Programowanie obrabiarek sterowanych numerycznie

Autor: Piotr Lecyk
Żadna w części tego opracownia nie może być powielana,
wykorzystywana w jakiejkolwiek formie i rozpowszechniana
bez wiedzy i zgody autora.

   Większość obrabiarek przemysłowych jest sterowanych w systemie CNC (skrót powstał od Computer Numerical Control - czyli po prostu sterowanie komputerowe). Praktycznie każdy producent ma swój dialekt programowania maszyn, jednak wszystkie one opierają się na pewnej ogólnej normie.
Najprościej rzecz biorąc, program maszynowy wygląda jak instrukcje dla pracownika - idioty:
    1. weź narzędzie nr 1
    2. dźwignię "kierunek obrotów" przestaw w położenie "w lewo"
    3. dźwignię "posuw" ustaw na pozycji 0,15 mm/obrót
    4. przestaw narzędzie na 2 mm nad przedmiot
    5. skrawaj pionowo w dół, aż do osi przedmiotu itd itd.
Oczywiście obrabiarki programuje się specjalnym kodem i powyższy program może wyglądać np. tak:

N0000 G56 G53 T0000
N0010 G54 G57
N0020 T0101 G95 F150 G96 S150 M04
N0030 G92 S2500
N0040 G00 X32. Z0.
N0050 G01 X-0.5
itd. itd. ....

Przykład programu w systemie EMCOtronic

   Całe programowanie obrabiarek sprowadza się do wodzenia wierzchołkiem narzędzia w układzie współrzędnych. Jeśli ktoś zrozumie tą ideę, nie będzie miał problemu z pisaniem i czytaniem programów. Prześledźmy to na podstawie programowania toczenia.

Jeśli wydamy maszynie polecenie G00 X2. Z3. to narzedzie z punktu, w którym akurat stoi pojedzie po prostej do punktu o współrzędnych X=2 i Z=3.

cnc_uw1.gif (2620 bytes)

Działanie funkcji    G00 X2. Z3.

Proszę zwrócić uwagę na dziwne na pierwszy rzut oka ustawienie osi współrzędnych. Wynika to z zasady, że w mechanice, robotyce itp. wszędzie tam, gdzie następuje obrót zwykło się umieszczać układ współrzędncyh tak, by obrót następował wokół osi Z. W tokarce obraca się przedmiot, stąd takie a nie inne umieszcznie osi. Dodatkowo, oś X oznacza średnice a nie promienie, co jest ułatwieniem, ponieważ rysunki tokarskie zwymiarowane są średnicami. Jeśli należy stoczyć wałek na średnicę 30 mm pisze się po prostu X30.

Programy NC można tworzyć na dwa sposoby - pisać ręcznie - co w przypadku wielu detali wykonywanych w przemyśle jest nadal najprostszą i najczęściej stosowaną metodą, zwłaszcza w małych firmach, których nie stać na bardzo drogie oprogramowanie typu CAD/CAM, albo generować automatycznie na podstawie rysunku (to jest właśnie CAM). W tej drugiej metodzie technolog pokazuje komputerowi które krawędzie na przedmiocie ma obrobić jakim narzędziem, a sam program NC jest generowany automatycznie przez komputer. Jednak nawet ta druga metoda wymaga perfekcyjnej umiejętności czytanie programu NC, bo nie spotkałem jeszcze systemu CAD/CAM, który nie wymagał by dokonania pewnych drobnych korekt ręcznie, anie nie spotkałem jeszcze tak odważnego technologa, który zupełnie zaufał by maszynie i puścił taki wygenerowany automatycznie program na żywioł od razu na obrabiarce. Musiał by to być bardzo bogaty człowiek, bowiem nawet najdoskonalszy symulator obróbki nie jest w stanie przewidzieć wszystkich możliwych sytuacji kolizyjnych.

Tak czy tak, trzeba umieć biegle czytać i pisać program NC. Na pocieszenie dodajmy, że jest to jeden z najprostszych języków programowania w przyrodzie, trochę podobny do starego dobrego BASICA. Dzięki Bogu, nie tworzyli go szaleni informatycy, tylko inżynierowie.


  Struktura progamu

Zasadniczo każdy program NC składa się z trzech części:

Nagłówka - w którym znajduje się numer programu. Numery programów są zwykle czterocyfrowe i rozpoczynają się od litery "o" np.: o0001, o3513 , o2225. Ta sama litera o służy do wywoływania numeru programu z pamięci maszyny. Jednak w treści programu często zamiast litery o znajduje się znak % lub inne znaki sterujące np !*

Treści programu - wszystko to co jest pomiędzy nagłówkiem a zakończeniem.

Zakończenia - Zwykle jest to funkcja M30.

Treść programu składa się z bloków czyli linijek programu. Chociaż używa się nazwy blok dlatego że np. w systemie EMCO jeden blok może mieć do czterech linijek na ekranie komputera. Bloki składają się ze słów. Pojedyncze słowo to kombinacja litery i od jednej do czterech cyfr. np G01, T0232, M04, F100.

Każdy blok programu zaczyna się od numeru bloku oznaczanego literą N po której następują cztery cyfry. Po numerze bloku występuje funkcja G, po niej w zależności od potrzeb: współrzędne X, Y, Z, parametry i na końcu funkcje pomocnicze. Wyjątkami są bloki wywołania narzędzia rozpoczynane funkcją T oraz koniec programu - M30.

Blok może wyglądać tak:

N0010 G53

jak i tak:

N0030 G75 G83 X20.000 Y-20.000 Z-9.600 P3=-0.300 D3=3000 D5=80 D6=500 F80

lub tak

N0050 T0101 G95 F100 G96 S150 M04

W niektórych systemach (np Sinumerik i Fanuc) numerowanie bloków jest nieobowiązkowe. Zawsze jednak istnieje ograniczenie co do długości pojedynczego bloku.


   
[Powrót do strony głównej]