Разработка постпроцессора
Курсовой проект
Разработка постпроцессора
ВВЕДЕНИЕ
постпроцессор программный автоматизация
Разработка постпроцессоров является традиционной задачей - еще до появления CAD/CAM-систем постпроцессоры входили в состав САП (Систем Автоматизации Программирования), выполнявших роль средств автоматизации разработки управляющих программ для станков с ЧПУ.
Геометрия обрабатываемой детали и технология обработки описывались в САП в текстовой форме (например, на языке АРТ), после чего выполнялся расчет траектории движения инструмента. Для результирующего описания траектории обычно использовался стандартный формат CLDATA (Cutter Locations DATA). Эти данные обрабатывались постпроцессором, который формировал управляющую программу (УП) для конкретной модели станка с ЧПУ.
1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Оборудование с числовым программным управлением.
Современное оборудование с ЧПУ - это сложные технические системы, включающие в себя механические, электромеханические, гидравлические, электронные и другие узлы. Разработчику постпроцессора, однако, нет необходимости досконально изучать все блоки этого оборудования; поэтому в дальнейшем рассмотрим оборудование с ЧПУ, касаясь лишь существенных, с точки зрения разработчика постпроцессора, сторон.
Специфика отдельных видов оборудования привела к созданию двух типов программного управления - позиционного и непрерывного (контурного). Позиционное управление находит применение в станках, где для перемещения или установки режущего инструмента можно использовать лишь независимо действующие серводвигатели. Такие станки предназначены для выполнения сравнительно простых операций - прямолинейного резания, сверления, расточки, нарезания резьбы. Контурное управление используется там, где требуется обеспечить произвольные траектории движения режущего инструмента. Характерными представителями этой группы оборудования являются токарные и фрезерные станки с ЧПУ.
CAD/CAE/CAM-системы.
Современное машиностроительное производство имеет ярко выраженную тенденцию к интеграции всех работ, связанных с подготовкой производства новых изделий на основе применения компьютерной технологии.
Эта тенденция привела к возникновению так называемых CAD/CAE/CAM-систем. В состав CAD/САЕ/CAM-систем входят:
компьютерное проектирование изделий (Computer Aided Designing-CAM);
автоматизированный инженерный анализ (Computer Aided Engineering-САЕ);
производство изделий с применением компьютерных методов (Computer Aided Manufacturing-САМ). Под этим чаще всего понимается применение станков с ЧПУ для обработки изделий или формообразующего инструмента. В части подготовки производства основным звеном является система автоматизированного проектирования и расчета управляющих программ - САПР УП.
Предпроцессор.
В результате работы модуля CAD-системы (этот модуль обычно называется графическим моделировщиком) моделируется компьютерный образ изделия. В современных САПР УП полученная информация передается в модуль разработки программ (CAM) в векторных форматах .dxf, .dwg, .adm и др. Прежде чем приступить к формированию траектории инструмента информация поступает в блок трансляции (препроцессор), где она декодируется в удобный для системы вид.
Функции блока трансляции:
) Считывание исходной информации с внешнего носителя (перфолента, перфокарта, ручной ввод, внутренний машинный код и др.).
) Вывод полученной информации о детали на монитор или на печать.
) Синтаксический анализ входных данных и вывод на печать информации о возможных ошибках.
) Преобразование исходных данных из символьной формы в форму, удобную для внутреннего представления ЭВМ. Числа переводятся из символьной формы в целую и действительную, ключевые слова заменяются командами, данные о геометрических элементах детали заменяются соответствующими массивами.
Процессор.
После дешифрации исходной информации в работу включается процессор, который обычно состоит из трех блоков: геометрического, технологического и блока формирования промежуточной информации в формате CLDATA.
Функции геометрического блока:
) Приведение описания заданных геометрических элементов в канонический вид.
) Нахождение точек и линий пересечения геометрических элементов.
) Аппроксимация кривых с заданным допуском.
) Диагностика ошибок (разрыв контура, непересечение прямых и окружностей и др.).
) Построение эквидистанты к заданному контуру с учетом радиуса и направления движения инструмента.
