Постпроцесор для ЧПУ верстата: написання, види, призначення

Що таке постпроцесор для ЧПУ? Для чого він призначений? Головних понять, якими ми оперуємо, два: керуючої траєкторії (шляху інструменту, що визначається геометрією деталей) і керуючої програми, що передається на модуль верстата (технологічні команди представлені на мові програмування і зумовлюють переміщення на даному верстаті).

Зміст

  • 1 Навіщо потрібен цей модуль
  • 2 Різновиду програмних модулів
  • 3 Використовуючи налаштування верстата
  • 4 Поради для працюючих в цьому напрямку
  • 5 Для старих систем є вихід
  • 6 Орієнтир – на Техкарту
  • 7 Висновок

Під постпроцессором для верстата з ЧПУ мається на увазі модуль, що перетворює сукупність даних, що містяться в керуючій траєкторії, і представляючи їх у вигляді керуючої програми.

Навіщо потрібен цей модуль

Постпроцессоры, по суті, — транслятори, здатні перетворити інформацію в інший формат. Сприймати їх як простого конвертора – помилковий підхід. У цих пристроїв домінує технологічна логіка, передбачає багато спеціальні функції.

Програмний модуль, працюючи над створенням керуючої програми для верстата, враховує і кінематику. Це поняття узагальнює різні руху: обертальний, прямолінійний поступальний і переміщення столу вздовж осі шпинделя.

Обробка деталей на верстаті передбачає координатні переміщення. Вони передаються, відповідно технологічним командам, за допомогою мови програмування. Технологи-програмісти, створюючи програмний модуль, використовують CAM-систему. У створеному нею файлі містяться дані про інструменти, траєкторії їх руху, режими різання і багато інших параметрів. Після їх аналізу програмним модулем, формується керуюча програма для певного верстатного парку.

Різновиди програмних модулів

Розрізняють два типи постпроцесорів:

  • Зовнішній, у якого в якості вхідного – проміжний файл, що містить дані про інструменті – CL-DATA. Його генерує CAM-система і він може контактувати тільки з нею. Модуль – автономний і має ще одну назву – «узагальнений постпроцесор», акцент – на те, що він незалежний від CAM-систем. Стандартний формат CL-DATA має підтримку з боку багатьох систем.
  • Гідність зовнішнього постпроцесора в тому, що його неодноразово треба налаштувати для конкретного верстата і він для різних систем один. Тому він має невисоку вартість. Є і недолік – виникають проблеми під час перенастроювання. Часом такий модуль приходить до замовника в закритому вигляді і його редагування неможливо. Але і приходять у відкритому мають для налаштування не дуже великі можливості. Особливо ускладнена його налаштування у випадку, коли мова йде про 5-осьових верстатах і великих обробних центрах.

    Постпроцесор для ЧПУ верстата: написання, види, призначення

  • У вбудованого – запуск через CAM-систему, безпосередньо через її формат йде обробка даних керуючої траєкторії. Звідси і назва — «Рідний». Цей тип постпроцесора працює без файлу CL-DATA, так як всю необхідну інформацію зчитує з CAM-системи. Будь-який сучасний верстат потребує програмованому модулі для «рідної» йому системи. На заводах, які застосовують цю техніку, висока потреба у фахівцях, здатних написати постпроцесор для нових моделей.
  • Головна перевага вбудованого постпроцесора – йому доступні багато важливі параметри і змінні (у випадку з варіантом зовнішнього постпроцесора, до них немає доступу). Вводиться сукупність даних про інструменти або операції майбутньої обробки.

    Маючи інформацію про номер патрона, матеріал фрези, для модуля нескладно розрізняти технологічні операції, виконуючи рухи з підведення і відведення інструменту, врізання в товщу матеріалу. У разі необхідності він здатний користуватися корпоративною базою даних та системою PDM, щоб їх застосовувати в ході технологічного процесу, генеруючи безліч складних програм по обробці – з числом операцій, що перевищує 20.

    Використовуючи налаштування верстата

    Щоб було зручно налаштувати постпроцесор на конкретний верстат, він умовно розділений на складові:

  • Постпроцессирующий модуль – із запуском при старті виконуваного файлу, він завантажує дані, внесені до складу керуючої траєкторії, отримавши їх через CAM-систему.
  • В шаблоні постпроцесора міститься інструкція для модуля, що генерує керуючі програми. Він, по суті, — налаштування для даного верстата, оперуючи текстовими файлами, доступними для редагування, для цього використовують текстовий редактор.
  • Постпроцесор для ЧПУ верстата: написання, види, призначення

    Дуже складна структура шаблону, спонукає при його розробці користуватися спеціальним редактором (генератор постпроцесорів), що дещо полегшує і прискорює роботу. Завдання розробників – вибрати тип верстата, ввести опції і потрібні параметри, і з їх допомогою згенерувати модуль. Таким чином, можна створити новий і модифікувати старий постпроцесор.

    Іноді виконують компіляцію, щоб захистити його від редагування, найчастіше проводиться ліцензування модуля. Спецредактор служить для реалізації інших функцій, які прискорюють розробку програмного модуля.

    ВАЖЛИВО! Постпроцессоры у складі CAM-систем – важлива і невід’ємна частина. Без них вони втрачають всякий сенс.

