2.1 Кодирование информации уп

Международным стандартом ИСО регламентированы единые (для всех видов станков) правила кодирования информации УП на носителе данных (перфоленте, магнитной ленте и т.д.). УП записывают в виде последовательности кадров. Перед кодированием информации производят условную запись кадра, используя для этого буквенные, графические и цифровые символы, значения которых приведены в табл. 2.1 и 2.2.

Содержание кадра УП также регламентировано. Каждый кадр должен содержать: слово «Номер кадра»; информационные слова или слово («Допускается не использовать»); символ «Конец кадра». В зависимости от исполнения станка содержание кадра может различаться, но последовательность записи символов должна соответствовать стандарту на формат кадра.

При использовании символов табуляции они проставляются перед каждым словом (за исключением слова «Номер кадра») в кадре УП.

Информационные слова в кадре рекомендуется записывать в такой последовательности: «Подготовительная функция» (G), «Размерные перемещения» (X, У, Z, U, V, W, P, Q, R, А, В, С); «Параметр интерполяции или шаг резьбы» (I, J, К); «Функция подачи» (относится только к определенной оси и должно следовать непосредственно за словом «Размерное перемещение» по этой оси; слово «Функция подачи», относящееся к двум к более осям, должно следовать за последним словом «Размерное перемещение», к которому оно относится); «Функция главного движения» (S); «Функция инструмента» (Т); «Вспомогательная функция» (М). Слова «Размерные перемещения» и «Параметр интерполяции или шаг резьбы» не должны повторяться в одном кадре УП.

Табл. 2. 1 Буквенное обозначение

Символ	Значение
А	Угол поворота вокруг оси X
в	Угол поворота вокруг оси Y
с	Угол поворота вокруг оси Z
D	Вторая функция инструмента
Е	Вторая функция подачи
F	Первая функция подачи
G	Подготовительная функция
Н	Не определен
I	Параметр интерполяции или шаг резьбы параллельно оси X
J	Параметр интерполяции или шаг резьбы параллельно оси Y
К	Параметр интерполяции или шаг резьбы параллельно оси Z
L	Не определен
М	Вспомогательная функция
N	Номер кадра
O	Не определен
Р	Третичная длина перемещения, параллельного оси X
Q	Третичная длина перемещения, параллельного оси Y
R	Перемещение на быстром ходу по оси Z ила третичная длина перемещения, параллельного оси Z
S	Функция главного движения
т	Первая функция инструмента
U	Вторичная длина перемещения, параллельного оси X
V	Вторичная длина перемещения, параллельного оси Y
W	Вторичная длина перемещения, параллельного оси Z
X	Первичная длина перемещения, параллельного оси X
Y	Первичная длина перемещения, параллельного оси Y
Z	Первичная длина перемещения, параллельного оси Z

Каждая УП должна начинаться символом «Начало программы», после которого ставится символ «Конец кадра». Далее следуют кадры со своими номерами.

При размещении на носителе данных нескольких УП перед символом «Начало программы» первой УП допускается записывать еще один символ «Начало программы».

Перед символом «Начало программы» может быть записана любая информация (примечания по наладке станка, различные идентификаторы программы и т.п.), не содержащая символа «Начало программы».

Табл. 2.2 Символьное обозначение

Символ	Наименование	Значение
ГТ	Табуляция	Символ, управляющий перемещением печати в следующую знаковую позицию на той же строке. Предназначен для управления устройствами печати при распечатке УП.
ПС	Конец кадра	Конец кадра УП.
%	Начало программы	Начало УП (используется также для остановки носителя данных при обратной перемотке).
(	Круглая скобка	Информация, следующая за этим левая знаком, не должна отрабатываться на станке.
)	Круглая скобка	Информация, следующая за этим правая знаком, должна отрабатываться на станке.
+	Плюс	Математический знак.
—	Минус	Математический знак.
.	Точка	Десятичный знак.
/	Пропуск кадра	Знак, обозначающий, что следующая за ним информация до символа «Конец кадра» - может отрабатываться или не отрабатываться на станке (в зависимости от положения переключателя на пульте УЧПУ). Перед символами «Номер кадра» и «Главный кадр» знак действует на целый кадр УП.
:	Главный кадр	Главный кадр УП.

УП должна заканчиваться символом «Конец программы» или «Конец информации». Перед символом «Начало программы» и после символов «Конец программы» и «Конец информации» на перфоленте рекомендуется оставлять участки с символом «Пусто».

