آشنایی با پست پروسسور و عملکرد آن :

پست پروسسور یا Post-Processor یکی از فرآیندهای نرم افزاری پیش از ماشین کاری در دستگاه های CNC می باشد. که جهت تبدیل نهایی طرح به زبان ماشین استفاده می گردد. این نرم افزار طرح مورد نظر را با توجه به سخت افزار ماشین بصورت منحصر به فرد، پردازش و ارائه می نماید.

درصورت نیاز به خدمات پست نویسی اختصاصی با ما تماس بگیرید.

تاریخچه :

اولین بسته های نرم افزاری CAM بصورت برنامه ای ارائه گردید که تنها می توانست، نقشه ارائه شده توسط CAM را به کدهای M و G تبدیل نماید. این کدهای تولید شده دستورات هدایتی لازم را جهت حرکت محور ها به ماشین ارائه می نمایند.

به مرور زمان و توسعه زبان برنامه نویسی جی کد ها و ام کد ها و ایجاد نیازهای جدید به طرح هایی با پیچیدگی بیشتر و همینطور تولید ماشین هایی با ساختارهای حرکتی متفاوت موجب گردید کدهای G و M نیز توسعه یابند.

 

نیاز به پست پروسسور :

با پیچیده شدن G و M کدها و پیچیده شدن فرآیندهای ماشینکاری در ماشین آلات CNC. نیاز به رابطی بین سخت افزار و نرم افزار ضروری گردید. این رابط باید توانایی استفاده از قابلیت های حرکتی پیچیده تر را، در ماشین ارائه می نمود.

پست پروسسورها امکان برنامه ریزی مواردی چون جابجایی فیکسچرهای ماشین ، جبران شعاع ابزار ، جبران طول ابزار و تعویض خودکار ابزار را، به قابلیت های ماشین CNC اضافه می نمایند.

 

بررسی مراحل فرآیند طراحی تا ساخت جهت ماشین های CNC:

جایگاه پست پروسسور در فرآیند ماشینکاری CNC

 

• ابتدا کاربر طرح مورد نظر خود را در نرم افزار CAD طراحی و شبیه سازی می نماید . سپس از آن خروجی ای بصورت وکتور ( که شامل نقاط ، خطوط ، انحناها ، مرزها ، سطوح و قسمت های مختلف طرح می باشد) ایجاد می نماید.
• سپس برنامه CAM یک فایل میانی و غیر قابل خواندن توسط ماشین را می سازد. این فایل از استاندارد قابل شناسایی برای ماشین پیروی نمی کند و تنها شامل موقعیت محورهای X و Y و Z است. و عملکردهایی مانند داده های ابزار و نوع عملیات ماشینکاری (از قبیل رزوه زدن ، سوراخکاری ، حکاکی و غیره ) را مشخص می کند.
• حال پست پروسسور فایل میانی تولید شده توسط CAM را می خواند و آنرا با توجه به عملکرد دستگاه و محورهای تعریف شده ، پردازش می نماید. در این مرحله پست پروسسور اطلاعات را با توجه به قابلیت ها و محدودیتهای محورهای دستگاه و تجهیزات حکاکی ، بصورت قابل اجرا برای آن ماشین CNC محاسبه و پردازش می نماید. و خروجی اطلاعات را بصورت G-Code و M-Code های قابل فهم ، جهت پردازشگر CNC ذخیره می نماید.
• در مرحله نهایی ، ماشین CNC ، اطلاعات دریافتی را بصورت خط به خط اجرا می نماید و فرآیند مورد نظر بر روی قطعه کار ، انجام می پذیرد.

 

نقش پست پروسسور در ماشینکاری :

با توجه به جایگاه Post-Processor در فرآیند  CNC ، می توان نقش آن را در عمل به اشکال زیر ترسیم نمود:

• ایجاد پلی بین CAM و کد NC :

همانطور که بیان گردید پس از طراحی در CAD ، آن را توسط یک برنامه CAM انتخابی باز می کنیم. سپس با انتخاب ابزار و طرح ، مسیرها و استراتژی های ابزار کاری خود را بهینه میکنیم .

در این مرحله برنامه CAM فایلی شامل اطلاعات پیچیده و ناخوانا را به شما میدهد.

