2018-02-08

Пару лет назад никто даже не подозревал о станках с ЧПУ, однако сейчас они пользуются огромной популярностью и установлены практически на каждом промышленном предприятии. С помощью этих станков производится почти все изделия для разных сфер использования. Программное управление прочно закрепилось в этих станках, потому что производство чего-либо в настоящее время невозможно без контроля машинами.
Аббревиатура ЧПУ расшифровывается как числовое программное управление. Числовым оно названо из-за внесения параметров в числовом виде, который будет понятен оператору. Пересчет внесенных значений обычно происходит автоматически. Слово программное обозначает то, что работа производится через специальное программное обеспечение. Некоторые виды станков включают в себя 3D реализацию. Управление связано с тем, что весь цикл программы осуществляется автоматически. Один такой станок способен выпустить более одной сотник деталей за день. При отсутствии такого станка выпуск такого количества деталей был практически невозможен. Коды, которые управляют станком, мгновенно загружаются в котроллер. Это происходи с помощью человека. Однако дальнейший процесс уже не требует его участия.
Станки с управлением ЧПУ могут быть совершенно разными. Обычно на его основе работают плазморезы, фрезерные и токарные станки, станки для обработки дерева. Это лишь часть самых востребованных станков ЧПУ. Существует еще огромное множество других видов, которые отличаются своим назначением.
Станок ЧПУ является наиболее универсальным вариантом для обработки любых материалов, так как это обработка происходит в автоматическом режиме. За перемещение инструмента и детали отвечает специально заложенный в конструкцию станка контроллер.
Для того чтобы создать коды для программы управления необходимо перенести размеры чертежа в окна стандартных циклов. Все значения, которые были введены, необходимо сохранить, а команды прописать в процессе, который носит название компиляция. Оператор должен задать точку привязки инструмента, которая будет являться положением для начала движения фрезы. Замер точного значения этой точки осуществляется с помощью датчиков бесконтактных систем. Когда произведено введение всех вышеописанных данных, нужно нажать кнопку пуска, которая запустить автоматический цикл. Когда будет осуществляться рез, оператор следит за тем, чтобы инструмент оставался целым, а изготавливаемая деталь соответствовала спроектированному чертежу. Если станок ЧПУ будет предназначен для металла, то стоит воспользоваться функцией паузы, чтобы удалить стружку.
Системы управления работают на одинаковом принципе управления, что было достигнуто благодаря постоянному совершенствованию ЧПУ. Первоначально было лишь управляющее железо, которое принадлежало компании Fanuc. Однако постепенно фирмы стали искать более удобный способ работы на станках, и пришли к той системе, которая существует сейчас.
Оператор осуществляет контроль работы станка с помощью пульта управления. Все операции, связанные с вычислением происходят в плате с ЧПУ-процессором. Разъемы интерфейсов, расположенные на панели используются для того, чтобы загружать и выгружать программы и создавать аварийные архивы. Также есть возможность использовать такой разъем для SD-карты.
Оперативная память этой системы копируется на жесткий диск. Это место является резервным. Для других случаев может быть использована карта. Высокая точность обеспечивает серводвигатель, в который встроены датчики положения. Также всегда добавлены линейные датчики, разрешение которых составляет 0,01.
Станки с ЧПУ требует в работе с ними наличие различных программных обеспечений, однако зачастую используется управляющий код. Даже станки для любителей, как правило, основываются на этом программном обеспечении. Его называют «G-код». Это язык программирования, предназначенный для станков с системой ЧПУ, а также команда с параметрами (самостоятельный структурный элемент). До появления G-кода существовал язык программирования, который назывался ISO 7 bit. Такое название было обусловлено тем, что до появления компьютеров с привычным для всех  монитором и клавиатурой с программой G-код, все записывали на перфоленту. Для этого использовал семь дорожек, которые предназначались для кодирования, а функция восьмой отвечала за контроль честности.
Как элемент языка G-код – это команды, которые должны задаваться какими-либо параметрами. Примером таких параметров может стать G00 X45 Y 62. Данная запись означает инструкцию по ускоренному перемещению рабочего станка в точку с координатами 45.
G-код представляет собой условное название для языка программирования станков с ЧПУ системой.  Он был создан благодаря компании Electronic Industries Alliance в 1960 году. Окончательный вариант G-кода был представлен зимой 1980 года. Его представили как стандарт RS274D. Этот язык программирования был утвержден комитетом ISO и переименован в стандарт ISO 6983-1:1982. Поэтому в старых советских записях G-код обозначают как код с названием ISO 7 bit.
Язык этого кода установлен российским ГОСТом. Также там описаны спецификации языка, которые поддерживает все ЧПУ, установленные на станках. Но иногда производителя вносят в них свои дополнения. Поэтому язык каждой ЧПУ слегка отличается друг от друга, но эта разница несущественна и обычно описана в инструкции.
G-коды соединяются между собой и образуют кадры. Каждый такой кадр включает в себе определенное количество команд или их группу, а завершает его символ, обозначающий перевод строки. Объединение кадров создает подпрограммы. Подпрограммы имеют возможность использовать созданный код несколько раз. Такая способность облегчает работу при создании сложных и длинных программ.
Программа, которую удается написать с помощью G-код, как правило, всегда четко структурирована. G-коды и созданные с помощью них команды объединены в кадры. Каждый кадр имеет свой номер, но это не распространяется на первый в программе кадр. Первый кадр всегда должен содержать только один символ «%».
Однако написание программ для станков с ЧПУ системой не достаточно практично и выгодно. Работа даже над самой простой и небольшой программой обычно отнимает слишком много времени, а также требует огромного количества внимания. Так как допустить ошибку в написании программы нельзя. Сейчас чаще всего используют более понятные и простые программы, такие как САМ. Она представляет собой систему с графическим интерфейсом. Эти системы транслируют полученные от человека инструкции в G-коды. Эта программа освобождает программиста от ненужной и муторной работы – поиска ошибок, что позволяет ему сосредоточиться на создании детали и программы.
Команды, написанные с помощью G-кода, начинаются с буквы G. К самым распространенным командам, которые относятся к этапу подготовки, являются: перемещение рабочих деталей оборудования с необходимой скоростью, управление параметрами инструмента и выполнение последовательных команд (резка, обработка).
Одной из первых в списке команд G-кода является команда, которая называется быстрое позиционирование. Эта команда обозначается числовым кодом, состоящим из двух нулей. Её запись выглядит так - G00.
Данная команда G-кода для станков предназначена для выполнения функции ускоренного перемещения. Задавая эту команду, станок должен выполнить перемещение, имеющегося у него инструмента для резки, с высокой скоростью. Перемещение инструмента выполняется до позиции обработки или на безопасную позицию. Эта функция никогда не должна быть использована для обработки. Это связано с осуществлением данной команды на очень высокой скорости. Этот G-код можно отменить. Для этого необходимо использовать коды: G01, G02, G03.
В языке программирования существует 7 подготовительных G-кодов. А также большое количество основных, технологических и вспомогательных кодов. Все эти G-коды представлены в инструкциях, с описанием действия, который выполняет тот или иной код. Вспомогательные и технологические G-коды обычно начинаются не как все остальные с буквы G, в начале их при записи ставится буква M. Параметры команд, которые записываются с помощью кодов, задаются с помощью букв латинского алфавита.