Программирование для систем ЧПУ

Отдельные участки  контура изготавливаемой детали могут иметь различный характер траектории, обрабатываться при различной скорости подачи режущего инструмента, частоте вращения силового привода, виде режущего инструмента, которым обрабатывается этот участок. Поэтому, вся управляющая программа состоит из отдельных блоков, которые носят название кадров, в каждом из которых задается исходная информация для обработки одного участка детали.

Кадр - это группа команд, расположенных в определенной последовательности и предназначенных  для передачи определенного объема информации, объединенной одним целевым назначением.

Команда - это  совокупность кодовых комбинаций, состоящих  из адреса и числа и предназначенных  для передачи единичного объема информации.

Адрес - это символ, характеризующий принадлежность следующих  за ним кодовых комбинаций к технологической или геометрической информации. В коде ИСО-7 бит могут использоваться следующие адреса:

N - номер кадра  управляющей программы; G - подготовительная функция; F - скорость подачи; x, y, z, I, J, K - геометрическая информация; M - вспомогательная функция; S - частота вращения силового привода; T - номер режущего инструмента; L - коррекция режущего инструмента; % - начало управляющей программы. LF - конец кадра.

Цифровая часть  команды характеризует либо геометрическую информацию, либо уточняет технологическую команду.

Правила составления  управляющей программы.

1. Управляющая  программа начинается с символа  начала управляющей программы (%). Заканчивается управляющая программа кадром с командой М002 (М02) - конец управляющей программы.

2. Каждый кадр управляющей программы начинается с номера кадра (N) и заканчивается символом LF (ПС) - конец кадра.

3. Между символом  начала управляющей программы  (%) и номером первого кадра  и между всеми последующими  кадрами на перфоленте должно  быть не менее трех пустых пробивок (пустых строк). Внутри кадра пустые строки не допускаются.

4. Не рекомендуется  в одном кадре помещать две  команды с одинаковыми адресами (в УЧПУ четвертого поколения).

5. Технологические  команды действуют до их отмены  или замены на команды с  новыми значениями.

6. В кадр управляющей  программы заносится та информация, которая изменяется по отношению  к предыдущему кадру.

2.1. ПРАВИЛА ПРОГРАММИРОВАНИЯ ДЛЯ УСТРОЙСТВ ЧЕТВЕРТОГО ПОКОЛЕНИЯ

1. Рекомендуемая  последовательность адресов в  кадре: N G F X Y Z I J K M S T LF.

2. Скорость подачи: F10500, F20300, F70000.

Первая цифра  после адреса характеризует:

1- режим разгона  или перехода с одной скорости  на другую;

2- режим торможения  с уменьшением заданной скорости  в 20 раз;

7- режим быстрого  хода для подвода и отвода режущего инструмента; на данной скорости подачи нельзя выполнять режимы резания. Последующие четыре цифры характеризуют скорость подачи в мм/мин. В режиме быстрого хода подача не программируется и определяется константой устройства ЧПУ. В режиме быстрого хода движение режущего инструмента возможно только по одной координате.

3. Направление  вращения

М003 - включение  вращения по часовой стрелке.

М004 - включение  вращения против часовой стрелки.

М005 - остановка  вращения шпинделя.

М002 - конец управляющей программы с остановкой вращения шпинделя.

4. Для изменения  частоты вращения шпинделя используется  редуктор с автоматической сменой  шестеренчатых пар. Поэтому, количество  частот ограничено. Каждой частоте  вращения шпинделя присваивается  определенный код. Если необходимо установить ту или иную частоту вращения шпинделя, то после адреса частоты вращения силового привода указывается требуемый код частоты вращения. Коды частоты вращения могут изменяться от 0 до 99 (S000 - S099).

5. Вывод режущего  инструмента на рабочую позицию. В резцедержателе или инструментальном магазине станка каждая державка имеет свой номер. Поместив в державки режущий инструмент и желая вывести в рабочую позицию тот или иной режущий инструмент после адреса режущего инструмента указывается номер державки (Т000 - Т099). Если в старшем разряде номера режущего инструмента стоит единица, то это значит, что управляющая программа не будет реализовываться до тех пор, пока заданный режущий инструмент не встанет в заданную позицию (Т105 - управляющая программа приостанавливается с момента поступления команды Т105 до установки режущего инструмента N05 в рабочую позицию).

