Как составить программу для токарного станка чпу

В этой статье объясняется использование кода G02 G03 на токарном станке G. G код G02, G03 используются для круговой интерполяции в CNC станках.

Для фрезерных станков команды G02 (Круговая интерполяция по часовой стрелке) и G03 (Круговая интерполяция против часовой стрелки) имеют несколько иное значение, не смотря на схожий принцип действия. Для того чтобы понять разницу между написанием программ для токарного и фрезерного станков, приведу несколько не сложных примеров программирования токарного станка с ЧПУ.

Пример №1 программирования токарного станка с ЧПУ Fanuc

N4 G00 X0 Z0
N5 G01 X1.25 F0.2
N6 G01 X4.836 Z-1.793
N7 G03 X5.422 Z-2.5 I-0.707 K-0.707
N8 G01 Z-5

Пример №2 программирования G02 G03 на токарном станке

N20 G50 S2000 T0300
G96 S200 M03
G42 G00 X35.0 Z5.0 T0303 M08
G01 Z-20.0 F0.2
G02 X67.0 Z-36.0 R16.0
G01 X68.0:
G03 X100.0 Z-52.0 R16.0
G01 Z-82.0
G40 G00 X200.0 Z200.0 M09 T0300
M30

G-код G02 G03 Пример программы I&K

G02 G03 Циклическая интерполяция G-кода может быть запрограммирована двумя способами:

G02 X... Z... R...
G02 X... Z... I... K...

Ниже представлена ​​та же программа с ЧПУ, но в этой версии используются I & K с кодом G02 G03

N20 G50 S2000 T0300
G96 S200 M03
G42 G00 X35.0 Z5.0 T0303 M08
G01 Z-20.0 F0.2
G02 X67.0 Z-36.0 I16.0 K0
G01 X68.0:
G03 X100.0 Z-52.0 I0 K-16.0
G01 Z-82.0
G40 G00 X200.0 Z200.0 M09 T0300
M30

Пример №3. Круговая интерполяция G02 G03 на токарном станке

N20 G50 S2000 T0300
N30 G96 S200 M03
N40 G00 X0 Z3.0 T0303 M08
N50 G42 G01 Z0 F0.2
N60 G03 X20.0 Z-10.0 R10.0
N70 G01 Z-50.0
N80 G02 X100.0 Z-74.385 I40.0 K20.615
N80 G01 Z-125.0
N90 G40 U2.0 W1.0
N100 G00 X200.0 Z200.0 M09 T0300
N110 M30

Вы можете использовать R или IK с G-кодами G02 / G03, см. N80 в обоих примерах программ с ЧПУ

N20 G50 S2000 T0300
N30 G96 S200 M03
N40 G00 X0 Z3.0 T0303 M08
N50 G42 G01 Z0 F0.2
N60 G03 X20.0 Z-10.0 R10.0
N70 G01 Z-50.0
N80 G02 X100.0 Z-74.385 R45.0
N80 G01 Z-125.0
N90 G40 U2.0 W1.0
N100 G00 X200.0 Z200.0 M09 T0300
N110 M30

Пример №4 программирования станка ЧПУ G-код G02

N10 T0101
N20 G92 S1000 M42
N30 G96 S200 M03
N40 G00 X0 Z5
N50 G01 Z0 F0.5
N60 G01 X80 F0.2
N70 G02 X100 Z-30 I50 K0
N80 G01 Z-120
N90 G00 X200 Z200
M30

Объяснение G-кода

• G92: ограничение скорости шпинделя.
• G96: постоянная поверхностная скорость.
• G02: круговая интерполяция по часовой стрелке.

G02 Пояснение

G02 имеет некоторые значения в блоке программирования ЧПУ, такие как x, z, I, K.

• X: конечная точка дуги по оси x.
• Z: конечная точка дуги по оси z.
• I: расстояние от начальной точки дуги до центра дуги по оси x.
• K: расстояние от начальной точки дуги до центра дуги по оси z.

