11.1 Programmazione di base

Basic Programming

Un tipico programma CNC ha (3) parti:

1) Preparazione: Questa porzione del programma seleziona gli offset utensile e utensile, seleziona l’utensile da taglio, accende il refrigerante, imposta la velocità del mandrino e seleziona il posizionamento assoluto o incrementale per il movimento degli assi.

2) Taglio: Questa porzione del programma definisce il percorso dell’utensile e la velocità di avanzamento per l’operazione di taglio.

3) Completamento: Questa porzione del programma mette da parte il mandrino, spegne il mandrino, spegne il refrigerante e sposta la tavola in una posizione in cui il pezzo può essere scaricato e verificato.

Questo è un programma di base che pratica un taglio con una profondità di 0,100" (2,54 mm) utilizzando l’utensile 1 in un pezzo di materiale, seguendo un percorso diritto da X = 0,0, Y = 0,0 a X = -4,0, Y = -4,0.

NOTA: Un blocco di programma contiene più di un codice G, se tali codici G provengono da gruppi differenti. Non si possono mettere due codici G dello stesso gruppo in un blocco di programma. Inoltre è permesso un solo codice M per blocco.

%
O40001 (Programma di base) ;
(G54 X0 Y0 è nell’angolo in cima a destra del pezzo) ;
(Z0 è in cima al pezzo) ;
(T1 è una fresa di finitura da 1/2") ;
(INIZIO BLOCCHI DI PREPARAZIONE) ;
T1 M06 (Selezione utensile 1) ;
G00 G90 G17 G40 G49 G54 (Avvio sicuro) ;
X0 Y0 (Avanzamento in rapido alla prima posizione) ;
S1000 M03 (Mandrino in senso orario) ;
G43 H01 Z0.1 (Offset utensile 1) ;
M08 (Refrigerante attivo) ;
(INIZIARE I BLOCCHI DI TAGLIO) ;
G01 F20. Z-0.1 (Avanzamento alla profondità di taglio) ;
X-4. Y-4. (movimento lineare) ;
(INIZIARE I BLOCCHI DI COMPLETAMENTO) ;
G00 Z0.1 M09 (Ritrazione veloce, refrigerante off) ;
G53 G49 Z0 M05 (posizione iniziale Z, madrino) ;
G53 Y0 (Y posizione iniziale) ;
M30 (Fine programma) ;
%

Preparation

Questi sono i blocchi di codice di preparazione del programma campione O40001:

Blocco di codice di preparazione Descrizione
% Indica l’inizio di un programma scritto in un editor di testo.
O40001 (Programma di base) ; O40001 è il nome del programma. La convenzione sull'assegnazione dei nomi di programma segue il formato Onnnnn: La lettera “O”, oppure "o", è seguita da un numero di 5 cifre.
(G54 X0 è al centro della rotazione) ; Commento:
(Z0 è sulla faccia del pezzo) ; Commento:
(T1 è un utensile da taglio della faccia finale) ; Commento:
T101 (Selezione utensile e offset 1) ; T101 seleziona l'utensile, l'offset 1 e comanda il cambio utensile per l'utensile 1.
G00 G18 G20 G40 G80 G99 (Avvio sicuro) ;

Questa linea è chiamata linea di avvio sicuro. È buona regola mettere questo blocco di codice dopo ogni cambio utensile. G00 fa in modo che il movimento successivo dell'asse sia in modalità rapida. G18 definisce il piano di taglio come piano XZ. G20 definisce le coordinate di posizionamento in pollici. G40 cancella la compensazione utensile. G80 cancella tutti i cicli fissi. G99 imposta la macchina in modalità di avanzamento per rivoluzione.
G50 S1000 (Limita il mandrino a 1000 RPM) ; G50 limita il mandrino a un massimo di 1000 RPM. S1000 è l'indirizzo della velocità mandrino. Si usa il codice indirizzo Snnnn, dove nnnn sono i RPM desiderati per il mandrino.
G97 S500 M03 (CSS OFF, mandrino in senso orario) ;

G97 cancella il taglio con velocità costante (CSS) assegnando direttamente a S un valore di RPM di 500. S500 è l'indirizzo della velocità del mandrino. Si usa il codice indirizzo Snnnn, dove nnnn sono i RPM desiderati per il mandrino. M03 accende il mandrino.

