11111111 / ТО ЧТО ПОДХОДИТ!!! / Програмирование_для_ЧПУ / Кодирование
.docКодирование и запись управляющей программы
Информацию, полученную при разработке РТК, кодируют кодом, в котором работает заданное УЧПУ. Как уже указывалось, информация, образующая УП, записывается в соответствии с форматом кадра УП.
Характер перемещения задают в кадрах УП соответствующей подготовительной функцией: G00 (позиционирование), G01 (линейная интерполяция, перемещение на рабочей подаче), G02 (круговая интерполяция по часовой стрелке), G03 (круговая интерполяция против часовой стрелки), G10 (линейная интерполяция на ускоренном ходу), G90 (задание размеров в абсолютных значениях), G91 (задание размеров в приращениях) и др.
Размерные перемещения у токарных станков в большинстве случаев кодируют с адресами Х (радиальное) и Z (продольное). В большинстве моделей УЧПУ с адресом Х в абсолютных значениях Х указывают диаметральный размер, а в приращениях — радиальное смещение. В новейших моделях УЧПУ размеры в приращениях кодируют с адресами U (по оси Х) и W (по оси Z) без указания функции G91. При этом возможно смешанное задание размеров, например по оси Х в абсолютных значениях, а по оси Z в приращениях и наоборот. Естественно, что в УП для УЧПУ, ориентированных только на один способ задания размеров, подготовительные функции G90 и G91 не указывают.
Проход для нарезания винтовой поверхности с постоянным шагом кодируют подготовительной функцией G33. Шаги винтовой поверхности в направлении осей координат Х и Z задают параметры I и К. Например, участок траектории инструмента T0 — Т1 — Т2 — T3 — T0 (рис. 7.11, а),
включающий проход для нарезания цилиндрической резьбы (T1 — T2), записывается кадрами:
N(i) G90 G00 X{xl) . . .
N(i+l) G33 Z(z2} K{P)
N{i+2) G00 Х(х3}
N(i+3) Z{z0)
При нарезании конической резьбы (рис. 7.11, б):
N(i) G90 G00 X(xl)
N(i+1) G33 Х(х2) I{α) Z(z2) K{P)
N(i+2) G00 Х(х3)
N{i+3) Z{z0)
Для уменьшения динамической ошибки траектории при изменении направления движения инструмента подготовительной функцией G09 кодируют торможение в конце отработки кадра. Например, участок траектории T5 — То (рис. 7.11, а), на котором при подходе к точке То необходимо снизить скорость подачи, записывается кадром
N(i) G90 G11 G09 Х(х0) Z(zо)
Выдержку времени при отработке операций с известной продолжительностью кодируют подготовительной функцией G04. Продолжительность (мкс) паузы записывается в кадре словом с адресом G04. Например, выстой инструмента в 1 с при цековании отверстий записывается кадром
N(i) G04... Х1000...
В некоторых УЧПУ принята форма записи выдержки времени заданием продолжительности отработки фиктивного перемещения по координате Х c заданной рабочей подачей. Например, та же пауза в 1 с записывается подготовительной функцией G04 и перемещением 3 мм со скоростью подачи 180 мм/мин:
N(i) G04... Х3000 F180...
Имеются и другие особенности кодирования информации при составлении УП для токарных станков. Поясним сказанное конкретными примерами для условного УЧПУ с форматом
% : / DS N03 G2 Х+053 Z+053 I+053 К+053 B053 А+032 F031 S04 Т04 М2 LF
Напомним, что при таком формате УЧПУ воспринимает явную десятичную запятую, символы начала программы, главного кадра и пропуска кадра. Кроме того, в числовых значениях по адресам N, Х, Z, В, А, I, К, F, S, Т могут быть опущены незначащие нули, знак плюс можно не писать (кроме адреса А); функции подачи и главного движения записываются истинными значениями величин.
Пример 1. Обточка детали типа «вал».
