Структура управляющей программы
Управляющую программу записывают на программоноситель в виде последовательности кадров. Кадр управляющей программы — составная часть управляющей программы, вводимая и отрабатываемая как единое целое и содержащая не менее одной команды (ГОСТ 20523—80). В управляющей программе могут быть выделены, главные кадры, характеризующие начальное состояние следующего за ними участка УП, и кадры, содержащие все данные, необходимые для возобновления процесса обработки заготовки после ее прерывания.
Кадры состоят из слов, расположенных в определенном порядке, а слова из символов. Слово управляющей программы — составная часть кадра управляющей программы, содержащая данные о параметре процесса обработки заготовки и (или) другие данные по выполнению управления. Первый символ слова является буквой, обозначающей адрес, а остальные символы образуют число со знаком или целочисленный код, т. е. при записи информации используется адресный способ, при котором числовой информации предшествует адрес, определяющий принадлежность этой информации соответствующей команде управления.
Что такое MOCK-UP и smart-object
Адрес в числовом программном управлении — часть слова управляющей программы, определяющая назначение следующих за ним данных, содержащихся в этом слове (ГОСТ 20523—80). При этом в каждом кадре записывается только та информация, которая изменяется по отношению к предыдущему. Пример записи кадра приведен на рис. 2.12. Значения символов адресов и управляющих символов и знаков согласно ГОСТ 20999—83 приведены в (Вас Прок).
Кадр УП содержит слово «Номер кадра», одно или несколько информационных слов и символ конца кадра. К информационным словам относятся слова: «Подготовительная функция», «Размерные перемещения», «Параметр интерполяции или шаг резьбы», «Функция подачи», «Функция главного движения», «Вспомогательная функция». В кадре эти слова имеют ту же последовательность.
Номер кадра. Это слово в начале кадра, определяющее последовательность кадров в УП. Номер кадра задается адресом N и целым десятичным числом. Рациональна последовательная нумерация кадров. Повторение номеров в пределах данной УП не допускается.
Подготовительные функции. Слово «Подготовительная функция» определяет режим работы УЧПУ (коррекция инструмента, тип и плоскость интерполяции, работу в абсолютных координатах или приращениях, величину измерения скорости, подачи и т. д.). Эти слова задаются адресом G и двухзначным десятичным числом (00. 99). Например, G 95 — подача в мм/об.
Значения функций и действие их приведено в ГОСТ 20999—83.
Источник: studopedia.ru
Написание управляющих программ для станков с ЧПУ

Хотите узнать больше о создании управляющих программ для станков с ЧПУ?
Запишитесь на наши курсы
Станок с ЧПУ (числовым программным управлением) — устройство, для работы которого требуются управляющие программы.
Управляющая программа станка с ЧПУ представляет из себя упорядоченный набор команд, при помощи которых определяются перемещения исполнительных органов станка и различные вспомогательные функции. Она также позволяет создавать детали разных форм и габаритов из металла, дерева и пластмассы. Разработка этих программ — обязанность технолога-программиста.
В настоящее время существует 3 способа написания управляющих программ для станков с ЧПУ:
- Ручной способ — создание управляющей программы на компьютере и его передача в код станка через флэш-карту;
- Программирование с пульта ЧПУ — ввод оператором необходимых кодов непосредственно у станка;
- Разработка управляющих программ с использованием автоматизированных CAD-/CAE-/CAM- систем.
Пример управляющей программы
Ручное программирование
Ручное программирование является наиболее частым способом передачи программы на станок с ЧПУ. Прежде всего, это связано с однотипностью операций, выполняемых на заводах. Программа для станка пишется (чаще всего, единожды) технологом в виде обычного текстового файла и «вшивается» в код станка через внешний носитель (флешку). От самого оператора требуется разбираться в G-кодах и соответствующих командах и внимательно контролировать четкость выполняемой программы.
