Что такое постпроцессор чпу и для чего он нужен
Постпроцессор
Исходной информацией для получения программы обработки на станке с ЧПУ является геометрия детали определенная на проектно-конструкторском этапе. Затем при создании управляющей программы технолог-программист пользуется CAM-системой. Система генерирует файл, содержащий информацию о положении, траектории инструмента, режимы резания и другие технологические параметры. Далее вступает в работу постпроцессор, который обрабатывает эти данные и формирует управляющую программу для определенного станка.
В самом простом представлении, постпроцессор это транслятор, преобразующий данные из одного формата в другой. Постпроцессор обычно не интерактивен и действительно работает в режиме транслятора. Но не стоит воспринимать постпроцессор как обычный конвертор. Постпроцессор всегда наполнен технологической логикой и множеством специальных функций.
Постпроцессоры бывают нескольких типов:
Внешний постпроцессор получает на вход промежуточный файл CL-DATA и работает только с ним. Файл CL-DATA выдается CAM-системой через специальную команду экспорта управляющей траектории. Таким образом работа внешнего постпроцессора автономна, и вообще не привязана к CAM-системе.
Индивидуальный постпроцессор разрабатывается самым старым способом создания постпроцессоров, когда с помощью специальных алгоритмических языков программистом (именно программистом, а не технологом-программистом) пишется постпроцессор для определенного станка, способ очень долгий, дорогой и не гибкий, но иногда единственный. Изменения в таком постпроцессоре может сделать только сам автор-разработчик.
Как написать постпроцессор к станку с ЧПУ?
Современные постпроцессоры для станков с числовым программным управлением позволяют решить несколько важных задач одновременно — эксплуатировать их наиболее эффективно и полностью автоматизировать процесс. Далее попробуем ответить на основные вопросы, возникающие у новичка при изучении этой темы, а также разберемся в процессе разработки и настройки программных модулей.
Что такое постпроцессоры для станков с ЧПУ?
Постпроцессор — это скрипт, который позволяет транслировать информацию в другом формате. Он преобразовывает данные о перемещении инструмента, форме его деталей и технологии обработки в более понятный код для определенной модели оборудования, функционирующего на основе ЧПУ. Технологические команды зашифрованы на языке программирования, что позволяет осуществлять перемещения на конкретном станке. Но постпроцессор — это не простой универсальный конвертор, а индивидуальная программа для каждого станка. Экономить на этапе его разработки не стоит, так как это может обернуться изготовлением бракованных изделий и в конечном итоге привести к поломке всего устройства.
Зачем нужен этот модуль?
Преобразованный файл, содержащий информацию о траектории движения и угле поворота инструмента и технологические команды, называют CLDATA-файлом. Далее в работу вступает постпроцессор, задача которого – транслировать в программу обработки конкретного станка. Такие современные технологии существенно облегчают работу программистов — им необходимо лишь выбрать модуль, соответствующий устройству, а тот возьмет на себя всю дальнейшую работу.
Постпроцессор при создании управляющей программы для станка учитывает кинематику. Обработка деталей предполагает перемещение по координатам, которые обеспечиваются технологическими командами с помощью языка программирования. При производстве подобных скриптов используют CAM-систему.
Основная функция постпроцессора — перекодирование информации из CLDATA-формата в управляющую программу станка. Подобный модуль — это промежуточное звено между CAM-cистемой и устройством.
Разновидности постпроцессоров
Выделяют две разновидности постпроцессоров. Перечислим их:
Теперь о достоинствах и недостатках каждого постпроцессора. Несомненное преимущество внешнего в том, что он требует настройки всего один раз. Еще один плюс — это то, что в таком случае используется один модуль для всех систем. Благодаря вышеперечисленным характеристикам внешний постпроцессор отличается доступной стоимостью. Но есть и существенный минус — это сложности в перенастройке. Часто внешний постпроцессор достается заказчику в закрытом виде, что делает невозможным редактирование его настроек. Но даже открытый вариант не отличают широкие возможности для изменения функционала.
