В каком виде записываются команды управляющей программы

Структура управляющих программ Исходными данными при подготовке УП являются рабочий чертеж детали и технологическая карта.

Текст готовой УП либо записывается на программоноситель, либо вводится в устройство ЧПУ с помощью клавиатуры и переключателей на пульте управления. От способа ввода УП в систему ЧПУ зависит только вид документа, на котором фиксируются результаты программирования. Запись программы обработки осуществляется кадрами перемен- ной длины, которые содержат информацию о технологических условиях обработки, длине перемещения и вспомогательных функциях.

Порядок кадров определяется последовательностью обработки. Кадр состоит из информационных слов (команд), которые включают числовую информацию и символ, определяющий вид информации.

При адресном способе задания символ предшествует числовой информации и выражает определенную операцию обработки информации по изготовлению детали. Для представления информации используются коды ISO или EIA. Значения символов адрес

Создание Управляющей Программы для станка с ЧПУ/ Последовательность

Управляющую программу рекомендуется составлять таким образом, чтобы в кадре записывалась только изменяющаяся по отношению к предыдущему кадру информация.

Каждая УП должна начинаться символом начала программы (% – для ISO или STOP – для EIA), после которого следует символ конца кадра, а затем кадр с соответствующим номером. Информация, расположенная до символа начала программы, а также в круглых скобках, устройством ЧПУ не воспринимается. Внутри скобок не должны применяться символ начала программы и символ главного кадра.

После символа начала программы обязательно указывается числовая информация – номер УП, затем символ конца кадра. Номер управляющей программы чаще всего находится в пределах от 1 до 999. В состав управляющей программы могут входить основная УП и подпрограммы.

При размещении на одном носителе нескольких управляющих программ перед символом начала программы в основной программе допускается записывать еще один символ начала программы, например: % % . Перед символом начала программы может быть записана любая информация, не содержащая этого символа (примечание по наладке станка, различные идентификаторы программы и т. п.).

Управляющая программа должна заканчиваться символом конца программы или символом конца информации.

Состав кадра

Кадр включает номер кадра, одно или несколько информационных слов и знак конца кадра (ПС). Последовательность расположения информации в кадре программы называется форматом кадра. Формат определяет структуру кадра для конкретного станка с ЧПУ.

Слово «Номер кадра» служит для обозначения элементарного участка УП, является вспомогательной информацией и должно всегда стоять в начале кадра. Последовательность остальных слов, содержащихся в кадре, может быть произвольной. Однако для удобства написания и отладки УП информационные слова в кадре рекомендуется записывать в приведенной последовательности: слово (слова) «Подготовительная функция»; слова «Размерные перемещения», которые рекомендуется записывать в последовательности символов: X, Y, Z, U, V, W, P, Q, R, A, B, C; слова «Параметр интерполяции или шаг резьбы» I, J, K; слово (слова) «Функция подачи»; слово «Функция главного движения»; слово (слова) «Функция инструмента»; слово (слова).

Создание простейшей программы FANUC

Вспомогательная функция УП

Например: N20 G0 X100 Y200 M3 ПС Номер кадра Слова Конец кадра Номер кадра задается адресом N и целым десятичным числом.

Рациональна последовательная нумерация кадров. Однако допускаются любые переходы номеров и должна соблюдаться только их неповторяемость в пределах одной УП. При нумерации вставляемых в программу в процессе ее редактирования новых кадров во избежание ранее установленной последовательности их номеров практикуется запись новых кадров с использованием более высоких разрядов десятичных чисел.

Например, кадр со словами постоянной длины N0010 G00 X000500 T01 M03 и переменной длины N10 G0 X500 T1 M3. Знак «+» записывать не обязательно. Вся информация о длине пути без знака считается положительной. Место записи знака – между буквой адреса и первым числом. Знак «–» записывается всегда. При необходимости в программе могут быть обозначены кадры, которые при считывании пропускаются.

Эти кадры помечаются специальным знаком «/».

В пределах кадра могут содержаться также специальные знаки «*», «,» и сочетания букв «ПС», «CR», «SR», «HT», которые означают для конкретной системы ЧПУ выполнение определенных команд: возврат каретки; интервал; начало программы; конец кадра и т. д. Подготовительные и вспомогательные функции

Подготовительные функции определяют режим работы устрой- ства ЧПУ (задаются адресом G и двухзначным десятичным числом). В общем случае все подготовительные функции делят на группы: команды, определяющие характер перемещения; команды задания единиц скорости резания и подачи; команды выбор плоскостей интерполяции; команды коррекции режущих инструментов; команды перемещения и положения заготовки в процессе обработки и др.