Программа №5 для токарного станка с ЧПУ. Круговая интерполяция G03

N1 G00 X0 Z0
N2 G01 X11
N3 G01 Z-15
N4 G03 X11 Z-27 I-8 K-6

Описание

Буквы I и K для G03.

I Расчет для круговой интерполяции G03

I — это расстояние от начальной точки дуги до центра дуги по оси x. Это значение указывается не в диаметре, а в качестве значения радиуса, поэтому

• Найдите начальный диаметр, он равен 11
• Теперь сделайте значение радиуса, разделив его на 2, например, 11/2 = 5,5.
• Это простой пример того, как расстояние от центра дуги до центра детали задается, иначе мы должны его вычислить.
• Итак, теперь просто добавьте 2,5 к 5,5, рассчитанным ранее: 2,5 + 5,5 = 8.
• Это значение I 8, это расстояние от начальной точки дуги до центральной точки туза.

Расчет K для круговой интерполяции G03

K — расстояние от начальной точки дуги до центра дуги по оси z.

• В этом примере это просто, вам просто нужно вычесть 21 из 15, например 21-15 = 6.
• Таким образом, значение от начальной точки дуги до центральной точки дуги по оси Z равно 6.

Круговая интерполяция G02 G03 на токарном станке

Самые комментируемые записи

Прямо сейчас смотрят

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

Введение

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

1. Программирование станка с ЧПУ: общие сведения

Источник:autodesk.com

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

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

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

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

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

2. Типы станков с ЧПУ

Источник: autodesk.com

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

2.1. Сверлильный станок с ЧПУ

Источник:proakril.com

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

2.4.Фрезерное оборудование с ЧПУ

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

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

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

2.3.Токарное оборудование с ЧПУ

Источник: besplatka.ua

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

2.4. Модели станков с ЧПУ

Источник: rozetka.com

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

3. Как составлять программы для станков с ЧПУ

Источник: vseochpu.ru

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

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

• Разработка модели САПР
• Преобразование файла CAD в программу ЧПУ
• Подготовка станка с ЧПУ
• Выполнение операции обработки

3.1. Модели САПР

Источник: ostec-3d.ru

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

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

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

 

3.2. Конвертация файлов САПР

Источник: rflira.ru

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

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

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

3.3. Подготовка станка с ЧПУ

Источник: pinterest.com

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

После полной настройки станка оператор может запустить программу.

3.4. Выполнение операции обработки

Источник: youtube.com

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

4. Типы операций

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

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

• сверление
• фрезерование
• раскрой материала
• гравировка и вырезание
• обточка (токарные работы)
• развертка и нарезка резьбы
• закручивание винтовых соединений

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

4.1. Сверление на станках с ЧПУ

Источник: ritmindustry.com

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

4.2. Фрезерный станок с ЧПУ

Источник: 3dtool.ru

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

4.3. Токарный станок с ЧПУ

Источник: thomasnet.com

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

5.Типы программного обеспечения для станков с ЧПУ

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

• CAD
• CAM
• CAE

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

Источник:youtube.com

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

Источник: vseochpu.ru

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

Источник: youtube.com

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

6. Написание программ для станков с ЧПУ

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

6.1. G-код

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

Источник: s3-us-west

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

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

6.1.1. Блоки G-кода

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

G01 X1 Y1 F20 T01 M03 S500

В этой единственной строке мы даем машине ряд инструкций:

• G01 — Выполнить линейное перемещение
• X1 / Y1 — перейти к этим координатам X и Y
• F20 — движение со скоростью подачи 20
• T01 — Используйте инструмент 1, чтобы выполнить работу
• M03 — включить шпиндель
• S500 — установить скорость вращения шпинделя 500