Если говорить о достоинствах встроенного постпроцессора, то можно выделить основное — этому модулю доступны многие важные параметры и переменные, чего не скажешь о первом варианте. Технологу просто необходимо ввести данные об инструменте или о процессе. При необходимости подобный модуль может использовать корпоративную базу данных и систему PDM, успешно применяя их в процессе технологической обработки. При этом постпроцессор способен одновременно сгенерировать несколько сложных программ и операций.
Как написать постпроцессор для станка с ЧПУ?
Для правильного преобразования информации о геометрических перемещениях, форме деталей и способе обработки в понятный программный код постпроцессор для станка с ЧПУ требует грамотного написания. Экономить на этом не стоит во избежание негативных последствий. Процесс написания постпроцессора состоит из нескольких этапов:
Формирование ТЗ
На этом этапе для программиста формируется подробный план действий для дальнейшей настройки постпроцессора. Техническое задание в обязательном порядке должно содержать следующие пункты:
Обратите внимание! Для написания постпроцессора для станка с ЧПУ рекомендуем обратиться к профессиональным специализирующимся компаниям. Только опытные программисты-технологи смогут создать оптимальный модуль, подходящий под конкретное устройство. Это позволит своевременно запустить оборудование и снизить риски производства бракованных изделий и поломок.
Написание текста будущего постпроцессора
Специалисты могут в дистанционном режиме написать текст и разработать постпроцессор на имеющееся оборудование. Главное — правильно составить техническое задание. В текст программы будет выводиться вся необходимая информация с учетом особенностей работы ЧПУ и кинематики устройства:
Процесс написания постпроцессора заключается в создании в модуле паспорта станка, файла макрокоманд, макета кадра и файла алгоритмов.
Калибровка
Каждый постпроцессор настраивается для определенного станка с ЧПУ. В этом процессе важно учесть особенности кинематики оборудования: количество осей, геометрическое расположение рабочей зоны, функции контроля координат, способности устройства по выполнению измерений, наличие опции 3D-коррекции.
Постпроцессор — это уникальный программный продукт для каждого устройства. Но для достижения безотказной и отлаженной работы управляющей программы требуется его калибровка. Такая диагностика позволяет своевременно выявить ошибки в настройке управляющей программы и предотвратить последующую некорректную работу. Калибровка производится до того момента, пока все дефекты не будут устранены.
Проверка управляющей программы гарантирует контроль столкновений узлов станка с элементами оснастки, а также предельных значений перемещений по осям.
Испытание на станке
После того как калибровка постпроцессора завершена, можно приступить к следующему этапу настройки. Это испытания на станке с ЧПУ. Подтверждением корректной настройки постпроцессора станет получение качественного тестового образца детали, который соответствует всем заданным параметрам. Если при пробных испытаниях были выявлены неточности в полученных образцах, специалистам придется вернуться к предыдущему этапу настройки.
Работу постпроцессора оценить очень просто — если полученное программное обеспечение не требует ручного вмешательства, правки и доводки, значит все функционирует правильно. Это главный принцип, на который стоит обратить внимание, так как в противном случае можно получить на выходе некачественные изделия. Самый худший исход — поломка самого станка с ЧПУ.
По окончании отладки постпроцессора сторонами подписывается акт выполненных работ о принятии, после чего он передается заказчику для дальнейшей эксплуатации.
Формирование подробной инструкции к применению
Специалисты, которые занимаются настройкой постпроцессоров для станков с ЧПУ, имеют многолетний опыт и разбираются во всех тонкостях процесса. В результате заказчик получает настроенный постпроцессор, который отвечает всем требованиям технического задания. Но для дальнейшей корректной работы каждому пользователю должна быть предоставлена инструкция с подробным поэтапным описанием каждого шага. Следование рекомендациям позволит избежать неполадок в управляющей программе и выхода оборудования из строя.
Поддержка и сопровождение в процессе обслуживания
На любой настроенный постпроцессор распространяется гарантия. В течение этого срока специалисты компании, которая ранее оказывала услуги, обеспечивают техническую поддержку и сопровождают процесс обслуживания. Это существенно снижает риски поломки станка и сбоя в работе управляющей программы. Таким образом, обращение в специализированную компанию для написания постпроцессора — это оптимальный вариант, который позволит сэкономить время на запуске оборудования. Помимо этого заказчик по первому требованию в течение гарантийного срока сможет получать консультации как дистанционно, так и на производстве.