Ввод управляющей программы с пульта управления ЧПУ
Стойка ЧПУ – это система управления станком, состоящая из монитора и панели с кнопками. Именно эта стойка используется как один из способов написания программ. Существуют два варианта программирования станка с пульта:
- Ввод G- и M- кодов с клавиатуры;
- Использование диалогового окна.
Разработка управляющих программ с использованием автоматизированных CAD-/CAE-/CAM- систем
Автоматизированное создание УП необходимо для выпуска деталей со сложной геометрией и/или с высокой точностью исполнения. С такими задачами справляются соответствующие программы: CAD-/CAE-/CAM-системы. Их внедрение на производстве становится все более необходимым и позволяет выйти на новый уровень.
Чем больше количество номенклатуры изготавливаемых деталей, тем острее необходимость в автоматизированном создании УП. Это довольно удобный и, в сравнении с ручным программированием, менее затратный в плане создания способ.
CAM-системы содержат встроенные математические расчеты траектории движения инструмента. Используется один язык генерирования G-кодов для любых видов станков.
Первый этап создания управляющей программы (УП)
Основа создания УП для станка с ЧПУ – это тщательное изучение последовательности операций, требующихся для производства той или иной детали с использованием необходимых технологий. Технолог-программист определяет так называемый приоритет операции и записывает его в корректном для устройства ЧПУ формате – адресе параметра.
Каждый из параметров – это полная команда, определяющая операции для выполнения станком с системой ЧПУ. Он обладает собственным адресом в буквенном выражении и его цифровом значении. Например, в системе ЧПУ Fanuc команда S1200 M4 устанавливает вращение шпинделя по часовой стрелке (М4) со скоростью 1200 об/мин (S1200).
Чтобы сделать программу короче и сократить количество необходимых для удачного завершения команды операций – можно задать несколько параметров в одной строке. Такая строка носит название «программный блок», а их последовательный список и есть управляющая программа.
Команды УП станка контролируют все функции обработки, включая:
- позиционирование подвижных органов станка;
- выбор скорости подачи;
- установка направления и частоты вращения шпинделя;
- индексация револьверной головки;
- контроль вспомогательного оборудования.
Станок обрабатывает деталь так, как было заложено в код. А использование автоматического цикла позволяет ускорить процесс обработки.
Подготовка к написанию управляющей программы
Перед написанием управляющей программы специалисту необходимо изучить и проанализировать чертеж изготавливаемой детали. Для чего это нужно:
- Определить вид и основные параметры заготовки;
- Определить операции и метод изготовления, включая метод фиксации (кулачки/планшайба/оправка) и метод поддержки, если это необходимо (задняя бабка/люнет);
- Выполнить подбор инструмента.
Структура управляющей программы
Управляющая программа состоит из кадров. Кадр – это законченная часть программы, отделённая от остальной символом «конец кадра».
Программа начитается со строки с именем (номером) программы и заканчивается кадром конца программы. Это выглядит так:
Последовательность выполнения программы
Обычно кадры программы выполняются последовательно. Если УП включает в себя часто повторяемое или «шаблонное» действие, то для упрощения обработки используются подпрограммы.
Структура кадра
Таблица: Операторы в кадре управляющей программы
G-коды имеют цифровой номер от 00 до 97 и соответствуют операции или определенной настройки станка.
M-коды задаются производителем станков. Они управляют узлами конкретного станка (например, включение подачи СОЖ, вращение шпинделя).
Рабочие оси станка также программируются соответствующими командами. В зависимости от того, сколько осей имеет станок, каждая ось станка имеет свое название.
В станках фрезерной группы имеется не менее 3-х осей. Ось Х — продольная, ось Y — поперечная, ось Z — вертикальная (если станок вертикальный) или горизонтальная (если станок горизонтальный). Также существуют станки, имеющие 4 оси и более. На 3-х осевые станки можно опционно устанавливать дополнительные оси.
