Если вы работаете постоянно, каждый день создаете хотя бы по одной программе для станка с ЧПУ, то через некоторое время обнаружите, что в вашем компьютере накопилось довольно много рабочих файлов. Практически невозможно запомнить все технологические подробности и нюансы работы с той или иной программой. Оператор станка обязательно должен представлять, что делает конкретная УП, и обладать определенной информацией для настройки станка на работу. Например, где находится нулевая точка программы, какие режущие инструменты используются. В настоящее время эта информация сохраняется в основном двумя способами: с помощью комментариев в программе и карты наладки.
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
5 обязанностей управляющей компании, о которых она умалчивает
Комментарии в УП и карта наладки
Если вы работаете постоянно, каждый день создаете хотя бы по одной программе для станка с ЧПУ, то через некоторое время обнаружите, что в вашем компьютере накопилось довольно много рабочих файлов. Практически невоз можно запомнить все технологические подробности и нюансы работы с той или иной программой. Оператор станка обязательно должен представлять, что делает конкретная УП, и обладать определенной информацией для настройки станка на работу. Например, где находится нулевая точка программы, какие режущие инструменты используются. В настоящее время эта информация сохраняется в основном двумя способами: с помощью комментариев в программе и карты наладки.
Комментарии представляют собой обычные предложения, при помощи которых программист доводит до оператора станка определенную технологическую информацию. Как правило, в комментариях содержатся следующие данные:
· дата и время создания УП;
· данные о рабочей системе координат;
· названия технологических операций.
Для того чтобы ввести комментарии в УП, необходимо использовать специальные символы (знаки) программирования. В качестве таких символов для большинства СЧПУ применяются круглые скобки или точка с запятой. Перед символами комментариев не принято ставить номера кадров, если комментарии занимают кадр полностью.
У систем ЧПУ могут существовать различные ограничения на работу с комментариями. Например, некоторые стойки позволяют вводить комментарии длиной только до 32 символов.
Учтите, что существуют станки, имеющие полноразмерную клавиатуру, которая позволяет вводить комментарии прямо со стойки ЧПУ, и станки с ограниченной клавиатурой, СЧПУ которых не позволяет вводить и редактировать комментарии. Большинство СЧПУ работают с латинскими буквами, поэтому если вы будете писать комментарии на русском (при помощи ПК), то возможно, что на станке они будут нечитаемыми.
Пример УП с комментариями
(MATERIAL – ALUMINUM MM – 2024)
(T2 | FREZA | H2 | D2 | D20.0000mm | | CONTOUR. )
(T4 | SVERLO | H4 | D4 | D10.0000mm | | PECK DRILL.)
N100 G00 G17 G21 G40 G49 G80 G90
N106 M06 (FREZA 20)
N112 G00 G90 G54 X-76.761 Y-42.321 S2000 M03
N114 G43 H2 Z100.
N118 G01 Z-3. F250.
N142 M06 (SVERLO 10)
N148 G00 G90 G54 X-63.052 Y44.772 S1200 M03
N150 G43 H4 Z100.
N152 G98 G83 Z-5. R10. Q2. F45.
N154 X-40.798 Y53.25
N156 X8.213 Y47.421
N158 X52.19 Y49.806
При работе на станках с ЧПУ могут использоваться следующие виды документации: операционная карта, карта операционных эскизов, карта наладки станка, карта наладки инструмента, расчетно-технологическая карта. В настоящее время многие предприятия используют формальный подход к применению подобной стандартизованной документации, используют карту наладки произвольной формы. Исходя из этого, можно сказать, что карта наладки – документ, содержащий всю необходимую технологическую информацию для настройки станка на определенную работу, включая эскиз детали и приспособления, описание режущего инструмента, положения нулевой точки программы, режимов и времени обработки. Такая карта наладки помогает вспомнить о том, как нужно обрабатывать ту или иную деталь спустя некоторое время, когда программист и оператор станка с ЧПУ успели позабыть технологические особенности изготовления детали. Следует отметить, что комментарии в УП и карта наладки не заменяют друг друга, а используются совместно.
Карту наладки можно создать при помощи обычного листа бумаги и карандаша. Попробуйте схематично изобразить деталь, нулевую точку и крепежные элементы. Не забудьте записать порядок операций и данные режущего инструмента. Многие CAD/САМ-системы умеют автоматически генерировать карту наладки и инструментальную карту, в которой содержатся подробные сведения о применяемом в данной УП режущем инструменте.
G- и М-коды
Программирование обработки на современных станках с ЧПУ осуществляется на языке, который обычно называют языком ИСО (ISO) 7 бит, или языком G- и М-кодов. Коды с адресом G, называемые подготовительными, определяют настройку СЧПУ на определенный вид работы. Коды с адресом М называются вспомогательными и предназначены для управления режимами работы станка.
