Написание простой управляющей программы. Станки, числовое программное управление (ЧПУ), Постпроцессоры

Название: Delcam ArtCAM Pro
Версия: 2010 Service Pack 4.0 32bit & 64bit
Разработчик: www.artcam.ru
Интерфейс: русский
Операционная система: Windows XP / Vista / Seven
Размер файла: 1.8 Gb
Программное решение для пространственного моделирования/механообработки, которое позволяет автоматически генерировать виртуальные объемные модели из 2D рисунка и разрабатывать по ним управляющие программы для станков с ЧПУ.

Компания Delcam plc - мировой лидер в разработке САПР конструкторско-технологического назначения для моделирования, изготовления и контроля сложных изделий и технологической оснастки. Программное обеспечение применяется в различных отраслях промышленности, включая автомобильную и аэрокосмическую, машиностроение и энергетику, производство изделий из пластмасс, стекла, керамики, резинотехнических изделий, а также различной упаковки; для задач, начиная с концептуального дизайна и заканчивая изготовлением мастер-моделей и технологической оснастки. Формально компания была основана в 1977 году после окончания первоначальных разработок в Кембриджском университете. Коллектив выкупил компанию в 1989 году, а в 1997 году компания стала акционерным обществом открытого типа. В настоящее время компания имеет более 400 сотрудников во всем мире, половина персонала находится в Англии.

О Delcam ArtCAM

Delcam ArtCAM предлагает мощный, легкий в использовании набор средств моделирования, который предоставляет дизайнеру свободу при создании сложных пространственных рельефов. ArtCAM воплощает идеи в готовые изделия намного быстрее, чем это возможно при использовании обычных методов. ArtCAM справляется даже в тех случаях, где ранее требовалась ручная доработка.

Создание 2D элементов

ArtCAM позволяет создавать рельеф с использованием импортированных векторов или растрового изображения, созданного в любом графическом редакторе. Кроме того, ArtCAM имеет собственный набор инструментов для создания и редактирования векторов и растровых изображений.

Создание 3D модели

ArtCAM позволяет создавать сложные объемные модели по векторам и растровому изображению. Широкие опции моделирования позволяют создавать плетения, текстуры, элементы выдавливания и буквы постоянной высоты. Инструменты интерактивного скульптора в ArtCAM позволяют изменять объемную модель в режиме реального времени, что позволяет достигнуть эффекта "ручной” работы.

Стратегии механообработки

ArtCAM Pro имеет гибкие стратегии механообработки, которые являются быстрыми, точными и, что наиболее важно, очень надежными. Имеются такие стратегии механообработки, как 2D выборка, обработка по профилю, обработка матрицы/пуансона, гравировка. ArtCAM также позволяет обрабатывать кромки или выполнять гравировку по средней линии, что создает имитацию ручной гравировки.

Управляющие программы можно легко создавать, сохранять и редактировать. ArtCAM имеет широкий диапазон высокоэффективных стратегий обработки в своей базе данных, что позволяет минимизировать время подготовки УП и сократить длительность обработки на станке.

Детали, обрабатываемые на станке с ЧПУ, можно рассматривать как геометрические объекты. Во время обработки вращающийся инструмент и заготовка перемещаются относительно друг друга по некоторой траектории. УП описывает движение определенной точки инструмента – его центра. Траекторию инструмента представляют состоящей из отдельных, переходящих друг в друга участков. Этими участками могут быть прямые линии, дуги окружностей, кривые второго или высших порядков. Точки пересечения этих участков называются опорными, или узловыми, точками. Как правило, в УП содержатся координаты именно опорных точек.

Попробуем написать небольшую программу для обработки паза, представленного на рис. 3.4. Зная координаты опорных точек, сделать это несложно. Мы не будем подробно рассматривать код всей УП, а обратим особое внимание на написание строк (кадров УП), непосредственно отвечающих за перемещение через опорные точки паза. Для обработки паза сначала нужно переместить фрезу в точку Т1 и опустить ее на соответствующую глубину. Далее необходимо переместить фрезу последовательно через все опорные точки и вывести инструмент вверх из материала заготовки. Найдем координаты всех опорных точек паза и для удобства поместим их в табл. 3.1.

