Функциональность металлообрабатывающей техники с числовым программным управлением во многом определяется правильностью работы алгоритмов, управляющих машинами. В конечном итоге от этого зависит качество конечной продукции. В настоящее время в промышленности применяется ПО на основе как общедоступных, так и специальных операционных систем. Независимо от этого любые программы являются унифицированными и функционируют в проектной среде AutoCAD и схожих с ней – NanoCAD, ArtCam, Unigraphics и других.
Программы для станков с ЧПУ исполняют широкий спектр функций, среди которых следующие:
- обработка электронной конструкторской документации;
- подача заготовок;
- движение инструментов;
- контроль состояния оборудования.
В круг задач ПО входит так же обеспечение безопасности как оборудования, так и персонала, который его эксплуатирует. Именно программное обеспечение отключает станок при возникновении опасных ситуаций и не допускает причинения ущерба как машинам, так и людям.
Разновидности ПО
Следует понимать, что числовое программное управление не является каким-то одним большим алгоритмом. Оно представляет собой набор нескольких программ, предназначенных для решения своих узких задач, в число которых входят следующие:
- Создание электронной модели изделия (CAD).
- Формирование траектории инструментов и заготовок (CAM).
- Управление исполнительными механизмами.
- Визуализация.
Дополнительным направлением является обеспечение точности металлообработки. Эту задачу решают программы, получающие данные от датчиков положения заготовки и инструмента. Они корректируют траектории заготовок и инструментов, постоянно следя за отклонениями размеров от значений, указанных в чертежах.
Описание общего принципа работы ЧПУ
В основе принципа работы числового программного управления лежит обработка информации, содержащейся в конструкторской документации, и формирование команд, управляющих движением исполнительных механизмов станка. Данные обрабатываются процессором, который от обычного компьютерного микропроцессора отличается несколько усечённым математическим аппаратом.
После загрузки чертежей в память процессор рассчитывает виртуальную модель конечного изделия, и пошагово разрабатывает металлообрабатывающие операции для получения нужной геометрии. Затем специальная программа обсчитывает созданную модель для формирования траекторий резцов, фрез и других инструментов, заготовок. Здесь же рассчитываются промежутки времени для проведения каждой обрабатывающей операции.
На основании этих расчётов процессор формирует команды, поступающие на специальные элементы ЧПУ, называемые контроллерами. Их основная роль – это управление исполнительными механизмами. Также они следят за состоянием машины, выполняют другие сервисные функции.
Производители программного обеспечения
Сегодня разработку решений для числового программного управления осуществляет несколько компаний, которые локализуются, главным образом, в США и Японии. В их число входят такие производители как TwinCAT, Lemonie, ISEL и некоторые другие. Продукция этих разработчиков отличается универсальностью и может использоваться в станках любых марок. Данные компании производят программы для всех видов металлообработки, включая точение, фрезерование, раскрой листового металлопроката, штамповку. Таким образом, один производитель ЧПУ обеспечивает весь технологический цикл на предприятии – от заготовки до получения конечной продукции.
