Рабочий процесс станков с ЧПУ

В зависимости от производителя и модели функции диалогового управления сильно различаются. Мы сосредоточимся на методе управления станком с ЧПУ с использованием G-кода. Этот процесс аналогичен 3D-печати (которая также использует G-код): программное обеспечение CAM заменяет программное обеспечение для 3D-печати.

Рабочий процесс начинается с создания 3D-модели детали в программном обеспечении САПР и уделения пристального внимания точности всех размеров. Лучше всего использовать параметрическое программное обеспечение САПР, предназначенное для машиностроения, а не инструменты 3D-моделирования произвольной формы, такие как Blender. Когда у вас есть 3D-модель, вам нужно манипулировать ею в CAM, чтобы создавать траектории движения инструмента, а затем выводить G-код. Большинство современных CAD-систем имеют встроенное программное обеспечение CAM, но существует также автономное программное обеспечение CAM.

При переходе на CAM сначала необходимо настроить деталь, сообщив машине ориентацию детали, размеры заготовки и положение детали в заготовке. Если деталь необходимо сориентировать (например, фрезерование нижней части), для каждой операции необходимо создать несколько настроек. Кроме того, необходимо создать библиотеку инструментов для определения доступных инструментов (концевых фрез, сверл и т. д.) и их размеров.

Следующим шагом будет создание траекторий инструмента для вырезания элементов детали. В отличие от 3D-печати, при которой модель просто разрезается на слои, траектории движения инструмента с ЧПУ необходимо создавать вручную. Вам будет предоставлено множество различных типов траекторий, таких как контуры (для вырезания 2D-контуров), грани и различные методы 3D-контурирования. Чтобы определить, какие траектории использовать, требуется большой опыт, но вы обнаружите, что регулярно используете лишь несколько траекторий.

При создании траектории инструмента необходимо определить множество опций и параметров. Эти параметры включают в себя, какой инструмент использовать, скорость шпинделя, скорость подачи, глубину резания, шаг и многое другое. Опять же, чтобы сделать это правильно, требуется большой опыт, но существует множество инструментов, которые помогут вам с этими настройками. В общем, вам необходимо найти баланс между временем, качеством и сроком службы инструмента. Поэтому очень часто приходится выполнять быструю и тяжелую черновую обработку, чтобы удалить много материала за короткий период времени, а затем выполнять легкую чистовую обработку, чтобы точно удалить последний кусочек материала и получить хорошую чистоту поверхности.

Создание траекторий инструмента, вероятно, является тем делом, на которое вы тратите большую часть своего времени, поэтому важно создавать их правильно, чтобы избежать потери материала, повреждения инструмента и, возможно, станка при использовании неправильной программы обработки детали. По этой причине всегда полезно запустить встроенную симуляцию, чтобы убедиться, что резка выполняется так, как задумано, и что столкновений не происходит. Особое внимание уделите положению приспособлений, зажимов и столов, чтобы инструмент не столкнулся ни с одним из них.

Если вы уверены, что траектории инструмента настроены правильно, вам нужно запустить постпроцессор, чтобы создать G-код для работы станка. G-код довольно стандартизирован, но большинство станков имеют свой собственный способ интерпретации кода. Таким образом, постпроцессор действует как посредник между программным обеспечением CAM и ЧПУ, гарантируя совместимость выходного G-кода со станком. Большинство программ CAM имеют довольно большую библиотеку постпроцессоров, и ваш ЧПУ, скорее всего, уже есть в ней. Если нет, найдите в Интернете совместимые постпроцессоры для вашей CAM и ЧПУ (подойдут универсальные).

Если у вас есть G-код, вам необходимо загрузить его в память вашего ЧПУ. Это во многом зависит от используемого вами ЧПУ. Некоторые системы позволяют загружать его с USB-накопителя или через сеть, в то время как другие более старые системы управления могут требовать загрузки через последовательное или параллельное соединение. Однако, как только G-код окажется в памяти, большинство систем предоставят вам визуальную траекторию инструмента, которую вы сможете проверить, чтобы убедиться, что все выглядит правильно.

После загрузки заготовки в станок необходимо точно установить исходные точки X, Y и Z. Часто вы будете использовать угол заготовки или определенную точку дополнительного приспособления. Важно, чтобы это был конкретный момент, на который вы можете сослаться. Когда все будет на месте, вы можете нажать кнопку запуска и позволить машине приступить к работе.

Не удивляйтесь, если вы сломаете инструмент или у вас будет плохое качество поверхности. Этому нужно учиться, а хороший дизайн — это всегда итеративный процесс. Имея достаточный опыт, вы начнете понимать, какие настройки работают лучше всего и как производить качественные детали.