Ein Leitfaden zur CNC-Programmierung für Anfänger und Programmierer
Ein CNC-Programmierer muss den Bearbeitungsprozess durch Analyse der Teilezeichnung bestimmen und das CNC-Bearbeitungsprogramm entsprechend schreiben. Damit ein Anfänger zum CNC-Programmierer heranwachsen kann, benötigt er professionelle CNC-Kenntnisse, den kompetenten Umgang mit der G-Code-Sprache und Kenntnisse in verschiedenen CAD/CAM-Programmiersoftwareprogrammen.
Was ist ein CNC-Programm?
CNC-Programm bezieht sich auf die codierten CAM-Software-Anweisungen zur Steuerung des Betriebs einer CNC-Maschine. Es handelt sich um ein Steuerprogramm, das direkt für Bearbeitungseingaben von außerhalb des CNC-Systems verwendet wird und als CNC-Bearbeitungsprogramm bezeichnet wird.
Um den Anforderungen in Bezug auf Design, Herstellung, Wartung und Popularisierung gerecht zu werden, wurden auf internationaler Ebene zwei allgemeine Standards hinsichtlich Eingabecodes, Koordinatensystemen, Bearbeitungsanweisungen, Zusatzfunktionen und Programmformaten entwickelt: der Standard der Internationalen Organisation für Normung (ISO) und der Standard des Electronic Industries Institute (EIA).
Ein CNC-Bearbeitungsprogramm besteht aus verschiedenen Funktionswörtern gemäß dem angegebenen Format. Der Schlüssel zum Kompilieren von Programmen besteht darin, die Bedeutung jedes Funktionsworts richtig zu verstehen, verschiedene Funktionswörter richtig zu verwenden und Programme gemäß den vorgeschriebenen Anweisungen zu schreiben.
CNC-Programmierer müssen die Kenntnisse im Zusammenhang mit der CNC-Bearbeitung beherrschen, einschließlich des Arbeitsprinzips, des Koordinatensystems der XYZ-Achse, der Programmstruktur und der allgemeinen CNC-Anweisungen.
Was ist CNC-Programmierung?
Unter CNC-Programmierung versteht man den Prozess der automatischen Erstellung eines CNC-Bearbeitungsprogramms mit Hilfe eines Computers, einer CAD-Zeichen- und Konstruktionssoftware sowie einer CAM-Modellierungs- und Fertigungssoftware zur Steuerung der Arbeit einer CNC-Maschine.
Die CNC-Programmierung ist einer der Hauptinhalte in der Vorbereitungsphase der CNC-Bearbeitung. Sie umfasst normalerweise die Analyse des Teilemusters, die Festlegung des Bearbeitungsprozesses, die Berechnung des Werkzeugwegs, das Erfassen der Werkzeugpositionsdaten, die Erstellung des CNC-Bearbeitungsprogramms, die Herstellung des Steuermediums, das Korrekturlesen des Programms und den Teilebearbeitungstest.
Wie funktioniert CNC-Programmierung?
Bei der CNC-Programmierung wird die G-Code-Sprache verwendet, um die Form, den Prozess, die Parameter und die Zusatzinformationen des Teils gemäß den Regeln zu beschreiben. Anschließend führt der Computer automatisch numerische Berechnungen, Berechnungen der Bewegungsbahn des Werkzeugzentrums und Nachbearbeitungen durch, um eine Programmliste für die Teileverarbeitung zu erstellen und den Bearbeitungsprozess zu simulieren. Für Teile mit komplexen Formen, nicht kreisförmigen Kurvenprofilen, dreidimensionalen Oberflächen und anderen Teilen ist die automatische Programmiermethode effizient und zuverlässig.