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

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

6.1.2. Программы G-кода

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

1. Запуск программы
2. Загрузка необходимого инструмента
3. Включение шпинделя
4. Включение охлаждения жидкостью
5. Перемещение инструмента в положение над деталью
6. Начало процесса обработки
7. Выключение охлаждающей жидкости
8. Отключение шпинделя
9. Отвод шпинделя от детали
10. Завершение программы

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

Источник: autodesk.com

6.1.3. Модальные и адресные коды

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

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

Список кодов адресов:

Источник: autodesk.com

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

• % Начинает или заканчивает программу
• () Определяет комментарий, написанный оператором ЧПУ, иногда они должны быть во всех заглавных буквах
• / Игнорирует все символы, которые идут после косой черты
• ; Определяет, когда заканчивается блок кода, не отображается в текстовом редакторе.

6.1.4. Самые распространенные G-кода

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

• G0 — Быстрое движение

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

Источник: autodesk.com

• G1 — линейное движение

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

• G2, G3 — дуга по часовой стрелке, дуга против часовой стрелки

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

Источник: autodesk.com

• G17, G18, G19 — Обозначения плоскостей

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

Источник: autodesk.com

• G40, G41, G42 — Компенсация диаметра фрезы

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

Источник: autodesk.com

• G43 — Компенсация длины инструмента

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

Источник:autodesk.com

• G54 — Смещение работы

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

Источник: autodesk.com

6.2. M-коды

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

Источник: autodesk.com

7. Как написать программу для станков с ЧПУ

Источник: http://intellectronics.com

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

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

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

Т5 или Т0505

Теперь загрузите значение, соответствующее обозначению выбранного инструмента:

G10 — G54

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

G97 S1000

Приведенная выше команда программирования не заставит шпиндель вращаться, она задаст скорость для него 1000 об/мин, чтобы фактически повернуть шпиндель, нужно дать другую команду — чтобы вращать шпиндель в CW (по часовой стрелке) или CCW (против часовой стрелки):

M03 (Повернуть шпиндель по часовой стрелке) 

M04 (Повернуть шпиндель против часовой стрелки) 

M05 (Остановить шпиндель)

Чтобы включить охлаждающую жидкость на станке с ЧПУ:

M08 (СОЖ) 

M09 (СОЖ OFF)

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

Для быстрого перемещения инструмента (Rapid Traverse):  

G00 X … Z …

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

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

G01 X … Z … F …

Где G01, соответственно, команда выбранного действия, X и Z являются координатами пункта назначения по осям X и Z, а F задает момент (скорость/усилие) подачи инструмента.

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

G02 X … Z … R …

G03 X … Z … R …

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

Чтобы завершить выполнение программы используется команда:

M30 — Завершить программу и подвести курсор к запуску программы.

Рекомендуемое оборудование

Лазерный станок LF1325L (лазер RAYCUS) 

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

Гравировальный станок GCC LaserPro Spirit SL 25

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

Сверлильный станок Optimum DR5

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

3D принтер по металлу МЛ6-1-25

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

Токарный станок с ЧПУ Steepline 1SL01

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

Фрезерный станок Роутер 7846

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

Фрезерный станок с ЧПУ Clever B540

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

Фрезерный станок Roland MODELA MDX-50 

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

Токарный станок с копиром LTT MCF3015

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

3D-фрезер Advercut K6090T

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

 Заключение

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

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

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

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

Создание программы ЧПУ

3.4Примеры программы

3.4.1Пример 1: Первые шаги программирования

Пример программы 1 служит для выполнения и проверки первых шагов программирования на ЧПУ.

Принцип действий

1.Создание новой программы обработки детали (имя)

2.Редактирование программы обработки детали

3.Выбор программы обработки детали

4.Активация отдельного кадра

5.Запуск программы обработки детали

Литература:

Руководство оператора к имеющемуся интерфейсу

Примечание

Для того, чтобы программа работала на станке, должны быть правильно установлены машинные данные (→ изготовитель станка!).

