Mach3 — программа для управления ЧПУ станками. Токарные станки с ЧПУ: устройство, виды и создание своими руками (видео) Запуск станка чпу основы что надо знать

Mach3 — программа для управления ЧПУ станком, которая позволяет автоматизировать процессы обработки заготовок. Использование ЧПУ станков актуально для крупных предприятий и небольших мастерских. Разница заключается только в характеристиках и размерах станков, которые применяются в тех или иных ситуациях. Рассмотрим вопрос применения Mach3 на начальных этапах ее освоения.

• Современный фрезерный станок, оснащенный модулем ЧПУ, позволяет ему взаимодействовать с обычным персональным компьютером или ноутбуком;
• Установив на свой ПК драйвер Mach3, вы можете разрабатывать управляющие программы;
• После разработки программа загружается в память модуля с числовым программным управлением;
• Задача компьютера — настроить все необходимые параметры для работы ЧПУ;
• Помимо автоматизации процессов, через ПК можно вручную управлять перемещениями режущих инструментов станка, контролировать их передвижения относительно заготовки или рабочего стола;
• Работа Mach3 основана на следующей схеме: компьютер — мастер — фрезерное оборудование. Чтобы осуществлять подобное управление, вам потребуется соответствующая программа;
• Mach3 — это отличный пример современного программного обеспечения, за счет которого происходит управление, настройка станков;
• Mach3 рассчитана на работу со всеми операционными системами производства Майкрософт;
• Программа работает как обычное приложение «оконного» типа;
• Мак3 отличается широкими функциональными возможностями, интуитивно понятным интерфейсом;
• При этом новички, для которых настройка ЧПУ является чем-то совершенно новым, должны внимательно изучить руководство по эксплуатации. На адаптацию к работе с ЧПУ через специальную программу уходит минимум времени. Это обусловлено грамотно разработанным интерфейсом и понятным принципом управления.

Подготовка к работе с Mach3

Фото Mach3 — программы для управления ЧПУ станком

Числовое программное управление, то есть ЧПУ, является передовой разработкой в сфере построения станков. Программа упрощает управление, автоматизирует все процессы. Грамотная настройка ЧПУ с помощью программы через ПК позволяет минимизировать человеческий фактор, свести к нулю вероятность ошибок.

При этом важно понимать, что если настройка будет выполнена неправильно, вы можете сломать фрезы, неправильно обработать заготовку, вывести из строя модуль ЧПУ и остальные компоненты оборудования.

Чтобы избежать подобных ошибок и неприятных инцидентов, следует начать с грамотной подготовки к работе станков с ЧПУ.

1. Выполните полное подключение станков. Вы должны убедиться, что станок подготовлен к работе, получает качественное питание от электросети. Для множества станков доступны специальные программы, позволяющие через ПК проверить состояние оборудование, исправность его отдельных узлов.
2. Установите Mach3 на свой персональный компьютер или ноутбук. При этом убедитесь, что ваш ПК отвечает минимальным требованиям по системным характеристикам. Mach3 не является «тяжелой» программой, потому почти любой компьютер ее легко «потянет».
3. Программа может потребовать русификации в некоторых случаях. Лицензионная версия выполнена на английском языке, но в сети широко доступны специальные русификаторы. Пиратские программы типа Mach3 использовать не рекомендуется, поскольку в подобном ПО могут быть серьезные ошибки, способные вывести из строя ваш станок даже при условии, что настройка была выполнена правильно. Лицензия стоит около 12 тысяч рублей.
4. Постарайтесь оптимизировать работу операционной системы, отключив всевозможные всплывающие окна, неиспользуемые программы. Вам ничего не должно мешать в процессе работы со станком.
5. Не запускайте параллельно с работой Mach3 сторонние программы. Особенно это касается компьютерных игр, просмотра фильмов и другого контента, который требует внушительных ресурсов от ПК. В противном случае настройка может оказаться некорректной, от чего пострадает качество обработки и сам станок.
6. Если параллельно вы хотите составлять управляющие программы для станка с ЧПУ, либо использовать компьютер не только для работы с Мак3, тогда разделите жесткий диск на подразделы. Для ПО под станок с ЧПУ установите отдельную операционную систему. Логический подраздел жесткого диска должен полностью быть выделен под управление станком. Это позволит не занимать весь ПК вопросами управления ЧПУ. Данную операционную систему используйте конкретно под настройки оборудования, не загружайте туда посторонний софт, минимизируйте набор программ.

Работа с программой

Когда этапы подготовки позади, вам потребуется приступать к непосредственной настройке программы Мак3.