Технологический блок зависит от области применения и уровня автоматизации САПР. В общем случае технологический блок автоматически разделяет область обработки на рабочие ходы, определяет последовательность работы инструментов, рассчитывает оптимальные режимы резания и др. При этом учитывается ряд ограничений, связанных со стойкостью инструмента, характеристиками обрабатываемого материала, мощностью главного движения станка и др. На основании накопленного опыта в этом направлении формируются базы данных типовых решений, рациональных режимов резания, перечни применяемых режущих и вспомогательных инструментов. Результатами вычислений являются применяемые значения глубин резания, рабочих подач инструмента и скоростей резания.
Блок формирования CLDATA использует информацию, подготовленную в геометрическом и технологическом блоках, и формирует данные в формате CLDATA (Cutter Location Data). Логическая и физическая структура данных после работы процессора может быть различна, однако в соответствии с рекомендациями ИСО принято представление промежуточных данных в формате CLDATA.
Работа постпроцессора
Из-за огромного многообразия ЧПУ, разработчики САПР (конкретнее CAM-систем), в течении многих лет пришли к выводу, что не нужно напрямую выводить управляющие программы (УП) для ЧПУ. Эту работу следует предоставить отдельным программам - так называемым постпроцессорам. А язык\шаблон\массив всех выводимых\рассчитанных данных по траектории движения инструмента CAM-системы выводят в специальный общепринятый формат (промежуточном языке) APT\CLDATA, который постпроцессор использует в качестве входной информации. Далее пост процессор преобразует их в УП, готовые для выполнения на фрезерных, токарных и электроэрозионных станках, машинах лазерной резки, листопробивных прессах и других видах оборудования с ЧПУ. Другими словами целью постпроцессора является преобразование промежуточных данных о технологических командах и траектории инструмента в формат представления конкретного устройства ЧПУ станка.
Функции, выполняемые постпроцессором, весьма многообразны и выходят далеко за рамки простого кодирования в G - код. К типовым функциям постпроцессора можно отнести следующее:
1) считывание данных, подготовленных процессором в формате CLDATA;
) перевод данных в систему координат станка. Например, для представления рассчитанной траектории инструмента для токарной обработки требуется замена координатных осей чертежа X и Y соответственно на Z и X, применяемые на токарных станках с ЧПУ;
) проверка по ограничениям рабочих ходов станка;
) формирование команд на перемещение с учетом цены импульса УЧПУ;
) формирование команд, обеспечивающих смену инструмента;
) кодирование и выдача в кадр значений подач, скорости вращения шпинделя, команд на включение/выключение охлаждения, зажима/разжима стола и др.;
) назначение подач с учетом разгона/торможения привода подач и допустимого диапазона работы станка;
) формирование команд осепараллельной и радиусной коррекции;
) развертывание операторов типа «цикл» и формирование подпрограмм обработки;
) выдача УП в виде текстового файла на монитор или на печать;
) преобразование информации в специальный формат для выдачи на перфоратор;
) диагностика ошибок;
) выполнение сервисных функций (анимация на мониторе процесса обработки, расчет времени обработки и длины программоносителя, расчет периода работы отдельных инструментов).
В некоторых случаях совместно с постпроцессором организуется работа с программным блоком «редактор», позволяющим корректировать полученную УП в ручном режиме или по заданному алгоритму. Например - расчет и регистрация ведущей координаты в кадре перемещения при трехкоординатной обработке
ЯЗЫК APT
Имя языка программирования АПТ (APT) происходит от начальных букв полного названия Automatically Programmed Tools, что в переводе означает Автоматические программируемые инструменты.
АПТ - первый язык программирования для применения в специализированной области, первый язык программирования операций обработки деталей на станках с числовым программным управлением (ЧПУ).
Он разрабатывался в Массачусетском технологическом институте (МТИ) по контракту с ВВС США. Группу разработчиков в 1956 году возглавлял математик Дуглас Т. Росс.
АПТ это не только язык станков с ЧПУ, но также и программа, которая выполняет расчеты по определению положений режущего инструмента в соответствии с операторами языка. Система АПТ предназначена для программирования операций в трех мерном пространстве, причем ее можно использовать для управления станками, которые имеют до пяти управляемых осей. Ее можно использовать для управления процессами разнообразных операций механической обработки.
Язык включает четыре типа операторов: геометрические операторы, операторы движения, операторы постпроцессора и вспомогательные операторы.
Геометрические операторы (их часто называют операторами определения) определяют геометрические элементы, которые составляют деталь.
Операторы движения применяются для описания траектории перемещения режущего инструмента.
Операторы постпроцессора используются применительно к конкретному станку и его системе управления для задания скорости подачи и резания и для учета других характеристик данного станка.
