Как подобрать постпроцессор для станка

Как написать постпроцессор к станку с ЧПУ?

Современные постпроцессоры для станков с числовым программным управлением позволяют решить несколько важных задач одновременно — эксплуатировать их наиболее эффективно и полностью автоматизировать процесс. Далее попробуем ответить на основные вопросы, возникающие у новичка при изучении этой темы, а также разберемся в процессе разработки и настройки программных модулей.

Что такое постпроцессоры для станков с ЧПУ?

Постпроцессор — это скрипт, который позволяет транслировать информацию в другом формате. Он преобразовывает данные о перемещении инструмента, форме его деталей и технологии обработки в более понятный код для определенной модели оборудования, функционирующего на основе ЧПУ. Технологические команды зашифрованы на языке программирования, что позволяет осуществлять перемещения на конкретном станке. Но постпроцессор — это не простой универсальный конвертор, а индивидуальная программа для каждого станка. Экономить на этапе его разработки не стоит, так как это может обернуться изготовлением бракованных изделий и в конечном итоге привести к поломке всего устройства.

Зачем нужен этот модуль?

Преобразованный файл, содержащий информацию о траектории движения и угле поворота инструмента и технологические команды, называют CLDATA-файлом. Далее в работу вступает постпроцессор, задача которого – транслировать в программу обработки конкретного станка. Такие современные технологии существенно облегчают работу программистов — им необходимо лишь выбрать модуль, соответствующий устройству, а тот возьмет на себя всю дальнейшую работу.

Читайте также:  Ученик станочника деревообрабатывающих станков

Постпроцессор при создании управляющей программы для станка учитывает кинематику. Обработка деталей предполагает перемещение по координатам, которые обеспечиваются технологическими командами с помощью языка программирования. При производстве подобных скриптов используют CAM-систему.

Основная функция постпроцессора — перекодирование информации из CLDATA-формата в управляющую программу станка. Подобный модуль — это промежуточное звено между CAM-cистемой и устройством.

Разновидности постпроцессоров

Выделяют две разновидности постпроцессоров. Перечислим их:

  • Внешние модули — подобный скрипт воспринимает промежуточный входящий файл, который содержит информацию об инструменте. Его создание обеспечивается CAM-cистемой. При этом файл может контактировать исключительно с ней. Такие автономные модули по другому называют «обобщенный постпроцессор».
  • Встроенные модули — они запускаются непосредственно через CAM-cистему. Через нее же осуществляется обработка информации управляющей траектории. Благодаря такой функциональности постпроцессор имеет название «родной». Эта разновидность программного модуля работает без промежуточного файла. Заводы, которые применяют в своей работе подобную технику, остро нуждаются в специалистах, способных написать постпроцессор для новых устройств.

Теперь о достоинствах и недостатках каждого постпроцессора. Несомненное преимущество внешнего в том, что он требует настройки всего один раз. Еще один плюс — это то, что в таком случае используется один модуль для всех систем. Благодаря вышеперечисленным характеристикам внешний постпроцессор отличается доступной стоимостью. Но есть и существенный минус — это сложности в перенастройке. Часто внешний постпроцессор достается заказчику в закрытом виде, что делает невозможным редактирование его настроек. Но даже открытый вариант не отличают широкие возможности для изменения функционала.

Если говорить о достоинствах встроенного постпроцессора, то можно выделить основное — этому модулю доступны многие важные параметры и переменные, чего не скажешь о первом варианте. Технологу просто необходимо ввести данные об инструменте или о процессе. При необходимости подобный модуль может использовать корпоративную базу данных и систему PDM, успешно применяя их в процессе технологической обработки. При этом постпроцессор способен одновременно сгенерировать несколько сложных программ и операций.

Как написать постпроцессор для станка с ЧПУ?

Для правильного преобразования информации о геометрических перемещениях, форме деталей и способе обработки в понятный программный код постпроцессор для станка с ЧПУ требует грамотного написания. Экономить на этом не стоит во избежание негативных последствий. Процесс написания постпроцессора состоит из нескольких этапов:

  • формирования технического задания;
  • написания текста для будущего программного модуля;
  • калибровки или отладки;
  • тестовых испытаний на станке;
  • составления инструкции по применению ПО;
  • технической поддержки и дальнейшего сопровождения в процессе эксплуатации.

Формирование ТЗ

На этом этапе для программиста формируется подробный план действий для дальнейшей настройки постпроцессора. Техническое задание в обязательном порядке должно содержать следующие пункты:

  • сроки выполнения работ;
  • способы оплаты и сроки окончательных расчетов;
  • штрафы за некачественно или несвоевременно оказанные услуги;
  • детальное описание технических характеристик станка с СПУ с обязательным приложением всей документации;
  • описание характера выполняемых работ и ожиданий в области производства конкретных деталей;
  • порядок проведения тестовых работ.

