Большое количество станкостроительных предприятий оснащают свои станки системами ЧПУ Heidenhain как в базовой комплектации, так и опционально, например, DMG MORI, HERMLE, HURON, FEHLMANN, KOVOSVIT MAS и т.д. Связано это с тем что, данная система имеет широкий ряд систем, начиная с простой и компактной для трёх координатных станков (TNC 320) с возможность управления 2-мя дополнительными осями и заканчивая современной системой ЧПУ TNC 640 (с возможностью программирования до 13-осей плюс шпиндель) отличается оптимизированной системой управления перемещением по траектории, большой скоростью отработки кадра.
Цифровая архитектура и встроенное цифровое управление приводами с интегрированными преобразователями обеспечивают высокую скорость обработки при высочайшей точности выполнения контура, что особенно необходимо при обработке как плоских 2.5D контуров, так и при изготовлении сложных 3D-форм. Динамический контроль столкновений (опция DCM) системы TNC 640 контролирует рабочую зону станка на предмет возможных столкновений рабочих органов станка с узлами станка и элементами оснастки.
Адаптивное управление подачей (опция AFC) автоматически регулирует контурную подачу в зависимости от мощности шпинделя и других технологических параметров, позволяя надежно осуществлять как стандартное, так и высокоскоростное фрезерование, это достигается за счет плавного перемещения как при 3-х, так и 5-и осевом фрезеровании, позволяя оптимизировать время обработки, и вести контроль состояния инструмента.
Так же системы ЧПУ от фирмы Heidenhain имеют возможность для ОЦ фрезерно-токарную функцию, с помощью которой можно выполнять полный цикл изготовления детали сокращая вспомогательное время на переналадку, а также увеличивая возможность автоматизации системы.
Пример моделей станков, которые оснащаются системами управления HEIDENHAIN:
- Фрезерные ОЦ: Hermle C30U, DMU 50, HURON MX10;
- Токарные: KOVOSVIT MAS SP Line 280, NEF 400, CTX 310 ecoline.
Программирование циклов
Программирование циклов в системе ЧПУ HEIDENHAIN не требует особых знаний языка программирования и G – кодов, так как используется программирование открытым текстом (интерактивное программирование). Написание программы сопровождаются простыми вопросами и подсказками графическая поддержка облегчает программирование и предоставляет возможность проверки программы в режиме тестирования. Внутри системы имеется множество встроенных циклов, с помощью которых возможно создавать УП для простых операций и контуров, непосредственно на станке.
В системах ЧПУ фирмы Heidenhain имеется множество токарных циклов и функций не только упрощают работу оператора, но также и повышающих эффективность обработки. Даже самые сложные операции токарной обработки можно легко запрограммировать прямо на станке. Несмотря на многообразие функций фрезерно-токарной обработки, система ЧПУ обеспечивает удобство управления, это и является особенностью систем управления HEIDENHAIN.
Для вызова программных циклов необходимо находясь внутри программы нажать клавишу CYCLE DEF на клавиатуре, после чего на экране отобразятся имеющиеся группы циклов рис. 1.
На примере фрезерного станка HERMLE C30U с системой ЧПУ (iTNC 530) расположение групп циклов будет следующее:
- Осевые циклы (сверление, резьбофрезерование и т.д.);
- Фрезерование цапф, канавок и карманов;
- Трансформация координат (смещение 0 точки, и т.д.);
- SL циклы (описание контура);
- Шаблон (круговой, линейный “Декартовый”);
- Много проходное фрезерование (построчное фрезерование);
- Специальные циклы (пауза, допуск и. т.д.).
Рис.1
Циклы сверления и формирования отверстий
Система управления Heidenhain имеет большое количество стандартных осевых циклов, для получения отверстий и резьб, в зависимости от используемого инструмента и требуемых ТУ для получения отверстия можно легко подобрать нужный цикл.
На примере станка HERMLE C30U с системой ЧПУ (iTNC 530) в группе (сверление, резьба), располагается 3 страницы с осевыми циклами, в общей сложности количество циклов – 17, из них 9 для получения отверстий и 8 циклов для нарезания резьбы, на Рис. 2 приведен пример цикла центрования.