Вспомогательные операторы представляют собой различные команды, применяемые для определения типа деталей, инструментов, допусков и т. п.
Мощным средством языка АПТ является возможность использования макрооператоров (макросов). Они применяются в тех случаях, когда определенная последовательность движений повторяется многократно в процессе выполнения конкретной программы. Цель использования макрооператоров заключается в уменьшении числа операторов в записи всей АПТ-программы.
В 70-е и 80-е годы появились новые подходы к составлению управляющих программ для обработки деталей на станках с ЧПУ: применение в процессе программирования интерактивной машинной графики.
При использовании интерактивной машинной графики процедура программирования реализуется на графическом терминале, оснащенном CAD/CAM или CAM системами. Используя геометрические данные, определяющие деталь в процессе автоматизированного проектирования технолог-программист формирует траекторию движения инструмента.
Выходными данными такой процедуры программирования является текст АПТ-программы, т. е. фактически массив положений режущего инструмента (Cutter Locations DATA, CLDATA), который затем пропускается через постпроцессор, с целью получения программы в кодах станка (G- код).
. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПОСТПРОЦЕССОРА
Анализ данных об оборудовании с ЧПУ
Состав документации на оборудование с ЧПУ
Перед началом проектирования разработчик должен изучить оборудование с ЧПУ. Документация, подлежащая проработке. поставляется вместе с оборудованием предприятия (фирмы) - изготовителем системы ЧПУ и станка.
Из комплекта документации на систему управления для разработчика пост процессора представляют интерес инструкция по ручному программированию и описание алгоритмов функционирования УЧПУ. Из документации на станок требуется отобрать паспортные данные станка, общую схему станка и инструкцию по программированию. Инструкция, составленная предприятием - изготовителем станка, во многом повторяет инструкцию для системы управления, но содержит все особенности программирования для конкретного сочетания "система управления - станок". Практика показывает, что зачастую некоторые необходимые данные в документации отсутствуют, а ряд сведений требуют пояснений на понятном для разработчика постпроцессора языке. Поэтому полезным оказывается непосредственный контакт разработчика либо с представителями заводов - изготовителей, либо с разработчиками системы управления и станка.
Кроме изучения документации, разработчик должен познакомиться непосредственно (визуально) с работой оборудования с ЧПУ. Такое знакомство обычно устраняет многие неясные моменты.
Необходимые сведения о системе управления, как отмечалось выше, не изложены в отдельном документе. Поэтому они нуждаются в отборе и систематизации в целях наиболее удобного их использования при разработке постпроцессора.
В первую очередь разработчик постпроцессора должен изучить функции системы ЧПУ, которые подразделяются по критерию возможности автоматического изменения их значений в процессе выполнения управляющей программы.
Функции классифицируются по следующим группам:
автоматически программно управляемые:
управление координатными движениями по осям станка X, Y, Z, U, V, W и т. д.;
управление вращательными движениями вокруг осей станка А, В, С и т. д.;
управление сменой инструмента;
перемещения инструмента (подачей);
управление выбором коррекционных установок;
подготовительные операции (функции типа G);
вспомогательные операции (функции типа М) и т. п.
программно управляемые с применением ручных способов;
технологический останов;
коррекцию размеров (компенсацию) инструмента;
коррекцию величины подачи и т. п.
структурные или программно не управляемые возможности-оборудования.
структурных функций системы управления;
выбор закона разгона-торможения;
выбор величины ускорения разгона-торможения;
режим ввода информации с носителя и т. п.
При изучении функций системы управления рекомендуется составлять их описание по единой схеме.
. Назначение - раскрывается содержание описываемой функции с точки зрения управления некоторым процессом, выполняемым на станке с помощью этой функции.
. Тип функции -указывается принадлежность функции к одной из описанных выше групп.
. Единица измерения.
. Область допустимых значений.
. Представление на носителе управляющей информации
. Условия выполнения функции - описываются значения всех сопутствующих параметров, в том числе состояния и положения тумблеров, кнопок, переключателей системы управления, устанавливаемых автоматически или вручную оператором станка до начала выполнения функции или после ее выполнения для продолжения работы по программе.
. Реализация функции - описывается принцип и последовательность действий органов и механизмов оборудования при выполнении некоторого процесса, протекающего под управлением функции.