6. Задание системы  координат.

1. Абсолютная  система координат (G27), при которой  все отсчеты ведутся от одной  заранее выбранной точки

2. Относительная  система координат (система координат  в приращениях) (G26), при которой  отсчет ведется от текущего  положения режущего инструмента

7. Линейная интерполяция. Для выполнения линейной интерполяции  в

управляющей программе  необходимо задать.

1. Систему координат  (G27 или G26).

2. Скорость подачи  режущего инструмента.

3. Признак линейной  интерполяции:

G11 - линейная  интерполяция, короткие геометрические  размеры- четыре десятичных разряда  после адреса (например Х+5634);

G01 - линейная  интерполяция, нормальные геометрические размеры-

пять десятичных разрядов после адреса (например, Z-76859 или Х+00637);

G10 - линейная  интерполяция, длинные геометрические  размеры- шесть десятичных разрядов  после адреса (например, У+987456 или  Х- 000907).

4. Геометрическую информацию со знаком в дискретах.

Пример. Составить  управляющую программу для обработки  участка детали между опорными точками 1 и 2. Исходные данные: скорость подачи 300мм/мин; направление вращения шпинделя против часовой стрелки; частота  вращения шпинделя задается кодом 15; номер режущего инструмента 02; цена дискреты по оси Х - 0,001 мм и по оси Z - 0,001 мм. Управляющая программа составляется в приращениях. Находим приращения между опорными точками 1 и 2 заданного контура детали.

Приращение  по оси Х:

 

(+21,5) — (+7) = +14,5 мм.

 

Приращения  по оси Z:

 

(+12,5) — (+50) = 12,5 — 50 = — 37,5 мм

 

Переводим геометрическую информацию из мм в дискреты:

Количество  дискрет по оси Х:

 

 = 14500 дискрет

 

Количество  дискрет по оси Z:

 

 = 37500 дискрет

 

Управляющая программа  будет иметь вид, %

 

N001 G26 F10300 M004 S015 T102 LF

N002 G01 X+14500 Z-37500 LF

N003 M002 LF

 

8. Круговая интерполяция. Для выполнения круговой интерполяции  в управляющей программе необходимо задать.

1. Систему координат (только G26).

2. Скорость подачи  режущего инструмента.

3. Признак круговой  интерполяции.

Движение режущего инструмента по часовой стрелке:

G21 - круговая  интерполяция, короткие геометрические  размеры;

G02 - круговая  интерполяция, нормальные геометрические размеры;

G20 - круговая  интерполяция, длинные геометрические  размеры.

Движение режущего инструмента против часовой стрелки:

G31 - круговая  интерполяция, короткие геометрические  размеры;

G03 - круговая  интерполяция, нормальные геометрические  размеры;

G30 - круговая  интерполяция, длинные геометрические  размеры.

4. Геометрическую  информацию.

1. Приращения  по координатам между конечными  и начальными опорными точками  заданной дуги. Например:

Приращение  по оси Х:

 

(+800) — (+300) = +500 мм.

 

Приращение по оси Z;

 

(+250) — (+900) =250 — 900 = — 650 мм.

 

2. Координаты  начальной точки дуги всегда  со знаком плюс. Например;

Координата  по оси Х имеет адрес I: I+300.

Координата  по оси Z имеет адрес К: К+900.

(Координата  по оси У имеет адрес J).

9. Установка режущего инструмента в абсолютный ноль для ввода точки отсчета. Для выполнения данной операции в управляющей программе задаются два кадра, в каждом из которых указываются:

1. признак перемещения  суппорта на быстром ходу - G25;

2. максимальная  геометрическая информация со знаком плюс.

