Programowanie obrabiarek CNC

mgr inż. Marek Magiera - Centrum Kształcenia Ustawicznego im. St. Staszica w Koszalinie

Programowanie obrabiarek CNC

Teoria programowania obrabiarek 1. Struktura programu na obrabiarkę CNC

2. Programowanie przejść narzędzia po liniach i łukach

3. Przesuwanie układów współrzędnych

4. Programowanie absolutne i przyrostowe


Struktura programu na obrabiarkę CNC


Rozkazy te wyrażone w języku potocznym to np. użyj narzędzia nr 1 T01 D1 ustaw obroty wrzeciona na 1400 S1400 włącz prawe obroty wrzeciona M3 zjedź narzędziem w osi Z na 0 Z0 włącz chłodziwo M08 zatrzymaj obroty M5 itd.

Program technologiczny dla obrabiarki sterowanej numerycznie (OSN) to ciąg rozkazów (napisanych za pomocą specjalnego kodu) dotyczących ruchów i czynności, które ma wykonać maszyna




Opis tych czynności powinien zapewnić takie ruchy narzędzia względem półfabrykatu, aby wykonać przedmiot zgodnie z wymaganiami zawartymi na rysunku wykonawczym. Podczas pisania programu obróbki, najbardziej pracochłonne jest wyznaczenie toru ruchu narzędzia. W programie należy uwzględnić ruchy robocze, jałowe, parametry skrawania oraz zwrócić uwagę na to czy nie wystąpi kolizja narzędzia z przedmiotem obrabianym, uchwytem czy innymi elementami obrabiarki.




Polecenia, które ma wykonać obrabiarka, są zawarte w programie obróbki i umieszczone w blokach informacji. Każdy blok dotyczy zwykle jednej czasem kilku czynności. Bloki zapisuje się w odrębnych wierszach. Blok_1Blok_2...Blok_nW skład bloku wchodzą słowa i znaki specjalne (słowo to zwykle litera i liczba np. M30)




Bloki traktowane są jako całość – czytane i wykonywane kolejno.USN czyta i analizuje jednocześnie kilka bloków, aby zapewnić ciągłość obliczeń dotyczących m. in. konturów wykonywanych z kompensacją promienia narzędzia. Kolejność inna niż zapisana, możliwa jest przy zastosowaniu podprogramów, skoków, pętli i innych, zaawansowanych technik programowania.




Pierwszy i ostatni blok, w zależności od układu sterowania ma różna postać.Na początku umieszczamy nagłówek – zawierający informacje o zawartości i nazwę (może to być program, podprogram, informacje o rejestrach maszyny itp.)%_N_PROGRAM1_MPF (main program file)%_N_PODPROGRAM1_SPF (sub program file)

Ostatni blok to M30 (M17)




Format bloku może mieć postać:N G X Y Z I J K F S T D MN - numer blokuG - funkcja przygotowawcza X - przemieszczenie w osi OX (Y i Z)

I,J,K - parametry interpolacji kołowej (czasem inne znaczenie)F - wielkość posuwuS - obroty wrzeciona,T - numer narzędzia,D - numer korektora,M - funkcje maszynowe




Zwykle w bloku nie używa się wszystkich słów, a czasem niektóre słowa mogą występować kilkakrotnie (tylko adresy G i M).Słowa składają się z adresu i wartości M30 Słowa mogą być złożone (adres kilkuliterowy) CR=15Jeśli podajemy współrzędne to miejsca po przecinku oddzielamy kropką G1 X20.12 Z-45.125W słowach nie może być odstępów, ani innych znaków.Słowa oddzielamy spacją lub tabulatorem.




Znaczenie podstawowych słów:N numer bloku – nie jest obowiązkowy, ale warto go używać (duże programy łatwiej analizować i szukać miejsca błędu).Bloki warto numerować co 5 lub 10Można też rozpoczynać obróbkę od konkretnego miejsca w programie – najczęściej będzie to numeru bloku.Jeśli użyjemy funkcji SKIP BLOCK, niektóre bloki mogą być pomijane / N120 X23 (będą traktowane jako warunkowe).




Znaczenie podstawowych słów:G funkcja przygotowawcza – interpretuje znaczenie innych adresów i dzielą się na dwie grupy:Modalne (globalne) – obowiązują w programie aż do odwołania.Niemodalne (lokalne) – obowiązują w jednym bloku (nie ma potrzeby ich odwoływania).Funkcje G podzielono także na grupy o podobnym działaniu (w jednym bloku może być aktywna tylko jedna funkcja G z grupy).Wywołanie funkcji z grupy automatycznie odwołuje poprzednią.Zawsze jest aktywna jakaś funkcja z danej grupy (producent ustala pewne funkcje jako domyślne).