- На первой странице располагаются 7 циклов для получения отверстий:
- CYCL DEF 200 – цикл сверления;
- CYCL DEF 201 – цикл развертывания;
- CYCL DEF 202 – цикл расточки;
- CYCL DEF 203 – цикл универсального сверления;
- CYCL DEF 204 – цикл обратной расточки;
- CYCL DEF 205 – цикл глубокого сверления;
- CYCL DEF 208 – цикл расфрезеровки.
- На второй странице располагаются 5 циклов, 3 цикла для нарезания резьбы метчиком, цикл центрования, и цикл сверления ружейным сверлом:
- CYCL DEF 206 – цикл нарезания резьбы метчиком новый;
- CYCL DEF 207 – цикл нарезания резьбы метчиком GS новый;
- CYCL DEF 209 – цикл нарезания резьбы метчиком - ломка стружки;
- CYCL DEF 240 – цикл центрования;
- CYCL DEF 241 – цикл сверления ружейным сверлом.
- На третей странице располагаются 5 циклов для резьбофрезерования:
- CYCL DEF 262 – цикл резьбофрезерования (внутренний);
- CYCL DEF 263 – цикл зенкерование и резьбофрезерование;
- CYCL DEF 264 – цикл сверления и резьбофрезерования;
- CYCL DEF 265 – цикл спирального сверления и резьбофрезерования;
- CYCL DEF 267 – цикл фрезерования внешней резьбы.
Пример задания цикла центрования, с описанием значений параметров:
L X0.0 Y0.0 FMAX
CYCL DEF 240 CENTERING ~
Q200=+2 – БЕЗОПАСНОЕ РАСТОЯНИЕ
Q343=+0 – ГЛУБИНА/ДИАМЕТР
Q201=-2 – ГЛУБИНА
Q344=+0 – ДИАМЕТР
Q206=+150 – ПОДАЧА РЕЗАНИЯ
Q211=+0 – ВЫДЕРЖКА ВРЕМЕНИ ВНИЗУ
Q203=+0 – КООРД. ПОВЕРХНОСТИ
Q204=+50 – 2 БЕЗОПАСНОЕ РАССТОЯИЕ
CYCL CALL
Рис. 2
Фрезерные циклы
Система ЧПУ iTNC 530 в общей сложности имеет 6 циклов для обработки цапф, канавок, карманов и располагаются в одноименном пункте. А также 3 цикла для торцевого фрезерования располагаются в группе много проходного фрезерования. Данными циклами можно получить основные виды поверхностей, получаемых при фрезеровании.
Для обработки более сложных контуров со стойки, для программирования пользуются разделом SL циклы, задавая в основной программе, ссылку на метку (подпрограмму) и необходимый цикл, а в самой метке задаются параметры контура.
- Циклы обработки цапф, пазов и карманов:
- CYCL DEF 251 – цикл фрезерования прямоугольного кармана;
- CYCL DEF 252 – цикл фрезерования круглого кармана;
- CYCL DEF 253 – цикл фрезерования прямоугольного паза;
- CYCL DEF 254 – цикл фрезерования кругового паза;
- CYCL DEF 256 – цикл фрезерования прямоугольной цапфы;
- CYCL DEF 257 – цикл фрезерования круговой цапфы.
- Циклы много проходного фрезерования (торцевого):
- CYCL DEF 230 – цикл строчное фрезерование;
- CYCL DEF 231 – цикл линейчатая поверхность;
- CYCL DEF 232 – цикл фрезерования плоскостей.
