Автоматизация технологических процессов и производств

Функция инструмента с адресом Т имеет две или четыре цифры. Значение Т02 говорит о том, что номер инструмента изменяется от 1 до 99, а номер корректора для этого инструмента задается словом с адресом D или Н. Значение Т04 говорит о том, что первые две цифры – номер инструмента, последние две – номер корректора. Номер корректора – это адрес памяти на панели управления или выделенной

вОЗУ, где хранится информация об истинной длине или диаметре инструмента.

Функция подачи F, которая относится только к определенной оси, должна следовать за размером на перемещение либо находиться

вконце. Цифровое значение подачи может быть выражено в мм/мин, мм/об, мин/мм (см. G93–G95).

7.4. ПОВЫШЕНИЕ ЯЗЫКОВОГО УРОВНЯ

УПРАВЛЯЮЩИХ ПРОГРАММ

Управляющие программы в кодах ISO-7bit представляют собой низший уровень программирования. Повышение языкового уровня осуществляется на основе макроопределений стандартных циклов, использованием подпрограмм, упрощенным описанием контура обработки, безэквидистансным программированием и другими приемами. В табл. 7.4 приведен пример использования постоянных заданных циклов для сверления. Параметры цикла задаются в тексте УП, перед вызовом G-функций.

Т а б л и ц а 7 . 4

Постоянные циклы для сверления

92

О к о н ч а н и е т а б л . 7 . 4

Существуют типовые стандартные циклы в виде подпрограмм при фрезеровании, токарной обработке, резьбонарезании.*

Контрольные вопросы

1.Расшифруйте формат кадра и значения символов адресов в следующей информации:

а) N04 G02 X+053 Y+053 Z+053 F042 M02 S04 T04 ПС б) N3 G2 X+043 Y+043 F043 M02 S03 T03 LF

2.Приведите назначение:

а) подготовительных функций; б) вспомогательных функций.

3. Приведите пример стандартного цикла при: а) сверлении; б) токарной обработке.

* Сосонкин В.Л. Программное управление технологическим оборудованием. 1991. С. 140–153.

93

8.САП СТАНКОВ И РОБОТОВ

8.1.ПОДГОТОВКА УПРАВЛЯЮЩЕЙ ПРОГРАММЫ (УП)

Исходные данные при подготовке УП:

чертежи нужной детали, исходной заготовки; каталог режущего инструмента с настроечными размерами;

нормативы режимов резания и другая справочная информация; каталог станков и инструкции по их эксплуатации.

Последовательность подготовки УП:

проектирование технологического процесса (последовательность операций с выбором режущих инструментов и вспомогательных приспособлений) с разработкой ТУ на исходную заготовку;

разработка технологического процесса (ТП) с расчетом (назначением) режимов резания, построения траектории движения режущих инструментов;

расчет координат опорных точек траектории движения режущих инструментов;

составление расчетно-технологической карты; составление карты наладки станка; формирование УП; нанесение УП на программоноситель;

контроль УП на станке и исправление ошибок;

Существуют следующие способы подготовки УП:

1)ручная;

2)в технологическом бюро;

3)на станке с системой ЧПУ типа CNC в диалоговом режиме,

ииспользуя систему автоматизированной подготовки программы. Ручная подготовка программ в коде ISO-7bit требует кропот-

ливого отбора технологических решений, трудоемких геометрических расчетов, тщательного документирования отдельных этапов

94

и может проводиться квалифицированными инженерами-техноло- гами. Такой способ существовал только в начале развития станков

сЧПУ.

В90-х годах основным способом подготовки управляющих программ являлась их подготовка в технологических бюро, на инструментальной ЭВМ, с использованием систем автоматизированного программирования (САП УП для станков с ЧПУ).

Внастоящее время в связи с увеличением памяти МПС системы автоматизированного программирования (САП) широко встраиваются в СЧПУ. Подготовка УП ведется в диалоговом режиме на станках

сСЧПУ.

8.2. СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ УП

САП – это специальное программное обеспечение, реализующее комплекс алгоритмов геометрических и технологических задач подготовки УП и содержащее проблемно-ориентированный язык, обеспечивающий запись и ввод в ЭВМ исходной информации.

САП решает следующие задачи:

диалог с пользователем; синтаксический контроль исходной информации на входном

языке;

проектирование элементов технологического процесса обра-

ботки;

расчет траектории движения инструмента; формирование и запись выходной информации на промежу-

точном языке; выдача диагностических сообщений о разных этапах обработ-

ки исходной информации; редактирование программ на уровнях входного, промежуточ-

ного выходного языков;

95

формирование УП на выходном языке для конкретного станка и выдача на программоноситель;

распечатка УП и сопроводительной документации; хранение и тиражирование УП.

В комплект САП входит также сопроводительная документация – руководство технологу программисту и оператору ЭВМ.

