СПОСОБЫ РАЗРАБОТКИ УПРАВЛЯЮЩЕЙ ПРОГРАММЫ ДЛЯ СТАНКА С ЧПУ

METHODS OF DEVELOPING A CONTROL PROGRAM FOR A CNC MACHINE

Anton Yatskov

student, Department of Automation, Mechatronics and Robotics, Vladimir State University,

Russia, Vladimir

Anastasia Kirilina

scientific supervisor, candidate of technical sciences, associate professor, Vladimir State University,

Russia, Vladimir

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассмотрено три способа разработки управляющей программы для станка с ЧПУ. Проведен анализ возможности автоматизации этапов подготовки и внедрения управляющей программы для станка с ЧПУ при различных способах разработки.

ABSTRACT

This article discusses three ways to develop a control program for a CNC machine. The analysis of the possibility of automating the stages of preparation and implementation of a control program for a CNC machine with various methods of development is carried out.

Ключевые слова: управляющая программа; станок с ЧПУ.

Keywords: control program; CNC machine.

На сегодняшний день практически каждое предприятие, занимающееся механической обработкой, имеет в своем распоряжении станки с числовым программным управлением (ЧПУ). Станки с ЧПУ выполняют все те же функции, что и обычные станки с ручным управлением, однако перемещения исполнительных органов этих станков управляются электроникой. Очевидными преимуществами от использования станков с ЧПУ являются: более высокий уровень автоматизации производства, производственная гибкость, высокая точность и повторяемость обработки. По одной и той же программе можно изготовить с требуемым качеством тысячи практически идентичных деталей.

Ну и, наконец, числовое программное управление позволяет обрабатывать такие детали, которые невозможно изготовить на обычном оборудовании. Это детали со сложной пространственной формой, например штампы и пресс формы. Стоит отметить, что сама методика работы по программе позволяет более точно предсказывать время обработки некоторой партии деталей и соответственно более полно загружать оборудование.

Неотъемлемой частью процесса разработки управляющих программ является система автоматизированного проектирования - предназначенная для выполнения или создания проектных работ с помощью компьютерной техники.

Управляющие программы для обработки деталей на станках с ЧПУ могут разрабатываться следующими способами: ручным способом; подготовка управляющих программ с применением систем автоматического программирования; программирование с применением систем CAD/CAM [1].

Ручной способ широко представлен в различной технической и справочной литературе. При подготовке управляющих программ с применением систем автоматического программирования возможна реализация четырех уровней автоматизации процесса. Первый уровень обеспечивает отработку на ЭВМ подробных указаний технолога-программиста о перемещениях рабочих органов станка. На этом уровне в управляющую программу могут быть включены любые частные решения технолога. Второй уровень позволяет реализовать на ЭВМ обобщенные инструкции технолога-программиста об обработке отдельных участков заготовки и готовить управляющие программы для обработки деталей с конфигурацией любой сложности. Третий уровень рассчитан на программирование деталей по классам с учетом особенностей задания исходной информации и технологических приемов их обработки. Четвертый уровень предназначен для программирования деталей, технология обработки которых типизирована по их группам. Этот уровень позволяет возложить на ЭВМ практически все задачи процесса подготовки управляющих программ [2].

Рассмотрим процесс создания управляющих программ с применением CAM систем. При помощи универсальных САМ-систем технологи рассчитывают управляющие программы для разнообразных типов станков с ЧПУ, включая двух координатные токарные станки; 3, 4 и 5-ти координатные фрезерные станки; электроэрозионное оборудование; прессы и др. Кроме того, существует множество систем числового программного управления таким оборудованием. В результате виртуально существует неограниченное множество комбинаций «станок-система с ЧПУ». Для того, чтобы абстрагироваться от большого разнообразия языков систем с ЧПУ, а также параметров и типов станков, большинство САМ-систем продуцируют некий независимый (нейтральный) файл с описанием пути перемещения инструмента. Этот файл содержит обобщенные команды управления станком, такие как смена инструмента или включение охлаждения. Описываемый файл также содержит информацию о X, Y, Z-координатах пути движения инструмента, а в случае 4-5 координатной обработки, включает информацию и о угле поворота инструмента. Этот независимый файл традиционно называется CL (CLDATA) -файлом.

Далее в САМ-системах используются постпроцессоры (применяемые после генерации пути инструмента). Их функция заключается в преобразовании независимого CL-файла в управляющую программу, в строгом соответствии с требованиями конкретного комплекса «станок-система с ЧПУ».

В применении постпроцессирования имеется множество общих проблем, которые существуют в повседневной практике любого специалиста, использующего любую CAM-систему: необходимость управляющей программе иметь строгий порядок следования корректных кадров; оборудование различных фирм, используемых на производстве, может не поддерживать САМ-систему; постпроцессоры часто не поддерживают специальные особенности, предоставляемые системой с ЧПУ. Производители CAM-систем полностью признают существование этих проблем и продолжают улучшать свои программы автоматизации постпроцессирования.

Решением описанных проблем, хотя вряд ли осуществимым, было бы принятие и соблюдение всей станкостроительной промышленностью современного и более жесткого стандарта, описывающего входной язык систем с ЧПУ.

Список литературы:

1. Основы разработки управляющих программ для станков с ЧПУ в системе Siemens NX: учеб. пособие / М.С. Аносов [и др.]; Нижегород. гос. техн. ун-т им. Р.Е.Алексеева. - Нижний Новгород, 2019. – 110 с.
2. Автоматизация подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ // ENGcrafts. [электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://engcrafts.com/item/1773-chpu? (дата обращения 10.06.2022)