Während des Programmiervorgangs kann der CNC-Programmierer rechtzeitig prüfen, ob das Programm korrekt ist, und es bei Bedarf ändern. Da der Computer den Programmierer ersetzt, um die mühsame numerische Berechnungsarbeit zu erledigen, und den Arbeitsaufwand beim Schreiben der Programmliste einspart, kann er die Programmiereffizienz um das Dutzende oder sogar Hundertfache verbessern und die Programmierprobleme vieler komplexer Teile lösen, die durch manuelle Programmierung nicht gelöst werden können.
Wie viele Arten der CNC-Programmierung gibt es?
Auf dem Markt gibt es zwei gängige Arten der CNC-Programmierung: die manuelle und die automatische Programmierung.
Was ist manuelle Programmierung?
Manuelle Programmierung bedeutet, dass alle Programmierschritte manuell durchgeführt werden. Mithilfe allgemeiner Berechnungstools und verschiedener mathematischer Methoden wird die Werkzeugwegberechnung manuell durchgeführt und die Anweisungen zusammengestellt. Diese Methode ist relativ einfach, für Anfänger leicht zu erlernen und bietet eine hohe Anpassungsfähigkeit. Sie eignet sich für Programme mittlerer Komplexität und Teileprogrammierung mit geringem Rechenaufwand. Sie muss von Werkzeugmaschinenbedienern beherrscht werden.
Manuelle Programmierschritte
Zu den Schritten der manuellen Programmierung gehören das manuelle Abschließen des CNC-Prozesses der Teilebearbeitung, das Analysieren der Teilezeichnungen, das Treffen von Prozessentscheidungen, das Bestimmen des Bearbeitungswegs, das Auswählen von Prozessparametern, das Berechnen der Koordinatendaten der Werkzeugposition, das Schreiben der CNC-Bearbeitungsprogrammliste, das Überprüfen des Programms und die manuelle Programmierung.
Vorteile
Es wird hauptsächlich für die Punktbearbeitung (wie Bohren, Reiben) oder die Bearbeitung von Teilen mit einfachen geometrischen Formen (wie Ebenen, quadratische Nuten) verwendet, der Rechenaufwand ist gering, die Anzahl der Programmsegmente ist begrenzt und die Programmierung ist intuitiv und einfach umzusetzen.
Nachteile
Bei Teilen mit Freiformflächen und komplexen Hohlräumen ist die Berechnung der Werkzeugwegdaten recht mühsam, der Arbeitsaufwand hoch, die Berechnung äußerst fehleranfällig, das Korrekturlesen schwierig und kann teilweise überhaupt nicht abgeschlossen werden.
Was ist automatische Programmierung?
Unter automatischer Programmierung versteht man die Verwendung eines Computers, um mit Hilfe eines Computers das Quellprogramm des Teils für Teile mit komplexen geometrischen Formen zu schreiben und nach der Verarbeitung ein CNC-Bearbeitungsprogramm zu generieren.
Vorteile
Mit der Entwicklung der numerischen Steuerungstechnologie bieten fortschrittliche numerische Steuerungssysteme nicht nur allgemeine Vorbereitungsfunktionen und Hilfsfunktionen für die Benutzerprogrammierung, sondern auch Programmiermöglichkeiten zur Erweiterung numerischer Steuerungsfunktionen. Die Parameterprogrammierung des numerischen Steuerungssystems ist flexibel in der Anwendung und frei in der Form. Es verfügt über Ausdrücke, logische Operationen und ähnliche Programmabläufe in höheren Computersprachen, wodurch das Bearbeitungsprogramm prägnant und leicht verständlich wird und Funktionen realisiert werden, die in der normalen Programmierung nur schwer zu erreichen sind.
Nachteile
Die CNC-Programmierung hat wie die Computerprogrammierung eine eigene Sprache, aber der Unterschied besteht darin, dass der Computer mittlerweile den globalen Markt erobert hat, wobei Microsoft Windows sein absoluter Vorteil ist. Die CNC-Maschine ist jedoch noch nicht so weit entwickelt, dass sie gegenseitig verwendet werden kann. Das heißt, aufgrund der unterschiedlichen Hardware sind die CNC-Systeme eine Zeit lang nicht miteinander kompatibel. Daher muss bei der Bearbeitung eines Rohlings zunächst ermittelt werden, welchen Systemtyp die Maschine verwendet.
