1. Структура управляющей программы

Для управления станком с ЧПУ необходимо разработать управляющую программу (УП). УП содержит всю необходимую информацию для управления станком с ЧПУ при обработке конкретной детали. Управляющая программа составляются по определенным правилам с использованием языков (кодов) программирования. В настоящее время для программирования принят код ISO-7bit (ГОСТ 20999-83). Управляющая программа может быть разработана как вручную, так и с помощью систем автоматизированного проектирования (САПР). Рассмотрим порядок разработки УП неавтоматизированным способом.

Каждая управляющая программа начинается фразой "Начало программы". Эта фраза состоит из слова "Начало программы" и символа "ПС" (LF) - "Конец кадра". Слово "Начало программы" может состоять из одного и номера УП (при размещении на одной перфоленте нескольких управляющих программ), например:

%ПС

или %015ПС.

Заканчивается управляющая программа признаком "Конец программы"- "М02". До фразы «Начало программы» часто записывается служебная информация оператору или наладчику станка, которая устройством ЧПУ не воспринимается. Перед физическим концом перфоленты рекомендуется записывать признак "Конец ленты" - "МЗ0". Информация, записанная на перфоленте после признака "Конец ленты" устройством ЧПУ не воспринимается и не отрабатывается, но может быть распечатана на устройстве подготовки данных на перфоленте (УПДЛ) или на экране дисплея. Структурно текст управляющей программы записывается в виде последовательности кадров. Кадры состоят из последовательности слов. Слова состоят из буквенного символа, который называется адресом, и числовой информации, например: N021, F1000, Х+200120 и т.д. В начале каждого кадра записывается слово «Номер кадра», затем следуют информационные слова, а заканчивается кадр символом «ПС». (Рис. 1)

Подготовительная функция Символ конца кадра

N 001G01X-004500Z+000800F1000ПС

Н

Размерное перемещение по оси Х

Размерное перемещение по оси Z

омер кадра Подача

Рис. 1. Последовательность слов в кадре управляющей программы

В современных устройствах ЧПУ предусмотрена возможность пропускать при работе по программе некоторые фрагменты УП. Это позволяет более гибко программировать обработку деталей. Например, можно обрабатывать по одной УП детали, имеющие незначительные отличия.

Такой режим имеет наименование "Пропуск кадра". Он программируется путем записи в начале кадра перед символом "N" знака "/". Кадры УП, перед которым записан знак "/" устройством ЧПУ, пропускаются и не отрабатываются, если на пульте устройства ЧПУ зажата клавиша "Пропуск кадра". Если эта клавиша отжата, то эти кадры отрабатываются так же как все прочие кадры УП. Например, в управляющей программе:

%ПС

N1G62G81X1500Y1500Z-1500R0F14S10Т1L1ПС

N2Х4500Y500ПС

NЗХ8000Y10000ПС

/N4Y5000ПС

/N5Y15ООПС

N6Х4500ПС

N7R-20000М02МЗ0ПС

кадры N4 и N5 отрабатываться не будут при зажатой клавише "Пропуск кадра" на пульте управления устройства ЧПУ.

СЛОВА. Как уже указывалось, каждый кадр УП состоит из последовательности слов. Структура слов для каждого конкретного устройства УПУ определяется форматом управляющей программы.

Слово "Номер кадра" является первым словом в кадре и состоит из адреса N и порядкового номера кадра. Количество цифр в номере кадра для конкретного УЧПУ определяется форматом. Например: N0046, N348, N5. В некоторых случаях в слове "Номер кадра" вместо адреса N записывается символ ":", например: :004, :348, :5.

Кадр, начинающийся символом ":", называется главным кадром, а последовательность кадров, следующих за главным кадром до следующего главного кадра, называется главой

управляющей программы. В главном кадре должна быть записана вся информация, необходимая для начала или возобновления обработки. Эта информация распространяется на всю главу.

Слово "Подготовительная функция" записывается в кадре после слова "Номер кадра" и состоит из адреса G и двух цифр, например: G01; G27; G81.

Слова "Размерные перемещения" структурно состоят из буквенного адреса (Х,Y,Z,U,V,W,РQ,R,I,J,К,A,В,C,D,Е), математического знака "+" или "—" и числовой информации. Количество разрядов числовой информации определяется форматом конкретной УП, например: Х+4348; Y-000470; Z-10800; R+18000. В зависимости от характеристик конкретного УЧПУ размерные слова могут иметь постоянную или переменную длину. При постоянной длине слов после адреса обязательно записывается знак "+" или "—", недостающие разряд в числах обязательно заполняются нулями, например: Х+010000; Y-005480; Z+000030; R+000400. При переменной длине слов знак "+" и нули перед первыми значащими цифрами могут опускаться, например: Х10000, Y-5480, Z700, R500.

В зависимости от характеристик устройства числового программного управления (УЧПУ) размерные перемещения могут задаваться в абсолютных значениях (отсчет от единой системы координат) или в приращениях (отсчет от точки к точке). Линейные размеры выражаются в миллиметрах, угловые — в радианах или градусах. Десятичная запятая не записывается, но ее место в числе строго регламентировано.

Например, размеры Х=-125,43 миллиметров, Y=-5,05 миллиметров, α=47,5 градуса в УП будут записаны Х-12543, Y-505, А4750.

Слово "Функция подачи" состоит из адреса F и числовой информации, например: F0200, F174, F20, F5. Если слово "Функция подачи" задает скорость подачи по нескольким координатным осям, то оно записывается после последнего размерного слова. Установлены следующие единицы измерения скорости подачи: для линейной подачи, не зависящей от скорости вращения шпинделя, - миллиметры в минуту (подготовительная функция G94); для линейной подачи, зависящей от скорости шпинделя, - миллиметры на оборот (подготовительная функция G95); для круговой подачи - радианы в секунду, обороты в минуту или градусы в минуту.

Скорость подачи может быть записана в прямом виде или задана кодовым числом.

Слово "Скорость шпинделя" состоит из адреса S и числа, которое содержит информацию о скорости шпинделя в прямой или закодированной форме, например: S0630; S25; S5. Единицы измерения скорости шпинделя радианы в секунду, обороты или градусы в минуту.

Слово "Функция инструмента" состоит из адреса Т и числа, количество цифр в котором определяется форматом конкретного УЧПУ, например: Т06; Т16; T1. Число в слове "Функция инструмента" определяет номер инструмента, которым необходимо вести обработку. В некоторых УЧПУ слово "Функция инструмента" включает также информацию о коррекции инструмента на длину, положение или диаметр. Если в слове "Функция инструмента" записывается только номер инструмента, то информация о коррекции записывается по адресу D. Состав и положение этого слова в кадре определяется форматом конкретного УЧПУ.

Слово "Вспомогательная функция" состоит из буквы М и двузначного числа, например: М00; М30; М39.