Det finns två sätt att programmera maskiner med numerisk styrning. Det ena är enligt ISO-metoden och det andra är med CNC-dialogprogrammering. Medan ISO-programmeringen är inriktad på serieproduktion fokuserar dialogprogrammeringen på produktion av små serier eller enstaka delar. Dialogmetoden utmärker sig genom att de delar som ska tillverkas kräver flexibilitet och snabbhet vid programmeringen.
Grunderna i CNC-dialogprogrammering
CNC-dialogprogrammeringen dök första gången upp vid MIT i Massachusetts, USA. På den tiden lyckades forskarna automatisera en fräsmaskin av stora dimensioner med hjälp av en dator som styrde verktygsmaskinen. Ett kuriosa från den tiden är att datorn med vilken den första automatiseringen av en verktygsmaskin genomfördes var mycket större än själva fräsmaskinen.
Lyckligtvis har datorerna utvecklats genom åren och blivit allt mindre och lättare att hantera. Tack vare detta har CNC kunnat spridas till olika verktygsmaskiner, vilket ger stora fördelar för metallbearbetningsindustrin.
Vad är CNC?
CNC, eller datorstyrd numerisk styrning, avser en teknik som vissa verktygsmaskiner har och som gör det möjligt för en dator att styra verktygsmaskinens position och hastighet. Tack vare den numeriska styrningen kan maskinen utföra rörelser och arbeten som för hand skulle vara mycket svårare, dyrare och ibland omöjliga att genomföra.
En CNC-maskin kan till exempel förflytta verktygets tre axlar samtidigt för att utföra specifika mönster som är förprogrammerade i maskinen. Datorn styr maskinen, och därför är en av de stora fördelarna med systemet att operatören inte behövs hela tiden. Att använda en CNC-maskin innebär därmed lägre produktionskostnader, färre arbetstimmar och även bättre hantering av spill.
Men varför kallas det numerisk styrning? För att datorn ska kunna utföra alla dessa uppgifter för ett specifikt arbete måste den programmeras med numeriska koder. Som vi redan har nämnt kan detta vara ISO eller dialogprogrammering. Datorn tar emot instruktionerna om vad som ska utföras och följer ett mönster eller en logisk sekvens, som i sin tur översätts till instruktioner för verktygsmaskinen.
Hur fungerar CNC-dialogprogrammering?
CNC-dialogprogrammeringen är betydligt lättare att använda i dag än för några decennier sedan, när proceduren var manuell. I dag väljer operatören den operation som maskinen ska utföra, och det är maskinen själv som frågar efter alla uppgifter och fält som måste fyllas i innan arbetet börjar. På så sätt blir programmeringen mycket enklare och snabbare.
Ett annat sätt att göra denna programmering ännu enklare är med CAD/CAM-programvara. CAD gör det möjligt att utforma konstruktioner i datorn, och därefter översätts konstruktionen till en serie kommandon med hjälp av CAM-programvaran. Dialogspråket (eller kommandona till datorn) kan alltså matas in direkt av operatören manuellt, genom en serie beräkningar och operationer, eller genereras automatiskt med program som CAD och CAM.
Maskiner använder ett specifikt språk för att fungera. Det vill säga en serie data som ska bearbetas för att utföra en rad uppgifter; för att utföra bearbetningsarbeten behöver maskinerna särskilda kommandon. Samlingen av data, information eller kommandon som hör till samma fas i bearbetningen kallas block eller sekvens. Dessa instruktioner tolkas av maskinen via den specialiserade programvaran, och för att de ska kunna bearbetas måste instruktionerna innehålla geometriska, maskinrelaterade och tekniska funktioner för bearbetningen.
Koderna i CNC-språket
Inom metallbearbetningen styr DIN-normerna en stor del av verksamheten i denna industri. I dialogprogrammeringen är det inte annorlunda. De viktigaste koderna som används i CNC kommer från normerna 66024 och 66025.
Bland dessa koder finns bokstaven N, som avser den adress som motsvarar ett sekvens- eller blocknummer. N är det huvudsakliga kommandot och följs av en numerisk kod med tre till fyra siffror, där 1000 är det högsta antalet block som kan programmeras. Detta talintervall täcker alltså från N000 till N999. I CNC-dialogprogrammeringen används även bokstäverna X, Y och Z för att ange de mått som hör till verktygsmaskinens X-, Y- och Z-axlar. Dessutom används bokstaven G, som avser adressen för förberedelsefunktioner. De anger, inom bearbetningen, hur verktygets bana ska se ut, automatiska cykler, programmering, verktygskorrigering med mera. Bokstaven G följs av en numerisk kod med två siffror, och man kan programmera upp till 100 funktioner: från G00 till G99.