Таблица 3.1. Координаты опорных точек паза

Подведем режущий инструмент к первой опорной точке:

Следующие два кадра заставляют инструмент опуститься на требуемую глубину в материал заготовки.

N60 G00 Z0.5
N70 G01 Z-l F25

Как только инструмент окажется на нужной глубине (1 мм), можно перемещать его через все опорные точки для обработки паза:

N80 G01 Х3 Y3
N90 G01 Х7 Y3
N100 G01 Х7 Y8

Теперь следует вывести инструмент из материала заготовки – поднять на небольшую высоту:

Соберем все кадры вместе, добавим несколько вспомогательных команд и получим окончательный вариант программы:

Mach3 — программа для управления ЧПУ станком, которая позволяет автоматизировать процессы обработки заготовок. Использование ЧПУ станков актуально для крупных предприятий и небольших мастерских. Разница заключается только в характеристиках и размерах станков, которые применяются в тех или иных ситуациях. Рассмотрим вопрос применения Mach3 на начальных этапах ее освоения.

• Современный фрезерный станок, оснащенный модулем ЧПУ, позволяет ему взаимодействовать с обычным персональным компьютером или ноутбуком;
• Установив на свой ПК драйвер Mach3, вы можете разрабатывать управляющие программы;
• После разработки программа загружается в память модуля с числовым программным управлением;
• Задача компьютера — настроить все необходимые параметры для работы ЧПУ;
• Помимо автоматизации процессов, через ПК можно вручную управлять перемещениями режущих инструментов станка, контролировать их передвижения относительно заготовки или рабочего стола;
• Работа Mach3 основана на следующей схеме: компьютер — мастер — фрезерное оборудование. Чтобы осуществлять подобное управление, вам потребуется соответствующая программа;
• Mach3 — это отличный пример современного программного обеспечения, за счет которого происходит управление, настройка станков;
• Mach3 рассчитана на работу со всеми операционными системами производства Майкрософт;
• Программа работает как обычное приложение «оконного» типа;
• Мак3 отличается широкими функциональными возможностями, интуитивно понятным интерфейсом;
• При этом новички, для которых настройка ЧПУ является чем-то совершенно новым, должны внимательно изучить руководство по эксплуатации. На адаптацию к работе с ЧПУ через специальную программу уходит минимум времени. Это обусловлено грамотно разработанным интерфейсом и понятным принципом управления.

Подготовка к работе с Mach3

Фото Mach3 — программы для управления ЧПУ станком

Числовое программное управление, то есть ЧПУ, является передовой разработкой в сфере построения станков. Программа упрощает управление, автоматизирует все процессы. Грамотная настройка ЧПУ с помощью программы через ПК позволяет минимизировать человеческий фактор, свести к нулю вероятность ошибок.

При этом важно понимать, что если настройка будет выполнена неправильно, вы можете сломать фрезы, неправильно обработать заготовку, вывести из строя модуль ЧПУ и остальные компоненты оборудования.

Чтобы избежать подобных ошибок и неприятных инцидентов, следует начать с грамотной подготовки к работе станков с ЧПУ.

1. Выполните полное подключение станков. Вы должны убедиться, что станок подготовлен к работе, получает качественное питание от электросети. Для множества станков доступны специальные программы, позволяющие через ПК проверить состояние оборудование, исправность его отдельных узлов.
2. Установите Mach3 на свой персональный компьютер или ноутбук. При этом убедитесь, что ваш ПК отвечает минимальным требованиям по системным характеристикам. Mach3 не является «тяжелой» программой, потому почти любой компьютер ее легко «потянет».
3. Программа может потребовать русификации в некоторых случаях. Лицензионная версия выполнена на английском языке, но в сети широко доступны специальные русификаторы. Пиратские программы типа Mach3 использовать не рекомендуется, поскольку в подобном ПО могут быть серьезные ошибки, способные вывести из строя ваш станок даже при условии, что настройка была выполнена правильно. Лицензия стоит около 12 тысяч рублей.
4. Постарайтесь оптимизировать работу операционной системы, отключив всевозможные всплывающие окна, неиспользуемые программы. Вам ничего не должно мешать в процессе работы со станком.
5. Не запускайте параллельно с работой Mach3 сторонние программы. Особенно это касается компьютерных игр, просмотра фильмов и другого контента, который требует внушительных ресурсов от ПК. В противном случае настройка может оказаться некорректной, от чего пострадает качество обработки и сам станок.
6. Если параллельно вы хотите составлять управляющие программы для станка с ЧПУ, либо использовать компьютер не только для работы с Мак3, тогда разделите жесткий диск на подразделы. Для ПО под станок с ЧПУ установите отдельную операционную систему. Логический подраздел жесткого диска должен полностью быть выделен под управление станком. Это позволит не занимать весь ПК вопросами управления ЧПУ. Данную операционную систему используйте конкретно под настройки оборудования, не загружайте туда посторонний софт, минимизируйте набор программ.