Типовая структурная схема САП дана на рис. 8.1. Функции отдельных модулей:

Постоянная информация – библиотека операций, технологических циклов, процедур, геометрических расчетов, таблиц параметров и т.д.

Рис. 8.1. Типовая структурная схема САП

96

Исходная информация – данные о заготовке и детали. Препроцессор – проектирует план технологических операций,

перечень и последовательность переходов, выбор схем закрепления, типа инструмента и т.д., трансляцию на универсальный язык.

Процессор – выполняет геометрические и технологические расчеты (количество проходов, режимы резания, вычисления траектории).

Постпроцессор – увязывает УП с особенностями и возможностями конкретных станков (привязка к координатам станка, типу датчиков и т.д.).

Уже к 1980 году в мире было разработано и эксплуатировалось более 150 САП. Развитие САП продолжается и в настоящее время в связи с применением САП для роботов, ГПМ, ГПС, для новых ЧПУ, с использованием САП непосредственно в СЧПУ станков типа CNC. В частности, ниже приводятся заметки из газеты о разработанных системах автоматизированного программирования пермскими инженерами.

Соло для станка с ЧПУ (Комсомольская правда, 1989)

Ваше производство станет более современным, появится возможность более эффективно использовать технику, и, соответственно, повысится производительность труда, значительно улучшится и качество продукции, если вы воспользуетесь новой разработкой пермского НПО «Алгоритм».

НПО «Алгоритм» предлагает для внедрения систему автоматизации программирования для станков с ЧПУ с инвариантным постпроцессором – САП-ПК (разработчики – В.И. Кореков, А.Г. Ашихмин, А.Д. Воронкин и др.). Система предназначена для автоматизированной подготовки управляющих программ для фрезерных, токарных, сверлильных, расточных, карусельных, электроэрозионных станков и отрабатывающих центров. Система эксплуатируется на персональных ЭВМ PC/XT, PC/AT и их отечественных и зарубежных аналогах, операционная система MS-DOS или совместимая с ней.

Основное преимущество САП-ПК по сравнению с аналогичными системами – ИНВАРИАНТНЫЙ ПОСТПРОЦЕССОР. В большинстве САП на каждый комплекс «станок – система ЧПУ» разрабатывается постпроцессор. В САП-ПК вместо постпроцессора технолог за 1–2 смены разрабатывает паспорт-таблицу, содержащую сведения о станке и системе ЧПУ. В настоящее время в САП-ПК – 200 паспортов на отечественные и зарубежные станки и системы ЧПУ с кодами ISO и БЦК-5.

97

В САП-ПК реализовано автоматическое построение рабочих проходов по схемам «зигзаг», «петля», «канавка», «эквидистанта» для выборки металла в зоне, ограниченной контуром сложной конфигурации.

САП-ПК обладает развитыми средствами графического отображения контура и траектории инструмента на экране дисплея (графические адапте-

ры HERCULES, CGA, EGA, VGA).

САП-ПК совместима с системами САП-ЕС, САП-СМ4 и разработана той же группой специалистов САП-ПК, обладает новыми возможностями, в ней исправлены ошибки и недостатки, присущие системам САП-ЕС, САП-СМ4.

Для ЭВМ СМ-4, СМ-1420 предлагается аналогичная система СПУП-СМ, также совместимая с САП-ЕС, САП-СМ4.

Наш адрес: 614064, Пермь, ул. Льва Шатрова, 23, НПО «Алгоритм». Телефо-

ны: 28-89-30, 44-47-90.

Соло для станка с ЧПУ (Комсомольская правда, 1990)

СП «ЕВРАЗИЯ» предлагает УНИВЕРСАЛЬНУЮ СИСТЕМУ САПР-ЧПУ/2 с усовершенствованными ИНВАРИАНТНЫМ ПОСТПРОЦЕССОРОМ, ГРАФИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОРОМ и ИНТЕРАКТИВНЫМ ГРАФИЧЕСКИМ ВВОДОМ на базе ПЭВМ IBM PC/XT/AT и пр.

Первая версия САПР-ЧПУ внедрена на 48 предприятиях страны.

Новая версия САПР-ЧПУ при подготовке управляющих программ к одноили многоинструментальным станкам с ЧПУ и обрабатывающим центрам позволяет с помощью макроязыка создавать, хранить и использовать широкий набор параметризованных элементов, схем обработки и типовых деталей.

Трехмерный графический процессор САПР-ЧПУ/2 обеспечивает: контроль контура детали и траектории движения инструмента в ортогональных проекциях

иаксонометрии, а также вращение вокруг любой оси в пространстве; двух… и трехмерное окно; отображение на экране дисплея в отладочном режиме сведений о технологических командах и канонических параметрах исследуемого участка траектории инструмента; вывод информации на любые модели плоттеров и принтеров.

