Как научиться работать на станке с ЧПУ?

Умение работать на станке открывает перед человеком большие возможности. В этой статье Вы найдете краткую базовую информацию о том, что необходимо знать при работе на станке, с какими трудностями может столкнуться оператор станка и как лучше построить свое обучение.

Для начала работы придется освоить управление станком. Сейчас существует множество различных систем числового программного управления (Mach3, Linux CNC, USB CNC, Rich Auto, Fanuc, OSAI, Sinumerik, OSP, Heidenhain и многие другие). Все они отличаются внешне, имеют определенные различия в функционале, обладают своими преимуществами, недостатками, нюансами, но, в то же время, все они работают по одному и тому же принципу. Достаточно изучить одну систему ЧПУ, чтобы понимать принцип работы всех остальных.

Первое, с чем придется столкнуться оператору, это включение станка. После подачи питания и прогрузки системы управления, запускается этап инициализации (определения) исходных координат положения шпинделя станка. Любой станок с ЧПУ имеет одну неизменную нулевую точку — машинный ноль. Ее инициализация и происходит в автоматическом режиме при включении станка, либо в ручном режиме при помощи команды «HOME» (Домой). При выполнении этой команды рабочие органы станка поочередно по каждой оси перемещаются до концевых выключателей. В первую очередь перемещение идет по оси Z до упора вверх, затем в крайнее положение по оси X, Y и т.д. Когда шпиндель достигает крайнего положения по одной из осей, срабатывает концевой датчик и происходит инициализация машинного нуля.

Если взять стандартный трехосевой или четырехосевой станок, то машинный ноль у него находится в углу стола. Относительно этой точки настраиваются все остальные базовые положения станка. В частности, координаты положения, в котором происходит измерение инструмента (при наличии функции автоматического измерения инструмента на станке), координаты точки смены инструмента, координаты других нулевых точек, которые оператор настраивает для обработки своих деталей. Наличие неизменяемого машинного нуля дает возможность оператору задать не одну, а множество нулевых точек для обработки заготовки в любом удобном месте рабочего стола. Каждая нулевая точка прописывается в стойке в виде смещения от машинного нуля. В английских версиях систем ЧПУ таблица нулевых точек так и называется «offset table», т.е. «таблица смещений». По умолчанию на экране системы ЧПУ мы видим координаты текущего положения относительно нуля детали. Оператор всегда может изменить режим отображения координат на машинные и посмотреть текущее положение относительно машинного нуля.

ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ РЕЖИМА ОТОБРАЖЕНИЯ КООРДИНАТ В MACH3

Такая система нулевых точек очень удобна при выполнении управляющих программ на станке с ЧПУ. В ходе выполнения программы всегда возникает необходимость делать вспомогательные перемещения (точка смены инструмента, точка «парковки» инструмента). Сделать это в нулевой точке, настроенной оператором, проблематично, так как ее мы настраиваем индивидуально для каждой обработки в зависимости от расположения заготовки на столе. Это означает, что нам при каждом изменении нулевой точки пришлось бы заново отмерять координаты до всех вспомогательных позиций и вручную прописывать их в программе. Чтобы этого избежать, все подобные вспомогательные перемещения осуществляются в машинной системе координат, так как она неизменна и координаты любой точки в ней всегда одни и те же. Обработка же самой детали происходит относительно нулевой точки настроенной оператором в зависимости от расположения заготовки. Для переключения между системами координат (нулевыми точками) во время выполнения управляющих программ используются специальные команды, которые закладываются в постпроцессор при его настройке.

Любая система ЧПУ имеет три основных режима работы:

&nbsp &nbsp&nbsp &nbsp1. Ручной режим управления ( Manual ). Когда оператор управляет станком с пульта или с клавиатуры.
&nbsp &nbsp&nbsp &nbsp2. Режим ручного ввода данных ( Manual Data Input ). Когда оператор управляет станком путем покадрового ввода команд в консоль и их выполнения. Например, включить шпиндель со скоростью вращения 15000 об/мин (S15000 M3), переместиться в определенную координату с подачей 5000 мм/мин (G1 X50 Y50 F5000) и т.д.
&nbsp &nbsp&nbsp &nbsp3. Автоматический режим управления ( Auto ) – это основной режим работы станка с ЧПУ в котором происходит автоматическое выполнение управляющих программ. Оператор всегда имеет возможность прервать выполнение программы, возобновить ее выполнение, начать выполнение с заданного кадра, внести в программу корректировки и т.д.

Для комфортной и уверенной работы на станке оператору предстоит освоиться с этими режимами работы, научиться настраивать нулевые точки, измерять инструмент, производить его смену, быстро совершать аварийный останов станка при необходимости, возобновлять работу станка после аварийных остановов и внезапного отключения электричества и т.п.