1. Внимательно изучите все кнопки, которые доступны в меню Mack3. Многие пугаются их огромного количества. Но наличие русифицированной версии позволит быстро во всем разобраться.
2. В зависимости от типа станка, вам необходимо открыть соответствующие вкладки. Для фрезерного оборудования потребуются вкладки параметров электродвигателей, скорости деталей, параметры портов, шпинделя и пр.
3. Купив лицензионную версию программного обеспечения, вы найдете все описания параметров настройки в руководстве для пользователей. Либо ее можно отыскать на просторах всемирной паутины.
4. Если вы условно правильно выполнили настройки работы станка через программу Мак3, при командах, подаваемых с клавиатуры, электромоторы оборудования начнут вращаться, перемещаться. Важно, чтобы портал перемещался без рывков, аккуратно и свободно. Это говорит о том, что настройка произведена верно.
5. Выполните прогон. Так называют пробное ручное перемещение инструментов. Соответствующая кнопка для прогона есть в программе Мак3.
6. Прогон определяется соответствующей иконкой, позволяющей включать и выключать данный пробный режим.
7. Обратите внимание на джог-шарик. При прогоне он должен подсвечиваться. Он служит для управления инструментами станка с помощью мышки. Чем ближе будет курсор от джога при щелчках, тем выше окажется скорость вращения электромоторов. Помимо мышки, для активации инструмента можно применить клавиши на клавиатуре.
8. Управление движениями инструментов бывает пошаговым и непрерывным. В случае с непрерывным, инструмент станка перемещается постоянно, пока вы зажимаете соответствующую клавишу или кнопку мышки. Пошаговый режим предполагает, что после нажатия кнопки портал переместится на строго заданное расстояние. Величину шага вы можете задавать самостоятельно.

Mach3 предлагается покупателям с подробной инструкцией по эксплуатации. Опираясь на официальное руководство, вы сможете адаптировать программу под тот или иной станок. Действуйте строго согласно заводским инструкциям. Только они дают возможность выполнить грамотную установку параметров работы оборудования с ЧПУ. Если настройка окажется верной, составленная программа управления позволит автоматизировать станок, адаптировать его под выполнение тех или иных операций с заготовками.

Вот мы плавно и добрались до третьей, заключительной руководства по созданию ЧПУ станка. Она будет насыщена полезной информацией о настройке электроники, программы управления станком, и калибровке станка.
Запаситесь терпением – букв будет много!

Программное обеспечение

Существует несколько программ для управления ЧПУ станком с возможностью загрузки управляющего кода, например, Kcam, Desk CNC, Mach, Turbo CNC (под DOS), и даже операционная система оптимизированная для работы с ЧПУ станком – Linux CNC.

Мой выбор пал на Mach и в статье я буду рассматривать только эту программу. Поясню свой выбор и опишу несколько достоинств этой программы.

Mach присутствует на рынке несколько лет и зарекомендовал себя, как очень достойное решение для управления ЧПУ станком.
- Большинство используют именно Mach 2/3 для управления своим домашним станком.
- По причине популярности, в сети Интернет довольно много информации о этой программе, возможных проблемах и рекомендации, как их исправить.
- Подробный мануал на русском языке
- Возможность установки на слабый. У меня Mach 3 установлен на Celeron 733 с 256Мб оперативки и при этом всё замечательно работает.
- И главное – полная совместимость с Windows XP, в отличие от, например Turbo CNC, которая заточена под DOS, хотя TurboCNC ещё менее требовательна к железу.

Думаю, этого более чем достаточно для того, чтобы остановили свой выбор на Mach_e, но никто не запрещает попробовать и другой софт. Возможно он вам больше подойдет. Следует упомянуть ещё факт наличия драйвера совместимости с Windows 7. Пробовал я эту штуковину, но получилось не совсем хорошо. Возможно по причине усталости системы – ей уже два года и заросла всяким ненужным мусором, а Mach рекомендуют устанавливать на свежую систему и использовать этот компьютер только для работы со станком. В общем вроде бы всё работает, но моторчики регулярно пропускают шаги, в то время как на компьютере с ХР та же версия Мача ведёт себя замечательно.

Velocity – задаётся максимальная скорость передвижения портала. У меня для надежности стоит 1000, но при работе я уменьшаю или увеличиваю её прямо на ходу в главном окне Мача. А вообще, сюда рекомендуют вписывать число на 20-40% меньше от максимально возможной, которую способен выдать ваш двигатель без пропуска шагов.