Например, если программист хочет, чтобы инструмент перемещался по прямой линии, он использует G01. А если необходимо произвести смену инструмента, то в программе обработки он указывает М06.
Для управления многочисленными функциями станка с ЧПУ применяется довольно большое число различных кодов. Тем не менее, изучив набор основных G- и М-кодов, вы легко сможете создать управляющую программу.
В табл. 5.1 приведен список базовых кодов, которые мы подробно рассмотрим в этой и последующих главах. А в главе «Справочник G- и М-кодов» вы найдете подробное описание всех стандартных кодов и примеры их использования.
Таблица 5.1. Базовые коды программирования обработки
| Код (функция) | Назначение и пример кадра с кодом |
| Осевое перемещение | |
| G00 | Ускоренный ход – перемещение на очень высокой скорости в указанную точку G00 X10. Y20. Z25. |
| G01 | Линейная интерполяция – перемещение по прямой линии на указанной скорости подачи G01 X10. Y20. F100 |
| G02 | Круговая интерполяция – перемещение по дуге по часовой стрелке на указанной скорости подачи G02 X10. Y20. R10. F100 |
| G03 | Круговая интерполяция – перемещение по дуге против часовой стрелки на указанной скорости подачи G03 X10. Y20. R10. F100 |
| Настройка | |
| G20 | Ввод дюймовых данных G20 G00 X10. Y20 |
| G21 | Ввод метрических данных G21 G00 X10. Y20 |
| G90 | Абсолютное позиционирование – все координаты отсчитываются от постоянной нулевой точки G90 G00 X10. Y20 |
| G91 | Относительное позиционирование – все координаты отсчитываются от предыдущей позиции G91 G00 X10. Y20 |
| Обработка отверстий | |
| G81 | Цикл сверления G81 X10. Y20. Z-5. F30 |
| G82 | Цикл сверления с задержкой на дне отверстия G82 X10. Y20. Z-5. R1. P2. F30 |
| G83 | Прерывистый цикл сверления G83 X10. Y20. Z-5. Q0.25 R1. F30 |
| G85 | Цикл растачивания отверстия G85 X10. Y20. Z-5. F30 |
| Вспомогательные коды (функции) | |
| M00 | Запрограммированный останов – выполнение программы временно прекращается |
| M01 | Запрограммированный останов по выбору – выполнение программы временно прекращается, если активирован режим останова по выбору |
| М03 | Прямое вращение шпинделя – шпиндель вращается по часовой стрелке |
| М04 | Обратное вращение шпинделя – шпиндель вращается против часовой стрелки |
| М05 | Останов шпинделя |
| М06 | Автоматическая смена инструмента М06 Т02 |
| M08 | Включение подачи охлаждающей жидкости |
| M09 | Выключение подачи охлаждающей жидкости |
| M30 | Конец программы, перевод курсора к началу программы |
Структура программы
Для знакомства со структурой УП давайте взглянем более пристально на уже созданную ранее программу обработки паза (см. главу 3):
%O0001 (PAZ)N10 G21 G40 G49 G54 G80 G90N20 M06 T01 (FREZA D1)N30 G43 H01N40 M03 S1000N50 G00 X3 Y8N60 G00 Z0.5N70 G01 Z-1 F25N80 G01 X3 Y3N90 G01 X7 Y3N100 G01 X7 Y8N110 G01 Z5N120 M05N130 M30%
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. Система ЧПУ считывает и выполняет программу кадр за кадром. Очень часто программист назначает каждому кадру свой номер, который расположен в начале кадра и обозначен буквой N. В нашей программе вы можете увидеть номера кадров c N10 до N130. Большинство станков с ЧПУ позволяют спокойно работать без номеров кадров, которые используются исключительно для удобства зрительного восприятия программы и поиска в ней требуемой информации. Поэтому наша программа обработки может выглядеть и следующим образом:
Программисту рекомендуется располагать номера кадров с интервалом в 5 или 10 номеров, чтобы при необходимости можно было вставить в программу дополнительные кадры.
В самом начале УП обязательно должен находиться код начала программы % и номер программы (например, О0001). Два этих первых кадра не влияют на процесс обработки, тем не менее они необходимы для того, чтобы СЧПУ могла отделить в памяти одну программу от другой. Указание номеров для таких кадров не допускается.
Кадр № 10 настраивает систему ЧПУ на определенный режим работы с последующими кадрами УП. Например, G21 означает, что станок будет работать в метрической системе, то есть перемещения исполнительных органов программируются и выполняются в миллиметрах, а не в дюймах. Иногда такие кадры называют строками безопасности, так как они позволяют перейти системе в некоторый стандартный режим работы или отменить ненужные функции.