Обратите внимание! Для написания постпроцессора для станка с ЧПУ рекомендуем обратиться к профессиональным специализирующимся компаниям. Только опытные программисты-технологи смогут создать оптимальный модуль, подходящий под конкретное устройство. Это позволит своевременно запустить оборудование и снизить риски производства бракованных изделий и поломок.

Написание текста будущего постпроцессора

Специалисты могут в дистанционном режиме написать текст и разработать постпроцессор на имеющееся оборудование. Главное — правильно составить техническое задание. В текст программы будет выводиться вся необходимая информация с учетом особенностей работы ЧПУ и кинематики устройства:

  • дата создания управляющего ПО;
  • разработчик программы;
  • наименование оборудования;
  • время обработки детали и проведения каждой отдельной операции;
  • наименование проведенной операции;
  • параметры и длина пути каждого инструмента;
  • технические данные о подаче.

Процесс написания постпроцессора заключается в создании в модуле паспорта станка, файла макрокоманд, макета кадра и файла алгоритмов.

Калибровка

Каждый постпроцессор настраивается для определенного станка с ЧПУ. В этом процессе важно учесть особенности кинематики оборудования: количество осей, геометрическое расположение рабочей зоны, функции контроля координат, способности устройства по выполнению измерений, наличие опции 3D-коррекции.

Постпроцессор — это уникальный программный продукт для каждого устройства. Но для достижения безотказной и отлаженной работы управляющей программы требуется его калибровка. Такая диагностика позволяет своевременно выявить ошибки в настройке управляющей программы и предотвратить последующую некорректную работу. Калибровка производится до того момента, пока все дефекты не будут устранены.

Проверка управляющей программы гарантирует контроль столкновений узлов станка с элементами оснастки, а также предельных значений перемещений по осям.

Испытание на станке

После того как калибровка постпроцессора завершена, можно приступить к следующему этапу настройки. Это испытания на станке с ЧПУ. Подтверждением корректной настройки постпроцессора станет получение качественного тестового образца детали, который соответствует всем заданным параметрам. Если при пробных испытаниях были выявлены неточности в полученных образцах, специалистам придется вернуться к предыдущему этапу настройки.

Работу постпроцессора оценить очень просто — если полученное программное обеспечение не требует ручного вмешательства, правки и доводки, значит все функционирует правильно. Это главный принцип, на который стоит обратить внимание, так как в противном случае можно получить на выходе некачественные изделия. Самый худший исход — поломка самого станка с ЧПУ.

По окончании отладки постпроцессора сторонами подписывается акт выполненных работ о принятии, после чего он передается заказчику для дальнейшей эксплуатации.

Формирование подробной инструкции к применению

Специалисты, которые занимаются настройкой постпроцессоров для станков с ЧПУ, имеют многолетний опыт и разбираются во всех тонкостях процесса. В результате заказчик получает настроенный постпроцессор, который отвечает всем требованиям технического задания. Но для дальнейшей корректной работы каждому пользователю должна быть предоставлена инструкция с подробным поэтапным описанием каждого шага. Следование рекомендациям позволит избежать неполадок в управляющей программе и выхода оборудования из строя.

Поддержка и сопровождение в процессе обслуживания

На любой настроенный постпроцессор распространяется гарантия. В течение этого срока специалисты компании, которая ранее оказывала услуги, обеспечивают техническую поддержку и сопровождают процесс обслуживания. Это существенно снижает риски поломки станка и сбоя в работе управляющей программы. Таким образом, обращение в специализированную компанию для написания постпроцессора — это оптимальный вариант, который позволит сэкономить время на запуске оборудования. Помимо этого заказчик по первому требованию в течение гарантийного срока сможет получать консультации как дистанционно, так и на производстве.

На что обратить внимание при разработке постпроцессоров для станков с ЧПУ: советы специалистов

Конечно, обращение к специалистам при написании постпроцессора — лучший выход. Но существует вариант устранения проблемы собственными силами. Приведем рекомендации специалистов для тех, кто решился на самостоятельное написание:

  • Используйте универсальные программы, которые после должной настройки корректно транслируют необходимый поток данных.
  • При использовании библиотеки скриптов осуществляйте ручное вмешательство программиста или обученного наладчика.
  • На больших предприятиях имеет смысл обучать сотрудников, которые смогут в дальнейшем адаптировать проектирующую часть к требованиям компании.

Таким образом, постпроцессор к станку с ЧПУ — это реальная возможность автоматизировать процесс, а также интегрировать его с другими системами предприятия. При этом правильное написание управляющей программы позволит наиболее быстро обеспечить ввод оборудования для производства продукции.

Источник

Постпроцессоры станков с ЧПУ

Продолжаем публикацию выдержек из книги Ловыгина А.А., Васильева А.В. и Кривцова С.Ю.: сегодня информация о постпроцессорах для станков с ЧПУ и способах передачи управляющей программы на станок.

