Инструкция по созданию программы для фрезерного станка с Fanuc

Ниже приведена подробная пошаговая инструкция по созданию простой фрезерной программы для системы ЧПУ Fanuc. Для примера возьмём заготовку, из которой необходимо выфрезеровать прямоугольный карман с определёнными размерами. Основная идея – показать логику написания G-кодов, общую структуру программы и пояснить типовые G- и M-коды. Вы можете адаптировать этот шаблон под конкретную деталь и требования производства.

1. Подготовка к написанию программы

Определите геометрию детали
- Проанализируйте чертёж или 3D-модель заготовки и будущей детали.
- Уточните все размеры: длину, ширину, глубину кармана и т.д.
Выберите инструменты
- Определите, какая фреза будет использоваться для обработки (например, фреза торцевая, концевая, трёхперая и т.д.).
- Уточните диаметр фрезы, длину режущей части, тип хвостовика.
- Для каждой операции (черновая, чистовая обработка) может использоваться отдельный инструмент.
Уточните рабочие режимы
- Рекомендуемые обороты шпинделя (S), подача на минуту (F) или подача на зуб (если подача рассчитывается CAM-системой).
- Глубина реза за один проход (аппликация по оси Z).
- Использование СОЖ (включение/выключение).
Определите базу (систему координат)
- Задайте рабочую нулевую точку (обычно G54 и т.д.).
- Решите, где будет находиться нулевая точка по оси Z (верх заготовки, либо поверхность стола, и т.д.).
Заранее подготовьте управляющую программу
- Можно написать программу в текстовом файле на компьютере, в CAM-системе или непосредственно на стойке станка.
- При подготовке на компьютере убедитесь, что формат файла совместим со стойкой Fanuc (обычно файл с расширением .NC или .TXT).

2. Структура программы на стойке Fanuc

Ниже приведён пример условной структуры программы с комментариями. Предположим, что мы хотим сделать карман шириной 50 мм, длиной 100 мм, на глубину 10 мм. Координаты детали зададим так, что (X0, Y0) находится в левом нижнем углу кармана, а поверхность заготовки – это Z0.


// O0001 (НАЧАЛО ПРОГРАММЫ)
// (1)  - Заголовок программы (номер)
// (2)  - Стандартные настройки безопасности
// (3)  - Выбор системы координат
// (4)  - Выбор инструмента, вызов корректоров
// (5)  - Выполнение обработки: подход к детали, съём материала
// (6)  - Возврат инструмента, завершение программы

Пример с конкретными G-кодами


// O0001 (ПРОГРАММА ФРЕЗЕРОВКИ КАРМАНА)

(ЗАГОЛОВОК И БЕЗОПАСНЫЕ УСТАНОВКИ)
N10 G90 G80 G40 G17 G21
( G90 - абсолютная система координат
  G80 - отмена циклов сверления, если были
  G40 - отмена коррекции по радиусу
  G17 - выбор плоскости XY
  G21 - система измерения в миллиметрах )

(WORK OFFSET – РАБОЧАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ)
N20 G54 (ИСПОЛЬЗУЕМ ПЕРВУЮ РАБОЧУЮ СИСТЕМУ)

(ВЫБОР ИНСТРУМЕНТА)
N30 T1 M6 (Выбор инструмента T1, смена инструмента)
N40 G43 H1 Z100. M3 S2000
( G43 H1 - включение корректоров по длине инструмента 1
  Z100.  - безопасная позиция по оси Z
  M3     - вращение шпинделя по часовой стрелке
  S2000  - скорость шпинделя 2000 об/мин )

(ПОДАЧА СОЖ)
N50 M8 (Включение подачи СОЖ, если станок оснащён системой охлаждения)

(ПОДХОД К НАЧАЛУ ОБРАБОТКИ)
N60 G0 X0. Y0. (Быстрое перемещение к точке X=0, Y=0)
N70 G0 Z2.     (Подход в безопасную точку над поверхностью детали)

(ОПУСКАНИЕ В МАТЕРИАЛ - ПЕРВЫЙ ПРОХОД)
N80 G1 Z-2. F100. (Линейная интерполяция, опускаемся на глубину 2 мм с подачей 100 мм/мин)

(ФРЕЗЕРОВКА КАРМАНА - ЧЕРНОВОДНЫЙ ПРОХОД)
// Допустим, будем снимать каждый проход по 2 мм глубины, всего 10 мм
// Для упрощения рассмотрим прямолинейные проходы “вперёд-назад”.
// Можно применить более сложные циклы (G73/G74/G75 в зависимости от станка), но здесь пример вручную.

(ПЕРВЫЙ СЛОЙ НА ГЛУБИНЕ Z=-2)
N90 G1 X100. F200.  (Фрезеруем от X=0 до X=100 по оси X)
N100 Y50.           (Смещение на 50 мм по Y)
N110 X0.            (Возврат назад по оси X)

(ВТОРОЙ СЛОЙ – ОПУСКАЕМСЯ ЕЩЁ НА 2 ММ, ИТОГО Z=-4)
N120 G0 Z2.         (Поднимаемся до Z=2 для быстрого перехода)
N130 X0. Y0.        (Возвращаемся в начальную точку по X и Y)
N140 G1 Z-4. F100.  (Опускаемся на глубину 4 мм)
N150 G1 X100. F200. (Обрабатываем)
N160 Y50.
N170 X0.