Неуказанные (резервные) коды предназначены для индивидуального использования по усмотрению разработчика устройства ЧПУ. Большинство подготовительных функций действуют до тех пор, пока они не заменяются или не отменяются другой функцией из той же группы. Однако некоторые из них (например, G4, G8, G9, G63, G92 и др.) действуют только в том кадре, в котором указаны. Подготовительные функции записываются в кадре в порядке возрастания их кодовых номеров. В одном кадре не может быть более одной подготовительной функции из каждой группы.

Дополнительные вспомогательные функции

Вспомогательные функции M предназначены для сообщения соответствующих команд исполнительному органу станка или устройству ЧПУ. Часть M-функций имеет предопределенное назначение. Свободные M-функции используются для управления вспомогательными устройствами (для управления цикловой электроавтоматикой). Диапазон значений этих функций от 0 до 9999 9999.

Большинство вспомогательных функций являются приоритетны- ми при отработке конкретного кадра УП, т. е. выполняются до начала перемещений, запрограммированных в этом же кадре. Их действие заканчивается после отмены команды или замены на команду аналогичного назначения. Имеются, однако, вспомогательные функции, которые выполняются после отработки заданных в кадре перемещений (например, M0, M1, M2, M5, M9, M20, M30 и др.). В каждом кадре программы в порядке возрастания кодовых номеров может быть записано несколько команд различным исполнительным органам станка или устройству ЧПУ.

Функция подачи F определяет результирующую скорость подачи рабочего органа станка.

Единица измерения скорости подачи задается соответствующей подготовительной функцией. Команда под адресом S определяет значение либо скорости резания (если используется подготовительная функция G96), либо частоты вращения шпинделя (если используется G97). Функция инструмента T предназначена для выбора инструмента. Различные положения режущих кромок инструмента в системе ко- ординат станка задаются с помощью коррекции инструмента D.

Дополнительная функция H в системах ЧПУ SINUMERIK используется для передачи информации на программируемый логический контроллер (PLC), чтобы обеспечить определенные переключения входов и выходов при реализации циклов электроавтоматики. Адреса G, M, H могут быть использованы в одном кадре не более 10 раз. Различают модальные и покадровые адреса.

Модальными называются адреса, которые сохраняют свою значимость на протяжении программы до тех пор, пока по тому же адресу не будет запрограммировано новое значение. Адреса, которые сохраняют свое значение только в кадре, в котором они были запрограммированы, называют покадровыми. При программировании систем ЧПУ с большим количеством осей и шпинделей используют расширенные адреса. Такой адрес состоит из буквенного символа (S, M, T и т. д.), расширения (например, номер шпинделя) и цифрового значения, присвоенного с помощью символа “=”, например, S2=540 (для второго шпинделя частота вращения равна 540 об/мин).

Для адресов M, H, S, T, а также для команд SPOS и SPOSA, которые относятся к позиционированию мастершпинделя, расширение может быть в виде переменной. При этом идентификатор переменной записывается в квадратной скобке, например, T[SPIND]=5 (пред- варительный выбор инструмента для шпинделя, номер которого за- фиксирован в переменной SPIND). В качестве расширения используют также имя оси, которое заключают в квадратную скобку. Такие адреса называют адресами с осевым расширением, например, F[W]=500 (подача по оси W).

Дополнительная информация

• Заказчик: Организация
• Статус: Выполнено
• Срок сдачи проекта после оплаты аванса: 01.10.2016
• ЦЕЛЬ ПРОЕКТА: Как правильно составить УП

Источник: engcrafts.com

12.3. Кодирование и запись управляющих программ

Технологический процесс обработки на станке с ЧПУ, детали­зированный до элементарных перемещений и технологических команд, служит исходной информацией для кодирования и запи­си УП.

КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ. ПРОГРАММОНОСИТЕЛИ И КОДЫ.

