Что такое постпроцессоры для станков с ЧПУ?
Разберем подробнее определение. CAM-система – специальное промышленное программное обеспечение для разработки проектов обработки деталей или изделий на оборудование с ЧПУ. Данных систем большое множество от различных производителей по всему миру. Инженер в данной системе создает траектории движения и задает команды для оборудования с ЧПУ (Рис. 1).
Эти траектории и команды хранятся во внутреннем формате, называемом CLData (Cutter location data) (Рис. 2).
Постпроцессор принимает и обрабатывает строки CLData и преобразует их в управляющую программу (G-код), который понимает система ЧПУ оборудования.
Если по-простому, то постпроцессор – это транслятор данных из CAM-системы в машинный код (G-код) оборудования с ЧПУ.
Зачем нужен данный модуль?
Чтобы лучше понять необходимость и значимость постпроцессора, рассмотрим цепочку действий для обработки детали на станке с ЧПУ (Рис. 3).
В качестве исходных данных использует 3D модель детали, спроектированная в CAD системе инженером-конструктором. Далее в CAM-системе инженер-технолог разрабатывает проект обработки детали на станке с ЧПУ. Затем крайне необходим постпроцессор, он формирует управляющую программу, которую «понимает» оборудование с ЧПУ, преобразовывая внутренний формат записи данных (CLData) в строки G-кода.
Возникает логичный вопрос: «Почему бы не исключить постпроцессор из данной цепочки? Неужели нельзя все привести к единому языку программирования?». Ответ – невозможно. Потому что имеется большое разнообразие систем ЧПУ, которые имеют свой отличный от других формат записи управляющих программ. Также оборудование имеет различные кинематические схемы и ограничения.
Важно понимать, если в постпроцессоре будут допущены ошибки, то управляющая программа будет формироваться неверно, что в лучшем случае приведет к ошибке в системе ЧПУ в ходе выполнения управляющей программы, а в худшем случае к аварийной ситуации и к поломке оборудования. А еще могут возникать скрытые ошибки, которые будут приводить к браку деталей.
Разновидности постпроцессоров
Выше уже упоминалось про большое множество различных систем ЧПУ и еще больше множество различных видов оборудования. CAM-системы так же различны, они хранят данные в различных форматах, имеют различные инструменты для создания постпроцессоров и передачи данных в них. Даже в рамках одного ПО различные версии могут значительно отличаться. Поэтому постпроцессор уникальный модуль для пары версия (или поколение) CAM-системы и конкретная единица оборудования с ЧПУ.
Коснемся немного темы защиты постпроцессоров. Возможно два варианта передачи открытый (исходный) или зашифрованный код исполнительных фалов. Для обывателей не совсем понятно, поэтому поясним. В первом случае передаются файлы, которые вы можете открывать, редактировать, а главное совершенно спокойно передавать и использовать на любом рабочем месте. Во втором случае файлы зашифрованы открывать и вносить изменения не получится, и работать они будут только на определенных рабочих местах. Как правило разработчики постпроцессоров передают зашифрованный код, по многим причинам. Внесение правок непрофессионалами может привести к аварийному столкновению, и виноват будет разработчик. Открытый код очень быстро становится достоянием общественности, ситуация не выгодная как для клиента, так и для исполнителя.
Создание постпроцессора для оборудования с ЧПУ
Стоит сразу отметить, что процесс создания постпроцессора трудоемок, их разработкой занимаются специалисты с высокой квалификацией, которые:
-
Обладают высокой квалификацией в области технологий металлообработки на оборудовании с ЧПУ;
-
Достигли профессионального/экспертного уровня работы в CAM-системе, для которой ведется разработка постпроцессора;
-
Знают принципы работы и основы программирования различных систем ЧПУ (минимум: Siemens Sinumerik 828/840, Fanuc различных моделей) и различного по кинематике технологического оборудования;
-
Знают принципы написания постпроцессоров для определенной CAM-системы, как правило требуются базовые знания и умения написания функций на каком-либо языке программирования (например, tcl/tkl, C# и др.).
Разработка постпроцессора начинается намного раньше, чем технический специалист приступит к работе. Далее рассмотрим основные этапы.
Формирование технического задания
В начале необходимо предоставить исходные данные, как правило исполнитель предоставляет опросный лист, чтобы клиенту было проще. Он прост и содержит минимум вопросов: наименование и краткое описание оборудования с ЧПУ, наименование и версия CAM-системы, квалификация ваших специалистов и другое.