Nota: Sui torni forniti di cambio gomma, il controllo non selezionerà una marcia alta o bassa per l’operatore. Si deve utilizzare una marcia bassa M41 o alta M42 sulla linea prima del codice Snnnn. Vedere M41/M42 Regolazione manuale marcia bassa/alta per altre informazioni su questi codici M.
G00 G54 X2.1 Z0.1 (Avanzamento in rapido alla 1a posizione) ; G00 fa in modo che il movimento successivo dell'asse sia in modalità rapida. G54 fa in modo che il sistema di coordinate sia centrato sull'offset pezzo memorizzato in G54 nel display degli offset. X2.0 comanda l’asse X a X = 2.0. Z0.1 comanda l'asse Z a Z = 0.1. 
M08 (Refrigerante attivo) ; M08 accende il refrigerante. 
G96 S200 (CSS acceso) ; G96 attiva CSS. S200 specifica una velocità di taglio di 200 IPM da usare assieme al diametro corrente per calcolare i RPM corretti.

Cutting

Questi sono i blocchi di codice di taglio del programma campione O40001:

Blocco di codice di taglio Descrizione
G01 Z-0.1 F.01 (Avanzamento lineare) ; G01 definisce i movimenti dell'asse successivi, che saranno completati seguendo una linea diritta. Z-0.1 comanda l'asse Z a Z = -0.1. G01 richiede il codice di indirizzo Fnnn.nnnn. F.01 specifica che la velocità di avanzamento per quel movimento sia di 0,0100" (0,254 mm)/riv.
X-0.02 (Avanzamento lineare) ; X-0.02 comanda l’asse X a X = -0.02.

Completion

Blocco di codice di completamento Descrizione
G00 Z0.1 M09 (Ritrazione veloce, refrigerante OFF) ; G00 comanda il completamento del movimento dell'asse in modalità rapida. Z0.1 comanda l'asse Z a Z = 0,1. M09 comanda lo spegnimento del refrigerante.
G97 S500 (CSS OFF) ; G97 cancella il taglio con velocità costante (CSS) assegnando direttamente a S un valore di RPM di 500. Sulle macchine con un cambio gamma, il controllo seleziona automaticamente la marcia alta o la marcia bassa, in base alla velocità comandata del mandrino. S500 è l'indirizzo della velocità del mandrino. Si usa il codice indirizzo Snnnn, dove nnnn sono i RPM desiderati per il mandrino.
G53 X0 (X home) ; G53 definisce i movimenti successivi e fa in modo che si riferiscano al sistema di coordinate della macchina. X0 comanda lo spostamento dell'asse X a X = 0.0 (X home).
G53 Z0 M05 (Z home, mandrino OFF) ; G53 definisce i movimenti successivi e fa in modo che si riferiscano al sistema di coordinate della macchina. Z0 comanda lo spostamento dell'asse Z a Z = 0.0 (Z home). M05 spegne il mandrino.
M30 (Fine programma) ; M30 termina il programma e sposta il cursore in cima al programma nel controllo.
% Indica la fine di un programma scritto con un editor di testo.

11.2 Posizionamento assoluto/incrementale

Absolute vs. Incremental Positioning (XYZ vs. UVW)

I posizionamenti assoluto (XYZ) e incrementale (UVW) definiscono il modo in cui il controllo interpreta i comandi di movimento degli assi. Se si comanda un movimento degli assi usando X, Y o Z, gli assi si spostano in una posizione relativa all’origine del sistema di coordinate attualmente in uso. Quando si comanda un movimento degli assi usando U(X), V(Y) o W(Z), gli assi si spostano in una posizione relativa alla posizione corrente. La programmazione assoluta è utile nella maggior parte delle situazioni. La programmazione incrementale è più efficiente per tagli ripetitivi, spaziati in maniera uguale.

11.3 Chiamate offset utensili

Tool Offsets

Funzioni utensili:

Il codice Tnnoo seleziona il prossimo utensile (nn) ed offset (oo).

Sistema di coordinate FANUC:

I codici T hanno il formato Txxyy, dove xx specifica il numero utensile da 1 al numero massimo di stazioni nella torretta, e yy specifica la geometria dell'utensile e gli indici di usura dell'utensile da 1 a 50. I valori X e Z della geometria dell'utensile vengono aggiunti agli offset pezzo. Se si utilizza la compensazione della punta dell'utensile, yy specifica l'indice di geometria dell'utensile per raggio, conicità e punta. Se yy = 00, non si applicano la geometria utensile o usura utensile.