На что обратить внимание при разработке постпроцессоров для станков с ЧПУ: советы специалистов
Конечно, обращение к специалистам при написании постпроцессора — лучший выход. Но существует вариант устранения проблемы собственными силами. Приведем рекомендации специалистов для тех, кто решился на самостоятельное написание:
Таким образом, постпроцессор к станку с ЧПУ — это реальная возможность автоматизировать процесс, а также интегрировать его с другими системами предприятия. При этом правильное написание управляющей программы позволит наиболее быстро обеспечить ввод оборудования для производства продукции.
Постпроцессоры для станков с ЧПУ
Постпроцессор для станков с ЧПУ — важное промежуточное звено между CAD-программой и оборудованием. Правильно написанный постпроцессор для конкретного станка оптимизирует работу оборудования и позволяет избежать многих эксплуатационных ошибок.
Читайте материал о постпроцессорах и особенностях их внедрения.
Содержание
Что такое постпроцессоры для станков с ЧПУ?
Постпроцессор для станка с ЧПУ — это специальный модуль, который преобразует данные, полученные из файла траектории движения инструмента и данные, сформированные CAD/CAM-системой, в систему команд, соответствующих спецификациям определенного станка.
Зачем нужен этот модуль?
Для унификации работы на разных станках с ЧПУ, САМ-система создает файл технологических команд (промежуточный файл), где содержатся данные о траектории, углах поворота инструмента и обобщенные команды для управления оборудованием. Этот промежуточный файл (CLDATA-файл) передается на постпроцессор, который преобразует унифицированные данные в программу, учитывающую все технологические аспекты конкретной модели станка.
Преимущество постпроцессора заключается в облегчении процесса проектирования в CAD/CAM-системах. Специалист по разработке формирует проект, который, благодаря использованию постпроцессора, подходит для любого станка (при соответствии параметров станка данным из CAD-файла). В данном случае главная задача постпроцессора — сформировать список команд, в которых учитываются вращательное движение и продольные перемещения стола вдоль оси шпинделя.
Разновидности постпроцессоров
В станках с ЧПУ используется два типа постпроцессоров:
Как написать постпроцессор для станка с ЧПУ?
Качественная работа станка с ЧПУ зависит от корректной передачи информации о способе обработки в понятный для станка программный код. Написание постпроцессора для конкретного станка состоит из таких работ:
Формирование ТЗ
Чтобы создать эффективный постпроцессор, следует не только правильно написать текст, но и провести тщательную предварительную работу. На этапе формирования техзадания программист учитывает такие аспекты:
Написание текста будущего постпроцессора
Написание постпроцессора — это составление файла макрокоманд, макета кадра и файла алгоритмов с учетом характеристик ЧПУ и кинематики станка. Текст постпроцессора содержит такую информацию:
Калибровка
Постпроцессор создается для конкретного станка с ЧПУ. В ходе работы необходимо учитывать особенности кинематики оборудования. Алгоритмы постпроцессора зависят от количества осей станка, габаритов рабочей зоны, функции контроля координат, возможности оборудования проводить измерения в ходе работы и от различных опций.
Поскольку постпроцессор необходим для обеспечения работы каждого аппарата в отдельности, требуется выполнение калибровки с учетом конкретного оборудования. Выполнение диагностики по всем параметрам работы станка гарантирует, что существующие в постпроцессоре ошибки будут устранены до начала работы. Прекращение калибровки возможно только при условии, что все дефекты выявлены и устранены. Прежде всего при калибровке проверяют вероятность столкновения узлов станка, а также уточняют предельные значения перемещений по осям.
Испытания на станке
По окончании калибровки постпроцессора проводится тестовая работа станка с ЧПУ. Результатом испытаний должна стать идеальная готовая деталь, при создании которой станок не должен подвергаться критическим нагрузкам. Если по результатам испытаний модель оказалась не соответствующей заданным параметрам, или в работе станка возможно появление ошибки, следует провести повторную калибровку.