Was ist ein CNC-Programmierer?
Ein CNC-Programmierer ist eine Person, die CNC-Bearbeitungsprogramme manuell oder mithilfe computergestützter Fertigungssoftware entsprechend den Bearbeitungsanforderungen von Teilen erstellt. Ein CNC-Programmierer sollte über starke 3D räumliche Vorstellungskraft, normales Sehvermögen, flexible Gliedmaßen und starke Rechenfähigkeiten. Die meisten CNC-Programmierer arbeiten in großen Fertigungsunternehmen und Unternehmen mit schwieriger Teileverarbeitung. Ersteres hat eine klare Arbeitsteilung innerhalb des Unternehmens, die von CNC-Bearbeitungstechnikern spezielle Fähigkeiten erfordert, und die CNC-Programmierung ist zu einer der unabhängigen Positionen geworden. Aufgrund der Schwierigkeit der Programmierung müssen letztere spezielle Programmierer haben, um die entsprechende Arbeit abzuschließen.
Wie arbeiten CNC-Programmierer?
Ein CNC-Programmierer sollte geeignete Werkzeuge, Vorrichtungen, Verarbeitungsgeräte und Werkzeuge entsprechend den Prozess- und Verarbeitungsanforderungen auswählen und 2-Achsen- und 2-Achsen-Semi-NC-Bearbeitungsprogramme manuell kompilieren und bearbeiten. Führen Sie dann 3D Modellierung und Programmierung der mehrachsigen und mehrstufigen CNC-Bearbeitung. Abschließend Analyse und Kontrolle der Bearbeitungsqualität der Teile.
Befolgen Sie die aufgeführten 5 einfach durchzuführenden Schritte für Anfänger und Programmierer.
Schritt 1. Analysieren Sie das Teilediagramm, um den Prozess zu bestimmen.
Analysieren Sie die in der Teilezeichnung geforderte Form, Größe, Präzision, das Material und den Rohling, klären Sie den Verarbeitungsinhalt und die Anforderungen, legen Sie den Verarbeitungsplan, den Werkzeugpfad und die Schnittparameter fest und wählen Sie Werkzeuge und Vorrichtungen aus.
Schritt 2. Numerische Berechnung.
Entsprechend der geometrischen Größe des Teils und der Bearbeitungsroute werden der Startpunkt, der Endpunkt und die Mittelpunktskoordinaten des Bogens der geometrischen Elemente auf dem Teilumriss berechnet.
Schritt 3. Schreiben Sie ein Bearbeitungsprogramm.
Nachdem Sie die beiden oben genannten Schritte abgeschlossen haben, schreiben Sie die Bearbeitungsprogrammliste gemäß dem vom CNC-System angegebenen Funktionsanweisungscode und Blockformat.
Schritt 4. Geben Sie das Programm in das CNC-System ein.
Die Programmeingaben können direkt über die Tastatur oder auch über die Computerkommunikationsschnittstelle in das numerische Steuerungssystem erfolgen.
Schritt 5. Inspektionsverfahren und Probeschneiden des 1. Teils.
Verwenden Sie die grafische Anzeigefunktion des CNC-Systems, um die Richtigkeit des Werkzeugpfads zu überprüfen. Führen Sie den ersten Probeschnitt des Teils durch, analysieren Sie die Fehlerursache und beheben Sie sie rechtzeitig, bis die qualifizierten Teile probegeschnitten sind.
Liste der CNC-Programmiersoftware
Bei den aufgelisteten Artikeln handelt es sich um die beste kostenlose CAD/CAM-Software, die die meisten CNC-Programmierer häufig zum Programmieren verwenden.