Offset utensili applicati da FANUC:

Impostando un’usura utensile negativa negli offset usura utensile, si sposta l’utensile verso la direzione negativa dell’asse. Quindi, per la tornitura e sfacciatura O.D., impostando un offset negativo nell’asse X si ottiene un pezzo di diametro minore e impostando un valore negativo nell’asse Z si elimina più materiale dalla faccia.

Nota: Non è necessario alcun movimento di X o Z prima di eseguire un cambio utensile, e nella maggior parte dei casi è una perdita di tempo tornare alla posizione iniziale di X o Z. Tuttavia, si devono collocare X o Z in una posizione sicura prima del cambio utensile, per evitare uno schianto fra gli utensili e l’attrezzatura di fissaggio dei pezzi o il pezzo.

Una pressione bassa dell’aria o un volume insufficiente riducono la pressione applicata al pistone di blocco/sblocco della torretta e rallentano il tempo di spostamento della torretta, oppure la torretta non si sblocca.

Per caricare o cambiare gli utensili:

1. Premere [POWER UP/RESTART] o [ZERO RETURN] e [ALL]. Il controllo sposta la torretta degli utensili in una posizione normale.

2. Premere [MDI/DNC] per passare in modalità MDI.

3. Premere[TURRET FWD]o[TURRET REV]. La macchina esegue l’indexaggio della torretta alla posizione del prossimo utensile. Mostra l'utensile corrente nella finestra dell'utensile attivo (Active Tool) in basso a destra nel display.

4. Premere [CURRENT COMMANDS]. Mostra l'utensile corrente nella finestra dell'utensile attivo (Active Tool) in alto a destra nello schermo.

11.4 Compensazione del naso utensile

Tool Nose Compensation - Programming

Compensazione naso utensile (TNC) è una funzione che consente di adattare una traiettoria utensile programmata per frese di diversa misura o per la normale usura dell'utensile. Con TNC, si devono inserire solo dati di offset minimi quando si esegue un programma. Non è necessario fare una programmazione aggiuntiva.

La compensazione punta utensile si usa quando il raggio della punta dell'utensile cambia e si deve tener conto dell'usura della fresa in caso di superfici curve o fresature coniche. Normalmente, non è necessario usare la compensazione punta utensile quando le fresature programmate si realizzano unicamente lungo gli assi X o Z. Per le fresature coniche e quelle circolari, poiché cambia il raggio della punta dell’utensile, si può verificare una fresatura insufficiente o eccessiva. Nella figura, supponiamo che immediatamente dopo il setup, C1 sia il raggio della fresa che taglia la traiettoria programmata dell'utensile. Mentre la fresa si sposta in C2, l'operatore può adattare l'offset della geometria utensile per portare la lunghezza del pezzo e il suo diametro alle corrette dimensioni. Facendo ciò, si avrebbe un raggio minore. Se si utilizza la compensazione della punta dell’utensile, si può ottenere una fresatura corretta. Il controllo adatta automaticamente la traiettoria programmata basata sull’offset per il raggio della punta dell’utensile così come è impostato nel controllo. Il controllo modifica o crea un codice per tagliare il pezzo con la geometria corretta.

Traiettoria di taglio senza compensazione punta utensile:

[1] Traiettoria utensile

[2] Taglio dopo usura

[3] Taglio desiderato.

Traiettoria di taglio con compensazione punta utensile:

[1] Traiettoria utensile compensata

[2] Taglio desiderato e traiettoria utensile programmata.

Nota: La seconda traiettoria programmata coincide con la dimensione finale del pezzo. Anche se non è obbligatorio programmare i pezzi usando la compensazione punta utensile, si tratta del metodo più usato perché facilita l’individuazione di problemi nel programma e la loro soluzione.

11.5 Sottoprogrammi

Subprograms

Sottoprogrammi:

  • Normalmente sono una serie di comandi che si ripetono più volte all’interno di un programma.
  • Sono scritti in un programma separato, invece di ripetere i comandi molte volte nel programma principale.
  • Sono richiamate nel programma principale usando M97 o M98 e un codice P.
  • Possono includere una L per il conteggio delle ripetizioni. Il sottoprogramma è ripetuto quel numero di volte (L), prima che il programma principale passi al prossimo blocco.