N10 G21 G40 G49 G54 G80 G90
Следующие кадры говорят станку о необходимости подготовки к обработке. Для этого нужно поставить инструмент из магазина в шпиндель (кадр N20), активировать компенсацию длины инструмента (кадр N30) и заставить шпиндель вращаться в нужном направлении на указанной скорости (кадр N40). Также вы можете использовать символы комментариев. СЧПУ игнорирует любой текст, заключенный в круглые скобки, что позволяет, например, указать в кадре диаметр или наименование применяемой фрезы.
N20 М06 Т01 (FREZA D1)
N30 G43 Н01
N40 M03 S1000
Кадры с номерами от N50 до N110 непосредственно отвечают за обработку детали. В этой части УП содержатся коды, предназначенные для перемещения инструмента в указанные координаты. Например, кадр N80 перемещает инструмент в точку с координатами Х3, Y3 со скоростью подачи, равной 25 миллиметров в минуту.
N50 G00 Х3 Y8
N60 G00 Z0.5
N70 G01 Z-l F25
N80 G01 Х3 Y3
N90 G01X7Y3
N100 G01 Х7 Y8
N110 G01 Z0.5
Заключительные кадры предназначены для останова шпинделя (кадр N120) и завершения программы (кадр N130):
N120 М05
N130 М30
%
Схематично любую УП можно представить в виде следующих областей:
Слово данных, адрес и число
Управляющая программа состоит из множества различных кадров. В свою очередь, каждый кадр УП состоит из слов данных. А слово данных строится из адреса (буквы) и относящегося к нему числа. Например, адрес Y относится к оси Y, а следующее за адресом число обозначает координаты вдоль этой оси.
G01 X3 Y3 – кадр УП
G – адрес
01 – число
G01 – слово данных (G-код)
X – адрес
3 – число
X3 – слово данных
Y – адрес
3 – число
Y3 – слово данных
Не обязательно, чтобы число, относящееся к G- или М-коду, имело ведущие нули (нули перед числом), например G01, G02, G03 и т. д. Можно писать просто G1, G2, G3. Тем не менее многие программисты в силу привычки предпочитают вариант с ведущими нулями.
Учтите, что система ЧПУ работает далеко не со всеми адресами. Например, стойка Fanuc откажется воспринимать латинские буквы Е, U, V и W, если они не относятся к макропрограмме. Это не значит, что вы не сможете загрузить в память станка программу, содержащую перечисленные адреса. Загрузить ее можно, но при попытке выполнить такую программу система ЧПУ, скорее всего, выдаст сообщение об ошибке.
Источник: cyberpedia.su
Комментарии в УП и карта наладки
Программист создает много программ для станка с ЧПУ. При этом сложно запомнить все технологические подробности и нюансы работы даже с одной и той же программой. В свою очередь оператор станка должен хорошо представлять, что делает конкретная УП и обладать определенной информацией для настройки станка (положение нулевой точка, режущие инструменты и т.д.). В настоящее время такая информация сохраняется двумя способами:
1) с помощью комментариев в программе
2) с помощью карты наладки.
Комментарии представляют собой обычные предложения, при помощи которых программист доводит до оператора станка определенную технологическую информацию. Обычно в комментариях содержатся следующие данные:
1. дата и время создания УП;
2. номер чертежа;
3. материал заготовки;
4. данные о рабочей системе координат;
5. размеры инструмента;
6. названия технологических операций.
Для того, чтобы ввести комментарии в УП, используется символ «точка с запятой» или круглые скобки.
(. комментарий . ) или ; . комментарий .
На комментарии налагаются следующие ограничения:
1) Длина комментариев ограничена и для каждой стойки ЧПУ имеет свое значение.
2) Некоторые стойки ЧПУ не воспроизводят кириллицу. Поэтому если программа набрана на компьютере, то на стойке они будут нечитаемы.
При работе на станках с ЧПУ могут использоваться следующие виды документации:
1) операционная карта,
2) карта операционных эскизов,
3) карта наладки станка,
4) карта наладки инструмента,
5) расчетно-технологическая карта.
В указанных документах содержится полная информация для обработки детали.
Многие CAD/САМ-системы умеют автоматически генерировать карту наладки и инструментальную карту, в которой содержатся подробные сведения о применяемом в данной УП режущем инструменте.
Тема 4. РАЗРАБОТКА УПРАВЛЯЮЩИХ ПРОГРАММ В СИСТЕМЕ CNC
G-коды программирования
G00 – Ускоренное перемещение инструмента
N10 G00 Xn Zn (1)
Код G00 указывает на то, что перемещение инструмента осуществляется на ускоренной подаче (10 — номер кадра).
