Een inleiding tot het programmeren van CNC-machines

CNC-bewerking is een traditioneel productieproces waarbij snijgereedschappen en boren worden gebruikt om systematisch materiaal van een werkstuk te verwijderen om een ​​afgewerkt onderdeel te maken. De machine ontvangt gereedschapsbanen om het stuk te snijden, meestal in G-code. De code voor de machine kan ofwel handmatig worden geschreven, in een gesprek op de machine worden geschreven, of door een postprocessor worden uitgevoerd vanuit een computerondersteunde fabricagesoftware (CAM). Het proces is snel, veelzijdig, herhaalbaar en zeer betrouwbaar dankzij de automatisering die computer numerieke besturing (CNC) biedt.

Aangezien computersoftware de CNC-machine en het uiteindelijke resultaat van het onderdeel bestuurt, is een goede programmering van de CNC-machine essentieel. Slechte programmering kan leiden tot tolerantieproblemen, slechte oppervlakteafwerking, voortijdige gereedschapsbreuk en tal van andere problemen. Om elke keer consistente resultaten te garanderen, moeten operators en programmeurs eerst de basis begrijpen.

De basisprincipes van het programmeren van CNC-machines

Er zijn drie basismethoden voor het programmeren van CNC-machines:handmatige programmering, conversatie en CAM-systeemprogrammering. Bij handmatige programmering voert de operator de code handmatig in, wat tijdrovend en enigszins vervelend kan zijn. Het vereist ook een grondige kennis van de programmeertaal. Handmatig programmeren is echter een waardevolle basisvaardigheid om bij de hand te hebben, en het is een effectieve manier om snel wijzigingen aan te brengen in CAM-uitgangen en code te optimaliseren.

Conversationeel programmeren of programmeren op de werkvloer is een steeds populairdere methode waarbij grafische en menugestuurde functies worden gebruikt. Operators voeren opdrachten rechtstreeks in de CNC-machine in, net als bij handmatige programmering, waardoor potentiële problemen die kunnen optreden door slechte postprocessors in CAM worden voorkomen. De programmering van het CAM-systeem is vergelijkbaar met de conversatiemethode, maar is geavanceerder. Met een CAM-systeem biedt de software een geavanceerde GUI met gereedschapspadstrategieën om de operator te helpen het programma voor te bereiden en te genereren - waardoor handmatige programmering overbodig wordt - en het rechtstreeks naar de CNC-machine over te brengen.

Al deze programmeermethoden voor CNC-machines omvatten G-code en M-code. G-code is de programmeertaal die de CNC-machine instrueert wat deze moet doen, waardoor nauwkeurige en herhaalbare onderdelen mogelijk worden. M-code bestuurt alle diverse CNC-machinefuncties, zoals het starten en stoppen van de spindelrotatie. M-codes kunnen worden aangepast en verschillen per machine, dus operators en programmeurs moeten controleren of ze de juiste functies invoeren voordat ze beginnen met bewerken.

Hier zijn vier programmeertips voor CNC-machines die operators moeten kennen:

4 essentiële programmeertips voor CNC-machines

1. Neem de tijd om de basis opnieuw te bekijken

De beste CNC-programmeurs, operators en machinisten zorgen ervoor dat ze de basis onder de knie hebben voordat ze aan een project beginnen. Voor handmatige en conversatieprogrammering moeten operators hun wiskunde controleren om er zeker van te zijn dat ze de juiste specificaties in de CNC-machine programmeren.

Tijdens deze voorbereidende fase moeten programmeurs ook onthouden dat CNC-software niet onfeilbaar is. De meeste CNC-machineprogramma's plotten bijvoorbeeld krommen en cirkels als een reeks akkoorden in plaats van een echt gebogen oppervlak, wat van invloed kan zijn op gebogen lijnen in het hoofdpatroon. Een CNC-machineprogramma is zo nauwkeurig als de onderliggende wiskunde, en het kan nooit kwaad om je werk dubbel te controleren.