При необходимости работать в режиме «Пропуск кадра» (например, для осуществления наладочных переходов при наладке станка и исключения этих переходов после окончания наладки) перед символами «Номер кадра» и «Главный кадр» надо записывать символ «Пропуск кадра».

При записи слов с использованием десятичного знака могут быть опущены незначащие нули, стоящие до и (или) после знака (например, запись Х. 03 означает размер 0, 03 мм по оси Х; запись X. 1030 — размер 1030, 0 мм по оси X); размер, представленный одними нулями, может быть записан одним нулем.

В руководстве по УЧПУ, прилагаемом к станку, описываются формат кадра и УП.

В УЧПУ реализуется значительное число подготовительных и вспомогательных функций.

Подготовительные функции связаны с режимами работы, формой движения, циклами обработки и т.д. Перечень этих функций и рекомендуемое их кодирование приведены в табл. 2.3. Объединение функций в группы по признакам, указанным во второй колонке, определяет возможность взаимной отмены их действия. Прочерк означает, что функция действует только в том кадре, в котором она указана. Если в одном кадре необходимы несколько подготовительных функций, то их записывают в порядке возрастания номеров их признаков.

Подготовительная функция используется также при записи других подпрограмм. В наибольшей степени это относится к записи постоянных циклов. Рекомендуемое кодирование постоянных циклов сверлильно-расточной обработки приведено в табл. 2 4.

Размерные перемещения должны задаваться в абсолютных значениях или приращениях. Способ управления размерными перемещениями выбирается подготовительной функцией (G90 — «Абсолютный размер»; G91—«Размер в приращениях»). Линейные перемещения задаются в миллиметрах и их десятичных долях, реже в дюймах. В последнем случае должна быть записана подготовительная функция, указывающая единицу измерения. Угловые размеры задаются в радианах или градусах. Знаки плюс или минус должны предшествовать первой цифре каждого размера, указывая направление перемещения (знак плюс допускается не ставить).

Табл. 2.3 Подготовительные функции

Подготови-тельная функция	При-знак	Значение
G00	I	Позиционирование. Перемещение на быстром ходу в заданную точку. Ранее заданная рабочая подача не отменяется. Перемещения по осям могут быть нескоординированы
G01	I	Линейная интерполяция. Перемещение с запрограммированной подачей по прямой к точке
G02 и G03	I	Круговая интерполяция. Движение по дуге соответственно в отрицательном и положительном направлении с запрограммированной подачей
G04	—	Пауза Выдержка в отработке на определенное время, установленное на пульте или заданное в кадре
G06	I	Параболическая интерполяция. Движение по параболе с запрограммированной подачей.
G08	—	Разгон. Плавное увеличение скорости подачи до запрограммированного ее значения в начале движения
G09	__	Торможение в конце кадра Плавное уменьшение скорости подачи до фиксированного значения при приближении к заданной точке
G17, G18, G19	II	Плоскость обработки. Задание соответственно плоскостей XY, ZX и YZ для таких функций, как круговая интерполяция. Коррекция режущего инструмента и др.
G33, G34, G35	I	Резьба. Нарезание соответственно с постоянным, увеличивающимся и уменьшающимся шагами
G40	III	Отмена коррекции инструмента, заданной одной из функций G41 — G52
G41 и G42	III	Коррекция диаметра или радиуса инструмента при контурном управлении. Режущий инструмент расположен соответственно слева или справа от обрабатываемой поверхности, если смотреть в направлении движения инструмента
G43 и G44	III	Коррекция диаметра или радиуса инструмента соответственно положительная или отрицательная. Указание соответственно о сложении (или вычитании) значения смещения инструмента, установленного па пульте, с координатами, заданными в кадрах
G45— G52	III	Коррекция диаметра или радиуса инструмента при прямолинейном формообразовании
G053	IV	Отмена смещения, заданного одной из функций G54— G59
G054— 059	IV	Смещение нулевой точки детали относительно нуля станка по X, Y, Z, XY, ZX и YZ. Коррекция длины или положения инструмента на величину, установленную на пульте.
G060 и G61	V	Точное позиционирование. Позиционирование в пределах одной или двух зон допуска, а также выбор стороны подхода при позиционировании
G62	V	Быстрое позиционирование. Позиционирование в пределах одной или двух зон допуска, а также выбор стороны подхода при позиционировании
G62	V	Быстрое позиционирование. Позиционирование с большой зоной допуска для экономии времени
G63	—	Нарезание резьбы метчиком. Позиционирование с остановкой шпинделя по достижении заданного положения
G80	VI	Отмена постоянного цикла, заданного одной из функций G81— G89
G81— G89	VI	Постоянные циклы. Последовательность команд, часто применяемых при обработке отверстий. Постоянные циклы приведены в табл. 19. 5
G90	VII	Абсолютный размер. Отсчет перемещений в абсолютной системе координат с началом в нулевой точке системы ЧПУ
G91	VII	Размер в приращениях. Отсчет перемещений относительно предыдущей запрограммированной точки
G92	—	Установка абсолютных накопителей положения
G94 и G95	VIII	Единица частоты вращения шпинделя (соответственно мм/мин и мм/об)
G96	IX	Единица скорости резания (м/мин). Запрограммированное значение скорости резания поддерживается автоматически регулированием частоты вращения шпинделя
G97	IX	Единица измерения главного движения (об/мин)