    Поради для працюючих в цьому напрямку

    Написання постпроцесорів для різних верстатів з числовим програмним управлінням, особливої складності не представляє. Деякі поради для тих, хто працює у цьому напрямку:

    • Якщо я пишу постпроцесор, значить, складаю програму, що кодує шлях, по якому рухається інструмент, зрозумілий для ЧПУ формат.
    • Навчитися їх писати для ArtCAM (програмне забезпечення процесу виготовлення об’ємних рельєфів) – доступно.
    • Існує мануал для їх написання, коли беруть модуль від верстата, подібного до цього, і підганяють його під свої потреби. Кожен, хто писав їх таким чином, представляє, що це таке. Генерується керуюча програма, в якій передбачені всі операції технологічного процесу.
    • Наявність великої бібліотеки готових постпроцесорів для різних типів обробного обладнання, що дозволить спеціалісту налаштуватися на будь-яку систему ЧПУ.

    ВАЖЛИВО! Не можна створити постпроцесор, який ідеально підійде до двом однаковим верстатів на різних підприємствах. Але перенастроювати його, враховуючи технологічні особливості, реально.


    Постпроцесор для ЧПУ верстата: написання, види, призначення

    Для старих систем є вихід

    Загальновизнано, що багато з керуючих програм – написане, завдяки використанню CAM систем, і це дуже зручно. Знижуються витрати часу на їх розробку, деталі обробляються з високою точністю методом високошвидкісного фрезерування на сучасних верстатах.

    А що робити, якщо в технічному парку експлуатуються верстати лише старих моделей? Їх використовують для роботи з простими деталями, тоді як на новому обладнанні випускають з високою точністю деталі більшої складності.

    У подібних випадках є єдино правильний вихід – вдатися до створення власного програмного модуля.

    На сьогодні відомо кілька способів створення постпроцесора:

    • коли його пишуть індивідуально під певне обладнання, вдаючись до використання спеціальної мови програмування. Тривалий і недешевий процес, не відрізняється гнучкістю, — він неприйнятний;
    • узагальнений– при якому, узагальнюють стійки ЧПУ одного типу, можна вносити в модуль незначні корективи. Малоефективний;
    • метод генератора для створення алгоритму за допомогою аналізу записів, що надійшли з CAM модуля. Це – основа для написання постпроцесора. Інформацію про стан інструментів потім перетворюють в коди.

    На спеціалізованих сайтах зараз створено солідну за обсягом бібліотеку готових постпроцесорів. Використовуючи їх як шаблони, можна приступати до написання нових.

    Орієнтир – на Техкарту

    Розділи в постпроцессоре – різного функціоналу: Program code, із зазначенням використовуваних кодів; Controller format, визначає формати контролерів і Machine format – відповідальний за кінематику верстата. Все це, в кінцевому підсумку, відображається в Техкартою.

    Трьох – координатний верстат, що має старі системи управління, часом не здатний одночасно виконувати переміщення по всім трьом координатам.

    Бувають виробничі ситуації, коли необхідно переміщатися уздовж трьох координатних осей. Наприклад, інструмент повинен спочатку заглибитися в матеріал, а потім переміщатися по інших координатах. У разі прискореного переміщення, встановивши зручні правила поділу, включають опцію розбиття оброблюваної ділянки.

    Звернемо увагу на кругову інтерполяцію, тобто рух інструменту по дуговій траєкторії. Виявляється, існує 6 способів виведення коду. Частина з них – абсолютні координати трьох векторів. Важливо знати довжину відрізка, що з’єднує центр з початком дуги; оперувати величиною радіуса; і вміти виконати розбивку на ряд лінійних ділянок.

    Постпроцесор для ЧПУ верстата: написання, види, призначення

    Модуль Drill Cycle пов’язаний з циклами свердління. Дві абсолютно однакові стійки можуть використовувати різні варіанти параметрів і різну їх запис. Деякі з них, прийнятні у випадку зі старими системами ЧПУ, в сучасних не включені. Тут необхідно редагування, щоб параметри були адаптовані для обраних систем.

    Завершення роботи з Техкартой, ознаменує відповідність постпроцесора всім вимогам. Залишиться всю сукупність виведених даних про верстаті пов’язати з його кінематикою. У головному меню є функції додаткового плану та дублюючі функціонал Техкарты. Вони включають:

    • обмеження розміру (в кілобайтах) для виведення керуючої програми це особливо важливо для ЧПУ старих моделей;
    • формування вікон для діалогу і необхідних таблиць довідкового характеру;
    • складання всіляких видів звіту;
    • встановлення обмежуючих кадр символів;
    • визначення точок дотику інструмента і деталі.

    Постпроцесор для ЧПУ верстата: написання, види, призначення

    Висновок

    У досвідченого програміста-технолога на якісну розробку постпроцесора – програмного модуля, що перетворює дані в керуючу програму, — йде половина дня або трохи більше. Менш досвідчена людина витратить на це два або три робочих дні. Адже враховується матеріал, вид роботи, кожна координатна вісь, вздовж якої рухається робочий стіл верстата.

    Якщо обладнання найближчим часом замінювати не збираються, написання постпроцесора для нього окупить себе. У виграші буде найголовніше – економія часу. Верстат, що має і числове програмне управління, використовуючи один постпроцесор, буде працювати з CAM системами різного типу.