При правильно составленном постпроцессоре — станок с ЧПУ работает исправно, а параметры готовой детали в точности соответствуют исходным данным. Если испытания закончились успешно, работу по созданию постпроцессора можно считать завершенной.
Формирование подробной инструкции к применению
Работа по составлению постпроцессора находится в ведении программиста, который досконально знает и станок с ЧПУ, и собственно разработанный постпроцессор. Но эксплуатацией оборудования занимаются другие специалисты. И для них необходимо подготовить подробную инструкцию по использованию постпроцессора на конкретном станке. Написание такой документации позволит избежать эксплуатационных ошибок и снизит расходы на содержание оборудования.
Поддержка и сопровождение в процессе обслуживания
При формировании инструкции следует учесть правила гарантийного обслуживания. Гарантия прекращается в тех случаях, когда программированием постпроцессора занимались неавторизованные сотрудники. Они же, в случае нарушения работы оборудования, будут ответственны за отладку и ремонт.
На что обратить внимание при разработке постпроцессоров для станков с ЧПУ: советы специалистов
Программирование постпроцессора можно выполнять внутренними силами компании, без обращения к специалистам на аутсорсе. Поскольку навыки по составлению постпроцессоров можно считать универсальными, то даже сотрудник, которому не приходилось выполнять такие проекты, может обучаться и приобретать необходимый опыт в процессе работы.
Чтобы корректно составить постпроцессор для станка с ЧПУ, рекомендуется соблюдать такие рекомендации опытных программистов:
Программирование постпроцессора к станку с ЧПУ позволяет оптимизировать работу предприятия в целом и повысить качество выполнения операций на каждом экземпляре оборудования. Внедрение постпроцессоров также позволяет избежать ошибок в работе станков с ЧПУ, особенно на крупных предприятиях, где параллельно используются разные модели техники.
Купите станок с ЧПУ у Top 3D Shop — ведущего интегратора цифрового и аддитивного оборудования в России, — получите оригинальное оборудование на гарантии, лучшую техподдержку и сервис.
Интересные статьи
Что такое постпроцессор чпу и для чего он нужен?
Исходной информацией для получения программы обработки на станке с ЧПУ является геометрия детали определенная на проектно-конструкторском этапе. Затем при создании управляющей программы для станка с ЧПУ технолог-программист пользуется CAM-системой. Система генерирует файл, содержащий информацию о положении, траектории инструмента, режимы резания и другие технологические параметры. Далее вступает в работу постпроцессор, который обрабатывает эти данные и формирует управляющую программу для определенного станка.
В самом простом представлении, постпроцессор это транслятор, преобразующий данные из одного формата в другой. Постпроцессор обычно не интерактивен и действительно работает в режиме транслятора. Но не стоит воспринимать постпроцессор как обычный конвертор. Постпроцессор всегда наполнен технологической логикой и множеством специальных функций.
Постпроцессоры бывают нескольких типов:
Внешний постпроцессор получает на вход промежуточный файл CL-DATA и работает только с ним. Файл CL-DATA выдается CAM-системой через специальную команду экспорта управляющей траектории. Таким образом работа внешнего постпроцессора автономна, и вообще не привязана к CAM-системе.
Индивидуальный постпроцессор разрабатывается самым старым способом создания постпроцессоров, когда с помощью специальных алгоритмических языков программистом (именно программистом, а не технологом-программистом) пишется постпроцессор для определенного станка, способ очень долгий, дорогой и не гибкий, но иногда единственный. Изменения в таком постпроцессоре может сделать только сам автор-разработчик.
Внешний постпроцессор
Внешний постпроцессор часто называют «Обобщенным постпроцессором» (Generalized postprocessor). Такое название акцентирует независимость постпроцессора от используемой CAM-системы. Он принимает на вход файл формата CL-DATA (Cutter Locations DATA) – данные о положении инструмента. Этот формат официально принят стандартом DIN 66215-1 и поддерживается большинством CAM-систем.
Преимуществом внешнего постпроцессора является то, что он настраивается только один раз на конкретный станок. Для всех CAM-систем постпроцессор одинаков. Этот фактор имеет значение, если при создании программ для одного и того же станка на предприятии используются различные CAM-системы. Например, технологическое бюро по механообработке основного производства использует NX (Unigraphics), а техбюро инструментального производства, скажем, Mastercam.