Пункт Acceleration – ускорение. Значение, вписываемое в эту строку, как и скорость зависит от вашего двигателя и блока питания. Слишком маленькое ускорение значительно увеличит время обработки фигуры сложной формы и рельефа, слишком высокое увеличивает степень риска пропуска шагов при старте т.к. двигатель будет рвать с места. В общем этот параметр выставляется экспериментальным путем. Из своего опыта 200-250 оптимальное значение.

Step pulse и Dir pulse . От 1 до 5, но может быть и больше. В случае, если ваш контроллер не совсем хорошо собран и тогда стабильная работа возможна при большем временном интервале.

Забыл сказать, что скорее всего каждый раз при запуске Мача у вас будет мигать кнопка Reset. Жмакните по ней, иначе она ничего не позволит сделать.

Уфф. Ну теперь давайте попробуем загрузить управляющую программу, пример которой можете скачать в конце статьи. Нажимаем кнопку Load G-Code либо идем в меню File/Load G-Code кому как удобнее и появляется окно открытия управляющей программы.

Загружаем УП и видим, что в левом окне появился код, а в правом очертания фигуры, которую будем вырезать.

Изменение скорости осуществляется кнопками «+» «-» в колонке Feed Rate , и изначально равно 100% от скорости, выставленной в Motor Tuning. Здесь же можно подстроить скорость передвижения портала под определёные условия обработки. Скорость регулируется в очень большом диапазоне от 10 до 300%.

Вот в принципе и всё о настройке Mach3, надеюсь, что ничего не забыл. Немного позже, когда будем калибровать и запускать станок я расскажу ещё о некоторых нужных настройках. А сейчас возьмите чай, кофе, сигарету (кому что по душе) и устройте себе минутку отдыха, чтобы с новыми силами и свежей головой приступить к настройке электроники станка.

Допустим вы сейчас выровняете ось Z, а когда сделаете крепление и установите шпиндель, удивитесь как криво он там будет располагаться. Первое, что нужно сделать – закрепить в патроне сверло или фрезу. Теперь переводим портал в любое место нашего рабочего (координатного) стола и смотрим угольником есть ли у нас 90 градусов между столом и фрезой. В зависимости от конструкции крепления шпинделя и самой оси Z, корректируете положение фрезы, и добившись желаемого результата фиксируете шпиндель в таком положении.

Ну и ещё одна подстройка – проверка того может ли ваш станок нарисовать прямой угол, когда вы ему это прикажете сделать. Иначе у вас может получиться вот что.

Всё это только малая часть из того количества фрез, которые можно применять в ЧПУ для выполнения различных задач. Начинающих не могу не предупредить о немалой стоимости хороших фрез. К примеру вышеописанные фрезы 8 мм из быстрорежущей стали стоят примерно по 700р. Фреза из твердосплава в 2 раза дороже. Так что игрушки с ЧПУ не получается поставить в ряд самых дешевых хобби.

Фотки

Читательское голосование

Статью одобрили 89 читателей.

))) Это очень долгая история про станок спиной поставленный.... Мне это все уже таким образом досталось.... Но подход к кнопке есть, уже проверил.

УП создаю в Арткаме Про 9
Программа управления станком WinPC-NC

То что получалось на ней выложил на фото, настраивал по телефону со спецами из CNC Mashine через них станок покупался. Но там особо трепетно к этому не подходят, долго мозг им выносил, вроде сделали чтобы получалось, а теперь все осваиваю уже своими силами, информации много уже аж голова кипит, и много не понятных вещей...
Например я режу по стандарту все, при чем режу сразу на чистовую гравером, то есть не меняю никаких скоростей и так далее, регулирую только feed rate в управляющей программе, как я понял она изменяет скорость движения шпинделя по осям. Я делаю примерно на 60% и режу... Сейчас изучаю тех документацию к программе, но перевод оставляет желать лучшего, все равно что слушать китайское радио...

ЧПУ - числовое программное управление, позволяющее станку выполнять обработку изделий в автоматическом режиме, заданном специальной программой, заложенной в цифровом коде. Первые токарные и фрезерные станки с числовым программным управлением появились в нашей стране еще в советскую эпоху. По качеству автоматизации, это были довольно примитивные устройства, чего не скажешь о самой конструкции технических объектов, оснащенных ЧПУ.

С развалом СССР, за время становления рыночной экономики, очень многие разработки отечественных инженеров, были незаслуженно забыты, и в их числе станкостроение с ЧПУ. В 90-х годах прекратилось развитие данной сферы, и, по мнению большинства аналитиков, не восстановлено вплоть, до нынешних времен. Это значит, что отечественное производство не выпускает конкурентоспособных станков с ЧПУ, а приобретение западного оборудования многим предприятиям не по средствам.

