 

Zapraszamy do kolejnych części kursu podstawy obróbki CNC dla operatorów

Pierwsza część kursu CNC:

w, której przybliżymy takie zagadnienia jak:

– Komponenty maszynowe
– Osie maszynowe
– Punkt referencyjny dla każdej osi
– Osprzęt maszynowy
– Funkcje programowalne

Druga część kursu CNC:

w, której przybliżymy takie zagadnienia jak:

– Komponenty maszynowe
– Osie maszynowe
– Punkt referencyjny dla każdej osi
– Osprzęt maszynowy
– Funkcje programowalne

Trzecia część kursu CNC:

w, której przybliżymy takie zagadnienia jak:

– Zrozumienie interpolacji
– Trzy najbardziej podstawowe typy ruchu
– Ruch szybki
– Linia prosta
– Ruch kołowy
– Przykładowy program pokazujący trzy typy ruchu

Czwarta część kursu CNC:

w, której przybliżymy takie zagadnienia jak:
– Kompensacje narzędzi
– Przyczyny przesunięć narzędzi
– Organizowanie offsetów
– Rodzaje kompensacji
– Kompensacja długości narzędzia
– Wymiar z kompensacją długości narzędzia
– Kompensacja promienia frezu
– Zakres rozmiarów narzędzia
– Obróbka zgrubna i wykończeniowa
– Jak zaprogramować kompensację promienia narzędzia
– Korekcje układu współrzędnych programowych
– Wymiarowe przesunięcia narzędzi
– Jak zagwarantować wymiar „na zero” pierwszego przedmiotu obrabianego
– Kompensacja promienia ostrza narzędzia
– Inne rodzaje kompensacji

Piąta część kursu CNC:

w, której przybliżymy takie zagadnienia jak:

– Znaczenie tworzenia podprogramów
– Cztery rodzaje formatów podprogramów
– Jak powstają informacje o formacie programu dla określonej maszyny?

Siódma część kursu CNC:

W tej części poznajemy maszynę z punktu widzenia operatora i przybliżamy takie zagadnienia jak:
– Dwa najbardziej podstawowe panele operacyjne
– Przyciski i przełączniki znajdujące się na panelu kontrolnym
– Przyciski i przełączniki na panelu maszyny
– Przełączniki warunkowe

Podstawy obróbki CNC dla operatorów cz.7

Ósma część kursu CNC:

w, której przybliżymy takie zagadnienia jak:

– Tryb ręczny pracy maszyny
– Ręczne wprowadzanie danych
– Tryb edycji, działania programu i czytnika

Podstawy obróbki CNC dla operatorów cz.8

Podstawy obróbki CNC dla operatorów cz.6
5 punktów (9) głosów

UdostępnijShare on FacebookShare on Google+Tweet about this on Twitter

Powiązane produkty

Zostaw komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Newsletter
Bądź na bieżąco