Изучение системы программного управления «mach 3» и разработка программно-методического обеспечения управлением фрезерно

Объект исследования: программное обеспечение «Mach 3», применительно к фрезерно-гравировальному станку с компьютерным управлением мод. МС03Ф4.

Результаты, полученные лично автором: исследованы возможности программирования в среде «Mach 3», произведена обработка различных образцов по составленным управляющим программам, разработано программно-методическое обеспечение для рассматриваемого станка.

Современное производство сложно представить без применения станков с ЧПУ. Основным режимом работы станков с ЧПУ является режим отработки управляющих программ (УП). В этом режиме автоматически происходит выполнение совокупности действий по установлению режимов обработки (скорости, подачи), формирование траектории движения, коррекция инструмента, включение-отключение СОЖ и т.д.

УП представляет собой совокупность кодированных команд, однозначно определяющих работу приводов и автоматики станка. Существует несколько систем кодирования, применяемых в разных системах ЧПУ. Наиболее распространена система кодирования ISO-7bit. Она используется в СЧПУ на основе программного обеспечения «Mach 3» для управления фрезерно-гравировальным станком мод. МС03Ф4. Задачей работы было выявить особенности при программировании станком в данном виде программного обеспечения.

В процессе изучения системы программного управления «Mach 3» были выявлены возможные виды программирования:

• ручное;

• при помощи СAD / САМ-систем;

• визуальное;

• параметрическое;

• с использованием подпрограмм.

Программирование в ручном режиме – долгий процесс, требующий хорошего понимания процесса программирования и работы исполнительных и рабочих органов станка. В своем роде это базовый этап программирования. В «Mach 3» есть возможность использования ручного режима ввода данных MDI (Manual Data Input) для ввода небольших управляющих программ и наладки станка перед работой. В этом случае УП покадрово вводится в строку написания кадров. Основным видом ручного программирования является написание УП вручную в текстовом редакторе «Блокнот». Это достаточно долгий и кропотливый процесс.

Для облегчения работы программиста в «Mach 3» имеется возможность работы со вспомогательными CAD-системами (computer-aided design – компьютерная поддержка проектирования) и САМ-системами (computer-aided manufacturing – компьютерная поддержка изготовления). В этом случае чертеж детали, разработанный в графическом редакторе CAD-системы (Компас-3D, AutoCad и др.) загружается в САМ-систему (Gemma-2D, ArtCam и др.). Программисту необходимо лишь заполнить основные параметры обработки: форму, диаметр инструмента, частоту вращения шпинделя, скорость и глубину резания, после чего УП будет создана автоматически. Далее сформированная управляющая программа загружается в «Mach 3» для выполнения обработки детали. Сложность этого метода заключается в подборе программ, способных работать с одинаковым расширением.

Визуальное программирование позволяет существенно упростить и ускорить написание УП. Задача программиста – поэтапно заполнять требуемые настройки: указать материал заготовки, геометрию детали и режимы резания. УП будет создана автоматически. Перед непосредственной загрузкой в память программы «Mach 3», для обработки деталей есть возможность просмотреть созданную УП и траекторию движения режущего инструмента, и при необходимости внести нужные коррективы.

Одним из самых интересных и эффективных методов программирования обработки является параметрическое программирование. Многие программисты, работающие на современном оборудовании, называют именно этот метод основным инструментом управления станков с ЧПУ, а применение CAD / CAM-систем – вспомогательными. Главное отличие – возможность быстро изменять геометрию типовых деталей. Для этого метода станочная система «Mach 3» имеет специальный язык для параметрического программирования (макропрограммирования) как и в СЧПУ «Fanuc» это язык «Macro В». Метод основан на присвоении каждой координате (информационному слову) своей переменной, значение которой можно изменять в последующих кадрах алгебраическими или тригонометрическими вычислениями.

На данный момент разработано программно-методическое обеспечение управлением фрезерно-гравировальным станком с ЧПУ мод. МС03Ф4 для оператора станка и программиста.

Материал поступил в редколлегию 02.05.2017

УДК 62-501/-502

К.В.Фролов, П.С.Пыцкий, И.А.Кривцов

Научный руководитель: доцент кафедры «Автоматизированные технологические системы» В.П Матлахов

[email protected]