В техническом задание (ТЗ) указывается функциональность постпроцессора. Как клиент может написать хорошее техническое задание, если его специалисты никогда не сталкивались с подобными продуктами? Поэтому над техническим заданием клиент и исполнитель работают совместно. Основные разделы ТЗ могут выглядеть так:
-
Наименование и описание оборудования с ЧПУ
-
Наименование, версия, конфигурация CAM-системы
-
Описание функционала постпроцессора. Например, вывод определенных циклов сверления отверстия и т.д.
-
Требования к инструкции к постпроцессору
-
Требования к передаче постпроцессора
-
Техническая поддержка
Порой прописать все аспекты разработки в техническом задании трудоемкая задача, поэтому допускается обобщение некоторых пунктов. Лучшее – враг хорошего. Поэтому остановитесь на хорошем варианте и переходите к разработке.
Написание текста будущего постпроцессора
В различных CAM-системах как правило имеются собственные инструменты или среды для разработки постпроцессоров. Но перед началом разработки постпроцессора специалист тщательно изучает особенности кинематики и программирования оборудования с ЧПУ. Далее при помощи инструментов CAM-системы и ручного написания функций обработчиков специалист формирует исполнительные файлы постпроцессора.
Отработка на оборудование
Специалист разработал постпроцессор. Необходимо проверить корректность его работы. Для этого создают специальный тестовый проект обработки, который содержит функционал, прописанный в техническом задании. В ходе отработки могут возникать различного рода ошибки, порой очень серьезные и требующие значительного времени для их устранения. Не стоит сразу винить исполнителя в некомпетентности, порой это скрытые особенности ЧПУ систем, которые предугадать невозможно.
Когда тестовый проект отработан и все ошибки исправлены, постпроцессор готов к эксплуатации.
Важное замечание, если оборудование с несложной кинематикой (например, 3-х осевой фрезерный станок) и известной системой ЧПУ (например, Sinumerik 828D), то отработка постпроцессора возможна специалистом в удаленном формате.
Формирование подробной инструкции к применению
Наличие качественной инструкции к постпроцессору крайне важно. Без нее будет сложно или невозможно эксплуатировать постпроцессор, потому что у вас не будет правильного понимания как с ним работать, вам придется путем проб и ошибок изучать принципы его функционирования. Да, можно передать всю информацию на словах, но это очень надежный способ хранения информации, люди склонны к утрате информации или смену работодателей. В инструкции обязательно указывают как добавить постпроцессор в CAM-систему, как работать с различными командами и функциями.
Поддержка и сопровождение в процессе обслуживания
Постпроцессор написан, отработан и предан клиенту. Казалось бы, можно забыть про проект и двигаться дальше. Но любой программный продукт требует минимальной поддержки, потому что предусмотреть всего невозможно и могут возникнуть скрытые ошибки, или в документации будут не описаны какие-либо тонкости работы с постпроцессором, или в ходе эксплуатации приходит понимание что необходимо доработать некоторые функции или команды. Для этого необходим период технической поддержки постпроцессора, который составляет от 3 до 12 месяцев в зависимости от сложности оборудования.
На что обратить внимание при разработке постпроцессоров для станков с ЧПУ: советы специалистов
Первое с чем сталкивается клиент выбор разработчика постпроцессора. Как правило бывает несколько путей. Обратитесь в компанию, которая специализируется на разработке постпроцессоров и имеет хороший опыт работы. Специалисты сразу вам расскажут про все этапы разработки, стоимость и сроки выполнения работ. Покупка готовых решений или привлечение непрофессионалов приведет к длительным простоям и поломке дорогостоящего оборудования.
Предоставьте по возможности как можно больше технической информации о оборудовании разработчику, это поможет быстрее и качественней выполнить работы.
Хорошее техническое задание – залог хорошего результата. Не игнорируйте данный этап, но и не доводите его до стремления описать все.
Относительно простые постпроцессоры можно отработать в удаленном режиме, не стоит тратить ресурсы.
Программные продукты имеют срок эксплуатации как правило от 3 до 10 лет. Их важно поддерживать в актуальной версии. Не забывайте, что, обновив версию CAM-системы, постпроцессоры могут перестать частично функционировать. Не стоит удивляться этому, программные продукты развиваются и их важно обновлять.
Как правило постпроцессоры разрабатываются для «свежих» версий CAM-систем, вышедшим не более 3-5 лет назад. Если у вас более старые версии, то рекомендуем их обновить.
Наша команда имеет богатый опыт разработки постпроцессоров практически под любую систему ЧПУ, оборудование и CAM систему. Просто закажите у нас услугу по разработке постпроцессоров и вы получите максимально качественный, отлаженный постпроцессор в минимально возможные сроки.