Помимо этого обязательно следует освоить коды управляющих программ. Знание G-кодов и M-кодов, умение читать программу позволяют не только самостоятельно вносить правки в управляющий код не отходя от станка, но и помогают избежать десятков вопросов в ходе работы. Если же этих знаний не будет, то любая ошибка может оказаться для оператора непонятной, и, чаще всего, он не сможет решить проблему самостоятельно.

Для изучения всех этих вопросов существуют специальные мануалы (инструкции). Если речь идет о работе с системой ЧПУ станка, то для каждой системы ЧПУ существует свое «Руководство по эксплуатации», которое всегда можно найти в свободном доступе. Если речь идет об изучении программирования (G-коды, M-коды), то и по этой тематике есть огромное количество книг, инструкций, статей в интернете и изучить этот вопрос при желании не составит труда. G-код основан на едином стандарте, поэтому он одинаков для всех систем ЧПУ (если не считать систему Heidenhain), однако отличия и нюансы все равно существуют. Чтобы учесть такие особенности, можно обратиться к «Руководству по программированию», идущему к конкретной системе ЧПУ.

В качестве примера приведу мануал по системе Mach3 (прямая ссылка на скачивание документа с официального сайта разработчиков Mach3), который включает в себя как вопросы, связанные с эксплуатацией этой системы управления, так и информацию по программированию с помощью G-кодов и M-кодов, применительно к этой системе управления.

С наилучшими пожеланиями!

Автор: Дмитрий Головин &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp Наверх

Источник

Осуществление наладки станков с системой ЧПУ

Наладка станка с ЧПУ – завершающий этап настройки станочного прибора с числовым программным управлением для исправной бесперебойной работы.

Наладка токарного станка с ЧПУ – комплекс действий, направленных на приведение в работоспособное состояние станочного оборудования с числовым программным управлением. Наладка станков с системой ЧПУ – завершающий этап настройки прибора. После того, как она будет проведена, аппарат можно будет использовать в автоматическом или полуавтоматическом режиме. К наладочным действиям можно приступать в том случае, если программное обеспечение уже установлено.

Кто осуществляет наладку

Наладка станка с ЧПУ на обработку – сложная задача, выполнением которой занимается квалифицированные сотрудник, имеющий техническую подготовку.

Для успешной настройки станочного оборудования, наладчику ПУ требуется:

• знание на профессиональном уровне конструкции инструментального прибора;
• умение управлять аппаратом в разных режимах;
• умение использовать технологическую оснастку и другие инструменты фрезерного станка.

В обязанности наладчика входит программирование и запуск управляющих систем, а также проверка электроники и механики настраиваемых аппаратов в процессе эксплуатации. Он должен не только иметь теоретические знания о том, как настроить аппарат, но и обладать практическим опытом.

На должность наладчика обычно принимают людей с высшим образованием в области:

• машиностроения;
• программирования;
• электроники и вычислительной техники.

Наладчикам периодически необходимо проходить повышение квалификации. Это условие требуется в связи с периодическим обновлением станочных токарных приборов, их модернизацией, а также выпуском новых моделей.

Режимы работы ЧПУ

Осуществляя наладку управляющей программы и программного обеспечения, оператор агрегата использует режимы, чтобы выполнить корректировку работы станочного прибора. Выделяется несколько режимов, которые используются оператором:

• ввод информации – внедрение программы управления обработкой, ее анализ, поиск и устранение ошибок;
• автоматическая работа – процесс фрезерной обработки детали, регулировка действий, сохранение параметров;
• вмешательство наладчика – коррекция настроек, внесение новой информации без использования автоматического управления фрезерными станками;
• ручные действия – создание управляющей программы путем осуществления ручной обработки детали и сохранения необходимых параметров;
• редактирование – устранение ненужных кадров, ухудшающих качество обработки деталей;
• вывод информации – перенос загруженной программы на съемный носитель или другое устройство через подключение к сети;
• вычисление – получение нужных параметров на основе использования формул;
• использование дисплея – вывод обработки детали на экран в момент осуществления данной задачи;
• диагностика – проверка аппарата, после которой выводится предупреждение о возможных проблемах или сообщение об аварийном состоянии.

Особенность наладки заключается в том, что ее невозможно выполнить профессионально, используя всего один режим. Оператору приходится пользоваться несколькими режимами одновременно или поэтапно, чтобы выполнить осуществить настройку станочного прибора для выполнения необходимой задачи.

Схема наладки

Настройка выполняется пошагово в несколько этапов. Последовательность этапов изменять запрещено, иначе задача будет выполнена неправильно. Выделяется шесть основных этапов наладки:

• установка оборудования в фиксированное положение;
• монтаж приспособлений и рабочих механизмов;
• выполнение размерной настройки;
• ввод программы управления;
• обработка пробной заготовки;
• оценка работы управляющей программы и внесение коррекций.

