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So programmieren Sie eine CNC-Maschine

Oct 18, 2023

Die CNC-Bearbeitung hat sich in verschiedenen Branchen als großer Durchbruch bei der Bearbeitung und Herstellung von Teilen erwiesen. Wirtschaftlicher als Robotik und effizienter als mechanische Arbeit bieten CNC-Maschinen eine ausgewogene Lösung für die Fertigungsindustrie.

CNC-Maschinen (Computer Numerical Control). Führen Sie additive Fertigungsprozesse mit vorprogrammierter Computersoftware durch. Die CNC-Programme bestimmen die Bewegung von Werkswerkzeugen und Maschinen, um verschiedene Fertigungsvorgänge durchzuführen.

Daher ist die Programmierung im Prozess der CNC-Bearbeitung sehr wichtig. Daher darf die Bedeutung von CNC-Programmierern im gesamten Prozess der CNC-Bearbeitung nicht unterschätzt werden. Wie funktioniert die CNC-Programmierung? Wie programmieren Sie CNC-Programme für Ihr Bearbeitungszentrum?

In diesem Artikel werden wir über die CNC-Programmierung sprechen. Wir werden untersuchen, wie man eine CNC-Maschine programmiert und welche gängige Software Sie zum Entwerfen von Programmen für CNC-Maschinen verwenden können. Kommen wir also zum Thema.

 

Was ist ein CNC-Programm?

Wie bereits erwähnt, ermöglicht das CNC-Programm die Steuerung der CNC-Maschine und führt mithilfe von Codes und Anweisungen verschiedene Vorgänge aus. Ob Schneiden, Fräsen, Schleifen oder Gewindeschneiden, die CNC-Programmierung und -Programme sind der Kern der in Bearbeitungszentren durchgeführten Vorgänge.

Wir können jedoch ein CNC-Programm als den von CNC-Programmierern entwickelten und erstellten Code oder die Anweisungen definieren, die zur Steuerung der CNC-Bearbeitungszentren verwendet werden sollen. Das CNC-Programm arbeitet mit verschiedenen Codes, wobei G-Code am häufigsten vorkommt.

Was ist CNC-Programmierung?

Ein CNC-Programm ist der Satz von Anweisungen oder Codes, die zum Betreiben der CNC-Maschinen zur Ausführung verschiedener Vorgänge erforderlich sind. Bei der CNC-Programmierung werden die Codes und Anweisungen erstellt. Der gesamte CNC-Fertigungsprozess hängt von der CNC-Programmierung ab, die dem Vorgang zugrunde liegt. Die Präzision, Konsistenz und Genauigkeit von CNC-Maschinen bei der Ausführung von Vorgängen hängen auch von der CNC-Programmierung ab.

Wir können CNC-Programmierung als Umwandlung eines CAD- oder CAM-Modells in maschinenlesbare Anweisungen erklären. Sie bestimmt die Beschreibung des zu verwendenden Schneidwerkzeugs, die Vorschubgeschwindigkeit, die Bewegungsmuster der Werkzeuge und das endgültige Design, das nach dem Schneiden erstellt werden soll.

Es wäre angemessener, die CNC-Programmierung als eine Möglichkeit zu erklären, Ideen in die Realität umzusetzen und Code in Schnitzereien auf dem Werkstück umzusetzen. Die CNC-Programmierer arbeiten mit der CAD- oder CAM-Software, um die Werkzeugwege zu erstellen und diese dann mit derselben Software in ein CNC-Programm umzuwandeln.

 

Wie funktioniert es?

Bevor wir über die Arten von CNC-Programmen oder CNC-Programmierung sprechen, wollen wir verstehen, wie der CNC-Programmierungsprozess für verschiedene CNC-Operationen und Bearbeitungszentren funktioniert.

Ein CNC-Programmierer ist das wichtigste Element in der Gleichung der CNC-Programmierung. Das Fachwissen des Programmierers bestimmt, wie präzise und genau das CNC-Programm codiert wird. Was genau macht ein CNC-Programmierer?

Er wird das mit CAD-Software erstellte Papier- oder digitale CNC-Modell untersuchen. Das 3D-CAD-Modell des Werkstücks ermöglicht es dem Programmierer zu verstehen, welche Anweisungen er zum Erstellen von Teilen eingeben muss.

Nachdem er das Modell untersucht hat, erstellt er mithilfe der CAM-Software Codes. Die in die CAM-Software eingegebenen Codes werden in maschinenlesbare Anweisungen übersetzt.