Постпроцессор — программа, которая преобразует файл траектории движения инструмента и технологических команд (промежуточный файл), сформированный CAD/CAM системой, в файл УП в соответствии с требованиями конкретного комплекса “станок — СЧПУ”. В ряде отечественных систем постпроцессоры называются паспортами.

Для того чтобы абстрагироваться от большого разнообразия станков, систем ЧПУ и языков программирования обработки, САМ система генерирует промежуточный файл, содержащий информацию о траектории, угле поворота инструмента (в случае многокоординатной обработки) и обобщенные команды управления станком Обычно этот промежуточный файл называется CL-файлом (Cutter Location) или CLDATA-файлом.

Далее в работу вступает постпроцессор. Он преобразует этот промежуточный файл в программу обработки в строгом соответствии с форматом программирования конкретного станка с ЧПУ.

Такая технология позволяет программисту во время проектирования обработки в CAD/CAM системе не задумываться о том, на какой конкретно станок попадет УП и каков будет ее формат. Ему необходимо лишь выбрать постпроцессор, соответствующий определенному станку с ЧПУ. и тот возьмет на себя всю работу по созданию программы обработки определенного формата.

Откуда же взялась идея постпроцессирования, и почему до сих пор в этой области существуют проблемы? По идее, разработчики станков и систем ЧПУ должны соблюдать стандарты Ассоциации электронной промышленности (EIA) и Международной организации стандартизации (ISO). То есть одинаковые G коды на разных станках с ЧПУ должны выполнять одну и ту же функцию. В принципе эти стандарты соблюдаются, но только для основных команд станка, например, для включения СОЖ, линейной и круговой интерполяции.

Если же дело доходит до других команд, постоянных циклов и специальных функций, то приверженность определенному стандарту практически отсутствует. Это приводит к невозможности правильного исполнения одной и той же УП на разных станках с ЧПУ. К этой проблеме прибавляется другая — постоянная “гонка” производителей оборудования с ЧПУ. В условиях жесткой конкуренции станкостроительные компании создают все более сложные станки, а разработчики систем ЧПУ придумывают новые циклы и функции. В результате, серьезные отличия в формате УП могут быть замечены даже у станков одной фирмы, но разных моделей.

Когда появились первые САМ системы, то для работы с конкретным станком с ЧПУ разрабатывался индивидуальный постпроцессор, который представлял собой исполняемый файл. Индивидуальный постпроцессор мог быть создан только опытным программистом (именно программистом, а не технологом-программистом), путем длительного общения со станочником для выяснения всех нюансов работы с определенным станком. После этого проходили испытания и доводка индивидуального постпроцессора “до ума”. В результате постпроцессор выполнял свои функции, но процесс его создания был очень долгим, мучительным и дорогим. Изменения в таком постпроцессоре мог сделать только сам автор-разработчик.

В 70-х — 80-х годах прошлого века наблюдался значительный подъем автоматизированного машиностроения Как грибы после дождя стали появляться новые станки с различными системами ЧПУ. Возник огромный спрос на технологическое программное обеспечение и CAD/CAM системы.

Программисты просто не успевали разрабатывать новые индивидуальные постпроцессоры, что подтолкнуло их к автоматизации собственного труда. Появилась идея создания обобщенных постпроцессоров для разных станков с одинаковой системой ЧПУ. В этом был смысл — при работе с системой ЧПУ одной фирмы даже на разных станках отличия в УП будут минимальными, значит и изменения, которые нужно внести в исполняемый файл то же будут незначительными.

Классический постпроцессор, находящийся на службе современной CAD/CAM системы состоит из нескольких файлов. Во-первых, это исполняемый файл — программа. Исполняемый файл занимается преобразованием данных промежуточного CL-файла в кадры УП. Преобразование осуществляется по некоторым правилам, отличным для разных станков и систем ЧПУ Эти правила или алгоритмы преобразования находятся во втором файле — текстовом.

Текстовый файл написан на специальном макроязыке, который может быть изменен в случае необходимости самим технологом- программистом в любом текстовом редакторе. Вносить какие-либо изменения в исполняемый файл не требуется. Как правило, с CAD/CAM системой поставляется набор таких текстовых файлов, которые описывают правила для преобразования промежуточных файлов в программу обработки для нескольких десятков различных станков и систем ЧПУ. В данном случае постпроцессором можно смело называть именно текстовый файл. Исполняемый же файл является модулем САМ системы и работает незаметно для пользователя. В некоторых САМ системах присутствует и третий файл необходимый для постпроцессирования. Этот файл так же является текстовым. Он предназначен для ввода дополнительных условий и передачи специальной информации в управляющую программу.