Между тем, общеизвестен факт, что развитие числового программного управления напрямую связано с продвижением и процветанием промышленности. Ситуация складывается таким образом, что, наследие советской эпохи износилось и устарело, а представители нового поколения не всем доступны по цене. Установка системы ЧПУ на станок - это одно из направлений модернизации оборудования, предлагаемое в Коломне нашим предприятием, ООО КБ-МПО, основанном на базе Коломенского Завода Тяжёлого Станкостроения (см. " ").

Установка системы ЧПУ на станок предполагает оснащение обычного металлорежущего станка современным числовым программным управлением. Стандартная комплектация данного вида оборудования предусматривает стойку управления и шаговые двигатели с приводами. Стойка управления представляет собой компьютерный блок с программным обеспечением CNC. По желанию клиента, станки могут оснащаться двух- или трехкоординатными системами.

Установка ЧПУ с двухкоординатной системой применяется для станков, рассчитанных на автоматическую обработку деталей вращения. Трехкоординатные системы ЧПУ позволяют получать сложные несимметричные изделия, выполняя, в том числе и фрезеровальные операции, как на цилиндрической, так и на произвольной поверхности.

– комплекс действий, направленных на приведение в работоспособное состояние станочного оборудования с числовым программным управлением. Наладка станков с системой ЧПУ – завершающий этап настройки прибора. После того, как она будет проведена, аппарат можно будет использовать в автоматическом или полуавтоматическом режиме. К наладочным действиям можно приступать в том случае, если программное обеспечение уже установлено.

Кто осуществляет наладку

Наладка станка с ЧПУ на обработку – сложная задача, выполнением которой занимается квалифицированные сотрудник, имеющий техническую подготовку.

Для успешной настройки станочного оборудования, требуется:

• знание на профессиональном уровне конструкции инструментального прибора;
• умение управлять аппаратом в разных режимах;
• умение использовать технологическую оснастку и другие инструменты фрезерного станка.

В обязанности наладчика входит программирование и запуск управляющих систем, а также проверка электроники и механики настраиваемых аппаратов в процессе эксплуатации. Он должен не только иметь теоретические знания о том, как настроить аппарат, но и обладать практическим опытом.

На должность наладчика обычно принимают людей с высшим образованием в области:

• машиностроения;
• программирования;
• электроники и вычислительной техники.

Наладчикам периодически необходимо проходить повышение квалификации. Это условие требуется в связи с периодическим обновлением станочных токарных приборов, их модернизацией, а также выпуском новых моделей.

Режимы работы ЧПУ

Осуществляя наладку управляющей программы и программного обеспечения, использует режимы, чтобы выполнить корректировку работы станочного прибора. Выделяется несколько режимов, которые используются оператором:

• ввод информации – внедрение программы управления обработкой, ее анализ, поиск и устранение ошибок;
• автоматическая работа – процесс фрезерной обработки детали, регулировка действий, сохранение параметров;
• вмешательство наладчика – коррекция настроек, внесение новой информации без использования автоматического управления фрезерными станками;
• ручные действия – создание управляющей программы путем осуществления ручной обработки детали и сохранения необходимых параметров;
• редактирование – устранение ненужных кадров, ухудшающих качество обработки деталей;
• вывод информации – перенос загруженной программы на съемный носитель или другое устройство через подключение к сети;
• вычисление – получение нужных параметров на основе использования формул;
• использование дисплея – вывод обработки детали на экран в момент осуществления данной задачи;
• диагностика – проверка аппарата, после которой выводится предупреждение о возможных проблемах или сообщение об аварийном состоянии.

Особенность наладки заключается в том, что ее невозможно выполнить профессионально, используя всего один режим. Оператору приходится пользоваться несколькими режимами одновременно или поэтапно, чтобы выполнить осуществить настройку станочного прибора для выполнения необходимой задачи.

Схема наладки

Настройка выполняется пошагово в несколько этапов. Последовательность этапов изменять запрещено, иначе задача будет выполнена неправильно. Выделяется шесть основных этапов наладки:

• установка оборудования в фиксированное положение;
• монтаж приспособлений и рабочих механизмов;
• выполнение размерной настройки;
• ввод программы управления;
• обработка пробной заготовки;
• оценка работы управляющей программы и внесение коррекций.