Schließlich übermittelt der Programmierer die Anweisungen an die CNC-Maschinen wie Fräser, Drehmaschine, Schleifmaschine usw., um den Bearbeitungsprozess durchzuführen.

Das CNC-Bearbeitungszentrum versteht die Anweisungen und führt Aufgaben wie Schneiden, Schleifen usw. an einem Werkstück aus, um komplizierte Designs zu entwickeln.

 

Arten der CNC-Programmierung

Die meisten CNC-Programmierer verwenden die CAM-Software für die CNC-Programmierung. Experten in verschiedenen Branchen verwenden jedoch drei gängige Arten von CNC-Programmiertechniken. Wir geben einen kurzen Überblick über die Arten der CNC-Programmierung und zeigen, wann Sie diese für die Durchführung von CNC-Fertigungsprozessen in Bearbeitungszentren nutzen können.

Manuelle CNC-Programmierung

Wie der Name schon sagt, ist das Handbuch die manuelle Methode und grundlegendere Technik der CNC-Maschinenprogrammierung. Die Befehle werden manuell in die Steuerkonsole einer CNC-Maschine eingegeben und sind eine nützliche Technik für einfache Teile und Konstruktionen.

Die manuelle CNC-Programmierung erfordert mehr Fachwissen und mühsamen Aufwand für eine präzise Programmierung. Auch bei der manuellen Programmierung besteht ein höheres Fehlerrisiko, da es an Warnungen und Benachrichtigungen zu Programmfehlern mangelt. Diese Fehler können auch zu Schäden an der Maschine oder dem Werkzeug führen. Aufgrund der Fehleranfälligkeit wird diese Art der Programmierung daher nicht häufig verwendet.

Konversationelle Programmierung

Die zweite Art der Programmierung ist die Konversationsprogrammierung, eine integrierte Schnittstelle zur Programmierung zur Steuerung von CNC-Maschinen.

G-Code wird bei der Konversationsprogrammierung nicht verwendet, es werden jedoch einfache englische Befehle eingegeben, und der Bediener beantwortet eine Reihe von geführten Fragen für die vollständige Programmierung. Konversationsprogrammierung eignet sich, ähnlich wie die manuelle Programmierung, am besten für einfache Designs und nicht für komplizierte und komplizierte Designs.

CAM-Programmierung

Endlich,CAM-Programmierung (Computer-Aided Manufacturing) wird für vollautomatisierte Bearbeitungsprozesse eingesetzt. Mithilfe von Software werden Codes und Anweisungen für computergesteuerte Maschinen entwickelt. Um ordnungsgemäß zu funktionieren, sind für CAM drei Komponenten erforderlich: Software, die den Maschinen sagt, wie sie funktionierende Teile entwickeln sollen, industrielle automatisierte Maschinen, um Rohmaterialien in fertige Produkte umzuwandeln, und Nachbearbeitung, um Werkzeugpfade in maschinenlesbare Anweisungen oder Codes umzuwandeln.

Die CAM-Programmierung ist aufgrund ihrer Fähigkeit, komplizierte und komplizierte Designs mit großer Präzision und Genauigkeit zu bearbeiten, beliebter. Der Prototyp einer CNC-Maschine ist stark auf die CAM-Programmierung angewiesen. Zu den Vorteilen der CAM-Programmierung gehört auch die unübertroffene Geschwindigkeit und Genauigkeit im Vergleich zur manuellen Bearbeitung und manuellen Programmierung.

 

Codierung für die CNC-Programmierung zum Einstieg

Wir sprechen über die wichtigsten CNC-Codes, mit denen Sie vertraut sein müssen, um Ihre CNC-Bearbeitungszentren zu steuern und die Maschine genau zu programmieren. Hier ist die Liste der CNC-Programmiercodes, auf die Sie stoßen werden:

D-Codes

In alphabetischer Reihenfolge steht D an erster Stelle. Daher werden wir den CNC-Programmiercode in dieser Reihenfolge erläutern, was jedoch nicht die Bedeutung eines Codetyps gegenüber einem anderen impliziert.

D-Codes beziehen sich auf den Abstand und den Maschinenversatz, der den Abstand zwischen der Schneidkante und der Mittellinie des Schneidwerkzeugs angibt oder wie weit das Werkzeug aus dem Werkzeughalter herausragt.

