Maszyny sterowane numerycznie można programować na dwa sposoby: w kodzie ISO lub w trybie dialogowym (programowanie dialogowe CNC). Programowanie ISO sprawdza się przede wszystkim w produkcji seryjnej, natomiast programowanie dialogowe – przy krótkich seriach i pojedynczych detalach. Metodę dialogową wyróżnia to, że wykonywane detale wymagają elastycznego i szybkiego programowania.
Najważniejsze informacje o programowaniu dialogowym
Programowanie dialogowe CNC po raz pierwszy pojawiło się w MIT w stanie Massachusetts w USA. Naukowcom udało się wówczas zautomatyzować dużą frezarkę, wykorzystując komputer do sterowania tą obrabiarką. Ciekawostką z tamtych czasów jest to, że komputer, za pomocą którego po raz pierwszy zautomatyzowano obrabiarkę, był znacznie większy od samej frezarki.
Na szczęście komputery z biegiem lat ewoluowały i są coraz mniejsze oraz łatwiejsze w obsłudze. Dzięki temu sterowanie CNC upowszechniło się w różnych typach obrabiarek, przynosząc ogromne korzyści przemysłowi metalowemu.
Czym jest CNC?
CNC, czyli komputerowe sterowanie numeryczne, to technologia stosowana w niektórych obrabiarkach, w której położenie i prędkość maszyny kontroluje komputer. Dzięki sterowaniu numerycznemu maszyna potrafi wykonywać ruchy i operacje, które ręcznie byłyby znacznie trudniejsze, droższe, a czasem wręcz niemożliwe do zrealizowania.
Maszyna CNC może na przykład przemieszczać narzędzie jednocześnie w trzech osiach, realizując określone ścieżki zapisane wcześniej w pamięci maszyny. Maszyną steruje komputer, dlatego jedną z największych zalet tego rozwiązania jest to, że operator nie musi być przy niej przez cały czas. Stąd korzyści z zastosowania maszyny CNC: niższe koszty produkcji, mniejszy nakład pracy oraz lepsze gospodarowanie odpadami.
Dlaczego jednak mówimy o sterowaniu numerycznym? Ponieważ aby komputer mógł wykonać całą serię zadań składających się na daną pracę, musi zostać zaprogramowany za pomocą kodów numerycznych. Jak już wspomnieliśmy, może to być kod ISO lub programowanie dialogowe. Komputer otrzymuje polecenia dotyczące tego, co ma zostać wykonane, i realizuje je według logicznego schematu lub sekwencji, które z kolei przekładają się na polecenia dla obrabiarki.
Jak działa programowanie dialogowe CNC?
Programowanie dialogowe CNC jest dziś znacznie łatwiejsze niż kilkadziesiąt lat temu, gdy cała procedura odbywała się ręcznie. Obecnie operator wybiera operację, którą maszyna ma wykonać, a sama maszyna pyta o wszystkie dane i parametry, które trzeba uzupełnić przed rozpoczęciem pracy. Dzięki temu programowanie staje się znacznie prostsze i szybsze.
Innym, jeszcze prostszym sposobem programowania jest wykorzystanie oprogramowania CAD/CAM. CAD pozwala tworzyć projekty na komputerze, które następnie oprogramowanie CAM przekłada na serię poleceń. Program (czyli polecenia dla komputera) może więc wprowadzić ręcznie operator, wykonując szereg obliczeń i operacji, albo może on powstać automatycznie dzięki oprogramowaniu CAD i CAM.
Maszyny posługują się określonym językiem, który umożliwia im pracę, czyli zestawem danych do przetworzenia, pozwalającym wykonać szereg zadań; do realizacji obróbki maszyny potrzebują specjalnych poleceń. Zestaw danych, informacji lub poleceń odpowiadających jednemu etapowi procesu obróbki nazywa się blokiem lub sekwencją. Polecenia te interpretuje sama maszyna za pomocą specjalistycznego oprogramowania, a aby mogły zostać przetworzone, muszą zawierać funkcje geometryczne, maszynowe i technologiczne obróbki.
Kody programowania CNC
W przemyśle metalowym znaczną część działalności regulują normy DIN. Programowanie dialogowe nie jest tu wyjątkiem. Główne kody stosowane w CNC pochodzą z norm 66024 i 66025.
Do tych kodów należy m.in. litera N, oznaczająca adres numeru sekwencji lub bloku. N to podstawowe polecenie, któremu towarzyszy kod liczbowy złożony z trzech lub czterech cyfr, przy czym maksymalna liczba programowalnych bloków wynosi 1000. Zakres numeracji obejmuje więc bloki od N000 do N999. W programowaniu dialogowym CNC stosuje się także litery X, Y i Z do określania adresów wymiarów w osiach X, Y i Z obrabiarki. Używa się również litery G, oznaczającej adres funkcji przygotowawczych. Określają one w procesie obróbki kształt toru, po którym ma się poruszać narzędzie, cykle automatyczne, sposób programowania, korekcję narzędzia itd. Literze G towarzyszy kod liczbowy złożony z dwóch cyfr i można zaprogramować do 100 funkcji: od G00 do G99.