(ПОВТОРЯЕМ ПРОХОДЫ ДО ГЛУБИНЫ -10 ММ)
// Третий, четвёртый и пятый слои (Z=-6, Z=-8, Z=-10).
// Для сокращения кода можно использовать циклы, но здесь явно:

N180 G0 Z2.
N190 X0. Y0.
N200 G1 Z-6. F100.
N210 X100. F200.
N220 Y50.
N230 X0.

N240 G0 Z2.
N250 X0. Y0.
N260 G1 Z-8. F100.
N270 X100. F200.
N280 Y50.
N290 X0.

N300 G0 Z2.
N310 X0. Y0.
N320 G1 Z-10. F100.
N330 X100. F200.
N340 Y50.
N350 X0.

(ЗАВЕРШЕНИЕ ОБРАБОТКИ)
N360 G0 Z100.        (Поднимаемся на безопасное расстояние)
N370 M9             (Выключение СОЖ)
N380 M5             (Остановка шпинделя)
N390 G40 G49        (Отмена коррекций)
N400 G91 G28 Z0.    (Возврат в референц по оси Z)
N410 G28 X0. Y0.    (Возврат в референц по осям X и Y)

(КОНЕЦ ПРОГРАММЫ)
N420 M30

3. Подробное объяснение основных команд

Операторы программы
- O0001 – номер программы (в Fanuc должна быть буква O, дальше четыре или более цифр).
- N10, N20 ... – номера строк (не обязательны, но помогают ориентироваться).
Строка безопасных установок
- G90 – система координат абсолютная (позиции задаются относительно базовой точки).
- G80 – отмена всех циклов сверления.
- G40 – отмена коррекции инструмента по радиусу (при использовании G41/G42).
- G17 – выбор плоскости XY (важно для круговой интерполяции и других функций).
- G21 – миллиметровая система измерений (вместо дюймовой G20).
Система координат
- G54 – рабочая система координат №1. В Fanuc обычно есть G54 – G59 и другие для хранения смещений.
Управление инструментом
- T1 – выбор инструмента номер 1.
- M6 – команда на смену инструмента.
- G43 H1 Z100. – включение корректоров по длине инструмента (H1, если инструмент T1).
  Z100. – безопасная точка.
- M3 – запуск шпинделя по часовой стрелке, S2000 – скорость шпинделя 2000 об/мин.
Подача СОЖ (система охлаждения)
- M8 – включение СОЖ.
- M9 – выключение СОЖ.
Движения по осям
- G0 – быстрое перемещение (без резания).
- G1 – линейная интерполяция с подачей (резание).
- F100 – подача (скорость перемещения инструмента). В Fanuc обычно мм/мин (при G94).
Работа со шпинделем
- M5 – останов шпинделя.
- M3 – шпиндель по часовой стрелке, M4 – против часовой, S#### – скорость вращения.
Завершение программы
- G91 G28 Z0 – возврат в референц по оси Z в приращённом режиме.
- G28 X0 Y0 – возврат в референц по осям X и Y.
- M30 – конец программы и сброс в начало.

4. Дополнительные рекомендации

Безопасная высота подъёма
Следите, чтобы во время перемещения по X/Y фреза не задела заготовку. Обычно поднимаются минимум на несколько миллиметров над деталью.
Коррекция радиуса инструмента
При необходимости точной обработки контуров используют G41/G42 (коррекция слева/справа). В таком случае не забудьте включать G40 для отмены.
Циклы
Вместо множества строк для выемки кармана можно использовать специальные циклы (например, G73/G74/G75), которые упрощают код.
Назначение корректоров
Корректор длины (H#) обычно совпадает с номером инструмента. Корректор радиуса (D#) – может использоваться при G41/G42.
Управление скоростью
Выставляйте обороты (S) и подачу (F) с учётом материала заготовки, твёрдости, диаметра фрезы и требований производительности.
Проверка программы
По возможности используйте графическую проверку траектории (dry run) на станке или CAM-системе. Медленно проверьте каждый блок, чтобы исключить ошибки в координатах.
Нумерация и комментарии
Пишите в программе комментарии с пояснениями. Аккуратная структура и нумерация строк упрощают отладку и внесение изменений.

5. Итоговый алгоритм действий

Сбор данных о детали, инструментах, режимах (S и F).
Определение рабочей системы координат G54 (или другой) и задание нулевой точки (X0, Y0, Z0).
Создание программы и ввод заголовка, установок безопасности (G90, G80, G40, G21 и т.д.).
Вызов инструмента (T1 M6), установка корректоров (G43 H1 Z100), запуск шпинделя (M3 S...).
Включение СОЖ (M8), позиционирование (G0), опускание в материал (G1) и выполнение проходов.
Возврат инструмента в безопасную точку, остановка шпинделя (M5) и выключение СОЖ (M9).
Возврат в референц (G28) и завершение программы (M30).
Проверка и отладка программы – сначала на «сухом ходе» (без заготовки), затем на пробном образце.

Данная инструкция даёт общее понимание того, как составляется управляющая программа для фрезерного станка со стойкой Fanuc. На практике вы можете дополнять программу различными циклами, макрокомандами (если стойка поддерживает), а также учитывать специфику модели станка (Fanuc 0i, Fanuc 31i и т.д.) и типовые циклы, доступные именно на вашем оборудовании.