В качестве носителя управляющей информации может приме­няться восьмидорожечная перфолента, магнитная лента, магнит­ные диски и др. Наличие сигнала на программоносителе записы­вается пробивкой отверстия, магнитным «штрихом» или состоя­нием ячейки памяти и соответствует одной единице кодовой ком­бинации. Пропуск записи соответствует нулю кодовой комбинации или отсутствию сигнала.

Перфолента имеет низкую стоимость, не требует особых усло­вий хранения, но имеет недостаточную прочность, низкую плот­ность записи, возможно появление ложной информации при попа­дании масла на белую перфоленту и другие недостатки. Для пред­ставления информации на перфоленте используется двоичный семиэлементный код по ГОСТ 13052—74 (КОИ-7), подмножество которого, соответствующее коду ISO-7 бит приведено в П4.

Ос­нову кода составляет двоичная система счисления, четыре разряда которой используют для кодирования каждого разряда десятич­ных чисел, т. е. для числовой информации применена двоично-кодированная десятичная система счисления. Для кодирования знаков и заглавных букв латинского алфавита, а также для коди­рования признаков всех составляющих частей кода использованы семь двоичных разрядов (7 бит).

Для проверки правильности ин­формации каждая строка ленты (кодовая комбинация) контроли­руется по модулю два, т. е. на четность (по паритету) числа еди­ниц (пробивок на ленте). На восьмой дорожке ставится единица в случае нечетного числа единиц в 1 . 7 дорожках. Таким обра­зом, в случае правильного заполнения в каждой строке ленты дол­жно быть четное число единиц (пробивок).

В результате система ЧПУ при вводе каждой строки контролирует четность числа про­бивок и в случае нечетного числа формирует сигнал останова ввода и процесса управления. Естественно, что использование только четных комбинаций из всех 256 возможных (2 8 = 256) со­кращает их число до 128. Однако, этого количества комбинаций вполне достаточно для кодирования УП.

На рис. 12.11 показаны элементы кодового набора на перфолен­те: строка 1, шаг перфорации 2, кодовые отверстия 3, базовая кромка 4, транспортные отверстия 5. Транспортные отверстия предназначены для продвижения ленты и синхронизации считы­вания записанной на ней информации, ориентации ленты. Техни­ческие характеристики перфолент регламентированы ГОСТ 1391—70, а форма, размеры и расположение транспортных и ко­довых отверстий — ГОСТ 10860—68.

Рис. 2.11. Элементы кодового набора на перфоленте

Наряду с кодом ISO-7 бит иногда применяется код EIA 244.

Структура и формат управляющей программы

Структура УП, ее формат и методы кодирования управляющей информации определяет ГОСТ 20999-83.

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.

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.

Рис. 12.12. Параметр записи кадра

Размерные перемещения. Словами «Размерные перемещения» задается геометрическая информация.

Она записывается в кадр в последовательности символов: X, Y, Z, V, V, W, P, Q, R, А, В, С. Числа, входящие в слово «Размерные перемещения», означают либо координаты опорных точек траектории инструмента в абсо­лютной системе координат или координаты этих точек в относи­тельной системе. Все линейные перемещения должны быть выра­жены в миллиметрах и их десятичных долях. Все угловые пере­мещения должны быть выражены в радианах (или в градусах). Размеры записываются со знаком и с учетом дискретности зада­ния размеров в конкретном УЧПУ.

Слова «Параметр интерполяции или шаг резьбы» записывают­ся в последовательности I, J, K. Функциональный характер интер­полируемого участка траектории (прямая, окружность, парабола или кривая более высокого порядка) определяется соответствую­щей подготовительной функцией. Для указания режима резьбонарезания также используются подготовительные функции.

Слово «Функция подачи» может определять как результирую­щую скорость подачи, так и составляющие этой скорости, разло­женной по координатным осям. В кадре результирующая скорость подачи записывается под адресом F после всех слов «Размерное перемещение».

Слово «Функция подачи», относящееся к определенной оси ко­ординат, записывается непосредственно за словом «Размерное перемещение» по этой координате.

Слово «Скорость главного движения» записывается с адресом S и определяет линейную скорость точки приложения инструмента. Слово «Функция инструмента» используется для выбора инструмента и задается адресом «Т». Слово « Вспомогательная функция» определяет команду исполнительному органу станка или УЧПУ.