Табл.2.4 Постоянные циклы

Код функции	Движение в процессе обработки	Действие в конце обработки		Движение в исходное положение после обработки	Типовое использование
		пауза	шпиндель
G81	Рабочая подача	—	—	Быстрый отвод	Сверление центров
G82	Рабочая подача	Да	—	Быстрый отвод	Сверление, зенкование
G83	Подача с периодическим выводом инструмента	—	—	Быстрый отвод	Глубокое сверление
G84	Вращение шпинделя в заданное направление, рабочая подача шпинделя	—	Реверс	Отвод на рабочей подаче	Нарезание резьбы метчиком
G85	Рабочая подача	—	—	Отвод на рабочей подаче	Растачивание, развертывание
G86	Включение шпинделя, рабочая подача	—	Остановка	Быстрый отвод	Растачивание
G87	Включение шпинделя, рабочая подача	—	Остановка	Отвод вручную	Растачивание
G88	Включение шпинделя, рабочая подача	Да	Остановка	Отвод вручную	Растачивание
G89	Рабочая подача	Да	—	Отвод на рабочей подаче	Растачивание, развертывание

Слово «Функция подачи» может определять как результирующую скорость подачи, так и составляющие этой скорости по координатным осям. В кадре результирующая скорость подачи записывается под адресом F после всех слов «Размерные перемещения». Слово «Функция подачи», относящееся к определенной оси координат, записывается непосредственно за словом «Размерное перемещение» по этой координате. Размерность скорости подачи кодируется подготовительной функцией G94 (если подача задается в мм/мин) или подготовительной функцией G95 (если подача задается в мм/об).

Слово «Скорость главного движениям записывается с адресом S и определяет линейную скорость точки приложения инструмента в м/мин (подготовительная функция G96) или частоту вращения шпинделя (стола) в об/мин (подготовительная функция G97).

Для кодирования скоростей подачи и главного движения применяются следующие, методы: прямого обозначения; геометрической и арифметической прогрессии; символический.

Рекомендуется использовать метод прямого обозначения как наиболее наглядный (например, скорость подачи 20 мм/мин записывается четырехзначным десятичным числом 0020).

При кодировании методом геометрической прогрессии значения скоростей подачи и главного движения задаются двузначными кодовыми числами.

Символический метод кодирования предусматривает обозначение скоростей подачи и главного движения одно- или двухразрядными кодовыми числами, заданными в инструкции по программированию для конкретного станка с ЧПУ.

Слово «Функция инструмента» используется для указания инструмента и корректора. В этом слове с адресом Т записывается кодовое число с одной или двумя группами цифр. В слове с одной группой цифр задается только номер инструмента или его позиция, а корректор для этого инструмента определяется другим словом с адресом D. В слове с двумя группами цифр первая группа цифр определяет номер (или позицию) инструмента, а вторая — номер корректора длины, положения или диаметра инструмента. Например, слово Т1218 обозначает адрес (Т), номер инструмента (12) и номер корректора (18). Если программируется номер инструмента без указания корректора, то вторая группа цифр содержит нули (Т1200), а если программируется корректор для заданного в одном из предыдущих кадров инструмента, то нули содержит первая группа цифр (Т0018).

Слово «Вспомогательная функция» определяет команду исполнительному органу станка или УЧПУ. Вспомогательные функции задаются словами с адресом М и двузначным десятичным кодовым числом (М00—М99). Кодирование вспомогательных функций приведено в табл. 2.5.