. Ограничения при применении функции - указываются пределы возможностей функции и совместимость ее с другими функциями системы управления.
. Дополнительные характеристики - описывается то, что не охватывается предыдущими пунктами.
При изучении функций системы управления разработчик параллельно знакомится с элементами ручного программирования. Однако освоение правил составления управляющих программ является самостоятельной задачей. Требуется изучить:
правила кодирования управляющей информации;
структуру кадра и формат управляющей перфоленты, включая специальные символы в начале (конце) управляющей программы и необходимую длину свободных участков перфоленты в начале и конце программы;
рекомендуемую последовательность слов в кадре;
рекомендации по использованию отдельных функций системы управления;
рекомендации по объединению в один кадр, либо разнесению в разные кадры отдельных функций системы управления, а также рекомендуемую последовательность записи этих функций.
Целесообразно, если разработчик постпроцессора сам составит несколько пробных управляющих программ.
Определенную группу данных образуют ограничения системы ЧПУ. Несмотря на то, что большинство ограничений фигурирует в описании функций системы управления, существует ряд ограничений, который не вписывается в перечень сведений о функциях.
Так, ограничение на максимально допустимый радиус при движении инструмента по дуге окружности будет указано в описании функции, реализующей круговую интерполяцию. Ограничения на виды коррекции (например, допускается коррекция только гладких контуров) указываются в описании функции коррекции. Ограничения величин подачи будут даны в сведениях о функции подачи и т. д. Примерами ограничений, не входящих в описание функций системы управления, являются максимально допустимая длина управляющей перфоленты и минимальное время отработки кадра (ограничение появляется при учете скорости учете скорости считывания перфоленты н максимального времени подготовки кадра в УЧПУ к интерполяции).
При проектировании постпроцессоров, особенно для многокоординатного оборудования, может потребоваться знание некоторых внутренних алгоритмов функционирования устройства ЧПУ. В качестве примера можно привести алгоритм, устанавливающий соответствие между характеристикой скорости подачи и временем отработки кадра. Получение такого рода сведений обычно доставляет наибольшие затруднения.
Классификация данных о станке.
Разработчик постпроцессора должен составить компоновочную схему, на которой должны быть представлены:
взаимное пространственное расположение основных узлов и исполнительных органов станка;
положение осей координатных перемещений, а также осей и центров вращательных движений;
положительные направления перемещений и вращений.
Ограничения станка описываются по геометрическим и динамическим характеристикам, сюда относятся:
пределы перемещений исполнительных органов станка;
допустимые скорости перемещений исполнительных органов станка;
допустимые мгновенные перепады скоростей перемещения исполнительных органов станка;
допустимое ускорение перемещения исполнительных органов станка;
совместимость перемещений исполнительных органов станка.
Функции станка, как и функции системы управления, можно подразделить на автоматически программно управляемые, программно управляемые с применением ручных способов и структурные. В качестве примеров можно привести следующие функции:
координатные движения;
вращательные движения вокруг осей станка;
управление скоростью вращения шпинделя;
выбор диапазона скорости шпинделя;
управление сменой инструмента;
управление охлаждением;
управление нарезанием резьбы (согласование вращения шпинделя с подачей вдоль его оси); зажим и разжим осей.
В зависимости от конструкции станка одна и та же функция может относиться к любой из указанных выше групп. Так, смена инструмента может быть полностью автоматической, может требовать некоторых действий от оператора станка, может быть полностью ручной. Аналогичная структура имеет место для управления скоростью шпинделя, охлаждением, зажимами-разжимами осей и др.
Описание функций станка следует проводить по той же схеме, что и описание функций системы управления. Функции, выполняемые и системой и станком, анализируются здесь с точки зрения работы станка.
Особое внимание следует уделить исследованию вспомогательных функций (функций типа М), которые иногда называют технологическими командами. Сведения о технологических командах должны быть максимально подробными, поскольку они существенно влияют на правила комплектования кадра в постпроцессоре. Эти сведения должны содержать:
кодирование команды;
время исполнения команды;
наличие ответа от станка в систему управления;
механизм реализации команды;
действия оператора станка в процессе исполнения команды;
возможность совмещения с перемещениями;
возможность совмещения с другими командами;
команды, отменяемые данной командой;
действия оператора станка до и после исполнения команды.
Отметим, что если постпроцессор проектируется для ряда станков (универсальный постпроцессор), то разработчику следует изучить материалы по всем станкам, входящим в эту группу.