G01 – Линейная интерполяция
N20 G01 Xn Zn F n (2)
Код G01 предназначен для выполнения линейной интерполяции, или, говоря простым языком, для перемещения инструмента по прямой линии с заданной скоростью. Кадры для линейной интерполяции записывается следующим образом:
Основное отличие кода G01 от G00 заключается в том, что при линейной интерполяции инструмент перемещается с заданной скоростью (скоростью рабочей подачи), при которой возможна механическая обработка материала. При этом СЧПУ поддерживает прямолинейное перемещение по трем осям одновременно.
N10 G01 X10.0 Z30.0 F100 (3)
N20 X40.0 Z40.0
В кадре N10 инструмент перемещается в точку (10;30) со скоростью 100 миллиметров в минуту. Следующий кадр выполняет линейное перемещение в точку X=40; Y=40; Z=40. Так как код G01 является модальным, то его не нужно указывать еще раз в кадре N20. То же самое относится и к скорости подачи F. Если в кадре N10 указана скорость F100, то она остается неизменной, пока не будет запрограммировано новое значение F. Линейная интерполяция используется не только для обработки в плоскости X–Y, но и для вертикального врезания в материал заготовки.
Рис. 1. Перемещение инструмента в точку (30; 40)
со скоростью рабочей подачи 50 мм/мин
Пример УП: Ток_Пр_00.prg
G02 и G03 — Круговая интерполяция (4)
Код G02 – перемещение по дуге окружности по часовой стрелке,
Код G03 – перемещение по дуге окружности против часовой стрелки.
Как и при выполнении линейной интерполяции, в кадре круговой интерполяции необходимо указать рабочую подачу F.
Существуют два способа для формирования кадра круговой интерполяции.
1-й способ — с указанием конечной точки и радиуса:
а) по часовой стрелке: G02 Xn Zn Rn Fn.(5)
G02 — движение по часовой стрелке;
Xn Zn — координаты конечной точки дуги (n — значение координаты);
R — радиус движения;
Fn — скорость рабочей подачи.
Для выполнения скругления необходимо подвести вершину инструмента в начальную точку 1, затем выполнить кадр УП — инструмент переместится в точку 2.
Пример УП: Ток_Пр_01.prg (см. Приложение)
б) против часовой стрелки: G03 Xn Zn Rn Fn.(6)
Пример УП: Ток_Пр_02.prg
Длина дуги скругления зависит от координат конечной точки дуги и от величины радиуса. Пример скругления дугой 180 градусов:
Пример УП: Ток_Пр_03.prg
2-й способ — с указанием конечной точки и инкрементальных координат центра дуги относительно начальной точки:
а) по часовой стрелке: G02 Xn Zn In Kn Fn.(7)
G02 — движение по часовой стрелке;
Xn Zn — координаты конечной точки дуги;
In — инкрементальная координата центра дуги по оси X (расстояние между начальной точкой 1 и центром дуги по оси X- на рисунке dX=20мм);
Kn — инкрементальная координата центра дуги по оси Z (расстояние между начальной точкой 1 и центром дуги по оси Z — на рисунке dZ=0);
R — радиус движения;
Fn — скорость рабочей подачи.
Пример УП: Ток_Пр_04.prg
б) против часовой стрелки: G03 Xn Zn In Kn Fn(8)
G03- движение против часовой стрелки;
Xn Zn — координаты конечной точки дуги;
In — инкрементальная координата центра дуги по оси X (расстояние между начальной точкой 1 и центром дуги по оси X — на рисунке dX=0);
Kn — инкрементальная координата центра дуги по оси Z (расстояние между начальной точкой 1 и центром дуги по оси Z — на рисунке dZ= -20мм);
R — радиус движения;
Fn — скорость рабочей подачи.
Пример УП: Ток_Пр_05.prg
Если длина дуги не кратна 90 градусов, то для ее выполнения требуются определенные тригонометрические расчеты. Пример программирования дуги, длина которой меньше 90 градусов:
G03 Xn Zn Rn Fn(9)
Пример УП: Ток_Пр_06.prg
Выбор варианта записи кадра кругового перемещения зависит от возможностей ЧПУ и привычки программиста. Большинство современных станков с ЧПУ поддерживают оба варианта записи.
G04 – Время выстоя
Формат: N. G04 P. [с] (10)
G20 — Цикл продольного точения (11)
Формат: N…G20 Xn Zn F.
Рис. 8. Цикл продольного точения
Пример УП: Ток_Пр_07.prg
Аналогично программируется и цикл обработки конуса с добавлением радиуса
Формат: N…G20 Xn Zn R F. (12)
Пример УП: Ток_Пр_08.prg
G24 — Цикл торцовой обработки (13)
Рис. 9. Цикл торцовой обработки
Формат: N. G24 X(u) Z(w) F.
Пример УП: Ток_Пр_09.prg