Пример задания цикла фрезерования прямоугольного паза с описанием его параметров:
L X0.0 Y0.0 FMAX
CYCL DEF 253 SLOT MILLING ~
Q215=+0 – ОБЬЁМ ОБРАБОТКИ
Q218=+80 – ДЛИНА ВЫЕМКИ
Q219=+12 – ШИРИНА ВЫЕМКИ
Q368=+0.4 – ПРИПУСК НА СТОРОНЕ
Q374=+0 – ПОЛОЖЕНИЕ ВРАЩЕНИЯ
Q367=+0 – ПОЛОЖЕНИЕ ВЫЕМКИ
Q207=+500 – ПОДАЧА ФРЕЗЕРОВАНИЯ
Q351=+1 – ВИД ФРЕЗЕРОВАНИЯ
Q201=-20 – ГЛУБИНА
Q202=+5 – ГЛУБИНА ВРЕЗАНИЯ
Q369=+0 – ПРИПУСК НА ГЛУБИНЕ
Q206=+150 – ПОДАЧА ВРЕЗАНИЯ НА ГЛУБИНУ
Q338=+0 – СОСТОЯНИЕ ЧИСТОВОЙ ОБРАБОТКИ
Q200=+2 – БЕЗОПАСНОЕ РАССТОЯНИЕ
Q203=+0 – КООРДИНАТА ПОВЕРХНОСТИ
Q204=+50 – 2–Е БЕЗОПАСНОЕ РАССТОЯНИЕ
Q366=+1 – ПОГРУЖЕНИЕ
Q385=+500 – ПОДАЧА ЧИСТОВАЯ ОБРАБОТКА
CYCL CALL
Токарные циклы
Для программирования токарных операций на примере управления системой ЧПУ Heidenhain CNC PILOT 620 имеется эффективная функция TURN PLUS которая гарантирует быстрое и простое управление: после ввода геометрических параметров, материала и зажимного приспособления.
TURN PLUS автоматически предложит:
- Создание плана обработки
- Выбор стратегии обработки
- Выбор инструментов и режимов резания
- Генерирование кадров УП
В конечном результате будет получена программа DIN PLUS с детальными комментариями. TURN PLUS существенно упрощает создание управляющих программ с наклонными контурами. Очень часто бывает, что наклон контура больше, чем угол режущей кромки инструмента. В таких случаях CNC PILOT 620 автоматически, подбирает необходимый инструмент и осуществляет обработку в противоположном направлении, или в случае необходимости в виде выточки.
Ниже приведены основные токарные циклы применяющиеся, для системы ЧПУ Heidenhain TNC 640,
CYCL DEF 810 – цикл чернового продольного точение контура;
CYCL DEF 811 – цикл продольного точение уступа;
CYCL DEF 812 – цикл продольное точение уступа, расширенный;
CYCL DEF 813 – цикл продольного врезания;
CYCL DEF 814 – цикл продольного врезания, расширенное;
CYCL DEF 815 – цикл точения параллельно контура;
CYCL DEF 820 – цикл поперечного чернового точения контура;
CYCL DEF 821 – цикл поперечного точения уступа;
CYCL DEF 822 – цикл поперечного точения уступа, расширенный;
CYCL DEF 823 – цикл поперечного токарного врезания;
CYCL DEF 824 – цикл поперечное токарного врезания, расширенный;
CYCL DEF 830 – цикл черновой обработки параллельно контуру;
CYCL DEF 831 – цикл продольного нарезания резьбы;
CYCL DEF 832 – цикл нарезания резьбы, расширенный;
CYCL DEF 832 – цикл черновой двунаправленной обработки контура;
CYCL DEF 859 – цикл отрезки;
CYCL DEF 860 – цикл радиальной прорезки контура;
CYCL DEF 861 – цикл радиальной прорезки;
CYCL DEF 862 – цикл радиальной прорезки, расширенный;
CYCL DEF 869 – цикл точение прорезным резцом;
CYCL DEF 870 – цикл аксиальной прорезки контура;
CYCL DEF 871 – цикл аксиальной прорезки;
CYCL DEF 872 – цикл аксиальной прорезки, расширенный.
Пример задания токарного цикла поперечного врезания:
CYCL DEF 823 ~
Q215=+0 – ОБЬЁМ ОБРАБОТКИ
Q460=+2 – БЕЗОПАСНОЕ РАССТОЯНИЕ
Q491=+75 – ДИАМЕТР НАЧАЛА КОНТУРА
Q492=+0 – НАЧАЛО КОНТУРА ПО Z
Q493=+20 – ДИАМЕТР КОНЦА КОНТУРА
Q494=-5 – КОНЕЦ КОНТУРА ПО Z
Q495=+60 – УГОЛ УКЛОНА
Q463=+3 – MAX. ГЛУБИНА РЕЗАНИЯ
Q478=+0.3 – ПОДАЧА ЧЕРН.ОБРАБОТКИ
Q483=+0.4 – ПРИПУСК НА ДИАМЕТР
Q494=+0.2 – ПРИПУСК ПО Z
Q505=+0.2 – ПОДАЧИ ЧИСТ.ОБРАБОТКИ
Q506=+0 – ВЫРАВНИВАНИЕ КОНТУРА
L X+75.0 Y+0.0 Z+2.0 FMAX M303
CYCL CALL
Сообщения об ошибках и обработка ошибок
В случае возникновении ошибок, система ЧПУ оповещает в верхнем левом углу красным текстом название ошибки или предупреждения, а также указывает номер ошибки по которому можно найти причина её возникновения. Под окном с программой может быть описана более точная причина возникновения ошибки.