ИНВАРИАНТНЫЙ ПОСТПРОЦЕССОР (IPP) САПР-ЧПУ/2 не имеет аналогов в отечественной и зарубежной практике, полностью доступен технологупользователю для адаптации к условиям своего производства и позволяет самостоятельно разрабатывать и пополнять библиотеку паспортов комплексов «станок – устройство ЧПУ» (кстати, более 200 паспортов фирма представляет бесплатно).

Постпроцессор САПР-ЧПУ/2 в отличие от САП СМ-4, САП ПК, ИСКРА-2

и«СПРУТ» позволяет использовать станочные подпрограммы и циклы устройств CNC с их графическим отображением на дисплее и плоттере и расчетом времени

98

выполнения на станке, а специальный макроязык предоставляет технологу возможность самостоятельно вносить изменения и дополнения в разделы IPP САПР-ЧПУ.

В САПР-ЧПУ/2 реализован автоматический расчет траектории движения инструмента для выборок зон металла по схемам «петля», «зигзаг» и «спираль» для контуров произвольной конфигурации, содержащих препятствия любой формы.

Разработчики САПР-ЧПУ Н.М. Трухин, К.Б. Филиппович, В.И. Филиппович, С.А. Червонных, А.А. Томилов, Г.В. Клименков, обладающие 20-летним опытом создания и внедрения систем САП, САП-ЕС, САП-СМ, гарантируют заказчику бесплатное консультирование, сопровождение и передачу новых версий системы в период ее эксплуатации на предприятии. СП «ЕВРАЗИЯ» 3 раза в год проводит 2-недельные курсы по обучению системе САПР-ЧПУ.

Адрес: 614000, г. Пермь, ул. К. Маркса, 59. СП «ЕВРАЗИЯ». Телефоны:

44-68-54, 45-86-40, 45-74-98. Телетайп 134136 ТУР.

САП классифицируются в основном по назначению (плоская обработка контуров и плоскостей, объемная обработка контуров, обработка тел вращения, обработка отверстий, комплексная обработка корпусных деталей), по характеру структуры (универсальные для широкого круга деталей, специализированные), по уровню автоматизации, входному языку и другим критериям.

С целью унификации все САП выдают УП на промежуточном международном языке CL DATA (Cutter legation data – данные о положении инструмента). Постпроцессор стремятся сделать инвариантным, с применением диалоговой программы-настройщика, чтобы проще было привязать УП к конкретному станку (вызвать УП в формате данного станка).

Из известных отечественных универсальных САП можно указать ТЕХТРАН, ЕСПП, САП-ЕС, ЕСПС-ТАУ, САП-АРМ, из зарубежных –

APT (США), FAPT (Япония), EXAPT, BASIC EXAPT (ФРГ).

Входные языки обычно называются по имени САП, но большинство из них выполнены на базе языка APT (Automatic Programming Tools – автоматическое программирование инструмента)*.

* Использование станков с программным управлением / под ред. М. Лесли. Л.: Маш., 1976; Гордымов Г.П. [и др.] Проектирование постпроцессоров для оборудования ГПС. Л.: Маш., 1988.

99

После 1975 года, с появлением роботов, развиваются САП для роботов с использованием соответствующих языков AL, VAL (США),

FORTH-4.

С увеличением емкости памяти систем ЧПУ типа CNC появляются САП, встроенные в СЧПУ типа BOSH (ФРГ), FANUC-3T (Япония), обрабатывающие центры с СЧПУ FANUC6M-MODELE (Япония),

MAZATROL-M (США).

Подготовка УП в этом случае ведется прямо на рабочем месте через графический дисплей в диалоговом режиме, используя технику меню. По мере выбора оператором варианта из ряда предложений, накопления информации в ЭВМ на экране дисплея возникают контуры заготовки и детали, разрабатываются технологические переходы, проектируется траектория инструмента, а нередко определяются режимы резания. После того, как информация в ЭВМ вся принята, УП транслируется в код ISO-7bit и может отлаживаться по первому изготовлению детали.

Входной язык позволяет просто задать геометрию обрабатываемого контура. Например, прямую линию можно описать такими (неисчерпывающими) способами:

две точки (X1, Y1, X2, Y2);

точка и угол (X,Y, );

точка, лежащая на перпендикулярной линии (X, L1); точка и параллельная линия (X, Y, L1);

на заданном расстоянии от параллельной линии (S, L1); касательная к двум окружностям (C1, C2). Здесь L1, C1, C2 –

идентификаторы заданных линий или окружностей. Окружность можно задать так:

координаты центра окружности и ее радиус; точка на прямой линии, касательной к окружности и ее радиус;

две прямые, касательные к окружности и ее радиус;

прямая линия, касательная к искомой окружности радиуса R и вторая окружность, касательная к 1-й окружности.

100