29. Подготовка информации для составления управляющих программ. Кодирование информации.

Детали, обрабатываемые на стайках с ЧПУ, можно рассматривать как геометрические объекты. При обработке детали инструмент и заготовка перемещаются относительно друг друга по определенной траектории. Программа обработки детали задает (описывает) движение определенной точки инструмента — его центра. Ясно, что для обработки детали по программе прежде всего необходимо определить рабочие, подготовительные и вспомогательные траектории перемещения центра принятого для работы инструмента.

В практике программирования траекторию инструмента представляют состоящей из отдельных, последовательно переходящих друг в друга участков, причем эти участки могут быть или участками контура детали, или участками эквидистанты.

В общем случае участки траектории движения центра инструмента и траекторию в целом удобно представить графически, исходя из зафиксированного определенным образом положения контура обрабатываемой детали.

Отдельные участки контура детали и эквидистанты называются геометрическими элементами. К ним относятся отрезки прямых, дуги окружностей, кривые второго и высших порядков. Точки пересечения элементов или перехода одного элемента в другой находят как геометрические опорные (узловые) точки. Эти точки в большинстве случаев являются определяющими при задании положения элементов контура (эквидистанты) в пространстве. Это положение, так же как и величина и направление движения инструмента, задается в системе координат с определенной заданной нулевой точкой. Такая точка может быть у станка — нулевая точка станка (нуль станка) или у детали - нулевая точка детали (нуль детали). Она является началом системы координат данной детали.

В прямоугольной системе координатами некоторой точки А называются взятые с определенным знаком расстояния х, у и z от этой точки до трех взаимно перпендикулярных координатных плоскостей. Точка пересечения координатных плоскостей называется началом координат, а координаты х, у, z —- соответственно абсциссой, ординатой и аппликатой.

В цилиндрической системе координат положение точки в пространстве задается полярными координатами: радиусом и центральным углом (положение проекции точки на основной плоскости), а также аппликатой z — расстоянием от точки до основной плоскости.

В сферической системе координат точка задается длиной радиус-вектора R, долготой ψ и полярным углом .

На траектории движения центра инструмента могут быть назначены также технологические опорные точки, т. е. точки, где изменяются какие-то технологические параметры, например подача инструмента и др., точки временного останова с указанием времени останова и т. д.

В общем случае для составления УП необходимо иметь операционный эскиз детали, чертеж заготовки и РТК, дополненную таблицей координат опорных точек или расстояний между точками (приращений).

Подготовленная исходная информация по обработке детали, т. е. программа, записывается на программоноситель (обычно на перфоленту) по определенной форме и состоит из набора кадров. Каждый кадр содержит геометрические и технологические данные, необходимые для обработки одного элементарного участка детали, чаще всего между двумя соседними опорными точками. Кадры состоят из слов — информации, определяющей программу работы отдельных исполнительных органов: перемещения по координатам X, Y, Z, скорость подачи, работу механизмов смены инструмента и др. Каждое из слов записывается обычно на нескольких поперечных строчках перфоленты.

Способ записи информации. Различают два способа записи управляющей информации на перфолентах: с постоянной и переменной длиной кадра.

При постоянной длине кадра его объем остается постоянным по всей про­грамме и занимает при записи постоянное число строк перфоленты. В постоян­ном кадре отводится место для записи всех слов (всех команд) вне зависимости от их повторяемости и числовых значений. Информация в каждом кадре строго распределена между различными строками и записывается в определенной последовательности. Если какая-либо информация в данном кадре отсутствует, то строки кадра, предназначенные для этой информации, сохраняются и фикси­руются в кадре с нулевым значением.

При записи программы кадрами постоянной длины считывание информации получается наиболее простым, так как заранее известна часть кадра, где фиксируется та или иная информация. Недостатки: большой расход перфоленты и более высокая трудоемкость программирования.

Информацию на перфоленте с постоянной длиной кадра обычно записы­вают при помощи двухпозиционного кода (двоичной системы счисления).

В настоящее время наиболее применима в системах ЧПУ запись с перемен­ной длиной кадра как более удобная и краткая. Эта запись возможна при ис­пользовании алфавитно-цифровых кодов.

Семиразрядный буквенно-цифровой код ИСО-7 бит является основным для всех современных станков с ЧПУ. Значение букв и символов в терминах ЧПУ у этого кода должно соответствовать ГОСТ 20999-83 (СТ СЭВ 3585-82). Код предназначен для записи информации на восьмидорожечной перфоленте и позволяет кодировать 128 символов.