Примечание

При проверке программы могут возникать ошибки. Сначала необходимо сбросить эти ошибки.

Пример программы 1

	Программный код	Комментарий
	N10	MSG(«ЭТО МОЯ ПРОГРАММА ЧПУ»)	; Вывести сообщение «ЭТО МОЯ ПРОГРАММА
				ЧПУ» в	строке сообщений
	N20	F200 S900 T1 D2 M3	; Подача, шпиндель, инструмент,
				;коррекция инструмента, шпиндель
				вправо
	N30	G0 X100 Y100	; Подвод	к позиции ускоренным ходом
	N40	G1 X150	;	Прямоугольник с подачей, прямая в X
	N50	Y120	;	Прямая	в Y
	N60	X100	;	Прямая	в X
	N70	Y100	;	Прямая	в Y
	N80	G0 X0 Y0	;	Отвод ускоренным ходом
	N100 M30	;	Конец кадра
Основы
Справочник по программированию, 02/2012, 6FC5398-1BP40-3PA0			51

Создание программы ЧПУ
3.4 Примеры программы
3.4.2	Пример 2: Программа ЧПУ для токарной обработки
	Пример программы 2 предназначен для обработки детали на токарном станке. Он
	содержит программирование радиуса и коррекцию радиуса инструмента.
	Примечание
	Для того, чтобы программа работала на станке, должны быть правильно установлены
	машинные данные (→ изготовитель станка!).
Габаритный чертеж детали
		r
			;
	5
		5
		5
		5
			5
			=
			š š š
	Изображение 3-1	Вид сверху
			Основы
52		Справочник по программированию, 02/2012, 6FC5398-1BP40-3PA0

Создание программы ЧПУ

3.4 Примеры программы

Пример программы 2

Программный код	Комментарий
N5 G0 G53 X280 Z380 D0	;	Стартовая точка
N10	TRANS X0 Z250	;	Смещение нулевой точки
N15	LIMS=4000		; Ограничение числа оборотов (G96)
N20	G96	S250 M3	; Выбор постоянной скорости резания
N25	G90	T1	D1 M8	; Выбор инструмента и коррекции
N30	G0	G42	X-1.5 Z1	;	Подвод инструмента в рабочее положение с
								коррекцией радиуса инструмента
N35	G1	X0	Z0	F0.25
N40	G3	X16	Z-4 I0 K-10	;	Обтачивание радиуса 10
N45	G1	Z-12
N50	G2	X22	Z-15 CR=3	;	Обтачивание радиуса 3
N55	G1	X24
N60	G3	X30	Z-18 I0 K-3	;	Обтачивание радиуса 3
N65	G1	Z-20
N70	X35	Z-40
N75	Z-57
N80	G2	X41	Z-60 CR=3	;	Обтачивание радиуса 3
N85	G1	X46
N90	X52	Z-63
N95	G0	G40	G97 X100 Z50 M9	; Отключение коррекции радиуса инструмента и
								подвод к точке смены инструмента
N100	T2	D2			; Вызов инструмента и выбор коррекции
N105	G96 S210 M3	; Выбор постоянной скорости резания
N110	G0	G42 X50 Z-60 M8	;	Подвод инструмента в рабочее положение с
								коррекцией радиуса инструмента
N115	G1	Z-70 F0.12	;	Обтачивание диаметра 50
N120	G2	X50 Z-80 I6.245 K-5	;	Обтачивание радиуса 8
N125	G0	G40 X100 Z50 M9	; Отвод инструмента и выключение коррекции
								радиуса инструмента
N130	G0	G53 X280 Z380 D0 M5	; Переход к точке смены инструмента
N135	M30				;	Конец программы

Основы
Справочник по программированию, 02/2012, 6FC5398-1BP40-3PA0	53

Создание программы ЧПУ

3.4 Примеры программы

3.4.3Пример 3: Программа ЧПУ для фрезерной обработки

Пример программы 3 предназначен для обработки детали на вертикальном фрезерном станке. Он содержит фрезерование поверхности и боковых сторон, а также сверление.