Такая ситуация не редкость для крупных предприятий, но, практически, не встречается в средних и мелких компаниях. Кроме этого, поскольку постпроцессор не делается индивидуально для каждой CAM-системы, а настраивается только на конкретный станок, то он более широко тиражируем. В следствии этого, он обычно стоит дешевле и, как правило, есть уже готовый.
Минусом внешнего постпроцессора является сложность настройки «под себя». Не редко внешний постпроцессор поставляется вообще в закрытом от редактирования виде, но даже если он открыт, и на предприятии есть специалисты, знающие как его настроить, все равно, возможности настройки внешнего постпроцессора гораздо меньшие чем встроенного. Очень часто настройка «под себя» становится камнем преткновения для 5-осевых станков и обрабатывающих центров. Пользователи очень часто, даже купив внешний постпроцессор, вынуждены перейти на встроенный.
Встроенный постпроцессор
Встроенный постпроцессор не рассчитан на работу с файлом CL-DATA, он читает управляющую траекторию прямо из CAM-системы. Естественно, каждый постпроцессор работает только со своей «родной» CAM-системой. По этой причине для каждого станка необходимо приобретать постпроцессор для каждой CAM-системы, которая используется для программирования этого станка. Именно поэтому, нередко, приходится заказывать разработку постпроцессора, так как готового нет в наличии, особенно, для новых моделей станков. Встроенный постпроцессор, также как и внешний, может поставляться в закрытом или открытом для редактирования виде.
Основным достоинством встроенного постпроцессора является возможность доступа из него к большому числу важных параметров и переменных CAM-системы. По умолчанию эти переменные не выгружаются в файл CL-DATA, и поэтому, недоступны во внешнем постпроцессоре. Хотя, в CAM-системах и существует возможность задавать дополнительные значения переменных для передачи их в файл CLDATA, но это надо делать вручную, и крайне неудобно в работе.
Встроенный постпроцессор имеет доступ ко многим категориям параметров. Особенно важными являются полные данные об инструменте и операции. Например, номенклатурный номер патрона, или материал фрезы. Обрабатывая кадр с перемещением, встроенный постпроцессор может различить конкретный тип движения, например, подвод, врезание, отвод инструмента.
Встроенный, «родной» постпроцессор является более удобным решением ускоряющим работу технолога.
Встроенные постпроцессоры исторически появились позднее, чем внешние, и отставали от них по своим возможностям. На сегодняшний день, практически в каждой CAM-системе есть свой «родной» встроенный постпроцессор, содержащий полный набор необходимых функций.
Генератор постпроцессоров
Для удобства настройки постпроцессора на конкретный станок, постпроцессор разделен на две части: постпроцессирующий модуль и шаблон постпроцессора.
Шаблон постпроцессора (Post customization script) содержит инструкции, сообщающие постпроцессирующему модулю, как обрабатывать управляющую траекторию и генерировать программу. Именно шаблон постпроцессора и является настройкой на конкретный станок, и именно он и называется постпроцессором.
Обычно, шаблон постпроцессора это текстовый (ASCII) файл, который можно редактировать обычным текстовым редактором. Формат шаблона постпроцессора всегда достаточно сложной структуры, которая описывается в документации разработчика.
Для того, чтобы облегчить разработку шаблона постпроцессора, многие современные постпроцессоры предлагают специальный редактор постпроцессоров, который часто и называют «Генератором постпроцессоров» (Post-Processor Generator).
Другой функцией редактора постпроцессоров часто является компиляция постпроцессора. Компиляция делается, в основном, для защиты постпроцессора от редактирования и применения функций лицензирования постпроцессора. В системах, где поддерживается компиляция шаблона постпроцессора, можно говорить об исходном тексте и о скомпилированном постпроцессоре. Это очень важный момент, относящийся к вопросу открытости постпроцессора, то есть возможности его редактирования конечным пользователем.
Кроме генерации и компиляции постпроцессора, редактор постпроцессоров имеет множество полезных функций, которые позволяют ускорить разработку постпроцессора.