Работа с программой

Когда этапы подготовки позади, вам потребуется приступать к непосредственной настройке программы Мак3.

1. Внимательно изучите все кнопки, которые доступны в меню Mack3. Многие пугаются их огромного количества. Но наличие русифицированной версии позволит быстро во всем разобраться.
2. В зависимости от типа станка, вам необходимо открыть соответствующие вкладки. Для фрезерного оборудования потребуются вкладки параметров электродвигателей, скорости деталей, параметры портов, шпинделя и пр.
3. Купив лицензионную версию программного обеспечения, вы найдете все описания параметров настройки в руководстве для пользователей. Либо ее можно отыскать на просторах всемирной паутины.
4. Если вы условно правильно выполнили настройки работы станка через программу Мак3, при командах, подаваемых с клавиатуры, электромоторы оборудования начнут вращаться, перемещаться. Важно, чтобы портал перемещался без рывков, аккуратно и свободно. Это говорит о том, что настройка произведена верно.
5. Выполните прогон. Так называют пробное ручное перемещение инструментов. Соответствующая кнопка для прогона есть в программе Мак3.
6. Прогон определяется соответствующей иконкой, позволяющей включать и выключать данный пробный режим.
7. Обратите внимание на джог-шарик. При прогоне он должен подсвечиваться. Он служит для управления инструментами станка с помощью мышки. Чем ближе будет курсор от джога при щелчках, тем выше окажется скорость вращения электромоторов. Помимо мышки, для активации инструмента можно применить клавиши на клавиатуре.
8. Управление движениями инструментов бывает пошаговым и непрерывным. В случае с непрерывным, инструмент станка перемещается постоянно, пока вы зажимаете соответствующую клавишу или кнопку мышки. Пошаговый режим предполагает, что после нажатия кнопки портал переместится на строго заданное расстояние. Величину шага вы можете задавать самостоятельно.

Mach3 предлагается покупателям с подробной инструкцией по эксплуатации. Опираясь на официальное руководство, вы сможете адаптировать программу под тот или иной станок. Действуйте строго согласно заводским инструкциям. Только они дают возможность выполнить грамотную установку параметров работы оборудования с ЧПУ. Если настройка окажется верной, составленная программа управления позволит автоматизировать станок, адаптировать его под выполнение тех или иных операций с заготовками.

Перед любым владельцем станка с ЧПУ встает вопрос выбора программного обеспечения. Софт, используемый для подобного технологического оборудования, должен быть многофункциональным и простым в использовании. Желательно приобретать лицензионные программные продукты. В этом случае программы для станков с ЧПУ не будут зависать, что позволит повысить эффективность производственных процессов.

Набор программного обеспечения для станков с ЧПУ

Выбор софта во многом зависит от типа оборудования и тех задач, которые пользователь намерен решить. Однако существуют универсальные программы, которые можно использовать практически для всех видов станков с ЧПУ. Наибольшее распространение получили следующие продукты:

1. . Этот программный пакет был разработан для моделирования и проектирования изделий, изготавливаемых на станках. Он оснащен функцией автоматического генерирования моделей из плоских рисунков. Пакет программ ArtCAM содержит все необходимые инструменты для дизайна креативных изделий и создания сложных пространственных рельефов.
Стоит отметить, что данный софт позволяет использовать трехмерные шаблоны для создания проектов будущих изделий из простых элементов. Кроме того, программа позволяет пользователю вставлять один рельеф в другой, как в двухмерном рисунке.