UG
Unigraphics ist eine Reihe von 3D Parametrische Software, die CAD-, CAM- und CAE-Funktionen integriert und von Unigraphics Solution in den USA entwickelt wurde. Es handelt sich um die modernste High-End-Software für computergestütztes Design, Analyse und Fertigung. , allgemeine Maschinen und Elektronik sowie andere Industriebereiche. UG-Software nimmt im Bereich CAM eine führende Position ein. Sie wurde von der McDonnell Douglas Aircraft Company in den USA hergestellt und ist das bevorzugte Programmierwerkzeug für die CNC-Bearbeitung von Flugzeugteilen.
CATIA
CATIA ist ein Produkt des französischen Unternehmens Dassault. Die französischen Kampfjets der Mirage-Serie sowie die Boeing 737 und 777 werden alle mit CATIA entwickelt und konstruiert. CATIA verfügt über eine leistungsstarke Oberflächenmodellierungsfunktion und ist führend unter allen CAD-Systemen. 3D Software. Sie wird häufig in inländischen Luft- und Raumfahrtunternehmen und Forschungsinstituten verwendet und ersetzt nach und nach UG als erste Wahl für komplexe Oberflächendesigns. CATIA verfügt über starke Programmierfähigkeiten und kann die CNC-Bearbeitungsanforderungen komplexer Teile erfüllen. Derzeit übernehmen einige Bereiche CATIA-Designmodellierung, UG-Programmierung und -Verarbeitung, die beiden werden kombiniert und zusammen verwendet.
Pro / E
Pro/E ist eine von der amerikanischen Firma PTC (Parametric Technology Co., Ltd.) entwickelte Software und ist die beliebteste 3D CAD/CAM-System (Computer Aided Design and Manufacturing) der Welt. Es wird häufig in der zivilen Industrie wie Elektronik, Maschinenbau, Formenbau, Industriedesign und Spielzeug eingesetzt. Mit Teiledesign, Produktmontage, Formenentwicklung, CNC-Bearbeitung, Modelldesign und anderen Funktionen.
Cimatron
Cimatron ist ein CAD/CAM/PDM-Produkt der israelischen Cimatron Company. Das System bietet eine relativ flexible Benutzeroberfläche, hervorragende 3D-Modellierung, technische Zeichnungen, umfassende CNC-Bearbeitung, verschiedene allgemeine und spezielle Datenschnittstellen und integriertes Produktdatenmanagement. Das Cimatron CAD/CAM-System ist in der internationalen Formenbauindustrie sehr beliebt und wird in der inländischen Formenbauindustrie häufig verwendet.
MasterCAM
MasterCAM ist eine PC-basierte CAD/CAM-Software, die von einem CNC-Unternehmen in den USA entwickelt wurde. Sie bietet eine praktische und intuitive geometrische Modellierung. Mastercam bietet eine ideale Umgebung zum Entwerfen der Form von Teilen. Seine leistungsstarke und stabile Modellierungsfunktion kann komplexe gekrümmte und gebogene Teile entwerfen. MasterCAM verfügt über leistungsstarke Funktionen zum Oberflächenrauhen und Oberflächenveredeln. Es gibt verschiedene Optionen für die Oberflächenveredelung, die den Anforderungen der Oberflächenbearbeitung komplexer Teile gerecht werden können, und verfügt über mehrachsige Bearbeitungsfunktionen. Aufgrund seines niedrigen Preises und seiner überlegenen Leistung ist es die erste Wahl für CNC-Programmiersoftware in der Zivilindustrie geworden.
FeatureCAM
FeatureCAM ist eine funktionsbasierte, voll funktionsfähige CAM-Software, die von DELCAM in den USA entwickelt wurde. Sie verfügt über ein neues Funktionskonzept, Super-Feature-Erkennung, eine auf der Prozesswissensbasis basierende Materialbibliothek, eine Werkzeugbibliothek und einen prozesskartenbasierten Programmiermodus für die Symbolnavigation. Die Vollmodulsoftware, von 2- bis 5-Achsen-Fräsen über Drehen und Fräsen bis hin zur Oberflächenbearbeitung und zum Drahtschneiden, bietet eine umfassende Lösung für die Werkstattprogrammierung. Die Nachbearbeitungsfunktion der DELCAM-Software ist relativ gut.