Следует учитывать, что даже опытный наладчик не может настроить металлорежущие устройства без необходимости внесения изменений. Этот процесс называется подналадка. Он представляет дополнительную регулировку с целью повышения качества обработки. Если станок настраивал профессионал, он обязательно проведет подналадку, и детально рассмотрит ошибки.

Установка инструмента

Первый этап наладки – установка инструментов. Но начинать с установки можно только после очистки комплектующих от пыли, стружки и других загрязнений компоненты оборудования. Для этого рекомендуется использовать:

• ветошь;
• кисточки;
• зубную щетку.

Затем необходимо поместить заглушки в гнезда и отверстия с резьбой, использование которых не планируется. После этого следует убедиться, что винты находятся в исправном состоянии. Затягивая кулачки, нужно заблокировать вращение патрона. Это условие обеспечивается при помощи привода. Ключи, используемые для закрепления оборудования при установке, должны находиться в исправном состоянии.

Привязка инструмента

На втором этапе осуществляется привязка инструмента. Данная задача является одной из самых важных при наладке, которые выполняет оператор. От того, насколько правильно была понята теория, и не было ли допущено ошибок при привязке, зависит бесперебойная работа оборудования.

Привязка осуществляется с определением перемещений осей X и Z, по которым были зафиксированы вылеты. Для измерения используются не только программы, но и штангенциркуль. Рекомендуется использовать модель «колумбус». Также используются специальные датчики, позволяющие максимально точно определить вылеты. Предполагаемые значения вылетов вносятся в таблицу, после чего легче определить предполагаемую траекторию перемещения рабочего инструмента. Если она уже настроена, можно переходить к следующему этапу.

Определение нуля заготовки

Это значение определяется после того, как фрезерные станки будут привязаны. Оно укажет на зону поверхности заготовки, с которой начнется обработка. В большинстве случаев используется торцевая часть детали. Она имеет физическую поверхность, которой может коснуться инструмента. Если он не достает до заготовки, необходимо выбрать другую зону. Станок не переместит фрезу на нужно место автоматически, поэтому сделать это должен оператор.

Важно! Начинать обработку детали с холостым перемещением нельзя.

Для определения этого значения в наладочной системе числового программного управления предусмотрены две функции:

• первая рассчитана на разовую обработку, и после выключения ЧПУ станка не сохраняет значение нуля;
• вторая предназначена для серийной обработки, и обеспечивает сохранение данных после выключения аппарата.

Выбор функции осуществляется в зависимости от того, планируется ли производить несколько идентичных деталей.

Ввод и вывод программ управления

Ввод и вывод управляющей программы – одно из самых простых действий при работе со станком с ЧПУ. Для выполнения этой задачи необходимо подключить фрезерный прибор к управляющему устройству. В качестве него может выступать:

• стационарный компьютер;
• управляющий терминал;
• ноутбук.

Если используется компьютер или ноутбук, на него необходимо предварительно установить программу для станков. Указанные действия выполняются нажатием соответствующих клавиш. Они также могут быть подписаны на английском языке. Дополнительно после выбора задачи необходимо нажать клавишу «выполнить». Действия можно выполнять только при выключенном фрезерном станке.

Графический контроль за программой управления

Это действие необходимо в том случае, если ввод управляющей программы осуществлялся ручным способом, или в режиме корректировки вносилось большое количество изменений. Для включения графического контроля также предусмотрена специальная клавиша.

Данная функция позволяет следить за перемещениями фрезера, и фиксировать, по какой настроенной траектории он движется. Но она не берет во внимание коррекцию. Процесс обработки на станках выводится на экран, где за ним может наблюдать оператор. Эта особенность позволяет не только следить за работой фрезерных устройств, работающих с перебоями, но и исправных инструментальных приборов. Она позволяет свести к минимуму вероятность возникновения ошибки.

Важно! Перед запуском функции необходимо внести параметры заготовки, а также выставить значение нуля. Если этого не сделать, станок может выйти из строя, и ему потребуется ремонт.

Наладка в автоматическом режиме

Автоматический режим предполагает автономное движение инструмента, и контроль за ним покадрово. Если фрезерная обработка выполняется непрерывно, перемещать заготовку самостоятельно не нужно, но необходимо наблюдать за звуками. При малейшем изменении стандартного звука, следует нажать кнопку выключения. Для этого рекомендуется при управлении держать руку на клавише выключения. В противном случае будет нанесен вред заготовке, а станок может поломаться.

Программу не обязательно запускать с самого начала. Но она должна начинаться точкой смены инструмента. На большинстве управляющих программ не предусмотрена функция перезапуска. Запуск выполняется на компьютере или контроллере после выбора нужного кадра.