В случае возникновения предупреждающих ошибок, их можно сбросить кнопкой CE на пульте управления. В случае системных ошибок по руководству к станку, или на сайте Heidenhain скачать каталог “Список ошибок” в индивидуальном порядке найти причину возникновения по номеру ошибки и устранить её.
Пример программы обработки детали
Рис 3
0 BEGIN PGM house MM
1 BLK FORM 0.1 Z X-0.1 Y-0.1 Z-50
2 BLK FORM 0.2 X+49.9 Y+49.9 Z+0
3 TOOL CALL 1 Z S5000
4 ;D8
5 L Z+150 R0 FMAX M3
6 PLANE RESET STAY
7 CYCL DEF 7.0 DATUM SHIFT
8 CYCL DEF 7.1 X+20
9 PLANE SPATIAL SPA+0 SPB-45 SPC+0 MOVE DIST100 F8000 COORD ROT
10 CYCL DEF 232 FACE MILLING ~
Q389=+2 ;STRATEGY ~
Q225=-42 ;STARTNG PNT 1ST AXIS ~
Q226=-2 ;STARTNG PNT 2ND AXIS ~
Q227=+10 ;STARTNG PNT 3RD AXIS ~
Q386=+0 ;END POINT 3RD AXIS ~
Q218=+40 ;FIRST SIDE LENGTH ~
Q219=+55 ;2ND SIDE LENGTH ~
Q202=+5 ;MAX. PLUNGING DEPTH ~
Q369=+0 ;ALLOWANCE FOR FLOOR ~
Q370=+1 ;MAX. OVERLAP ~
Q207=+500 ;FEED RATE FOR MILLNG ~
Q385=+500 ;FINISHING FEED RATE ~
Q253=+750 ;F PRE-POSITIONING ~
Q200=+2 ;SET-UP CLEARANCE ~
Q357=+2 ;CLEARANCE TO SIDE ~
Q204=+50 ;2ND SET-UP CLEARANCE
11 CYCL CALL M13
12 CYCL DEF 253 SLOT MILLING ~
Q215=+0 ;MACHINING OPERATION ~
Q218=+30 ;SLOT LENGTH ~
Q219=+10 ;SLOT WIDTH ~
Q368=+0 ;ALLOWANCE FOR SIDE ~
Q374=+70 ;ANGLE OF ROTATION ~
Q367=+0 ;SLOT POSITION ~
Q207=+500 ;FEED RATE FOR MILLNG ~
Q351=+1 ;CLIMB OR UP-CUT ~
Q201=-15 ;DEPTH ~
Q202=+7.5 ;PLUNGING DEPTH ~
Q369=+0 ;ALLOWANCE FOR FLOOR ~
Q206=+150 ;FEED RATE FOR PLNGNG ~
Q338=+0 ;INFEED FOR FINISHING ~
Q200=+2 ;SET-UP CLEARANCE ~
Q203=+0 ;SURFACE COORDINATE ~
Q204=+50 ;2ND SET-UP CLEARANCE ~
Q366=+2 ;PLUNGE ~
Q385=+500 ;FINISHING FEED RATE
13 CYCL CALL POS X-14 Y+25 Z+0 FMAX M13 M140 MB+100
14 PLANE RESET STAY
15 CYCL DEF 7.0 DATUM SHIFT
16 CYCL DEF 7.1 X+30
17 PLANE SPATIAL SPA+0 SPB+45 SPC+0 MOVE DIST100 F8000 COORD ROT
18 CYCL DEF 232 FACE MILLING ~
Q389=+2 ;STRATEGY ~
Q225=-2 ;STARTNG PNT 1ST AXIS ~
Q226=-2 ;STARTNG PNT 2ND AXIS ~
Q227=+10 ;STARTNG PNT 3RD AXIS ~
Q386=+0 ;END POINT 3RD AXIS ~