2. Pas de invoersnelheden van de CNC-machine aan

Bij elk grootschalig CNC-project besteden operators veel tijd aan het intoetsen van een programma om ervoor te zorgen dat het soepel, efficiënt en consistent verloopt. Zodra dit is bereikt en het programma is vergrendeld, kunnen operators het "instellen en vergeten". Het aanpassen van bepaalde aspecten van de programmering van CNC-machines kan de productie echter optimaliseren.

Elke regel code die de CNC-machine uitvoert, roept bijvoorbeeld een snelheid en een feed op. Als een operator een spil inschakelt zonder een begeleidend snelheidscommando te geven, keert de machine terug naar het laatste toerental. Hetzelfde principe geldt voor voersnelheden. Tijdens de vroege stadia van elk project moeten operators voorbereid zijn om hun invoertijden aan te passen op basis van hoe goed het eindproduct wordt en alle andere relevante gegevens.

3. Begrijp de soorten compensatie van CNC-machines

Compensatie is simpelweg het toestaan ​​en verantwoorden van onvoorspelbare variaties. Een operator kan de programmeercodes van zijn CNC-freesmachine perfect invoeren of berekenen welke waarden het perfecte onderdeel moeten opleveren, maar ze kunnen de nauwkeurigheid en precisie van hun programmering pas bevestigen als de bewerking is voltooid. Er zijn een aantal variabelen die moeilijk te verklaren zijn en die de resultaten kunnen beïnvloeden. Gereedschapsdruk kan bijvoorbeeld het eindproduct beïnvloeden, zelfs als alle andere initiële aanpassingen en berekeningen correct zijn.

Operators moeten op de hoogte zijn van de meest voorkomende soorten compensatie en er tijdens het programmeren rekening mee houden. Compensaties kunnen handmatig worden ingevoerd of worden geprogrammeerd met behulp van automatische voorinstelhulpmiddelen binnen de CNC-machine. Typen bewerkingscompensatie omvatten gereedschapslengtecompensatie, freesradiuscompensatie, gereedschapsslijtage en opspanoffsets. Met elke aanpassing en compensatie wordt de bewerking nauwkeuriger.

4. Grijp kansen om de programmering van CNC-machines te vereenvoudigen

G-codes zijn standaard voor bijna alle CNC-bewerkingsprogramma's; het kan echter tijdrovend zijn om bewerkingen één voor één te programmeren. Operators kunnen het programmeren van gatenbewerkingen drastisch verkorten door gebruik te maken van voorgeprogrammeerde cycli.

Voorgeprogrammeerde cycli vereisen slechts één blok per gat, ongeacht de bewerkingsstijl, en zodra de operator een voorgeprogrammeerde cyclus invoert, kan hij extra gaten bewerken door alleen de coördinaten van het gat opnieuw te programmeren. Codes zoals G83 besparen tijd, verminderen fouten en maken het programmeren van CNC-machines over de hele linie eenvoudiger.

Een deskundige productiepartner voor betere resultaten

Deze essentiële tips bieden een uitstekende basis voor het maken van schone en functionele CNC-gefreesde onderdelen, maar ze vertegenwoordigen slechts een fractie van wat geweldige productie inhoudt. Voor fabrikanten die net zijn begonnen met CNC-bewerking, kan het onderhandelen over programmeercodes voor CNC-freesmachines en het beheersen van de beste werkwijzen voor machineprogrammering overweldigend lijken.

Een deskundige productiepartner als Fast Radius kan de last verlichten. Ons team van doorgewinterde ontwerpers, ingenieurs, fabrikanten en technologen heeft tientallen jaren ervaring in het ontwerpen, prototyping en productie van superieure CNC-gefreesde onderdelen. Met ons eigen wagenpark aan in-house machines zijn wij deskundige CNC-machineprogrammeurs. Ons team is bereid om on-demand CNC-gefreesde onderdelen te produceren in een fractie van de tijd en tegen een fractie van de kosten van andere leveranciers. Neem vandaag nog contact met ons op — laten we nieuwe dingen mogelijk maken.

Bekijk de gerelateerde artikelen in het Fast Radius-leercentrum voor meer informatie over alles wat met CNC-bewerking te maken heeft, inclusief materiaalkeuzegidsen en kostenbesparende tips.