متاسفانه دستگاه CNC نمی تواند این کد را بخواند و استراتژی اجرا را درک نماید.

بنابراین باید داده های CAM خود را به زبان NC ، زبان ماشین­های CNC تبدیل کنید.

با اینحال همه ماشین های CNC نمی توانند کدهای یکسانی را بخوانند.

بنابراین باید برنامه CAM خود را با توجه به اینکه از کدام ماشن CNC استفاده می کنید ، به روش خاص آن ماشین ترجمه کنید.

اینجاست که یک پست پروسسور وارد عمل می شود.

 

ترجمه CAM به NC توسط Post-Processor

 

• مترجمی حرفه ای :

به زبان ساده، یک پست پروسسور، یک مترجم حرفه ای است. که زبان داده های CAM را به زبان ماشین CNC ترجمه می­کند.

در اصطلاح فنی، یک پردازشگر پست اسکریپتی (تبدیل کننده به متن) است که داده های مدل سه بعدی را از یک برنامه CAM گرفته و به کد NC تبدیل می کند. که این کد را یک ماشین CNC می تواند بخواند.

متاسفانه هر ماشین CNC نمی تواند آن کد را بخواند. کدی که بر روی یک ماشین بی عیب کار می کند، بر روی ماشینی دیگر، می تواند بلا استفاده باشد و یا حتی به آن ماشین یا قطعه کار آسیب رساند.

ممکن است تفاوت های جزئی در نحوه ماشینکاری یک دستگاه ، موجب تفاوتهایی عمده ای در پارامترهای راه اندازی و یا حتی زبان ماشین، ایجاد نماید.

از آنجاییکه هر دستگاه به مترجم خاص خود نیاز دارد ، هر دستگاه به Post-Processor خاص خود نیز، نیاز خواهد داشت.

باید توجه داشته باشید که بدون تغییر مسیر ابزار یا تغییراتی در برنامه CAM و تنها با استفاده از پست پروسسورهای متفاوت ، می توان یک قطعه را بر روی ماشین های CNC متفاوتی ایجاد نمود.

** پس تا زمانیکه پست پروسسور وظیفه خود را بدرستی انجام دهد ، نیازی به ایجاد تغییرات دستی برای سازگاری با محیط های مختلف ماشینکاری، در برنامه CAM نخواهیم داشت.

 

اهمیت یک پست پروسسور خوب :

یک پست پروسسور که به خوبی تنظیم نشده است، باعث ایجاد خطاهایی می گردد. این خطا ها باید بصورت دستی اصلاح شوند.

اما باید توجه داشت که اگرچه امکان اصلاح دستی در برنامه های NC وجود دارد ، هر تغییر دستی، ریسک خاص خود را دارد.

ویرایش‌های کد NC بصورت دستی، در حین فرآیند ماشینکاری، پیوند بین داده‌های CAM و کد نهایی را قطع می‌کند. درحالیکه شاید این تغییر جزئی بنظر برسد ، اما با توجه به اینکه کد نهایی اکثر کار ماشینکاری را انجام می دهد. لذا در صورت نیاز به خروجی مجدد، کد برای تغییرات در مسیر ابزار، می تواند مشکلات اساسی ایجاد کند.

• نکته :

  • درصورتیکه مجبور به استفاده از اصلاحات دستی بودید. باید تمام ویرایش های دستی که انجام داده بودید را بخاطر بسپارید. و دوباره آنها را به برنامه اضافه کنید. تا در بقیه قسمتها به مشکل بر نخورید. البته اینکار تنها برای تغییرات اندک (یک یا دو تغییر) استفاده می شود و در تغییرات بیشتر ، ریسک بسیار بالایی را ایجاد می نماید.
  • امکان خطای انسانی در اصلاحات دستی ، بسیار زیاد است. (چه خطای محاسباتی ، چه در زمان وارد کردن اطلاعات )
  • ردیابی خطاها بسیار دشوار می شود .
  • خطای برطرف نشده در تکرار فرآیند باعث تشدید آن و بروز خطاهای بیشتر می گردد. در این حالت زمان بسیار بیشتر و بی نتیجه ای صرف اصلاح فرآیند خواهد گردید.
  • در مجموع این ویرایش ها باعث موارد زیر می گردند :
    نا پایداری فرآیند ماشینکاری
    صرف زمان بسیار جهت رفع خطا
    از کار افتادگی دستگاه و عقب افتادن از فرآیند تولید
    کاهش سود ماشین
    و در نهایت افزایش هزینه ها با توجه به نیاز به اپراتور بسیار حرفه ای

