We wijden een groot aantal complete gidsen aan de CNC-bewerkingstechnologie. Nu is het tijd om nog een stap verder te gaan en je op zoiets te concentreren cnc-programmering, waar we in andere artikelen al naar verwezen, maar die we hier in meer detail zullen zien.
Zo kun je deze beter leren kennen programmeercodes voor industriële machines en hoe ze eenvoudig kunnen worden aangepast of geoptimaliseerd om aan uw behoeften te voldoen.
Inleiding tot CNC
CNC is de afkorting voor Computer Numeric Control. Het is een productieproces waarbij gebruik wordt gemaakt van computergestuurde werktuigmachines om een grote verscheidenheid aan materialen te snijden en vorm te geven, van metalen tot kunststoffen. In tegenstelling tot handmatige bewerking voeren CNC-machines repetitieve taken uit met uitzonderlijke precisie en snelheid, volgens voorgeprogrammeerde digitale instructies.
Om de bewerking uit te voeren, beginnen we met het ontwerp van het onderdeel dat moet worden gemaakt, iets dat kan worden gedaan met behulp van CAD-software. Dit ontwerp kan automatisch of handmatig worden omgezet in zogenaamde CNC-code, en dat zal het ook zijn zet het ontwerp om in een echt onderdeel via een CNC-machine.
In het hart van de machine bevindt zich een CNC-controller, een circuit dat verantwoordelijk is voor het interpreteren van het CNC-programma en het vertalen ervan in elektrische signalen die de bewegingen van de machine besturen. machine-assen. Zoals u weet hebben machines verschillende assen, afhankelijk van het model. De meest voorkomende zijn de X-as die horizontaal beweegt, de Y-as voor beweging loodrecht op de X-as en de Z-as voor verticale beweging naar boven of beneden. Dit is hoe het gereedschap of de kop erin slaagt het vereiste ontwerp te maken. Sommige machines zouden een groter aantal assen kunnen hebben, of multitools kunnen zijn, hoewel dit ons nu niet interesseert...
Het gebruikte gereedschap kan een frees, een boor, een draaimes, enz. zijn. Dit is hoe het uitsnijden wordt uitgevoerd door middel van bewegingen, net zoals een document dat u verzendt om af te drukken, de code omzet in de afgedrukte code. Houd er rekening mee dat de documenten die worden afgedrukt, worden omgezet in een paginabeschrijvingstaal (Paginabeschrijvingstaal of PDL), zoals PostScript of PS, PCL (Printer Control Language), enz. Deze taal is een reeks instructies die de printer gebruikt om het papieren document te interpreteren en weer te geven.
Terugkerend naar de CNC kan het onderdeel statisch zijn en stevig op de werktafel worden gehouden terwijl het gereedschap beweegt. Op andere momenten kan het onderdeel met hoge snelheid roteren en blijft het gereedschap statisch, waardoor overtollig materiaal wordt verwijderd en het onderdeel vorm krijgt. Maar zowel om het stuk te verplaatsen als om het gereedschap te verplaatsen, cnc-controller fungeert als tolk die de programmeertaal vertaalt naar fysieke acties:
- Het lezen van de code: De besturing leest het CNC-programma regel voor regel.
- Interpretatie- Elke coderegel bevat specifieke instructies, zoals de positie waar het gereedschap naartoe moet bewegen, de snijsnelheid of de hoeveelheid materiaal die moet worden verwijderd.
- Signaalgeneratie: De controller genereert elektrische signalen die naar de servomotoren worden gestuurd die de assen en de spil aansturen.
- Uitvoering: De servomotoren ontvangen de signalen en bewegen de assen en het gereedschap nauwkeurig, volgens de programma-instructies.
Basis CNC-programmering
algemeen CNC-code Het wordt niet handmatig geschreven, maar wordt automatisch door de software vanuit een CAD-ontwerp vertaald. Het kan echter voorkomen dat u helemaal opnieuw CNC-code moet maken, of dat u een reeds gemaakt CNC-programma heeft waarvoor u slechts enkele optimalisaties of wijzigingen hoeft aan te brengen om een variant van het oorspronkelijke onderdeel te maken.
Daarom is het belangrijk om deze taal te kennen APT (automatisch geprogrammeerde tools), een programmeertaal op hoog niveau die van fundamenteel belang was bij de ontwikkeling van numerieke besturingssystemen. Hoewel het grotendeels is vervangen door modernere en machinespecifieke talen, blijft APT een historische en conceptuele referentie op het gebied van CNC-programmeren:
sleutel letters
Een van de dingen die u moet weten over de CNC-code zijn de sleutel letters die in de programmeerregels zal verschijnen en die u diepgaand moet kennen:
- O – Programmanummer– om een CNC-programma uniek te identificeren. Het begint meestal met O gevolgd door een getal, bijvoorbeeld O001, dat het eerste programma aangeeft.
- N – Volgnummer- Wordt gebruikt om de volgorde van uitvoering binnen een CNC-programma te specificeren. Het begint met N gevolgd door een getal, bijvoorbeeld N100.
- G – Voorbereidende functie: Specificeert de voorbereidende functie voor de machine, zoals het selecteren van een specifiek coördinatensysteem, het inschakelen van de koelvloeistof of het instellen van een specifieke bedrijfsmodus. Het begint met G gevolgd door een getal, bijvoorbeeld G00, G01, G02. G00 geeft snelle positionering aan, G01 voor lineaire interpolatie en G02 voor circulaire interpolatie met de klok mee...