Quando si usa un M97:

  • Il codice P (nnnnn) è lo stesso del numero del blocco (Nnnnnn) del sottoprogramma locale.
  • Il sottoprogramma deve essere all’interno del programma principale

Quando si usa un M98:

  • Il codice P (nnnnn) è lo stesso del numero del programma (Onnnnn) del sottoprogramma.
  • Se il sottoprogramma non è nella memoria, il nome del file deve essere Onnnnn.nc. Il nome del file deve contenere una O, zeri iniziali perché la macchina trovi il sottoprogramma.
  • Il sottoprogramma deve trovarsi nella directory attiva o in una posizione specificata dalle impostazioni 251/252. Vedere pagina 5 per altre informazioni sulla ricerca delle posizioni dei sottoprogrammi.

I cicli fissi rappresentano l’utilizzo più comune dei sottoprogrammi. Per esempio, si possono mettere le posizioni degli assi X e Y di una serie di fori in un programma separato. Poi si richiama quel programma come sottoprogramma con ciclo fisso. Anziché scrivere le posizioni ogni volta per ciascun utensile, queste vengono scritte una sola volta per qualsiasi numero di utensili.

Setting Up Search Locations

Quando un programma chiama un sottoprogramma, il controllo lo cerca prima nella directory attiva. Se il controllo non riesce a trovare il sottoprogramma, usa le impostazioni 251 e 252 per determinare le prossime posizioni in cui cercare. Vedere queste impostazioni per altre informazioni.

Per creare una lista di posizioni in cui cercare nell’impostazione 252:

  1. In gestione periferiche (LIST PROGRAM [Lista programmi]), selezionare la directory che si desidera aggiungere alla lista.
  2. Premere F3.
  3. Evidenziare l'opzione IMPOSTAZIONE 252 nel menu e premere ENTER (Invio).

    Il controllo aggiunge la directory corrente alla lista di posizioni in cui cercare dell’impostazione 252.

Risultato: 

Per vedere la lista di posizioni in cui cercare, visualizzare i valori dell'impostazione 252 nella pagina Impostazioni.

Local Subprogram (M97)

Questo codice chiama un sottoprogramma cui si fa riferimento in un numero di linea () nello stesso programma. È necessario un codice Pnn che deve corrispondere al numero di linea nello stesso programma. Ciò è utile per sottoprogrammi dentro un programma; non richiede un programma a parte. Il sottoprogramma deve finire con un M99. Un codice Lnn nel blocco M97 ripeterà la chiamata del sottoprogramma per quel determinato numero nn di volte.

%
O69701 (M97 CHIAMATA SOTTOPROGRAMMA LOCALE) ;
M97 P1000 L2 (L2 eseguirà due volte la linea N1000) ;
;M30 ;%
N1000 G00 G55 X0 Z0 (linea N che funzionerà dopo il funzionamento di M97 P1000) ;
S500 M03 ;
G00 Z-.5 ;
G01 X.5 F100. ;
G03 ZI-.5 ;
G01 X0 ;
Z1. F50. ;
G28 U0 ;
G28 W0 ;
M99
%

External Subprogram (M98)

P - Il numero del sottoprogramma da eseguire
L - Ripete la chiamata del sottoprogramma (1-99) volte.
(<PATH>) - Il percorso della directory del sottoprogramma

M98 chiama un sottoprogramma nel formato M98 Pnnnn, dove Pnnnn è il del sottoprogramma da richiamare, o M98 (/Onnnnn), dove è il percorso sul dispositivo che porta al sottoprogramma.

Il sottoprogramma deve contenere un M99 per tornare al programma principale. Si può inserire un conteggio Lnn nel blocco dell'M98. M98 chiamerà il sottoprogramma nn volte prima di procedere con il blocco successivo.

Quando il programma chiama un sottoprogramma M98, il controllo lo cerca nella directory del programma principale. Se il controllo non riesce a trovare il sottoprogramma, lo cerca nella posizione specificata dall’impostazione 251. Se il controllo non trova il sottoprogramma si verifica un allarme.

Esempio M98:
Il sottoprogramma è un programma separato (O00100) dal programma principale (O00002).

%
O00002 (NUMERO DI PROGRAMMA CHIAMATO);
M98 P100 L4 (CHIAMATE O00100 SUB 4 VOLTE) ;
;M30 ;%
%
%
O00100 (SOTTOPROGRAMMA);
M00 ;
M99 (RITORNARE AL PROGRAMMA PRINCIPALE) ;
%

%
O00002 (CHIAMATA PERCORSO);
M98 (USB0/O00001.nc) L4 (CALLS O00100 SUB 4 TIMES) ;
;M30 ;%
%
%
O00100 (SOTTOPROGRAMMA);
M00 ;
M99 (RITORNARE AL PROGRAMMA PRINCIPALE) ;
%

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