EdgeCAM
EdgeCAM ist eine intelligente professionelle CNC-Programmiersoftware der britischen Firma Pathtrace, die für die Programmierung von CNC-Maschinen mit Drehen, Fräsen und Drahtschneiden verwendet wird. Angesichts der aktuellen komplexen 3D EdgeCAM hat mit seinen Funktionen zur Oberflächenbearbeitung eine bequemere und zuverlässigere Verarbeitungsmethode entwickelt, die in der europäischen und amerikanischen Fertigungsindustrie beliebt ist.
VERICUTVERICUT
VERICUT VERICUT ist eine fortschrittliche Spezial-CNC-Bearbeitungssimulationssoftware, die von CGTECH in den USA hergestellt wird. VERICUT verwendet fortschrittliche 3D-Anzeige- und Virtual-Reality-Technologie, um den CNC-Bearbeitungsprozess auf einem äußerst realistischen Niveau zu simulieren. Das farbige 3D-Bild kann nicht nur den gesamten Prozess des Schneidens des Rohlings zur Herstellung des Teils zeigen, sondern auch den Werkzeughalter, die Vorrichtung und sogar den laufenden Prozess der Werkzeugmaschine und die virtuelle Fabrikumgebung können simuliert werden, und der Effekt ist wie auf dem Bildschirm. Sehen Sie sich hier ein Video einer CNC-Maschine an, die ein Teil bearbeitet. Programmierer importieren die von verschiedenen Programmiersoftwares generierten NC-Bearbeitungsprogramme in VERICUTVERICUT, und die Software kann die in der ursprünglichen Softwareprogrammierung generierten Berechnungsfehler überprüfen und die durch Programmfehler während der Verarbeitung verursachte Bearbeitungsunfallrate reduzieren. Derzeit haben viele inländische Unternehmen mit starker Stärke begonnen, diese Software einzuführen, um das bestehende CNC-Programmiersystem zu erweitern, und haben gute Ergebnisse erzielt.
Dinge, die man beachten muss
CNC-Programmiersoftware wird auf eine neue Stufe der CNC-Bearbeitung gehoben. Es entstehen in einem endlosen Strom neue Produkte und Funktionsmodule werden immer ausgefeilter. Techniker können am Computer problemlos wissenschaftliche und sinnvolle Designs entwerfen. Und die personalisierte CNC-Programmiersoftware macht die CNC-Bearbeitung einfacher und bequemer.
Durch das Lesen dieses Artikels sollten Sie ein umfassendes Verständnis der CNC-Programmierung haben. Was Sie in Zukunft tun müssen, ist, CNC-Programme bei der CNC-Bearbeitung kompetent einzusetzen und sich Schritt für Schritt vom Anfänger zum professionellen CNC-Programmierer zu entwickeln.
Weiterführende Literatur
Wie viel kosten CNC-Fräser? - Kaufratgeber
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In diesem Artikel wird erläutert, wie viel CNC-Fräser in Asien und Europa wert sind, und es werden die unterschiedlichen Preise und Kosten in den beiden Regionen verglichen. Außerdem erfahren Sie, wie Sie die beste Maschine für Ihr Budget auswählen.
Eine kurze Anleitung zum CNC-Fräser-Glossar
Wenn Sie etwas über eine CNC-Fräsmaschine lernen möchten, sollten Sie sich im Glossar über CNC, CAD, CAM, G-Code und mehr informieren.
Wofür wird ein CNC-Fräser verwendet?
Eine CNC-Fräsmaschine wird für die automatische Holzbearbeitung, Steinmetzarbeiten, Metallfräsen, Kunststoffschnitzerei, Schaumstoffschneiden und Glasgravur verwendet.
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