Источник: studfile.net

Кадр управляющей программы

Для выполнения обработки на станке с ЧПУ необходимо иметь управляющую программу на данную обработку. Управляющая программа по стандарту РФ определена как «совокупность команд на языке программирования, соответствующая заданному алгоритму функционирования станка по обработке конкретной заготовки» (ГОСТ 20523-80). Другими словами, управляющая программа для станка с ЧПУ представляет собой совокупность элементарных команд, определяющую последовательность и характер перемещений и действий исполнительных органов станка при обработке конкретной заготовки. При этом вид и состав элементарных команд зависит от типа системы ЧПУ станка и языка программирования, принятого для данной системы.

По мере развития станков с ЧПУ было разработано несколько языков программирования для составления управляющих программ. В настоящее время наибольшее распространение получил универсальный международный язык программирования ИСО-7бит, который иногда еще называют CNC-кодом или G-кодом. В нашей стране действует также специальный государственный стандарт России ГОСТ 20999-83 «Устройства числового программного управления для металлообрабатывающего оборудования. Кодирование информации управляющих программ». Современные международные и отечественные требования к управляющим программам станков с ЧПУ в основном соответствуют друг другу.

Код языка программирования ИСО-7бит относится к буквенно-цифровым кодам, в котором команды управляющей программы записываются в виде специальных слов, каждое из которых представляет собой комбинацию буквы и числа.

Слово является базовым элементом текста управляющей программы. Слово представляет собой комбинацию прописной буквы латинского алфавита и некоторого числового значения, в качестве которого может использоваться либо целое двузначное или трехзначное число, либо десятичная дробь, целая и дробная части которой могут отделяться как запятой, так и точкой. В некоторых случаях в слове кроме буквы и числа могут использоваться и другие текстовые символы; например, между буквой и числом при необходимости может находиться математический знак «+» или «–». Буквенная составляющая слова в теории ЧПУ называется адресом, потому что она определяет «назначение следующих за ним данных, содержащихся в этом слове» (ГОСТ 20523-80).

Примеры записи слов:

Системы ЧПУ разных производителей имеют свои индивидуальные особенности в отношении буквенных символов, применяемых при составлении управляющих программ. Они во многом различаются как по перечню букв, так и по смысловому назначению команд. Стандарт РФ ГОСТ 20999-83 дает следующие определения значениям буквенных символов (см. табл. 1.2).

Таблица 1.2.