Система координат 3-х осевого вертикального станка фрезерной группы
Система координат 3-х осевого горизонтального станка фрезерной группы
В зависимости от того, какие две оси участвуют в интерполированном перемещении, выбирается рабочая плоскость. Существует 3 рабочие плоскости. Они выбираются подготовительной G — функцией. Если обработка ведется в плоскости XY, плоскость выбирается функцией G17. Если обработка ведется в плоскости ZX, плоскость выбирается функцией G18.
Если обработка ведется в плоскости YZ, плоскость выбирается функцией G19.
Выбор рабочей плоскости
При создании управляющей программы необходимо учитывать, что станок имеет нулевую точку. Она называется референтной позицией. В станке с ЧПУ в данной позиции выполняется замена инструмента и программирование точки абсолютного нуля.
Возврат в референтную позицию осуществляется либо ручным нажатием кнопки на пульте управления станка, либо используется функция автоматического возврата в референтное положение. К примеру, для станка с ЧПУ Fanuc в управляющей программе выход в референтную позицию производится функцией G28 на вертикальных станках и функцией G30 на горизонтальных станках.
Где можно научиться созданию управляющих программ для станков с ЧПУ?
УП создаются специалистами в зависимости от того, как распределены на конкретном предприятии трудовые обязанности. Так эту задачу может выполнять и технолог-программист, и оператор-наладчик. Научиться созданию УП можно на наших курсах по обучению операторов и наладчиков токарных или фрезерных станков с ЧПУ.
Источник: akademia-pro.ru
Структура программы
Управляющая программа является упорядоченным набором команд, при помощи которых определяются перемещения исполнительных органов станка и различные вспомогательные функции. Любая программа обработки состоит из некоторого количества строк, которые называются кадрами УП. Кадр управляющей программы – составная часть УП, вводимая и отрабатываемая как единое целое и содержащая не менее одной команды.
Оглавление
- Основы числового программного управления
- Автоматическое управление
- Особенности устройства и конструкции фрезерного станка с ЧПУ
- Функциональные составляющие (подсистемы) ЧПУ
- Языки для программирования обработки
- Процесс фрезерования
- Режущий инструмент
- Вспомогательный инструмент
- Основные определения и формулы
- Рекомендации по фрезерованию
- Прямоугольная система координат
- Написание простой управляющей программы
- Создание УП на персональном компьютере
- Передача управляющей программы на станок
- Проверка управляющей программы на станке
- Советы по технике безопасности при эксплуатации станков с ЧПУ
- Нулевая точка станка и направления перемещений
- Нулевая точка программы и рабочая система координат
- Компенсация длины инструмента
- Абсолютные и относительные координаты
- Комментарии в УП и карта наладки
- G- и М-коды
- Структура программы
- Слово данных, адрес и число
- Модальные и немодальные коды
- Формат программы
- Строка безопасности
- Ускоренное перемещение – G00
- Линейная интерполяция – G01
- Круговая интерполяция – G02 и G03
- Введение
- Останов выполнения управляющей программы – М00 и М01
- Управление вращением шпинделя – М03, М04, М05
- Управление подачей СОЖ – М07, М08, М09
- Автоматическая смена инструмента – М06
- Завершение программы – М30 и М02
- Основные принципы
- Использование автоматической коррекции на радиус инструмента
- Активация, подвод и отвод
- Подпрограмма
- Работа с осью вращения (4-ой координатой)
- Параметрическое программирование
- Методы программирования
- Что такое CAD и САМ?
- Общая схема работы с CAD/САМ-системой
- Виды моделирования
- Уровни САМ-системы
- Геометрия и траектория
- Алгоритм работы в САМ-системе и постпроцессор
- Ассоциативность
- Пятикоординатное фрезерование и ЗD-коррекция
- Высокоскоростная (ВСО) и высокопроизводительная обработка
- Критерии для оценки, сравнения и выбора CAM-систем
Источник: www.planetacam.ru
Управляющая программа для ЧПУ
Управляющая программа (УП) представляет собой функциональную зависимость координат опорных точек геометрических перемещений и команд на электроавтоматику станка. Она содержит информацию о последовательности перемещений рабочих органов станка, подготовительных, технологических и вспомогательных действиях. Программа записывается на программоноситель, перфоленту, магнитную ленту, магнитный диск или кассету ЦПД в кодах Международной системе кодирования информации ISO-7bit (International Standards Organization). Американский код EIA аналогичный ISO, однако, в нем используется контроль информации на «нечётность».