Примечание

Для того, чтобы программа работала на станке, должны быть правильно установлены машинные данные (→ изготовитель станка!).

Габаритный чертеж детали
Изображение 3-2	Вид сбоку

Основы

54	Справочник по программированию, 02/2012, 6FC5398-1BP40-3PA0

		Создание программы ЧПУ
		3.4 Примеры программы
		[ r
		5
		r
		5
Изображение 3-3	Вид сверху

Основы

Справочник по программированию, 02/2012, 6FC5398-1BP40-3PA0

55

Создание программы ЧПУ

3.4 Примеры программы

Пример программы 3

Программный код		Комментарий
N10 T=»PF60″			;	Предварительный выбор
							инструмента с именем PF60.
N20 M6					;	Установить инструмент в
							шпиндель.
N30 S2000 M3 M8		;	Число оборотов, направление
							вращения, охлаждение вкл.
N40 G90	G64 G54 G17 G0 X-72 Y-72		;	Первичные установки геометрии
							и подвод к стартовой точке.
N50 G0 Z2				;	Ось Z на безопасное
							расстояние.
N60 G450 CFTCP			;	Поведение при активной
							G41/G42.
N70 G1 Z-10 F3000		;	Фреза на глубине контакта с
							подачей=3000мм/мин.
N80 G1 G41 X-40		;	Включение коррекции радиуса
							фрезы.
N90 G1 X-40 Y30 RND=10 F1200		;	Движение по контуру с
							подачей=1200мм/мин.
N100	G1	X40 Y30 CHR=10
N110	G1	X40 Y-30
N120	G1	X-41 Y-30
N130	G1	G40 Y-72 F3000		;	Выключение коррекции радиуса
							фрезы.
N140	G0	Z200 M5 M9		;	Подъем фрезы, шпиндель +
							охлаждение выкл.
N150	T=»SF10″			;	Предварительный выбор
							инструмента с именем SF10.
N160	M6					;	Установить инструмент в
							шпиндель.
N170	S2800 M3 M8		;	Число оборотов, направление
							вращения, охлаждение вкл.
N180	G90 G64 G54 G17 G0 X0 Y0		;	Первичные установки геометрии
							и подвод к стартовой точке.
N190	G0	Z2
N200	POCKET4(2,0,1,-5,15,0,0,0,0,0,800,1300,0,21,5,,,2,0.5)	;	Вызов цикла фрезерования
							кармана.
N210	G0	Z200 M5 M9		;	Подъем фрезы, шпиндель +
							охлаждение выкл.
N220	T=»ZB6″			;	Вызвать центровое сверло 6
							мм.
N230	M6
N240	S5000	M3	M8
N250	G90 G60 G54 G17 X25 Y0		;	Точный останов G60 из-за
							Основы
56					Справочник по программированию, 02/2012, 6FC5398-1BP40-3PA0

										Создание программы ЧПУ
										3.4 Примеры программы
	Программный код				Комментарий
										точного позиционирования.
	N260	G0	Z2
	N270	MCALL CYCLE82(2,0,1,-2.6,,0)	;	Модальный вызов цикла
										сверления.
	N280	POSITION:				;	Метка перехода для
										повторения.
	N290	HOLES2(0,0,25,0,45,6)	;	Образец позиции для схемы
										сверления.
	N300	ENDLABEL:				;	Конечный идентификатор для
										повторения.
	N310	MCALL						;	Сброс модального вызова.
	N320	G0	Z200	M5	M9
	N330	T=»SPB5″					;	Вызвать спиральное сверло
										D5мм.
	N340	M6
	N350	S2600	M3	M8
	N360	G90	G60	G54	G17	X25	Y0
	N370	MCALL CYCLE82(2,0,1,-13.5,,0)	;	Модальный вызов цикла
										сверления.
	N380	REPEAT POSITION			;	Повторение описания позиции
										из центрования.
	N390	MCALL						;	Сброс цикла сверления.
	N400	G0	Z200	M5	M9
	N410	M30							;	Конец программы