%_N_1234_MPF;Program obrobki detalu 1234N05 G71 G90 G95 G54 G450 N10 TRANS Z50; półfabrykat ma długość 50mm i zamocowano go na 13mmN15 T2 D1 G96 S150 M03 LIMS=3500N20 G00 Z2 X25 N25 CYCLE95(„KONTUR”,1.5,0.5,0.5,0,0.2,0.1,0.1,9)N30 G0 Z0N35 G1 X-2MSG(“koniec obrobki”) ; wyświetlenie informacji na pulpicieN45 G53 T0 D0 G0 X30 Z200 ; zjazd na pkt końcowy określony wg MMSG(““) ; anulowanie wyświetlania komunikatu na pulpicieN50 M30



Programowanie przejść narzędzia po liniach i łukach

G00 szybki ruch ustawczy (interpolacja punktowa)Funkcja przygotowuje układ sterowania obrabiarki do wykonania szybkiego przesunięcia ustawczego w osiach X, Y, Z. Ruch odbywa się z prędkością 2m/min (na Emco Concept Turn55) Funkcja ta kasowana jest funkcjami G01, G02, G03. Format bloku G00 X... Z... X - współrzędna w osi X do której ma nastąpić przesunięcie,Z - współrzędna w osi Z do której ma nastąpić przesunięcie.N110 G00 X20 Z10



Programowanie przejść narzędzia po liniach i łukachG01 roboczy ruch liniowy (interpolacja liniowa)Funkcja przygotowuje układ do wykonania przesunięcia roboczego wzdłuż linii prostej. Ruch odbywa się z prędkością zdefiniowaną funkcją F. Funkcję tą kasują G00, G02 i G03.X - współrzędna w osi X do której ma nastąpić przesunięcie,Z - współrzędna w osi Z do której ma nastąpić przesunięcie.

N0100 ...N0110 G01 X48 Z-37N0120 ...




G02 i G03 robocze ruchy kołowe (interpolacja kołowa)Funkcja przygotowuje układ do wykonania przesunięcia roboczego po łuku (zgodnie z ruchem wskazówek zegara G02 lub przeciwnie G03). Ruch odbywa się z prędkością zdefiniowaną funkcją F. Funkcja ta kasowana jest przez G00 i G01, kasują się one również wzajemnie. Format bloku G02 X... Z... I... K... lub G03 X... Z... I... K... X - współrzędna końca łuku w osi X,Z - współrzędna końca łuku w osi Z,I - rzut promienia łuku w punkcie początkowym na oś OX,K - rzut promienia łuku w punkcie początkowym na oś OZ.




G02 i G03 robocze ruchy kołowe (interpolacja kołowa)

N030 G00 X40 Z2N040 G01 X40 Z0N050 G03 X60 Z-29.94 I-20.95 K-23.64

Rzut promienia łuku wspomniany wyżej to długość odcinka mierzona od rzutu środka łuku do rzutu punktu początku łuku (na daną oś). Ważny jest kierunek tego odcinka (zwrot wektora), jeśli jest on zgodny z kierunkiem danej osi długość jest dodatnia, w przeciwnym razie ujemna.




G02 i G03 robocze ruchy kołowe (interpolacja kołowa)

N030 G00 X40 Z2N040 G01 X40 Z0N050 G02 X60 Z-29.94 I31.92 K-5.98



G1 X0 Z0G1 X10G1 Z-5G1 X14G1 X20 Z-10G1 Z-14G2 X28 Z-18 I4 K0G1 Z-22G3 X34 Z-25 I0 K-3G2 X40 Z-28 I3 K0G1 X46 Z-31G1 Z-34



Przesuwanie układów współrzędnych

Funkcja G54 (G55 – G57 oraz G505 – G599)Służy do przesunięcia zera maszyny w nowe położenie (zwykle do punktu oporowego na uchwycie mocującym przedmiot). Stamtąd na zero przedmiotu przenosi go też funkcja TRANS).Funkcja G53Służy do odwołania przesunięć G54-G57 (ważne w bloku wywołania)

Funkcja TRANSSłuży do przesunięcia zera maszyny w inne położenie np. ze szczęk uchwytu na czoło przedmiotu, N0120 TRANS Z80; przesunięcie zera w osi Z o 80mm.



Programowanie absolutne i przyrostowe

Funkcja G70 Wybór jednostek miar w calach.

Funkcja G71 Wybór jednostek miar w milimetrach.

Funkcja G90 Wybór układu absolutnego (współrzędne względem początku układu współrzędnych).

Funkcja G91

Wybór układu przyrostowego (współrzędne względem ostatniego położenia wierzchołka narzędzia).



Programowanie absolutne i przyrostowe

X są odniesione do promienia (DIAMOF)G90G01 X+140 Z-90 Punkt końcowy absolutnie G91G01 X+40 Z-60 Punkt końcowy przyrostowo

Documents

Programowanie obrabiarek CNC