Q218=+40 ;FIRST SIDE LENGTH ~
Q219=+60 ;2ND SIDE LENGTH ~
Q202=+5 ;MAX. PLUNGING DEPTH ~
Q369=+0 ;ALLOWANCE FOR FLOOR ~
Q370=+1 ;MAX. OVERLAP ~
Q207=+500 ;FEED RATE FOR MILLNG ~
Q385=+500 ;FINISHING FEED RATE ~
Q253=+750 ;F PRE-POSITIONING ~
Q200=+2 ;SET-UP CLEARANCE ~
Q357=+2 ;CLEARANCE TO SIDE ~
Q204=+50 ;2ND SET-UP CLEARANCE
19 CYCL CALL M13
20 CYCL DEF 251 RECTANGULAR POCKET ~
Q215=+0 ;MACHINING OPERATION ~
Q218=+25 ;FIRST SIDE LENGTH ~
Q219=+30 ;2ND SIDE LENGTH ~
Q220=+4 ;CORNER RADIUS ~
Q368=+0 ;ALLOWANCE FOR SIDE ~
Q224=+0 ;ANGLE OF ROTATION ~
Q367=+0 ;POCKET POSITION ~
Q207=+500 ;FEED RATE FOR MILLNG ~
Q351=+1 ;CLIMB OR UP-CUT ~
Q201=-5 ;DEPTH ~
Q202=+5 ;PLUNGING DEPTH ~
Q369=+0 ;ALLOWANCE FOR FLOOR ~
Q206=+150 ;FEED RATE FOR PLNGNG ~
Q338=+0 ;INFEED FOR FINISHING ~
Q200=+2 ;SET-UP CLEARANCE ~
Q203=+0 ;SURFACE COORDINATE ~
Q204=+50 ;2ND SET-UP CLEARANCE ~
Q370=+1 ;TOOL PATH OVERLAP ~
Q366=+1 ;PLUNGE ~
Q385=+500 ;FINISHING FEED RATE
21 CYCL CALL POS X+14 Y+25 Z+0 FMAX M13
22 CYCL DEF 252 CIRCULAR POCKET ~
Q215=+0 ;MACHINING OPERATION ~
Q223=+20 ;CIRCLE DIAMETER ~
Q368=+0 ;ALLOWANCE FOR SIDE ~
Q207=+500 ;FEED RATE FOR MILLNG ~
Q351=+1 ;CLIMB OR UP-CUT ~
Q201=-10 ;DEPTH ~
Q202=+10 ;PLUNGING DEPTH ~
Q369=+0 ;ALLOWANCE FOR FLOOR ~
Q206=+150 ;FEED RATE FOR PLNGNG ~
Q338=+0 ;INFEED FOR FINISHING ~
Q200=+2 ;SET-UP CLEARANCE ~
Q203=-5 ;SURFACE COORDINATE ~
Q204=+50 ;2ND SET-UP CLEARANCE ~
Q370=+1 ;TOOL PATH OVERLAP ~
Q366=+1 ;PLUNGE ~
Q385=+500 ;FINISHING FEED RATE
23 CYCL CALL POS X+14 Y+25 Z+0 FMAX M140 MB+50
24 PLANE RESET STAY
25 CYCL DEF 7.0 DATUM SHIFT
26 CYCL DEF 7.1 X+0
27 PLANE SPATIAL SPA+90 SPB+0 SPC+0 MOVE DIST100 F8000 COORD ROT
28 CYCL DEF 252 CIRCULAR POCKET ~
Q215=+0 ;MACHINING OPERATION ~
Q223=+20 ;CIRCLE DIAMETER ~
Q368=+0 ;ALLOWANCE FOR SIDE ~
Q207=+500 ;FEED RATE FOR MILLNG ~
Q351=+1 ;CLIMB OR UP-CUT ~
Q201=-5 ;DEPTH ~
Q202=+5 ;PLUNGING DEPTH ~
Q369=+0 ;ALLOWANCE FOR FLOOR ~
Q206=+150 ;FEED RATE FOR PLNGNG ~
Q338=+0 ;INFEED FOR FINISHING ~