Основы
Справочник по программированию, 02/2012, 6FC5398-1BP40-3PA0	57

Создание программы ЧПУ

3.4 Примеры программы

	Основы
58	Справочник по программированию, 02/2012, 6FC5398-1BP40-3PA0

Примеры программы токарного станка с ЧПУ

Пример программирования токарного станка с ЧПУ 1. Программа по снятию фаски:

N10 G92 X70 Z10 (установить систему координат и определить положение точки установки инструмента)

N20 G00 U-70 W-10 (от точки начала программирования до центра переднего торца заготовки)

N30 G01 U26 C3 F100 (снятие фаски 3 × 45° под прямым углом)

N40 W-22 R3 (скругление фаски R3)

N50 U39 W-14 C3 (длина перевернутой стороны 3 равнобедренных прямого угла)

N60 W-34 (обработка внешнего круга Φ 65)

N70 G00 U5 W80 (возврат к исходной точке программирования)

N80 M30 (остановка шпинделя, завершение основной программы и сброс)

Программа токарного станка круговой интерполяции G02/G03 Инструкция:

N1 G92 X40 Z5 (установить систему координат заготовки и определить положение точки установки инструмента)

N2 M03 S400 (шпиндель вращается со скоростью 400 об/мин)

N3 G00 X0 (к центру заготовки)

N4 G01 Z0 F60 (контактная заготовка)

N5 G03 U24 W-24 R15 (обработка дугового сечения R15)

N6 G02 X26 Z-31 R5 (обработка дугового сечения R5)

N7 G01 Z-40 (обработка внешнего круга Φ 26)

N8 X40 Z5 (инструмент возвращает точку настройки)

N9 M30 (остановка шпинделя, завершение основной программы и сброс)

Популярная программа цикла токарных станков с ЧПУ

G70 — чистовой цикл

G71 – Цикл черновой обработки

G72 – Цикл торцевания

G73 – Цикл повторения шаблона

G75 – Цикл нарезания канавок с насечкой

G76- Цикл резьбы

G83 – Цикл сверления с центральным сверлением по оси Z

G84 – Цикл нарезания резьбы по оси Z

G87 – Цикл сверления с выводом сверла по оси X

G88 – Цикл нарезания резьбы по оси X

Советы и руководство по программированию токарной обработки с ЧПУ

Чтобы сделать программу ЧПУ для токарного станка, в процессе программирования можно применить несколько советов.

1. Эффективное использование встроенной программы цикла

1) В полной мере используйте программу циклов ЧПУ.

— В системе ЧПУ FANUCO―TD токарный станок с ЧПУ имеет более 10 видов циклических программ, таких как G70 и G71

– В системе Siemens существуют стандартные циклы обработки LCYC82, LCYC83, LCYC840, LCYC85, LCYC93, LCYC94, LCYC95, LCYC97 и т. д., есть  цикл нарезания канавок LCYC93, нарезание резьбы LCYC97 и цикл нарезания заготовок LCYC95. Они играют решающую роль в высоких программирование эффективности, особенно LCYC95 и LCYC93. Пока заданы начальная и конечная точки контура, можно гарантировать, что детали будут соответствовать требованиям чертежа детали и требованиям процесса, и, что более важно, программирование будет быстрым и удобным. Следовательно, необходимо понимать инструкции по программированию фиксированного цикла станка при работе на станке с ЧПУ. При гибком и всестороннем использовании время отладки программирования может быть сокращено при обработке небольших партий деталей, чтобы повысить эффективность программирования и эффективность производства.

В токарной операции на ЧПУ часто повторяется определенная фиксированная операция обработки. Эта часть операции может быть записана в подпрограммы, заранее сохранена в памяти и вызвана в любое время в зависимости от необходимости, так что программирование становится простым и быстрым.