Предприятия, выпускающие системы ЧПУ придерживаются стандарта ISO, однако часто допускают отклонения. Это обусловлено «слабостью» микроЭВМ в реализации многопараметрических технологических команд (например, смена инструментов). Поэтому при составлении программ для конкретной системы ЧПУ необходимо ориентироваться на «Инструкцию пользователя», входящую в комплект документации на программный станок.
Код ISO-7bit определяет символ как семиразрядное двоичное число. Если число отверстий на перфоленте, определяющих биты этого символа нечётное, то УПД (устройство подготовки данных) автоматически дополняет кодировку этого символа отверстием на восьмой дорожке – битом контроля на четность. Для кода ЕIА (Америка, Япония) восьмая дорожка является контрольной по нечётности числа отверстий.
В УП программируется перемещение, определенные координатными осями X, Y, Z, или вращением вокруг них, соответственно А, В, С (например, вращение стола станка). Латинские буквы U, V, W определяют функции вторичного перемещения, параллельно осям соответственно X, Y и Z.
УП представляет собой последовательность пронумерованных предложений, называемых кадрами. Номер кадра – это метка, по которой можно найти требуемый кадр, с целью отредактировать его или начать УП с этого кадра. При построении УП в кадрах записывается только та информация, которая изменяется по отношению к предыдущей части программы.
Кадр состоит из слов. Каждое слово имеет адрес (одну из букв латинского алфавита) и десятичное число. Десятичное число записывается в слове в соответствии с форматом слова. В современных системах числа, как правило, записываются с десятичной точкой, однако уточнить формат числа необходимо по инструкции пользователя на конкретный станок (есть системы УЧПУ, где формат слова определяется параметром, записанном в ОЗУ УЧПУ).
В конце кадра записывается символ LF (перевод каретки). Например: N10 G90 X10,2 Z-100 (LF) В кадре №10 определено перемещение в абсолютной системе отсчета (G90), в точку с координатами (10.2, -100). Символ LF можно увидеть только на перфоленте, на дисплее он невидим. Не проставляется он и на листинге УП.
Слова в кадрах УП можно проставлять в любой последовательности, УЧПУ отработает вначале команды технологических функций S, F, T, M а затем подготовительных G, с выполнением размерным перемещений.
Контроль УП по модулю.
Как уже отмечалось ранее, код ISO-7bit предполагает при кодировании символов, четное число отверстий на перфоленте. Если рассматривать код символа как двоичное число то по стандарту ISO, в нем должно быть четное число единиц. Это свойство гарантирует проверку от единичной ошибки (потеря одного бита или один бит лишний). Поэтому в некоторых системах применяется более надежный вид контроля контроль по модулю.
Устройство подготовки данных (УПД) при записи кадров УП, автоматически подсчитывает контрольные суммы для каждого кадра и делит их на 10, определяя остаток дополнение (mod) до числа кратного 10. Это дополнение будет контрольным числом (0. 9) для кадра и запишется УПД автоматически после символа «конец кадра» (LF).
УЧПУ при считывании кадров УП, также подсчитывает дополнение для каждого кадра и сравнивает их с дополнениями на программоносителе. Не совпадение этих величин, вызывает сообщение о ошибке на программоносителе. Контрольная сумма равна сумме числовых кодов всех символов, включая символ «конца кадра» (LF). Код символа это двоичное число, например код N 1001110| 2 = 78| 10
Фрагменты УП для станка с ЧПУ
Подготовительные функции G
Внимание: Командные функции УП приводятся не для конкретней модели УЧПУ, а являются их обобщенными формами для разработки программ в курсовом и дипломном проектировании. Функции с адресом G, называемые подготовительными, определяют режим и условия работы станка с ЧПУ. Они кодируются от G00 до G99. 4
G00 Позиционирование. Перемещение в запрограммированную точку на быстром ходу.