 

با توجه به موارد فوق ، می توان نتیجه گرفت که سرمایه گذاری بر روی یک پست پروسسور بدون عیب ، هرچند هزینه های اولیه دستگاه CNC را کمی افزایش می دهد ، اما در طول عمر کاری دستگاه ، بسیار بهینه و با صرفه خواهد بود.

 

ساختار پست پروسسور ها :

پسوند فایل پست پروسسور cps. می باشد. این فایل بر اساس جاوا نوشته می شود. از آنجایی که پردازشگر فایل از قوانین جاوا اسکریب پیروی می نماید، لذا قسمت های مختلف آنرا می توانیم بصورت سفارشی برای تجهیزات خود تنظیم نماییم.

 

ساختار پست پروسسور ها عموما حاوی توابع پایه ای زیر می باشند :

• onOpen

ابتدای برنامه NC را با مواردی مانند نام برنامه برای ذخیره سازی در حافظه کنترلر NC شروع می کند.

• onSection

این بخش برای هر عملیات موجود در برنامه CAM تفسیر می شود. این بخش می تواند شامل افست ثابت کار ، نوع ابزار ، تعیین ابزار بعدی ، کد فعال سازی سیستم خنک کننده یا حرکت به سمت نقطه ای مانند نقطه هوم یا صفر باشد.

• onMovement

تعیین کننده نوع حرکت می باشد. مشخص می نماید که حرکت بصورت onRapid,  onLinear یا onCircular انجام پذیرد.

• onRapid

دستوری برای حرکت سریع . مانند G0

• onLinear

برای تعیین نوع حرکت بصورت خطی. مانند G01

• onCircular

دستوراتی جهت انجام حرکت دایره ای (در صورت پشتیبانی دستگاه) . مانند G02 یا G03

• onRapid5D

دستوری برای حرکت سریع 5 محور .

• onLinear5D

برای تعیین نوع حرکت بصورت خطی 5 محور.

• onDwell

دستور مکث زمانی جهت براده برداری، در کد NC .

• onSpindleSpeed

دستورات تعیین کننده خروجی سرعت اسپیندل.

• onCycle

دستوری برای چرخه های ثابت مختلف در NC (چرخه های کنسرو شده) ، که در نقاط مختلف CAM تکرار می شوند . مانند پروسه سوراخ کاری یا رزوه زدن .

• onCyclePoint

فراخوان اجرای فرایند چرخه های کنسرو شده .

• onCycleEnd

چرخه کنسرو شده را پایان داده و تنظیم مجدد کند.

• onSectionEnd

دستور به عقب بردن دستگاه به یک موقعیت امن و خاموش کردن کدهای مودال.

• onClose

دستورهایی که باید به انتهای برنامه NC اضافه شوند.

• onTerminate

دسترسی به فایل خروجی برنامه را می دهد.

 

جمع بندی :

همانطور که قبلا بیان شد هر ماشین CNC نیاز به یک پست پروسسور خاص خود دارد ، لذا شما نمی توانید از یک پست پروسسور در تمامی ماشین های CNC خود استفاده نمائید.

یک پست پروسسور خوب ، شاید هزینه اولیه نسبتا بالایی داشته باشد. اما شما را از سردرگمی و هزینه های اجرایی زیاد نجات می دهد و استفاده شما را از ماشین CNC بصورت بهینه می نماید .

حذف ویرایش‌ کدهای NC دستی، به فرآیند ماشینکاری CNC سرعت می‌بخشد و تکرارهای آینده را ساده می‌کند.

ما به شما پیشنهاد میدهیم ، درصورتیکه از دستگاه های پیشرفته، بخصوص 5 یا 6 محور یا رباتیک استفاده می نمائید ، حتما از پست پروسسور، اختصاصی خود استفاده نمائید.

 

منابع :

یک

دو 

سه

چهار