В этом случае часть  управляющей программы, касающейся установки режущего инструмента  в абсолютный ноль, будет иметь  вид

 

N001 G25 X+999999 LF

N002 G25 Z+999999 LF

 

10. Ввод плавающего  нуля для сокращения пути подвода  и отвода режущего инструмента от исходной точки до обрабатываемой поверхности детали. Для ввода плавающего нуля в управляющей программе необходимо задать.

1. Систему координат  (только G27).

2. Скорость подачи  режущего инструмента.

3. Признак ввода  плавающего нуля - G58.

4. Геометрическую  информацию. Расстояние от абсолютного  нуля (АН) до плавающего нуля (ПН) характеризуется разностями по  осям координат: Х2 - Х1; Z2 - Z1. Величины X2 и Z2 выбираются технологом исходя из удобства и безопасности смены режущего инструмента в резцедержателе, а X1 и Z1 задаются из паспортных данных станка и размера заготовки.

Если технологу  неизвестны величины X1 и Z1, то в этом случае в управляющей программе  задается нулевая геометрическая информация, а оператор устройства ЧПУ по приложенной к управляющей программе карте наладки сам находит величины X1 и Z1, рассчитывает расстояния от абсолютного до плавающего нуля по осям координат и вводит полученные значения в специальную память устройства ЧПУ. Устройство ЧПУ выполняя управляющую программу и дойдя до ввода плавающего нуля при наличии нулевой геометрической информации обратится к специальной памяти и на базе ее данных переместит режущий инструмент из абсолютного в плавающий ноль.

2.2. ПРАВИЛА ПРОГРАММИРОВАНИЯ ДЛЯ УСТРОЙСТВ ПЯТОГО ПОКОЛЕНИЯ

1. Рекомендуемая  последовательность адресов в  кадре: N G X Y Z I J K F S T M ПС.

2. Скорость подачи  режущего инструмента. Для задания  скорости подачи режущего инструмента  в управляющей программе указываются  две команды: первая команда  определяет размерность скорости подачи, а вторая команда - саму скорость подачи. Первая команда может быть двух видов:

G94 - подача в  мм/мин; эта команда вступает  в действие автоматически при  включении питания устройства  ЧПУ; в этом случае в управляющей  программе указывается лишь сама скорость подач;

G95 - подача в  мм/об;

Вторая команда  состоит из адреса скорости подачи режущего инструмента F и следующего за адресом числа, характеризующего величину скорости подачи.

Например, скорость подачи режущего инструмента в 300 мм/мин  задается как G94 F300.

Быстрый ход  задается командой G00 - позиционирование на быстром ходу в заданную точку  с торможением в конце кадра.

3. Направление  вращения шпинделя.

М03 - включение  вращения по часовой стрелке.

М04 - включение  вращения против часовой стрелки.

М05 - остановка  вращения.

M02 - конец управляющей  программы с остановкой вращения  шпинделя.

4. Частота вращения  шпинделя. Каждой частоте вращения  шпинделя присваивается определенный  код. Если необходимо установить  ту или иную частоту вращения  шпинделя, то после адреса частоты вращения силового привода устанавливается требуемый код частоты вращения. Коды частоты вращения могут изменяться от 00 до 99 (S00 — S99).

5. Вывод режущего  инструмента на рабочую позицию.  В резцедержателе или инструментальном магазине станка каждая державка имеет свой номер. Поместив в державки режущий инструмент и желая вывести в рабочую позицию тот или иной режущий инструмент после адреса режущего инструмента указывается номер державки (Т00 — Т99). Перед адресом режущего инструмента указывается команда М06 - смена инструмента.

6. Система координат  может быть задана либо в  абсолютной либо в относительной  системах координат:

G90 - задание  перемещений в абсолютной системе  координат (рис. 21); данная команда  устанавливается автоматически при включении питания устройства ЧПУ;

G91 - задание  перемещений в относительной  системе координат. 7. Выбор плоскости обработки позволяет перемещать режущий инструмент в плоскости двух выбранных технологом осей координат станка:

G17 - плоскость  ХУ; данная команда устанавливается автоматически при включении питания устройства ЧПУ;