Описание G и M кодов для программирования ЧПУ (CNC) станков. Программное обеспечение для станков чпу Пример станке чпу

Значительно повышают производительность производства и качество изготовляемой продукции. Однако для их работы необходимы специальные программы. С их помощью создаются макеты будущих изделий и задаются команды, регулирующие работу станков. Описание управляющих программ для станков с ЧПУ поможет подобрать нужный софт.

Общие сведения

В первую очередь для работы с таким станком понадобится ЗD редактор. При создании самодельных медалей, номерков или других простых изделий, можно обойтись и без подобного софта. Достаточно будет преобразовать необходимое изображение в g код. Однако макеты объемных изделий создаются в соответственных редакторах.

Объемные модели создаются в специальном софте (к примеру, Art Cam) с последующим преобразованием. Для промышленных устройств рекомендуется использовать отдельное ПО.

Большое значение имеет операционная система. Важно прямое управление портом LPT. Программное обеспечение от компании Microsoft не обладает такими возможностями (речь идет об операционных системах Windows). Для некоторого ПО задержки до 0,2 секунд будут нормальными. Однако такой софт как MATH 3, к примеру, нельзя использовать при наличии подобных задержек (станку может быть нанесен вред).

Программы для ЧПУ гораздо лучше работают в среде Линукс. Существует даже специально созданная для такой деятельности операционная система «CNC Linux». Она оптимизирована для нормальной работы со станком посредством использования порта LPT.

Перечень ПО

Количество софта для ЧПУ велико. Он различен по своему функционалу и предназначению. Некоторый софт требует наличия мощных ЭВМ. Другие образцы способны работать на менее мощных компьютерах.

Можно выделить следующее программное обеспечение:

• «Visual CAD/CAM 2014». Это пакет софта, в состав которого входит программное обеспечение, необходимое для создания управляющих программ для 3-осевых фрезеров. Кроме того, данный пакет содержит средства, визуализирующие процесс обработки;
• «Feature CAM 2011». Одна из наиболее известных утилит, которые применяются для моделирования и изготовления изделий сложной конструкции, и технологической оснастки. Автомобильная, аэрокосмическая, машиностроительная и энергетическая отрасли промышленности уже не первый год пользуются данным программным обеспечением;
• «Gibbs CAM». Предназначена для двух – пяти осевых фрезеров. При помощи данного программного обеспечения также можно заниматься несколькими видами моделирования (2D, 3D, поверхностное, каркасное и т.д.);
• «Art CAM». Лучшая утилита, с помощью которой можно проектировать объемные рельефы. Примечательной особенностью данного ПО является отсутствие необходимости дальнейшей ручной доработки.

Перечисленные выше программы для ЧПУ хорошо справляются со своей работой. Уже не первый год ими пользуются разные предприятия во всем мире.

MATH 3

Отдельно стоит упомянуть американское ПО «MATH 3». Оно подходит для разных видов фрезеров, плоттеров и токарных станков. Широко используется как профессионалами, так и любителями.

При помощи данной программы для фрезерного станка с ЧПУ можно:

• управлять несколькими координатами (до шести);
• импортировать графические изображения разных форматов напрямую;
• создавать управляющее ПО;
• управлять таким показателем, как частота вращения ;
• применять ручные генераторы импульсов;
• создавать пользовательские М-коды.

Для использования данного софта необходимо обладать ОС «CNC Linux». В противном случае обеспечить корректную работу ПО не удастся.

Создание управляющего софта

Процесс создания программы управления ЧПУ состоит из нескольких этапов. Как пример можно привести создание проекта для резьбы по дереву. Станки ЧПУ программируются в связке программного обеспечения «CAD/CAM», поэтому весь процесс работы будет состоять из трех этапов:

1. Создание модели изделия. Для этого используются 3D редакторы. Работу выполняют специально обученные дизайнеры, к услугам которых и необходимо будет прибегнуть. Создаваемая модель может в будущем воплощаться в разных масштабах и размерах.
2. Создание управляющей программы. Для этого используется ПО, описанное выше. Готовая модель будущего изделия импортируется в выбранный софт. В соответствии с ее размерами, формой, типом и другими параметрами составляется соответственное ПО.
3. Фрезерование. Команды управляющей программы считываются станком, благодаря чему работающие органы устройства перемещаются по заранее созданным координатам, выполняя предписанные действия.