Тестирование.
Вопросы комплексной отладки тесно связаны с задачей тестирования, т. е. с задачей создания (на входном языке САПР) комплекса тестовых задач, в достаточной степени обеспечивающих проверку правильности функционирования постпроцессора. Можно рекомендовать следующую последовательность тестовых задач.
. Простая задача, содержащая одно - два перемещения инструмента из точки в точку на небольшой подаче. С помощью этого теста проверяется правильность совместной работы основных блоков постпроцессора.
. Задача, содержащая простые перемещения инструмента и различные операторы управления постпроцессором. Этот тест должен обеспечить проверку правильности комплексного функционирования блоков, занимающихся обработкой операторов управления постпроцессором.
. Задача, содержащая простые перемещения инструмента при завышенных подачах, недопустимых перепадах составляющих скорости подачи, превышении пределов допустимых перемещений станка и т. п. Данный тест позволяет проконтролировать правильность работы блока динамики.
. Задача, содержащая сложные перемещения инструмента. С помощью такой задачи проверяется детально работа блоков, тоже обрабатывающих данные о движении инструмента.
. Комплексная задача, содержащая как сложные перемещения инструмента, так и различные операторы управления постпроцессором. Эта задача может впоследствии служить примером, используемым при передаче постпроцессора в опытную эксплуатацию.
После того как постпроцессор отлажен на указанных тестовых задачах, следует провести проверку работы постпроцессора на реальных программах обработки деталей с выходом на оборудование с ЧПУ.
3.СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ РАЗРАБОТКИ ПОСТ ПРОЦЕССОРОВ
Самым важным результатом работы CAM-систем является управляющая программа (УП) содержащая траекторию движения инструмента при обработке. Однако эту программу нельзя напрямую использовать на станке, так как каждый тип станков имеет уникальную кинематическую схему и предъявляет различные требования - например, может производить обработку с различным количеством одновременно управляемых осей, и т.д.
Кроме того, конкретный станок управляется определенной системой ЧПУ, именно она принимает на входе файл траектории инструмента и напрямую руководит перемещениями инструмента и другими действиями станка.
Но не только каждый тип станков имеет свои уникальные характеристики. Программное обеспечение системы ЧПУ также обладают различными особенностями, поэтому перед выводом на станок траектория инструмента в обязательном порядке должна быть отформатирована под конкретную комбинацию «станок - система ЧПУ», т.е. обработана постпроцессором.
С точки зрения переработки информации постпроцессор можно считать специализированным транслятором, осуществляющим перевод с языка CLDATA на язык управляющей программы (G -код). Информация о траектории движения инструмента, содержащаяся в записях CLDATA, перерабатывается постпроцессором в команды, управляющие перемещением исполнительных органов станка.
Таким образом, постпроцессор - программа, транслирующая входящий CLDATA/APT файл, в файл управляющей программы в кодах используемой системы ЧПУ и с учетом особенностей самого оборудования.
Выполняемые постпроцессором функции весьма разнообразны и выходят за пределы простого транслирования. Типовыми функциями постпроцессора являются:
считывание данных, подготовленных процессором;
перевод координат траектории движения инструмента в систему координат станка;
проверка по пределам перемещений исполнительных органов станка;
линеарилизация траектории движения инструмента с учетом кинематической схемы станка;
назначение подачи с учетом ограничений, связанных с характером движения, допустимым диапазоном подач;
формирование и выдача в кадр дополнительных функций;
формирование команд на перемещение с учетом значения единицы дискретности (цены деления) УЧПУ;
кодирование и вывод в кадр значений подач и скоростей шпинделя;
вывод команд на включение охлаждения, команд зажимов - разжимов;
формирование команд обеспечивающих цикл смены инструмента;
формирование команд коррекции длинны и радиуса инструмента;
синтаксический контроль правильности задания операторов управления постпроцессором и др.
Казалось, что развитие систем ЧПУ приведет к такой унификации форматов УП, что сделает постпроцессоры ненужными. Однако, по ряду причин этого не произошло. Основная из них - стремление изготовителей оборудования с ЧПУ обеспечить пользователя собственными средствами автоматизации ручного программирования, реализованными в системе ЧПУ. Унификация формата УП осталась на уровне стандарта ISO, который носит достаточно общий характер и не снимает необходимости в разработке постпроцессоров. Таким образом, и сегодня постпроцессоры входят в виде модулей в состав CAD/CAM-систем (или САМ-систем, далее мы не будем делать различий).