К сожалению, разработчики CAD/CAM систем не придерживаются единого стандарта для формирования промежуточных CL-файлов. В результате, текстовый файл с описанием алгоритмов преобразования (постпроцессор) одной САМ системы будет абсолютно бесполезен для использования внутри другой САМ системы. Для разработки даже такого текстового пост¬процессора “с нуля” необходимы глубокие знания самой системы и принципов преобразования исходных данных. Поэтому пользователю предоставляют набор базовых постпроцессоров с редактируемыми переменными. Работая с этими переменными, пользователь может самостоятельно настроить пост¬процессор для имеющегося станка.

Сегодня наиболее эффективным и простым решением проблем постпроцессирования на предприятии является использование универсального постпроцессора. Универсальные постпроцессоры, позволяют работать со многими известными CAD/CAM системами и одновременно не зависеть от них. Дело в том, что в отличие от классических постпроцессоров, которые работают с промежуточным файлом только “родной” системы, универсальные постпроцессоры способны “перерабатывать” CL-файлы разных САМ систем. Прибавьте сюда продвинутый интуитивно-понятный графический интерфейс, позволяющий строить наглядную кинематическую схему станка и задавать типовые параметры системы ЧПУ, и вы получите мощное и универсальное средство для решения проблем совместимости любого оборудования с любой CAD/CAM системой.

Как оценить результаты работы постпроцессора? Очень просто. Если полученная программа не требует ручной правки и доводки, значит, пост¬процессор работает правильно. Это главный принцип. Хороший постпроцессор способен сформировать УП с учетом максимальных возможностей станка с ЧПУ и CAD/CAM системы и должен грамотно работать с постоянными циклами. К примеру, если система ЧПУ станка поддерживает винтовую интерполяцию, то желательно, чтобы постпроцессор не заменял ее множеством линейных перемещений. Естественно, что программа обработки не должна содержать лишних кодов и координат.

Как передать программу на станок с ЧПУ

Итак, программа обработки готова. После постпроцессирования CAD/CAM система открывает файл УП в специальном редакторе или в стандартном “Блокноте” операционной системы Windows. Многие системы поставляются со специальными редакторами УП, которые являются простым и удобным инструментом для правки и передачи программ на станок.

В большинстве случаев связь осуществляется в соответствии со стандартом RS-232. При этом COM-порт персонального компьютера соединяется кабелем со специальным разъемом на корпусе станка или панели УЧПУ. Для передачи данных необходимо, чтобы УЧПУ станка и коммуникационная программа были синхронизированы. Это достигается соответствующей настройкой параметров СЧПУ и коммуникационной программы. Например, если значение для стоповых битов (stop bits) системы ЧПУ станка равно двум, то такое же значение должно находится и в соответствующем параметре коммуникационной программы.

После настройки основных параметров УП можно передать на станок. Вам придется переключить систему ЧПУ станка в режим приема/передачи данных, нажать на панели УЧПУ клавишу “Прием данных”, а в коммуникационной программе выбрать пункт меню “Передать”. Для передачи данных со станка на ПК нужно действовать наоборот. Сначала переключаем СЧПУ станка в режим приема/передачи данных, затем в коммуникационной программе выбираем пункт меню “Принять” и нажимает клавишу на панели УЧПУ станка “Передать данные”. Внимательно читайте документацию к станку — в ней вы обязательно найдете информацию о настраиваемых параметрах для приема и передачи данных, а так же последовательность действий при работе с внешними устройствами хранения информации.

Для передачи УП, размер которых превышает размер свободной памяти СЧПУ, используется режим DNC. В этом режиме программа обработки не записывается в память системы ЧПУ, а выполняется прямо с компьютера. Система ЧПУ имеет (или создает в памяти) специальный программный буфер, в который приходит часть программы. Как только этот буфер заполняется, система посылает сигнал на компьютер, чтобы тот прекратил передавать данные. В это время СЧПУ станка выполняет кадры УП, находящиеся в буфере. Когда буфер освобождается, система ЧПУ посылает новый сигнал на ПК, который разрешает дальнейшую передачу данных. Этот процесс продолжается до полного выполнения УП. Для работы в режиме DNC необходимо, чтобы СЧПУ станка было соответствующим образом подготовлено производителем, а на персональном компьютере находилась коммуникационная программа с поддержкой этого режима.

Наиболее продвинутые системы позволяют передавать данные по локальной сети, а не по RS-232. В этом случае пользователь прямо с ПК может “видеть” содержимое памяти станка. А прием и передача данных осуществляется привычным для Windows способом — перетаскиванием файлов из одной папки в другую, что очень удобно.

Рассмотренный способ передачи данных не является единственным. Многие отечественные предприятия до сих пор используют перфораторы в качестве основного прибора для загрузки программ обработки. Некоторые станки с ЧПУ снабжены встроенным дисководом или умеют читать информацию с флэш-карт.

Источник

Оцените статью