Работа со станком, управляемым при помощи ЧПУ, требует определенных знаний. Однако наличие специального программного обеспечения облегчает эту задачу.

Таким образом, работка станков с числовым программным управлением невозможна без специальных утилит. Они создаются при помощи отдельного софта. Сегодня существует большое количество такого ПО. Разный софт отличается как по функциональности, так и по требованиям к ЭВМ. Хотя для работы с ПО необходимы определенные знания, многочисленные инструкции облегчают процесс обучения.

Здравствуйте дорогие читали. В данной теме мы будем рассматривать один из самых актуальных вопросов для станка с числовым программируемым управлением, а именно - как научиться написать программу новичку для станка с ЧПУ. Под словом новичёк подразумевается, человек не имеющий абсолютно ни каких знаний в этой сфере деятельности. Людей которые работают в этой сфере давно прошу не критиковать сильно данную статью, ведь она предназначена для людей имеющих минимальный уровень знаний.
1 Что такое станок с ЧПУ и для чего нужны программы?
Давайте начнем из далека. Если вы новичок в этой сфере, то вам необходимо будет знать, что такое станок с ЧПУ. Станок с ЧПУ - это станок с числовым программным управлением, который выполняет работу по запланированной, созданной вами программе.
В наше время существует огромное количество программ, которые могут помочь вам в разработке ваших проектов. Но еще нужны знания которые тоже являются стартовой отправной точкой. Из за проблем с программами или простое незнание их функций приводит к прогоранию маленьких собственных предприятий, или к увеличенным затратам на материалы для производства. Поэтому я попытаюсь вас объяснить стартовые азы, которые помогут вам в дальнейшем развитии.
2 ТОП-3 самых популярных программ для обучения и работы со станком с ЧПУ.
Для начала выведем самые популярные и полезные программы для работы со станком с числовым программируемым управлением.
Программа Mach3 занимает 3 место в нашем топе приложений. Данное приложение заняло 3 место не просто так.
Во-первых, данную программу можно найти бесплатно в интернете, при этом потратив немного своего времени и сил.
Во-вторых, данная программа, предназначенная для работы со станком с числовым программируемым управлением, имеет дополнительное руководство по пользованию, в котором прописаны все функции и особенности по пользованию программой.
В третьих, программа имеет простой и понятный интерфейс, который не вызовет зависания вашего мозга. Это ускоряет привыкание к программе, и уменьшает время на разработку проекта.
Вот они выгоды от программы Mach3. Но все таки программа предназначена для людей умеющих работать хотя бы с ручным или автоматическим станком, но не для абсолютных новичков. Кстати полное описание этой программы можно найти на нашем сайте.
Второе место занимает программа CNCez Pro.
Данная программа позволяет работать в симуляторе станка с числовым программируемым управлением, но также в ней можно составлять программы, непосредственно которые потом можно переносить в станок с ЧПУ. Так же как и Mach3,она имеет огромный набор функций и команд, но найти ее в бесплатном интернет ресурсе довольно-таки сложно и проблематично. На своем собственном опыте могу сказать вам, что вы потратите не одни день на ее поиски, но они этого стоят. Ведь при работе в данном симуляторе тратится только электроэнергия и нечего больше. Также к ней можно найти руководство пользователя, которое поможет вам освоиться. Вот, что представляет собой программа-симулятор CNCez Pro.
А теперь перейдем к кульминационной части нашей статьи и скажем какая программа занимает первое место в нашем топе. Первое место заняла программа под названием ArtCam.
Данное приложение непосредственно связано со станком с числовым программируемым управлением. В данное приложение встроено огромное количество различных инструментов и функций. Также в программу вшит пункт для создания три де моделей, а также другие интересные предметы. В программе присутствует написание программ для станка ЧПУ. Но у этой программы есть один минус. Найти эту программу в бесплатном источнике нереально, а стоимость программы довольно-таки велика. Но стоимость компенсируется различными возможностями данной программы для станка с числовым программируемым управлением. Присутствует также возможность выбора вашей подготовленности, что играет огромную роль в вашем стартовом обучении и поэтому она заняла первое место в топе программ пригодных для обучения работе со станком с числовым программируемым управлением.
3 Почему стоит пользоваться этими программами.
Пользоваться этими приложениями советуем вам всем, ведь данные программы прошли огонь и воду, а также разные тесты по профилактике. Приложения для работы со станком с числовым программируемым управлением постоянно развиваются и модернизируются, что прибавляет все новые и новые возможности. Когда я начинал работать со станком с числовым программируемым управлением предо мной возникла проблема написания программ для создания изделия. Но буквально за месяц я изучил стартовое руководство для Mach3 и научился разрабатывать свои собственные программы для выполнения изделий. Сейчас я уже наработал стартовую аудиторию покупателей и работаю на себя, но это все требует затрат времени, ресурсов, а самое главное - нужно постоянно совершенствоваться.
4 Результат статьи:
Дорогие читатели, в данной статье мы рассмотрели станок ЧПУ и разработку программ для создания разнообразных изделий. Конечно, работать с приложениями для станка с числовым программируемым управлением трудно и проблематично. Но любую проблему можно изучить и решить с помощью подручных материалов. Если возникает проблема с нехваткой знаний, то можно прочитать дополнительную литературу, а также изучить дополнительное руководство для различных программ. Чтобы достичь определенной цели, необходимо ставить перед собой задачи которых вы можете достичь. Для новичков в этой сфере могу дать только один совет - изучайте как можно больше дополнительной литературы. Она поможет вам в работе со станком с числовым программируемым управлением, а также сможете совершенствовать себя в практической части. Надеюсь вам помогут мои советы и вы добьётесь максимальных успехов в написание программ для станков с ЧПУ. Я желаю всем вам удачи, успехов и богатых заказчиков. Прощайте дорогие читатели.