G01 Линейная интерполяция. Перемещение по прямой на быстрой подаче.
G02 Круговая интерполяция по часовой стрелке Движение по дуге окружности по часовой стрелке, если смотреть со стороны положительного направления оси перпендикулярной к плоскости движения.
G03 Круговая интерполяция против часовой стрелки Движение по дуге окружности против часовой стрелки, если смотреть со стороны положительного направления оси перпендикулярной к плоскости движения.
G04 Пауза. Инициализирует задержку по времени выполнения УП.
G17 G18 G19 Выбор плоскости круговой интерполяции. Задание плоскости XY – G17, XZ – G18, YZ – G19 при программировании движения по дуге окружности и коррекции на диаметр фрезы.
G25 Повтор программы Многократное повторение группы кадров УП.
G41 G42 Коррекция на диаметр фрезы левая и правая. Используется для смещения траектории перемещения центра фрезы относительно обрабатываемого контура.
G60 Точное позиционирование Перемещение на быстром ходу, с выходом на позицию с одного направления.
G81 … G89 Постоянные циклы. Программируют движения типовых поверхностей деталей.
G80 Отмена постоянного цикла. Отменяет постоянные циклы
G81 G89 G90 Абсолютный размер. Программирование координат в абсолютной системе отсчета.
G91 Размер в приращениях. Программирование координат в относительной системе отсчета.
G92 Задание системы координат. Определяет начало координатной системы относительно заданного положения рабочих органов станка.
G94 G95 Определяют размерность значения подачи
G95 – мм/об G96 Постоянная скорость резания. Программирование обработки с постоянной скоростью резания.
G98 G99 Определяют свойства в Постоянных циклах. Задают точку возврата после отработки G81 89
Вспомогательные функции М
М00 Технологический останов. После выполнения команды происходит останов работы по программе. Продолжение работы – нажатие клавиши «Пуск».
М01 Останов с подтверждением. Выполняется команда М01 при условии нажатия соответствующей клавиши на ПУ.
М02 М30 Конец программы. Конец блока программы. Команда завершения отработки данной УП. На программоносителе (магнитной ленте, перфоленте), может быть несколько программ. Данная команда фактически означает «конец ленты».
М03 М04 Вращение шпинделя. Направление вращения шпинделя по часовой стрелке. Направление вращения шпинделя против часовой стрелки.
М05 Останов шпинделя Вызывает останов шпинделя, выключает охлаждение. М06 Смена инструмента. Ставит в рабочую позицию инструмент, номер которого определён адресом Т.
М08 М09 Подача СОЖ. Включает охлаждение. Выключает охлаждение.
М19 Ориентированный останов шпинделя. Вызывает останов шпинделя в заданном угловом положении.
М17 Конец подпрограммы. М20 Связь с внешним устройством. Может установить передачу управления промышленному роботу, инициализировать работу транспортно-накопительного устройства и пр.
М41 М42 М43 Диапазон частот вращения шпинделя. Устанавливает номер диапазона частоты вращения шпинделя.
Следует отметить, что ряд функций, такие как «абсолютная система отсчета – G90», размерность значения подачи (G94, G95) коррекция на диаметр (G40) и другие, автоматически устанавливаются при подготовке станка к работе (включении электропитания). Они называются «функциями по умолчанию» и их первоначальное состояние, оговаривается в «Инструкции пользователя».
Под адресом F программируется значение подачи, а S – значение частоты вращения шпинделя. Адресная буква Н определяет номер корректора на длину, а D на диаметр.
Дополнительная информация
- Заказчик: Физическое лицо
- Статус: Выполнено
- Срок сдачи проекта после оплаты аванса: 01.10.2016
- ЦЕЛЬ ПРОЕКТА: Что такое управляющая программа для ЧПУ
Источник: engcrafts.com