Символ	Назначение	Применение
N	Номер кадра	Порядковый номер кадра.
G	Подготовительные функции и технологические циклы	Команды на вид и условия перемещения исполнительных органов станка.
M	Вспомогательные функции	Команды, определяющие условия работы механизмов станка, например, включение и выключение шпинделя или программируемый останов выполнения программы.
X	Функция прямолинейного перемещения по оси X	Задание координаты конечной точки или величины перемещения исполнительного органа станка вдоль оси X.
Y	Функция прямолинейного перемещения по оси Y	Задание координаты конечной точки или величины перемещения исполнительного органа станка вдоль оси Y.
Z	Функция прямолинейного перемещения по оси Z	Задание координаты конечной точки или величины перемещения исполнительного органа станка вдоль оси Z.
A	Функция кругового перемещения вокруг оси X	Задание координаты конечной точки или величины кругового перемещения исполнительного органа станка вокруг оси X. Символ применяется только при наличии у станка независимо перемещаемого вокруг оси X исполнительного органа.
B	Функция кругового перемещения вокруг оси Y	Задание координаты конечной точки или величины кругового перемещения исполнительного органа станка вокруг оси Y. Символ применяется только при наличии у станка независимо перемещаемого вокруг оси Y исполнительного органа.
C	Функция кругового перемещения вокруг оси Z	Задание координаты конечной точки или величины кругового перемещения исполнительного органа станка вокруг оси Z. Символ применяется только при наличии у станка независимо перемещаемого вокруг оси Z исполнительного органа.
U	Функция прямолинейного перемещения параллельно оси X	Задание конечной точки, определяющей перемещение исполнительного органа станка параллельно оси X. Символ применяется только при наличии у станка второго независимо перемещаемого вдоль оси X исполнительного органа.
V	Функция прямолинейного перемещения параллельно оси Y	Задание координаты конечной точки или величины перемещения исполнительного органа станка параллельно оси Y. Символ применяется только при наличии у станка второго независимо перемещаемого вдоль оси Y исполнительного органа.
W	Функция прямолинейного перемещения параллельно оси Y	Задание координаты конечной точки или величины перемещения исполнительного органа станка параллельно оси Z. Символ применяется только при наличии у станка второго независимо перемещаемого вдоль оси Z исполнительного органа.
P	Функция прямолинейного перемещения параллельно оси X	Задание координаты конечной точки или величины перемещения исполнительного органа станка параллельно оси X. Символ применяется только при наличии у станка третьего независимо перемещаемого вдоль оси X исполнительного органа.
Q	Функция прямолинейного перемещения параллельно оси Y	Задание координаты конечной точки или величины перемещения исполнительного органа станка параллельно оси Y. Символ применяется только при наличии у станка третьего независимо перемещаемого вдоль оси Y исполнительного органа.
R	Функция прямолинейного перемещения параллельно оси Z	Задание координаты конечной точки или величины перемещения исполнительного органа станка параллельно оси Z. Символ применяется только при наличии у станка третьего независимо перемещаемого вдоль оси Z исполнительного органа.
F	Функция подачи	Задание скорости результирующего прямолинейного перемещения инструмента относительно заготовки.
E	Функция подачи	Задание скорости результирующего прямолинейного перемещения инструмента относительно заготовки. Символ применяется только при наличии у станка второй автономной шпиндельной головки.
I	Функция интерполяции по оси X	Задание интерполяции перемещения исполнительного органа станка или шага резьбы вдоль оси X.
J	Функция интерполяции по оси Y	Задание интерполяции перемещения исполнительного органа станка или шага резьбы вдоль оси Y.
K	Функция интерполяции по оси Z	Задание интерполяции перемещения исполнительного органа станка или шага резьбы вдоль оси Z.
T	Функция смены инструмента	Задание команды на автоматическую установку в рабочую позицию сменного инструмента под определенным номером. Символ применяется только при наличии у станка устройства автоматической смены инструмента.
D	Функция смены инструмента	Задание команды на автоматическую установку в рабочую позицию сменного инструмента под определенным номером. Символ применяется только при наличии у станка второго устройства автоматической смены инструмента.
S	Функция главного движения	Задание скорости вращения вала шпинделя, если она регулируется программным способом.

Буквы, используемые в качестве символов управляющих программах, выбраны не случайным образом. Большинство из них представляют собой начальные буквы соответствующих терминов на английском языке. Например, в качестве символа величины контурной скорости подачи выбрана буква «F» – первая буква английского слова feed («подача»), в качестве символа скорости вращения шпинделя — буква «S» — первая буква английского слова speed («скорость»), в качестве символа номера инструмента – буква «T» — первая буква английского слова tool («инструмент»).

В качестве числовой составляющей слов с буквенными символами G и М может использоваться только целое двузначное или трехзначное число. Десятичная дробь в словах с символами G и М использоваться не может, в отличие от слов с другими буквенными символами.

Если числовая составляющая слова представляет собой десятичную дробь, в конце дробной части которой содержатся нули, то для упрощения записи и чтения программ незначащие нули дробной части в большинстве систем ЧПУ отбрасываются. Иными словами, в управляющей программе не принято записывать, например, числа 4,100 или 3,120, а принято писать 4,1 или 3,12.

Приведенные в таблице буквенные символы являются не обязательными, а только рекомендуемыми для языков программирования. Если символы A, B, C, D, E, P, Q, R, U, V и W не используются для управления станком по прямому назначению, то они могут применяться для программирования каких-то специальных функций, присущих данной системе ЧПУ.

Кадр представляет собой следующий в иерархии после слова элемент текста управляющей программы. Каждый кадр состоит из одного или нескольких слов, расположенных в определенном порядке, которые воспринимаются системой ЧПУ как единое целое и содержат как минимум одну команду. Отличительным признаком кадров как совокупности слов является то, что в них содержится вся геометрическая, технологическая и вспомогательная информация, необходимая для выполнения рабочих или подготовительных действий исполнительных органов станка. Рабочее действие в данном случае означает обработку заготовки за счет однократного перемещения инструмента по одной элементарной траектории (прямолинейное перемещение, перемещение по дуге и т. п.), а подготовительное действие – действие исполнительных органов станка для выполнения или завершения рабочего действия.

Пример записи кадра: N125 G01 Z-2.7 F30.