На производстве, где работают различные станки с числовым программным управлением, используется множество различного программного обеспечения, но в большинстве случаев весь управляющий софт использует один и тот же управляющий код. Программное обеспечение для любительских станков, так же базируется на аналогичном коде. В обиходе его называют «G -код ». В данном материале представлена общая информация по G-коду (G-code).

G-code это условное именование языка для программирования устройств с ЧПУ (CNC) (Числовое программное управление). Был создан компанией Electronic Industries Alliance в начале 1960-х. Финальная доработка была одобрена в феврале 1980-о года как RS274D стандарт. Комитет ИСО утвердил G-code, как стандарт ISO 6983-1:1982, Госкомитет по стандартам СССР - как ГОСТ 20999-83. В советской технической литературе G-code обозначается, как код ИСО-7 бит.

Производители систем управления используют G-code в качестве базового подмножества языка программирования, расширяя его по своему усмотрению.

Программа, написанная с использованием G-code, имеет жесткую структуру. Все команды управления объединяются в кадры - группы, состоящие из одной или более команд. Кадр завершается символом перевода строки (ПС/LF) и имеет номер, за исключеним первого кадра программы. Первый кадр содержит только один символ» %». Завершается программа командой M02 или M30.

Основные (в стандарте называются подготовительными) команды языка начинаются с буквы G:

• перемещение рабочих органов оборудования с заданой скоростью (линейное и круговое;
• выполнение типовых последовательностей (таких, как обработка отверстий и резьб);
• управление параметрами инструмента, системами координат, и рабочих плоскостей.

Сводная таблица кодов:

Таблица основных команд:

Таблица технологических кодов:

Технологические команды языка начинаются с буквы М. Включают такие действия, как:

• Сменить инструмент
• Включить/выключить шпиндель
• Включить/выключить охлаждение
• Вызвать/закончить подпрограмму

Вспомогательные (технологические) команды:

Параметры команд задаются буквами латинского алфавита:

Станки с ЧПУ представляют собой электронно-механическое оборудование, которое создает в автономном или полуавтономном режиме сложные детали из заготовок. Эффективность работы такого оборудования полностью зависит от УП для ЧПУ. Управляющая программа представляет собой порядок действий с четкой последовательностью и уверенностью во временном интервале. В результате получается точная обработка деталей с минимальными погрешностями. Запрограммированный станок способен самостоятельно изготавливать серии однотипных изделий без присутствия человека.

Возможности программ

Высокоточное оборудование с ЧПУ массово используются в фрезерном, токарном, сверлильном и другом производстве для изготовления серийных деталей, на которые человеку понадобится большое количество времени.

Станки с ЧПУ нашли широкое применение в изготовлении сложных деталей. Благодаря такой программе можно создать деталь любой формы, отверстия любой формы. На оборудовании с электронным управлением производится вырезание барельефов, гербов и икон. Производство герба с помощью такой проги перестало быть трудоемким.