F-Codes

F-Codes beziehen sich, wie der Name schon sagt, auf die Vorschubgeschwindigkeiten der CNC-Maschine. Die Vorschubgeschwindigkeiten werden mithilfe von F-Codes codiert und definieren die unterschiedlichen Geschwindigkeiten, mit denen sich das Werkzeug während des Schneidvorgangs bewegen muss.

G-Codes

Unabhängig von den Vorgängen sind G-Codes die am häufigsten verwendeten Codes während der CNC-Bearbeitungsprozesse. Der G-Code bezieht sich auf die Geometrie der CNC-Prozesse, die am Werkstück durchgeführt werden sollen. Mithilfe dieser Codes weiß die Maschine, wo sie starten, von wo aus sie sich bewegen und wo sie anhalten muss, sowie sich zwischen zwei Punkten bewegen muss, um präzise Schneidvorgänge zu ermöglichen.

M-Codes

M steht für Verschiedenes, und M-Codes weisen die CNC-Maschine über verschiedene Funktionen wie Spindelsteuerung, Kühlmittel usw. und notwendigerweise alle auszuführenden nichtgeometrischen Aktionen an.

N-Codes

N-Codes stellen die identifizierten Zeilen oder Blöcke des Maschinencodes dar. Im Wesentlichen helfen die N-Codes dem CNC-Programmierer dabei, den CNC-Code für die Maschinen zu organisieren und manuell zu schreiben.

S-Codes

Dann kommt der S-Code, der die Geschwindigkeitscodes darstellt und die Werkzeugspindelgeschwindigkeiten der Maschine zu verschiedenen Zeitpunkten während des CNC-Bearbeitungsprozesses vorgibt.

T-Codes

Schließlich helfen die T-Codes der CNC-Programmierung dabei, das Schneidwerkzeug zu identifizieren, das für einen bestimmten Bearbeitungsvorgang erforderlich ist. Sie können für jeden Vorgang nicht einfach ein beliebiges Werkzeug verwenden, sondern verschiedene Vorgänge erfordern unterschiedliche Werkzeuge, und T-Codes helfen den Maschinensteuerungen dabei, das richtige Werkzeug für einen bestimmten Vorgang auszuwählen.

 

Beispiel eines Programms für eine CNC-Maschine

Lassen Sie uns den Prozess der CNC-Codierung durchgehen und wie eine vollständige Zeitleiste der CNC-Codierung aussehen wird:

1. Das Wichtigste zuerst: Sie müssen mit der CNC-Bearbeitung und der Verwendung der CAD/CAM-Software zur Generierung von Codes für den Betrieb von Bearbeitungszentren vertraut sein. Sie sollten über ausreichende Kenntnisse darüber verfügen, welches Werkzeug für welche Funktion verwendet wird, wie sich verschiedene Materialien während der Bearbeitungsprozesse verhalten und über bewährte Methoden zur Optimierung der Vorschubgeschwindigkeiten, Geschwindigkeiten und Werkzeugwege für Operationen verfügen.

2. Dann folgt die CNC-Codierung, die mit dem Export des 3D-CAD-Modells in eine CAM-Software beginnt. Möglicherweise können Sie die CAM-Funktionen einiger CAD-Systeme nutzen, sodass Sie das Modell nicht separat in die CAM-Software exportieren müssen.

3. Nachdem Sie das Modell in CAM exportiert haben, müssen Sie das Modell in Werkzeugwege konvertieren. Abhängig von der Komplexität des Designs können Sie dies manuell tun oder es einer CAM-Software überlassen. Allerdings ist es wichtig, auf die Werkzeugauswahl zu achten, die den erforderlichen Teilemerkmalen und den verfügbaren Werkzeugen entsprechen muss.

4. Der nächste Schritt ist die Überprüfung der Werkzeugwege, die mit CAM-Software oder manuell erstellt wurden. Dabei muss sichergestellt werden, dass die Werkzeugwege korrekt sind und weder das Werkstück noch die Maschine gefährden. Ähnlich wie bei der Erstellung von CAM-Werkzeugwegen kann die Überprüfung auch automatisch durch einige Eingabeaufforderungen an die CAM-Software erfolgen.

5. Jetzt laden Sie den Code zur endgültigen Ausführung auf die CNC-Maschine herunter. Es enthält unbedingt den G-Code und jeden anderen Code, je nachdem, was Sie programmiert haben. Sobald Sie den Code heruntergeladen oder per USB-Speicher auf die Maschine übertragen haben, können Sie das Programm ausführen und das gewünschte Werkstück erhalten.