2. Выберите правильный путь подачи (инструмента)

Траектория подачи — это траектория движения режущего инструмента в течение всего процесса обработки, то есть траектория, по которой проходит инструмент, начинает подачу от точки настройки до точки возврата в точку завершения программы обработки.  

1) Попробуйте сократить путь инструмента, уменьшить пустой ход и повысить эффективность производства.

— Используйте отправную точку. Например, при циклической обработке в соответствии с фактической обработкой заготовки разделите начальную точку инструмента и точку установки инструмента. В целях обеспечения безопасности и удовлетворения потребностей в смене инструмента начальная точка инструмента должна быть как можно ближе к заготовке, чтобы уменьшить холостой ход инструмента, сократить путь подачи и сэкономить время выполнения в процессе обработки.

– При черновой или получистовой обработке припуск на заготовку большой, поэтому следует использовать соответствующий метод циклической обработки. Принимая во внимание жесткость обрабатываемых деталей и требования технологии обработки, следует использовать кратчайший путь подачи при резке, чтобы сократить время холостого хода, повысить эффективность производства и снизить износ инструмента.

Обеспечьте безопасность процесса обработки

Избегайте взаимодействия между инструментом и необработанной поверхностью и избегайте столкновения между инструментом и заготовкой. Если заготовку необходимо обрабатывать при встрече с канавкой, следует отметить, что точки подачи и отвода должны быть перпендикулярны направлению канавки, а скорость подачи не может быть «G0». Команда «G0» не иметь одновременного перемещения «X, Z».

3. Гибко используйте специальный G-код, чтобы обеспечить качество и точность обработки деталей с ЧПУ.

1) Возврат к нулевой точке станка — G28, выравнивание станины — G29

Базовая точка – это фиксированная точка на станке. Инструмент можно легко переместить в это положение с помощью функции возврата в референтную точку. При практической обработке точность продуктов можно повысить, умело используя инструкцию по возврату в исходную точку. Чтобы обеспечить точность обработки основных размеров, инструмент может вернуться в исходную точку перед обработкой основного размера, а затем снова вернуться в позицию обработки. Целью этой практики является повторная проверка эталона для определения размерной точности обработки.

2) Время выдержки — G04

– Временно ограничить работу программы обработки.

– Чтобы уменьшить количество ошибок оператора, вызванных усталостью или частыми нажатиями, вместо запуска первой части используется команда G04. Программа обработки детали разработана как циклическая подпрограмма, а инструкция G04 разработана в основной программе, вызывающей циклическую подпрограмму. При необходимости в качестве завершения или проверки программы выбирается инструкция остановки плана М01.

– При нарезании резьбы метчиком по центральной резьбе необходимо нарезать резьбу эластичным цилиндрическим патроном, чтобы метчик не сломался при нарезании резьбы до дна. Команда задержки G04 устанавливается в нижней части резьбы, чтобы метчик выполнял нарезание без подачи. Время задержки должно гарантировать полную остановку шпинделя. После полной остановки шпинделя он реверсируется в соответствии с исходной скоростью вращения вперед, а метчик перемещается назад в соответствии с исходным опережением.

3) Инкрементальное программирование — G91, абсолютное программирование — G90.

Инкрементальное программирование принимает положение острия инструмента в качестве начала координат, а кончик инструмента перемещается относительно начала координат для программирования. Во всем процессе обработки абсолютное программирование имеет относительно единую точку отсчета, то есть начало координат, поэтому его совокупная ошибка меньше, чем у относительного программирования. При токарной обработке с ЧПУ точность радиального размера заготовки выше, чем осевого размера. Поэтому абсолютное программирование лучше для радиального измерения в программировании. Учитывая удобство обработки, относительное программирование принимается для осевого размера, но абсолютное программирование лучше использоваться для важного осевого размера.