Процесс разработки

Разработка управляющих команд для ЧПУ требует специальных навыков и осуществляется в несколько этапов:

• Получение информации детали и процессе производства;
• На основании чертежей создание ;
• Создание комплекса команд;
• Эмуляция и корректировка кода;
• Испытание готового продукта, изготовление опытной детали.

Сбор информации – это самый первый этап создания УП. Он необходим не только для написания управляющих команд, но и для выбора инструмента и учета особенностей материала при создании. В первую очередь выясняется:

• Характер необходимой поверхности детали;
• Характеристика материала: плотность, температура плавления;
• Величина припуска;
• Необходимость проведения шлифовки, резанья и других операций.

Это позволит вычислить операции, необходимые для обработки, а также рабочие инструменты.

Следующим этапом является моделирование детали. Разработать программу для создания деталей средней и более сложности без моделирования невозможно. При создании стандартных изделий можно поискать готовые модели в интернете, но следует тщательно проверить их на соответствие.

Современные средства компьютерной графики сильно облегчают процесс моделирования. Создание управляющей программы в ArtCam, увидевшей свет в 2008 году, позволяет автоматически получить необходимую трехмерную модель из плоского рисунка. Арткам способен экспортировать растровые изображения распространенных форматов, после чего переводить их в трехмерные изображения или рельефы. Использование алгоритмов незаменимо при написании раздела ЧПУ с нанесением гравировки на деталь.

Но основе информации об изделии и модели вычисляется количество проходов инструмента и их траектория, после чего можно приступать непосредственно к разработке ПО для микроконтроллера.

Разработка ЧПУ

После сбора всей необходимой информации, подбора рабочего инструмента и расчета необходимого количества действий создается программа для ЧПУ станка. Информация об управляющих командах и процессе создания программного продукта для каждой конкретной модели находится в инструкции к оборудованию. Управляющие алгоритмы представляют собой набор команд, в числе которых:

• Технологические (включение/выключение, выбор инструмента);
• Геометрические (движение рабочих инструментов);
• Подготовительные (забор и подача деталей, задание режимов работы);
• Вспомогательные (включение и отключение дополнительных механизмов, очистка станка).

Программирование управляющей стойки осуществляется одним из двух способов:

• Через ПК с подключением флешки к контроллеру и записью готового кода;
• С помощью человеко-машинного интерфейса стойки ЧПУ.

Большинство современных производителей поставляют в комплекте со станком софт для написания управляющего кода. Благодаря этому можно составить управляющие воздействия на более удобном интерфейсе или переработать уже существующий программный код.

Учтите факторы

При написании программы для станков с ЧПУ учитывается ряд важнейших факторов:

Максимальное количество одновременно задействованного инструмента на станке, рабочий ход, мощность ЧПУ и максимальная скорость выполняемых станком операций. При выборе скоростного режима учитывается максимальный разогрев детали, ошибки в этой части могут вызвать деформацию изделия. К тому же следует учитывать наличие на станках с числовым программным управлением дополнительных механизмов. В противном случае при выполнении алгоритма может произойти сбой или наблюдаться ошибки в работе.

Подробные инструкции по созданию управляющих алгоритмов, их интеграции в систему числового программного управления, возможности оборудования и наличие дополнительных функциях подробно описываются в инструкциях к станкам. Внимательное прочтение инструкции и самостоятельное обучение на протяжение небольшого промежутка времени позволяет написать программу человеку, ранее не знакомому с управлением устройством.

Отладка программы, распространенные ошибки

После создания управляющей программы для станка с ЧПУ следует ее отладка. Этот процесс выполняется на компьютере или непосредственно на производстве с использованием опытной заготовки. Если программное обеспечение составлено не правильно, а результат будет далек от ожиданий, следует тщательно разобрать ошибки. Они делятся на 2 типа:

• геометрические;
• технологические.

Первые возникают, когда в программах существуют ошибки в расчетах размеров и плотности материала. Чтобы их исправить, необходимо заново произвести все измерения, но создавать программу заново скорее всего не придется. Технологические ошибки – это неправильно заданные параметры самого станка. Обычно они возникают из-за недостаточного опыта разработчика.

В этом случае необходимо тщательно осуществить проверку, лучше всего подойдет пошаговая эмуляция специальными программами на ПК.

После проверки и получения изделия необходимого качества станку можно приступать к автономной работе по выпуску больших партий сложных изделий.