Следует учитывать, что даже опытный наладчик не может настроить металлорежущие устройства без необходимости внесения изменений. Этот процесс называется подналадка. Он представляет дополнительную регулировку с целью повышения качества обработки. Если станок настраивал профессионал, он обязательно проведет подналадку, и детально рассмотрит ошибки.

Установка инструмента

Первый этап наладки – установка инструментов. Но начинать с установки можно только после очистки комплектующих от пыли, стружки и других загрязнений компоненты оборудования. Для этого рекомендуется использовать:

• ветошь;
• кисточки;
• зубную щетку.

Затем необходимо поместить заглушки в гнезда и отверстия с резьбой, использование которых не планируется. После этого следует убедиться, что винты находятся в исправном состоянии. Затягивая кулачки, нужно заблокировать вращение патрона. Это условие обеспечивается при помощи привода. Ключи, используемые для закрепления оборудования при установке, должны находиться в исправном состоянии.

Важно! При настройке рекомендуется использовать инструменты для усиления зажима. Они способны его перетянуть слишком сильно, в результате чего он придет в неисправное состояние.

Привязка инструмента

На втором этапе осуществляется привязка инструмента. Данная задача является одной из самых важных при наладке, которые выполняет оператор. От того, насколько правильно была понята теория, и не было ли допущено ошибок при привязке, зависит бесперебойная работа оборудования.

Привязка осуществляется с определением перемещений осей X и Z, по которым были зафиксированы вылеты. Для измерения используются не только программы, но и штангенциркуль. Рекомендуется использовать модель «колумбус». Также используются специальные датчики, позволяющие максимально точно определить вылеты. Предполагаемые значения вылетов вносятся в таблицу, после чего легче определить предполагаемую траекторию перемещения рабочего инструмента. Если она уже настроена, можно переходить к следующему этапу.

Определение нуля заготовки

Это значение определяется после того, как фрезерные станки будут привязаны. Оно укажет на зону поверхности заготовки, с которой начнется обработка. В большинстве случаев используется торцевая часть детали. Она имеет физическую поверхность, которой может коснуться инструмента. Если он не достает до заготовки, необходимо выбрать другую зону. Станок не переместит фрезу на нужно место автоматически, поэтому сделать это должен оператор.

Важно! Начинать обработку детали с холостым перемещением нельзя.

Для определения этого значения в наладочной системе числового программного управления предусмотрены две функции:

• первая рассчитана на разовую обработку, и после выключения ЧПУ станка не сохраняет значение нуля;
• вторая предназначена для серийной обработки, и обеспечивает сохранение данных после выключения аппарата.

Выбор функции осуществляется в зависимости от того, планируется ли производить несколько идентичных деталей.

Ввод и вывод программ управления

Ввод и вывод управляющей программы – одно из самых простых действий при работе со станком с ЧПУ. Для выполнения этой задачи необходимо подключить фрезерный прибор к управляющему устройству. В качестве него может выступать:

• стационарный компьютер;
• управляющий терминал;
• ноутбук.

Если используется компьютер или ноутбук, на него необходимо предварительно установить программу для станков. Указанные действия выполняются нажатием соответствующих клавиш. Они также могут быть подписаны на английском языке. Дополнительно после выбора задачи необходимо нажать клавишу «выполнить». Действия можно выполнять только при выключенном фрезерном станке.

Графический контроль за программой управления

Это действие необходимо в том случае, если ввод управляющей программы осуществлялся ручным способом, или в режиме корректировки вносилось большое количество изменений. Для включения графического контроля также предусмотрена специальная клавиша.

Данная функция позволяет следить за перемещениями фрезера, и фиксировать, по какой настроенной траектории он движется. Но она не берет во внимание коррекцию. Процесс обработки на станках выводится на экран, где за ним может наблюдать оператор. Эта особенность позволяет не только следить за работой фрезерных устройств, работающих с перебоями, но и исправных инструментальных приборов. Она позволяет свести к минимуму вероятность возникновения ошибки.

Важно! Перед запуском функции необходимо внести параметры заготовки, а также выставить значение нуля. Если этого не сделать, станок может выйти из строя, и ему потребуется ремонт.

Наладка в автоматическом режиме

Автоматический режим предполагает автономное движение инструмента, и контроль за ним покадрово. Если фрезерная обработка выполняется непрерывно, перемещать заготовку самостоятельно не нужно, но необходимо наблюдать за звуками. При малейшем изменении стандартного звука, следует нажать кнопку выключения. Для этого рекомендуется при управлении держать руку на клавише выключения. В противном случае будет нанесен вред заготовке, а станок может поломаться.

Программу не обязательно запускать с самого начала. Но она должна начинаться точкой смены инструмента. На большинстве управляющих программ не предусмотрена функция перезапуска. Запуск выполняется на компьютере или контроллере после выбора нужного кадра.

Источник