2. Универсальная программа управления LinuxCNC. Функциональным назначением этого софта является управление работой станка с ЧПУ, отладка программы обработки деталей и многое другое.
Подобный программный пакет можно использовать для обрабатывающих центров, фрезерных и токарных станков, а также машин для термической или лазерной резки.
Отличием этого продукта от других программных пакетов является то, что его разработчики частично совместили его с операционной системой. Благодаря этому программу LinuxCNC отличается расширенными функциональными возможностями. Скачать этот продукт можно совершенно бесплатно на сайте разработчика. Она доступна как в виде инсталяционного пакета, так и в виде LifeCD.
Пользовательский интерфейс этого программного обеспечения интуитивно понятный и доступный. Для бесперебойного функционирования софта на жестком диске компьютера должно быть не меньше 4 гигабайтов свободной памяти. Подробное описание программы LinuxCNC можно найти в свободном доступе в интернете.

3. . У этого программного обеспечения огромная армия поклонников во всех странах мира. Софт используется для управления фрезерными, токарными, гравировальными и другими видами станков с ЧПУ. Этот пакет программ можно установить на любой компьютер с операционной системой Windows. Преимуществом использования данного софта является его доступная стоимость, регулярные обновления, а также наличие русифицированной версии, что облегчает использование продукта оператором, не владеющим английским языком.

4. Mach4. Это новейшая разработка компании Artsoft. Mach4 считается преемницей популярной программы Mach3. Программа считается одной из самых быстрых. Ее принципиальное отличие от предыдущих версий заключается в наличии интерфейса, который взаимодействует с электроникой. Это новое программное обеспечение может работать с большими по объему файлами в любой операционной системе. Пользователю доступно руководство по использованию программы Mach4 на русском языке.

5. MeshCAM. Это пакет для создания управляющих программ для станков с ЧПУ на основе трехмерных моделей и векторной графики. Примечательно, что пользователю необязательно обладать богатым опытом CNC-программирования, чтобы освоить этот софт. Достаточно обладать базовыми навыками работы на компьютере, а также точно задавать параметры, по которым будет производиться обработка изделий на станке.
MeshCAM идеально подходит для проектирования двухсторонней обработки любых трехмерных моделей. В этом режиме пользователь сможет быстро обрабатывать на станке объекты любой сложности.

6. SimplyCam. Это компактная и многофункциональная система для создания, редактирования, сохранения чертежей в формате DXF. Это обеспечение генерирует управляющие программы и G-коды для станков с ЧПУ. Они создаются по растворным рисункам. Пользователь может создать изображение в одной из графических программ своего компьютера, а затем загрузить его в SimplyCam. Программа оптимизирует этот рисунок и переведет его в векторный чертеж. Пользователь также может использовать такую функцию, как ручная векторизация. В этом случае изображение обводится стандартными инструментами, которые используются в AutoCAD. SimplyCam создает траектории обработки изделий на станках с ЧПУ.

7. CutViewer. Это программа имитирует обработку с удалением материала на двухосевых станках с ЧПУ. С ее помощью пользователь может получить визуализацию обрабатываемых заготовок и деталей. Использование этого софта позволяет повысить производительность технологического процесса, устранить имеющиеся ошибки в программировании, а также сократить временные затраты на проведение отладочных работ. Программа CutViewer совместима с широким спектром современного станочного оборудования. Ее действенные инструменты позволяют обнаружить серьезные ошибки в технологическом процессе и своевременно их устранить.

8. CadStd. Это простая в использовании чертежная программа. Она используется для создания проектов, схем и графики любой сложности. С помощью расширенного набора инструментов этой программы пользователь может создать любые векторные чертежи, которые могут использоваться для проектирования фрезерной или плазменной обработки на станках с ЧПУ. Созданные DXF-файлы можно впоследствии загрузить в CAM-программы, чтобы генерировать правильные траектории обработки деталей.