- X, Y, Z – Asaanduidingen- Geef de doelcoördinaten voor het gereedschap op, gevolgd door een numerieke waarde, bijvoorbeeld X10.0, Y20.0, Z5.0. In dit voorbeeld zou het gereedschap worden verplaatst naar de coördinaten (10, 20, 5).
- R – Radio-aanduiding- Wordt gebruikt om de straal van een cirkelboog toe te wijzen tijdens interpolatie. Bijvoorbeeld G02 X10.0 Y20.0 R5.0, waardoor een boog met de klok mee ontstaat met een straal van 5 eenheden.
- F – Voorwaartse snelheidsaanduiding- Markeert de voedingssnelheid, oftewel de snelheid waarmee het gereedschap beweegt ten opzichte van het werkstuk. Een F100 stelt de voedingssnelheid bijvoorbeeld in op 100 eenheden per minuut.
- S – Spiltoerentalaanduiding: Bepaalt de rotatiesnelheid van de spil. De S2000 genereert bijvoorbeeld een spiltoerental van 2000 RPM of omwentelingen per minuut.
- H – Aanduiding gereedschapslengte-offset: verplaatsing tussen de punt van het gereedschap en de neus van de spil. Een H1 geeft bijvoorbeeld aan dat de offset van gereedschapsnummer 1 wordt geselecteerd die met deze ID in de CNC-bewerkingsmachinetabel is gedefinieerd.
- D – Aanduiding gereedschapsradius-offset: voor de offset tussen de gereedschapsradius en het geprogrammeerde pad. Een voorbeeld zou een D2 kunnen zijn, die aangeeft dat de radiusoffset van gereedschapsnummer 2, gedefinieerd in de ID-tabel, is geselecteerd.
- T – Gereedschapsaanduiding- Specificeert het te gebruiken gereedschapsnummer. Een T4 selecteert bijvoorbeeld gereedschapsnummer 4 uit de gereedschapstabel.
- M – Diverse functies: Diverse functies, zoals het in- of uitschakelen van de spil, het activeren van de koelvloeistof of het stoppen van het programma. Een M03 en M30 betekenen bijvoorbeeld dat de spil met de klok mee wordt gestart en het programma tegelijkertijd wordt beëindigd.
Deze sleutelletters en hun bijbehorende functies vormen de basis van de CNC-programmering, waardoor nauwkeurige en herhaalbare bewerkingen mogelijk zijn.
G-codes
Ze worden genoemd G of algemene codes, en zij zijn:
- G00: snelle dwarspositionering.
- G01: lineaire interpolatie.
- G02: circulaire interpolatie, met de klok mee (CW).
- G03: circulaire interpolatie, tegen de klok in (CCW).
- G17: XY-vlak.
- G18: XZ-vliegtuig.
- G19: YZ-vlak.
- G20 / G70: Engelse of Engelse eenheden, zoals inches, enz.
- G21 / G71: SI metrische eenheden, zoals millimeters, enz.
- G40: Gereedschapscompensatie annuleren.
- G41: gereedschapscorrectie links.
- G42: gereedschapscorrectie naar rechts.
- G43: gereedschapslengtecompensatie (positief).
- G44: gereedschapslengtecompensatie (negatief).
- G49: Gereedschapslengtecompensatie annuleren.
- G80: voorgeprogrammeerde cycli annuleren.
- G81: boorcyclus.
- G82: ruimcyclus.
- G83: diepe boorcyclus.
- G90: absolute positionering.
- G91: incrementele positionering.
M-codes
Tussen algemene M-codes, we hebben:
- M00: stop het programma.
- M01: optioneel het programma stoppen.
- M02: beëindigt het programma.
- M03: Draai de spil met de klok mee.
- M04: draai de spil tegen de klok in.
- M05: stop de spil.
- M06: gereedschapswissel.
- M08: schakel de koelvloeistof in.
- M09: schakel de koelvloeistof uit.
- M10: zet de kaken aan.
- M11: zet de kaken uit.
- M30: stop het programma en start opnieuw op bij het opstarten.
Codeformaat
Nu u de CNC-codes min of meer kent, moeten we zien welk formaat het volledige programma of de volledige code zou moeten hebben, aangezien het een specifiek formaat heeft dat algemeen bekend staat als woordadresformaat, een standaardstructuur die wordt gebruikt voor het schrijven van numerieke computerbesturingsprogramma's. Elke programmaregel wordt een blok genoemd en bestaat uit verschillende instructies of woorden.
CNC-codevoorbeeld
Om af te ronden gaan we naar A CNC-codevoorbeeld en de beschrijving van wat het zou doen, zodat u op een meer praktische en visuele manier kunt weten hoe het werkt:
N100 G01 X10.0 Y20.0 Z5.0 F100.0 S2000.0 T4 M03
In dit geval kiest de code volgnummer 100, voert een setup 01 uit voor lineaire interpolatie en specificeert vervolgens de bestemmingscoördinaten van het CNC-gereedschap voor de X-, Y- en Z-as (10, 20, 5), en stelt de voortbewegingssnelheid in op 100 eenheden, het toerental van de spil bedraagt 2000 RPM, gebruik gereedschap 4 en draai de spil met de klok mee...