Для рассматриваемого примера (рис. 7.12) перемещение инструмента от точки 0 (Tk0) до точки 5 (Tk5) может быть запрограммировано в абсолютной системе координат (в исходных размерах). Все указываемые в УП размеры относятся к нулевой точке детали W, в которую по команде
N(i) G92 Z300 LF
смещают нуль станка (ТkМ). Эта команда задается в одном из первых кадров программы. Следует указать, что при задании перемещений в абсолютных размерах система выводит инструмент в точку, определенную координатами. Напомним,.что все значения по координате Х задаются диаметрами, а не радиусами. Следовательно, для рассматриваемого примера все числовые значения в программе будут положительными. Предположим, что в TkO центр инструмента выводится пятью предыдущими кадрами. Далее следуют перемещения из Tk0 в Тk1, из Tk1 в Tk2, из Tk2 в Tk4:
N6 G90 G00 G60 Х30. Z140. LF
N7 G01 95.5 F85 S800 LF
N8 G96 Х58. Z71. S75 LF
В шестом кадре подготовительные функции определяют: G00 — позиционирование на быстром ходу; G60 — точный подход к заданной точке; G90 — указание, что размеры задаются в абсолютной системе координат. Значения х=30 мм и z= 140 мм определяют положение Tk1.
В седьмом кадре G01 — линейная интерполяция (или перемещение с рабочей подачей) при подаче (адрес F), равной 85 мм/мин до Tk2, определенной координатой z=95,5 мм. Частота вращения шпинделя 800 об/мин.
По команде восьмого кадра инструмент перемещается из Tk2 в Tk4, координаты которой х=58 мм, z=71 мм. На кадр N8 распространяется подготовительная функция G0l (линейная интерполяция) кадра N7, поэтому в кадре N8 она не повторяется. Новыми в кадре N8 являются команды G96 и S75. Сочетание этих команд определяет условие обработки участка от Tk2 до Tk4 с постоянной скоростью резания 75 м/мин. Эта скорость в м/мин программируется с адресом S, а подготовительная функция G96 показывает, что частота вращения шпинделя при точении рассматриваемого участка будет регулироваться автоматически в целях поддержания запрограммированной скорости.
В некоторых случаях может возникнуть необходимость (при постоянной скорости резания) блокировать дальнейшее возрастание частоты вращения шпинделя, т.е., начиная с определенной границы, продолжать обработку с постоянной частотой. Тогда в программу вводят подготовительную функцию G92 и предельную частоту вращения с адресом S.
Если бы это было необходимо в данном примере, то перед кадром N8 надо было бы записать
N(i) G92 S1500 LF
Здесь S1500 — принятая для данного примера предельно допустимая частота вращения шпинделя (1500 o6/мин).
Для условий обработки, определенных кадром N8, подача остается прежней, заданной в кадре N7.
Далее следуют кадры:
N9 G91 097 Z-11. S410 LF
N10 G90 G10 Z84. ХО. В54.3 А+135. LF
N11 G11 G96 В75.3 F45. S75 LF
N12 В79.3 А+148. LF
N13 G63 Z15. X120. F180 LF
В кадре N9 подготовительная функция G91 указывает, что размеры заданы в приращениях (z = — 11 мм), знак минус определяет направление перемещения. В кадре задается также новая частота вращения шпинделя, равная 410 об/мин (адрес S). То, что она выражена в об/мин, указывает подготовительная функция G97
Задать и закодировать в УП перемещение инструмента от Tk5 до Tk8 целесообразно в полярных координатах, которые также являются абсолютными.
Первое перемещение (до Tk6) задано кадром N10, в котором подготовительные функции означают: G90 — абсолютная система координат; G10 — линейная интерполяция быстрого хода; Z84. и Х0. — координаты центра полярной системы координат, т. е. координаты Tk3; В54,3 — радиус (мм), соответствующий положению Tk6, т. е. точки, в которую должен придти инструмент; А+135 — угол, который составляет радиус с осью Z. Следует указать, что угол всегда относится (указывается) к первой запрограммированной в кадре оси в положительном направлении, т. е. в данном случае от +Z к +X.
Кадр N11 определяет перемещение инструмента от Tk6 до Tk7. При этом на участке точения обеспечивается заданная (45 мм/мин) подача. Это определяет подготовительная функция Gll (линейная интерполяция подачи). Подготовительная функция G96 совместно с записью S75 показывает, что на участке будет сохранена постоянная скорость резания 75 м/мин. Положение конечной точки участка задается радиусом В75.3 (54,3+ +21=75,3 мм). Угловое положение радиуса остается прежним, т. е. таким, каким оно было задано в кадре N10.
Кадр N12 обеспечивает перемещение инструмента с сохранением всех ранее опре- деленных условий из Tk7:в Tk8, положение которой задано углом 1480 и радиусом 79,3 мм.