Потребность в разработке большого числа постпроцессоров и значительная трудоемкость их разработки привели к появлению средств автоматизации проектирования постпроцессоров. Эти средства прошли свой путь развития - от библиотек стандартных подпрограмм до специальных автоматизированных систем (генераторов постпроцессоров).
Сегодня практически любая CAD/CAM-система имеет в своем составе собственные генераторы для автоматизации разработки постпроцессоров.
Эти генераторы используют во многом общие идеи, но отличаются глубиной их реализации. Проблема состоит в том, что для разработчиков CAD/CAM-систем автоматизация проектирования постпроцессоров является второстепенной задачей, и основные усилия разработчиков направлены на решение других задач, в большей степени влияющих на положение их продукта на рынке.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.ADEM 7.0. Руководство пользователя. GPP WIN документация 70. Руководство по созданию управляющих программ для ЧПУ (постпроцессоры)
2.ADEM 7.0. Руководство пользователя. TDM документация 70.
3.siemens.com сайт разработчиков Sinumerik 802D
.А.И.Пятунин. САПР подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ. Курс лекций. Электронный формат, 2006.
.Берлинер Э. Актуальность применения САПР в машиностроении. / САПР и графика, №9, 2000.
.ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ГЕНЕРАТОРА ПОСТПРОЦЕССОРОВ CAD/CAM-Моисеева И.С., Гольдина Н.Н., Белозерцев А.С. и др. Применение отечественных и программных продуктов в учебном процессе. / САПР и графика, №9, 2000.
.СИСТЕМЫ ADEM: Методические указания к лабораторной работе по курсу CAD/CAM-системы/С.С.Кугаевский. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2001.23 с.
.Системы автоматизированного проектирования. В 9-ти кн. Кн. 6. Учебное пособие для втузов. Автоматизация конструкторского и технологического проектирования. Н.М. Капустин, Г.Н. Васильев; / Под редакцией Н.Н. Норенкова. - М.; Высшая школа,1986
.Техтран - система программирования оборудования с ЧПУ/ А.А. Алферов, О.Ю. Батунер, М.Ю. Блюдзе и др. - Л.: Машиностроение, Ленингр. отд., 1987
10.Яблочников Е.И., Гусельников В.С.. Разработка постпроцессоров для станков с ЧПУ. СПб: СПбГУ ИТМО, 2007. - 30 с.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение №1
Подготовительные и вспомогательные функции, согласно ГОСТ 20999-83
Код фун-кцииНаименование функцииЗначение функцииПодготовительные функцииG00Быстрое позиционирование (линейная интерполяция* при ускоренном перемещении) Перемещение в запрограммированную точку с максимальной скоростью (например, с наибольшей скоростью подачи). Предварительно запрограммированная скорость перемещения игнорируется, но не отменяется. Перемещения по осям координат могут быть нескоординированными.G01Линейная интерполяция с заданной скоростью подачи Команда на перемещение исполнительного органа станка, при котором обеспечивается постоянное отношение между скоростями по осям координат, пропорциональное отношению между расстояниями, на которые должен переместиться исполнительный орган станка по двум или более осям координат одновременно. При прямоугольной системе координат станка перемещение происходит по прямой линии со скоростью, заданной в программе при помощи адреса F.G02Круговая интерполяция с перемещением по часовой стрелке Команда на перемещение со скоростью, заданной в программе при помощи адреса F, по дуге окружности в направлении по часовой стрелке, если смотреть со стороны положительного направления координатной оси, перпендикулярной обрабатываемой поверхности. G03Круговая интерполяция с перемещением против часовой стрелки Команда на перемещение со скоростью, заданной в программе при помощи адреса F, по дуге окружности в направлении против часовой стрелки, если смотреть со стороны положительного направления оси, перпендикулярной обрабатываемой поверхности.G04Пауза (выдержка в отработке программы на определенное время) Команда на временную задержку в отработке программы, конкретное значение которой задается отдельно в программе или иным способом. Применяется для выполнения операций, протекающих известное время и не требующих сообщения о выполнении.G06Параболическая интерполяция Команда на перемещение со скоростью, заданной в программе при помощи адреса F, по дуге параболы.G08Разгон Автоматическое увеличение скорости перемещения в начале движения до запрограммированного значения.G09Торможение Автоматическое уменьшение скорости перемещения относительно запрограммированной при приближении к запрограммированной точке. G17Выбор плоскости XY Задание плоскости XY для выполнения таких функций как круговая интерполяция, коррекция на фрезу и т.