Programiranje CNC mašina

Mašine nam već decenijama pomažu da brzo i kvalitetno kreiramo proizvode. Saznajte šta sve kompjuterizovane numerički upravljane mašine mogu da izvedu, ali i kako da ih programirate.

Automatizacija rada i prepuštanje poslova mašinama proces je koji se razvija decenijama. Na ovaj način se ubrzava proces rada, izbegavaju ljudske greške, ali i podiže nivo bezbednosti na radu. Prve mašine sa numeričkom kontrolom uvedene su sredinom 20. veka. Ove mašine mogu izvršavati komande poput glodanja, testerisanja, rotiranja, zavarivanja, bušenja itd. Već na osnovu operacija jasno je da CNC programiranje ima svoju primenu pre svega u klasičnim industrijama, koje su okrenute masovnoj proizvodnji. 

Šta je CNC programiranje?

Da bismo znali kako da programiramo neku mašinu, neophodno je da znamo kako da je „naučimo” šta da radi. Naime, CNC programiranje (Computer Numerical Control) predstavlja automatizovanu kontrolu mašina, tj. izdavanje instrukcija za obavljanje zadataka. CNC mašina predstavlja automatizovani alat koji dobija instrukcije putem kompjutera. Instrukcije se izdaju putem napisanog G-kod programskog jezika.

Ovaj jezik je razvijen u saradnji sa avio-industrijom i američkim naučnim centrom MIT. Rezultat ove saradnje je mogućnost kompjuterizovanog izdavanja komandi mašinama. Način unosa komandi s vremenom je pojednostavljen, ali suštinski sistem rada nije preterano menjan.

Cilj je da naredbe pokrivaju celokupan proces kako bi ljudi samo nadgledali proces. To znači da je potrebno da čovek nadgleda rad mašine. Kompletan proces se obavlja samostalno na način koji je prethodno definisan. Ovako se omogućava visok nivo autonomije u radu mašina, čime se smanjuje ljudski faktor. 

To je, pre svega, korisno kada se radi o repetitivnom a fizički teškom poslu. Ukoliko mašina zna šta treba da se uradi, ona će istu radnju ponavljati bez greške. Takve situacije mogu da budu rad sa opasnim materijama ili rad u teškim uslovima. Na ovaj način se automatizuje proces rada, smanjuju troškovi proizvodnje, garantuje kvalitet izrade i obezbeđuje viši nivo bezbednosti radnika. Ipak, mašinama mora da se „objasni” šta treba da rade.

Zanima vas ova oblast?

Na ITAcademy možete pohađati program Computer Aided Design (CAD) i postati stručnjak u oblasti dizajniranja, crtanja i projektovanja uz pomoć računara.

Proces programiranja mašina

Mašine mogu da izvedu veliki broj radnji, ali je potrebno da se napišu detaljne instrukcije. One se u slučaju modernih mašina unose u kompjuter koji dalje izdaje naređenja. Ranije su se instrukcije izdavale korišćenjem kartica i bušenih traka. Kasnije su uvedeni moderni načini pisanja instrukcija. Proces je potrebno kompletno opisati kako bi rad bio u potpunosti automatizovan. U tom slučaju posao čoveka jeste da nadgleda proces proizvodnje.

Treba imati na umu da mašine mogu da koriste više vrsta alata za rad. Zato je važno dati detaljne instrukcije, tj. kada i na koji način treba da se koristi određeno oruđe. Kada se sve detaljno isplanira i obradi u nekom CAD softveru, pristupa se programiranju, tj. pretvaranju instrukcija u jezik razumljiv mašini.

Interesantno je da su u celom procesu izuzetno važni i stručnjaci koji projektuju proizvode u, na primer, AutoCAD-u. Dodatne mogućnosti se otvaraju ukoliko, pored stečenog znanja, posedujete izuzetno cenjene Autodesk sertifikate.

Korišćenje G-koda

Za početak, potrebno je osmisliti proizvod i napraviti dizajnersko rešenje. Koncept nakon toga CAD stručnjak prebacuje u neki od programa za dizajniranje, nakon čega je potrebno da se sve to objasni mašini. Za to se koristi G-kod jezik, koji kreira fajl sa spiskom komandi koje definišu pokrete mašine.

Programiranje mašina pomoću kompjutera odnosi se na automatizovano programiranje, što se vrši pomoću specijalnog softvera. Na ovaj način se definišu dimenzije, izbor alata, kretanje (u tri dimenzije) itd. Da bi mašina „razumela” komande, koristi se G-kod jezik. Ovaj jezik, poznat i po imenu RS-274, prevodi instrukcije u mašinski jezik. 

On omogućava kreiranje instrukcija opisujući pokrete u prostoru. Ovo kretanje se zasniva na položaju duž ose prostornog koordinatnog sistema (X, Y i Z) i tri rotacije oko svake od ovih osa. Kako bi se što preciznije programirala mašina, potrebno je da svaki motor ima definisanu funkciju. U procesu CNC programiranja računaju se koordinate, tj. gde koja osovina treba da bude. Pri tome se kontrolišu servo motori mašine koji pomeraju alat ili obrađivani deo. 

Osnovne komande u programiranju mašina

Komande u G-kodu sastoje se od slova i broja (npr. G6). Svaki broj označava specifičnu akciju. Postoji veliki broj varijacija kodova, koji su često specifični za neki model mašine. Ipak, postoje neke osnovne komande koje su univerzalne:

• F – označava brzinu kojom se alat kreće kroz materijal, obično se meri u milimetrima u minutu;

• G0 – ova komanda označava rad pri maksimalnoj brzini;

• G1 – pravolinijiski rad;

• G2, G3 – kružni rad u pravcu kazaljke na satu i obrnuto;

• G4 – vreme čekanja;

• X, Y, Z – koordinate smera;

• S – adresa koju određuje način obrade;

• T – adresa koju određuje alat;

Za naprednije operacije neophodno je koristiti i simbolički kod – M-kod. To su komande koje kontrolišu rad mašine:

• M3 – uključivanje alatke u smeru kazaljke na satu;

• M4 – uključivanje alatke u smeru suprotno od kazaljke na satu;

• M5 – stopiranje rada alatke;

• M6 – menjanje alatke;

• M30 – kraj programa.

Ovo su samo neke od komandi, pa tako imamo i G50 ili M216, ali i još mnogo njih. Od znanja radnika zavisi koliko će se precizno ispisati program i koliko će biti kvalitetan. 

Karijera u CNC oblasti

Da biste se bavili ovim poslom, nije neophodno da posedujete sva znanja iz produkcionog lanca. U zavisnosti od toga šta vas interesuje, potrebno je da savladate programiranje, dizajniranje ili da umete da nadgledate i podešavate mašine. Iako CNC programeri nisu toliko poznati kod nas kao web dizajneri ili PHP eksperti, reč je o profesiji koja se izuzetno ceni u svetu. Čak su odlično plaćeni i radnici koji rade na ovim mašinama. 

Ako vas interesuje isključivo CNC programiranje, dobro bi bilo da naučite više o programskim jezicima i načinima na koje je moguće unaprediti čitav proces. Postoje mnoge obuke i kursevi koji će vam pomoći da postanete profesionalac sa uspešnom karijerom u oblasti programiranja numeričkih mašina.