Табл. 2.5 Вспомогательные функции

Код функции	Функция начинает действовать		Функция действует		Наименование
	до начала перемещения в кадре	после выполнения перемещения в кадре	до отмены (или замены) соответствующей вспомогательной функции	Только в том кадре, в котором она записана
M00		X		X	Программируемая остановка
M01		X		X	Остановка с подтверждением
M02		X		X	Конец программы
М03	Х		X		Вращение шпинделя по часовой стрелке
M04	X		X		Вращение шпинделя против часовой стрелки
М05		X	X		Остановка шпинделя
M06				X	Смена инструмента
M07	X		X		Включение охлаждения № 2
M08	X		X		Включение охлаждения № 1
M09		X	X		Отключение охлаждения
M10	X		X		Зажим
М11	X		X		Освобождение
От М12 до M18					Не определены
M19		X	X		Остановка шпинделя в заданной позиции
От M20 до M29					Постоянно не определены
М30					Конец информации
От M31 до M47		X		X	Не определены
M48		X	X		Отмена M49
M49	X				Отмена ручной коррекции
От M50 до M57					Не определены
От M90 до M99					Постоянно не определены

Большинство вспомогательных функций выполняется до начала перемещений, запрограммированных в том же кадре, и действует до отмены или замены их командами аналогичного назначения. В одном кадре в порядке возрастания кодовых номеров может быть записано несколько команд различным исполнительным органам стайка с ЧПУ.

Структуру кадра для конкретного станка с ЧПУ определяет формат УП — уловная запись кадра с максимальным объемом информации, определяющая набор применяемых слов, порядок их расположения и объем информации каждого слова. Формат УП записывается с соблюдением ряда правил.

Символы «Начало программы», «Главный кадр», «Конец кадра», «Пропуск кадра» обозначаются в соответствии с табл. 2.2, явная десятичная запятая обозначается символом «DS».

За адресом каждого слова «Размерное перемещение» следуют две цифры, первая из которых показывает число разрядов перед подразумеваемой десятичной запятой, отделяющей целую часть числа от дробной, вторая — число разрядов после запятой. Если можно опустить нули, стоящие перед первой и после последней значащих цифр в словах «Размерные перемещения», то за адресом слова «Размерное перемещение» должны следовать три цифры. Если опускаются нули, стоящие перед первой значащей цифрой, то нулем должна быть первая цифра. Если опускаются нули, стоящие после значащей цифры, то нулем должна быть последняя цифра.

Если абсолютные размеры всегда положительные, то между адресом и следующим за ним числом не ставят никакого знака; если размеры либо положительные, либо отрицательные, то между адресом и следующим за ним числом ставится знак плюс.

За адресом безразмерных слов следует записывать одну цифру, показывающую число цифр в слове. Если можно опустить нули, стоящие перед первой значащей цифрой, то за адресом безразмерных слов должны следовать две цифры, первая из которых нуль.

Пример записи формата:

%:/ DSN03 G02Х + 053Y + 053Z + 053F031S04T04М02*

В примере приведена запись УП для УЧПУ, воспринимающего явную десятичную запятую, с символами начала программы, главного кадра и пропуска кадра. Ведущие нули во всех словах разрешается опускать:

N03 — трехзначный номер кадра

G02 — двузначная подготовительная функция

X + 053 — перемещение по оси X со знаком плюс или минус, пять цифр слева от десятичной запятой и три цифры справа

Х + 053 — то же, для оси Y

Z + 053 — то же, для оси Z

F031 — скорость подачи, три цифры слепа от десятичной запятой и одна цифра справа

S04 — четырехзначная функция главного движения T04 — четырехзначная функция инструмента M02 — двузначная вспомогательная функция

* — символ «Конец кадра»

Условная запись формата УП показывает, как следует формировать его при конкретном программировании для данного станка.

В руководстве по станку приводятся также следующие сведения: перечень и назначение всех реализуемых подготовительных и вспомогательных функций; таблицы кодов скоростей подач и главного движения; таблицы кодовых номеров позиций инструмента; перечень номеров корректоров с указанием их назначения и особенностей применения; пределы размерных перемещений по всем осям координат; перечень всех воспринимаемых и реализуемых символов кодового набора; перечень и кодовые номера всех подпрограмм, хранящихся в памяти УЧПУ.