По команде кадра N13 инструмент придет в Tk9 (координаты z=15 мм; х=120 мм). При этом подготовительная функция G63 указывает на позиционирование (с заданной подачей 180 мм/мин) с остановкой шпинделя по достижении позиции.
Пример 2. Обработка валика с однозаходной резьбой.
В программе отметим кадры для обточки дуги и нарезания резьбы (рис. 7.13).
Перемещения по дуге окружности кодируют с указанием подготовительных функций круговой интерполяции G02 (перемещение по часовой стрелке) и G03 (перемещение против часовой стрелки).
Перемещение инструмента из Tk9 в Tk10 (рис. 7.13) определяется кадром
N(i) G90 G03 Х80. Z65. I15. К-15. LF
Здесь G90, G03 — подготовительные функции, определяющие соответственно задание координат опорных точек в абсолютных размерах и круговую интерполяцию против часовой стрелки; Х80, Z65 — координаты конечной точки (Tk10); I — параметр интерполяции по оси Х, равный смещению (15 мм) по оси Х в направлении конечной точки с соответствующим знаком (плюс); К — параметр интерполяции по оси Z, равный смещению (15 мм) по оси Z в направлении конечной точки с соответствующим знаком (минус).
Если перемещение инструмента предполагается от Tk10 к Tk9, то оно будет, выражено кадром
N(i) G90 G02 Х50. Z80. I-15. К15. LF
Здесь конечной точкой является Tk9 с координатами х=50 мм и а=80 мм, круговая интерполяция по часовой стрелке (G02).
Круговая интерполяция может быть задана и через радиус. В этом случае перемещение из Tk9 в Tkl0 определяется кадром
N(i) G90 G02 X80. Z65. В15. LF
т. е. указывают координаты конечной точки (ТК10) и радиус (15 мм), адрес радиуса В.
При перемещении из Tk10 в Tk9 кадр УП имеет вид
N(i) G90 G02 X50. Z80. B15. LF
При задании круговой интерполяции через радиус его знак определяется углом дуги. Если угол дуги меньше 1800, то радиус указывают с плюсом, если больше 1800— с минусом. Полные окружности следует программировать по квадрантам с помощью параметров интерполяции I и К.
Кодированию процесса нарезания резьбы предшествует расчет координат опорных точек траектории. Эти точки выбирают исходя из схемы распределения припуска при нарезании и числа проходов.
Например, при нарезании резьбы с шагом Р=2 мм и высотой профиля 1,3 мм опорные точки могут быть установлены, как показано на рис. 7.13. По оси Z точки будут размещены в плоскостях вне обрабатываемой детали (смещение по 3 мм в обе стороны от нарезаемого участка резьбы на длине 50 мм). По оси Х точки будут располагаться: Tkl и Tk4 — на диаметре 45 мм (вне детали); Tk2 и Tk3 — на диаметре первого прохода (38,7 мм); Tk5 и Тkб — на диаметре второго (последнего) прохода (37,4 мм).
Кадры УП для нарезания резьбы будут иметь следующий вид:
Nl G90 G00 G60 Z178. Х46. S800 LF
N2 Х38.7 LF
N3 G33 Z122. К2 М08 LF
N4 G00 Х46. LF
N5 Z178. LF
N6 Х37.4 LF
N7 G33 Z122. К2 LF
N8 G00 Х46. М09 LF
В кадре Nl кодируются позиционирование на быстром ходу (G00), точный выход в заданную точку Тk1 (G60), абсолютное задание размеров (G90), координаты точки, в которую должен выйти инструмент (z=178 мм; х= 46 мм), частота вращения шпинделя 800 об/мин.
Кадр N2 кодирует переход из Tkl в Tk2.
В кадре NЗ дается команда на осуществление первого прохода при нарезании резьбы, Подготовительная функция G33 устанавливает зависимость между частотой вращения шпинделя и подачей. По адресу Z указывается координата конечной точки прохода (Tk3), по адресу К задается шаг резьбы. Функцией М08 кодируется включение охлаждения.
Кадрами N4 и NS инструмент на быстром ходу последовательно смещается из ТkЗ в Tk4 (кадр N4) и из Tk4 в Tk1 (кадр N5). Далее (кадром N6) инструмент выводится в Tk5 и потом в Tk6 (кадром N7). Кадром N8 инструмент выводится в Tk4, при этом отключается охлаждение (функция М09).