Q200=+2 ;SET-UP CLEARANCE ~
Q203=+0 ;SURFACE COORDINATE ~
Q204=+50 ;2ND SET-UP CLEARANCE ~
Q370=+1 ;TOOL PATH OVERLAP ~
Q366=+1 ;PLUNGE ~
Q385=+500 ;FINISHING FEED RATE
29 CYCL CALL POS X+25 Y-25 Z+0 FMAX M13
30 CYCL DEF 252 CIRCULAR POCKET ~
Q215=+0 ;MACHINING OPERATION ~
Q223=+16 ;CIRCLE DIAMETER ~
Q368=+0 ;ALLOWANCE FOR SIDE ~
Q207=+500 ;FEED RATE FOR MILLNG ~
Q351=+1 ;CLIMB OR UP-CUT ~
Q201=-5 ;DEPTH ~
Q202=+5 ;PLUNGING DEPTH ~
Q369=+0 ;ALLOWANCE FOR FLOOR ~
Q206=+150 ;FEED RATE FOR PLNGNG ~
Q338=+0 ;INFEED FOR FINISHING ~
Q200=+2 ;SET-UP CLEARANCE ~
Q203=-5 ;SURFACE COORDINATE ~
Q204=+50 ;2ND SET-UP CLEARANCE ~
Q370=+1 ;TOOL PATH OVERLAP ~
Q366=+1 ;PLUNGE ~
Q385=+500 ;FINISHING FEED RATE
31 CYCL CALL POS X+25 Y-25 Z+0 FMAX M13 M140 MB+50
32 PLANE RESET STAY
33 CYCL DEF 7.0 DATUM SHIFT
34 CYCL DEF 7.1 Y+50
35 PLANE SPATIAL SPA-90 SPB+0 SPC+0 MOVE DIST100 F8000 COORD ROT
36 CYCL DEF 252 CIRCULAR POCKET ~
Q215=+0 ;MACHINING OPERATION ~
Q223=+20 ;CIRCLE DIAMETER ~
Q368=+0 ;ALLOWANCE FOR SIDE ~
Q207=+500 ;FEED RATE FOR MILLNG ~
Q351=+1 ;CLIMB OR UP-CUT ~
Q201=-5 ;DEPTH ~
Q202=+5 ;PLUNGING DEPTH ~
Q369=+0 ;ALLOWANCE FOR FLOOR ~
Q206=+150 ;FEED RATE FOR PLNGNG ~
Q338=+0 ;INFEED FOR FINISHING ~
Q200=+2 ;SET-UP CLEARANCE ~
Q203=+0 ;SURFACE COORDINATE ~
Q204=+50 ;2ND SET-UP CLEARANCE ~
Q370=+1 ;TOOL PATH OVERLAP ~
Q366=+1 ;PLUNGE ~
Q385=+500 ;FINISHING FEED RATE
37 CYCL CALL POS X+25 Y+25 Z+0 FMAX M13
38 CYCL DEF 252 CIRCULAR POCKET ~
Q215=+0 ;MACHINING OPERATION ~
Q223=+16 ;CIRCLE DIAMETER ~
Q368=+0 ;ALLOWANCE FOR SIDE ~
Q207=+500 ;FEED RATE FOR MILLNG ~
Q351=+1 ;CLIMB OR UP-CUT ~
Q201=-22 ;DEPTH ~
Q202=+8 ;PLUNGING DEPTH ~
Q369=+0 ;ALLOWANCE FOR FLOOR ~
Q206=+150 ;FEED RATE FOR PLNGNG ~
Q338=+0 ;INFEED FOR FINISHING ~
Q200=+2 ;SET-UP CLEARANCE ~
Q203=-5 ;SURFACE COORDINATE ~
Q204=+50 ;2ND SET-UP CLEARANCE ~
Q370=+1 ;TOOL PATH OVERLAP ~
Q366=+1 ;PLUNGE ~
Q385=+500 ;FINISHING FEED RATE
39 CYCL CALL POS X+25 Y+25 Z+0 FMAX M13 M140 MB+50
40 PLANE RESET STAY
41 L Z+100 R0 FMAX
42 END PGM house MM