Tipps zur CNC-Programmierung für CNC-Maschinen

Welche Tipps gibt es für Einsteiger, die sich gerade erst mit der CNC-Programmierung beschäftigen, um ihre Bearbeitungszentren besser steuern zu können? Hier sind die praktischen Tipps, die Sie als Programmierexperte für CNC-Maschinen mit unterschiedlichen Techniken nutzen sollten.

Lernen Sie die Grundlagen und überprüfen Sie sie immer wieder, um die Genauigkeit zu gewährleisten

Möglicherweise fühlen Sie sich von der Programmierung überfordertGrundlagen, Codes, Bearbeitungsverfahren, Maschinentypen und vieles mehr. Allerdings sind Sie als Programmierer derjenige, der das Sagen hat und bei den Grundlagen keine Kompromisse eingehen darf.

Daher sollten Sie sich die Grundlagen aneignen und diese immer wieder aufgreifen. Bei der Verwendung von CAM-Programmierung mag es absurd klingen, aber wenn Sie manuell oder im Dialog programmieren müssen, können Sie mit diesem Wissen sicherstellen, dass Sie die richtigen Spezifikationen in die CNC-Maschinen einspeisen.

Passen Sie die Feed-Raten mithilfe von F-Codes an

Wir haben bereits über die Vorschübe gesprochen, die die Geschwindigkeit des Werkzeugs und den Vorschub der Werkzeugbahn definieren. In den meisten Fällen nehmen sich die Bediener viel Zeit, um die Effizienz, Konsistenz und Glätte des Programms sicherzustellen. Wenn sie so viel Zeit und Mühe investieren, ändern sie es normalerweise nicht häufiger. Allerdings kann die Anpassung bestimmter Aspekte der CNC-Programmierung zur Optimierung des Fertigungsprozesses beitragen.

Daher wird es Ihnen helfen, zusätzliche Anstrengungen zu unternehmen, um kundenspezifische Vorgänge und gewünschte Produktergebnisse zu erzielen sowie die Spindelvorschübe und die Werkzeuggeschwindigkeit anzupassen und anzupassen.

Erfahren Sie mehr über Kompensationsarten für CNC-Maschinen

CNC-Maschinenkompensation bezieht sich auf unvorhersehbare Schwankungen, die während des Bearbeitungsprozesses auftreten können. Die Aufgabe eines CNC-Programmierers besteht darin, sicherzustellen, dass der Spielraum für solche unaufgeforderten Abweichungen minimal ist. Für ein perfektes Werkstück und Endprodukt sind perfekte Codierungen und Berechnungen erforderlich. Daher muss ein CNC-Programmierer mit den gängigen Kompensationsarten, den Einflussfaktoren und der Programmierung der CNC-Maschinen unter Berücksichtigung dieser Kompensationsarten vertraut sein. Zu den gebräuchlichsten Kompensationsarten zählen zum Beispiel der Fräserradius, der Werkzeugverschleiß, die Werkzeuglänge, der Werkzeugverschleiß usw.

Vereinfachen Sie die CNC-Maschinenprogrammierung

Ein guter Programmierer vereinfacht den Prozess der CNC-Programmierung für sich. Es wird zeitaufwändig sein, wenn Sie Vorgänge und Codes einzeln programmieren. Als kluger Programmierer sollten Sie den Programmiervorgang durch die Verwendung von vorgefertigten Zyklen verkürzen. Dies bedeutet, dass Sie unabhängig vom Bearbeitungsstil einen Block pro Loch benötigen. Mit Festzyklen ist die Bearbeitung zusätzlicher Löcher möglich, indem lediglich die Koordinaten und nicht das gesamte Programm neu programmiert werden. Kurz gesagt: Ein Programmierer sollte jede Gelegenheit nutzen, um die Programmierung zu vereinfachen und den Prozess zu beschleunigen.

 

Abschluss

Wir haben besprochen, wie das Programmieren funktioniert CNC-Maschinen, wie Sie CNC-Maschinen programmieren können, welche Codes für die CNC-Programmierung verwendet werden und Tipps, die Programmierer und Bediener beim Umgang mit CNC-Bearbeitungszentren nutzen sollten. Dieser Blog hilft Ihnen dabei, unabhängig davon, welche Bearbeitungsoperation Sie programmieren oder welche Art von Bearbeitungszentrum Sie anstreben.

 

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