п.G18Выбор плоскости XZ Задание плоскости XZ для выполнения таких функций как круговая интерполяция, коррекция на фрезу и т.п.G19Выбор плоскости YZ Задание плоскости YZ для выполнения таких функций как круговая интерполяция, коррекция на фрезу и т.п.G41Коррекция левая на радиус (диаметр) инструмента Коррекция на диаметр или радиус режущей части инструмента. Используется совместно с обозначением корректора на радиус (диаметр) инструмента, численное значение которого занесено в память ЧПУ станка, когда режущая часть инструмента находится слева от обрабатываемой поверхности, если смотреть от режущей части инструмента в направлении перемещения инструмента относительно обрабатываемой заготовки.G42Коррекция правая на радиус (диаметр) инструмента Коррекция на диаметр или радиус режущей части инструмента. Используется совместно с обозначением корректора на радиус (диаметр) инструмента, численное значение которого занесено в память ЧПУ станка, когда режущая часть инструмента находится справа от обрабатываемой поверхности, если смотреть от режущей части инструмента в направлении перемещения инструмента относительно обрабатываемой заготовки.G43Коррекция положительная на положение (длину вылета) инструмента Указание, что численное значение выбранной коррекции на длину вылета режущей части инструмента, занесенное в память ЧПУ станка, необходимо сложить со значением координаты, заданной в соответствующих кадрах программы.G44Коррекция отрицательная на положение (длину вылета) инструмента Указание, что численное значение выбранной коррекции на длину вылета режущей части инструмента, занесенное в память ЧПУ станка, необходимо вычесть из значения координаты, заданной в соответствующих кадрах программы.G53Отмена заданного смещения координат Отмена любого смещения координат, заданного при помощи функций G54…G59.G54… G59Заданное смещение координат Смещение координат нулевой точки детали относительно исходной точки станка. Конкретный вариант кода определяется особенностями системы ЧПУ станка.G80Отмена постоянного цикла Команда, отменяющая выполнение любого постоянного циклаG81… G89Постоянные циклы Команды на выполнение постоянных циклов. Вид циклов и характер движений исполнительных органов станка при их исполнении определяется особенностями системы ЧПУ станка.G90Абсолютный размер Отсчет перемещений исполнительных органов станка производится в абсолютной системе координат относительно выбранной нулевой точки.G91Размер в приращениях Отсчет перемещений исполнительных органов станка производится в относительной системе координат относительно предыдущей запрограммированной точки.G96Постоянная скорость резания Указание, что число, следующее за адресом S, равно скорости резания в метрах в минуту. При этом скорость шпинделя регулируется автоматически с целью поддержания запрограммированной скорости резания.G97Обороты в минуту Указание, что число, следующее за адресом S, равно скорости шпинделя в оборотах в минуту.Вспомогательные функцииМ00Программируемый останов Команда на останов программы без потери информации с остановом шпинделя, прекращением движения подач и выключением охлаждения. После нажатия кнопки «Пуск» на пульте управления выполнение программы возобновляется с кадра, следующего за кадром с командой М00.М01Программируемый останов с подтверждением Команда, аналогичная М00, отличающаяся тем, что исполняется системой ЧПУ только после получения предварительного подтверждения с пульта управления. М02Конец программы Указывает на завершение отработки программы и приводит к останову шпинделя, прекращению подачи и выключению охлаждения после выполнения всех команд в кадре. Используется для приведения в исходное состояние системы ЧПУ и (или) приведения в исходное положение исполнительных органов станка.М03Вращение шпинделя по часовой стрелке Команда на включение вращения шпинделя в направлении, при котором вектор линейной скорости резания направлен: при вращающейся заготовке - от обрабатываемой поверхности заготовки к передней поверхности режущей части инструмента; при вращающемся инструменте - и от передней поверхности режущей части инструмента к обрабатываемой поверхности заготовки.М04Вращение шпинделя против часовой стрелки Команда на включение вращения шпинделя в направлении, противоположном направлению вращения по часовой стрелкеМ05Останов шпинделя Команда на останов шпинделя и выключение охлажденияМ06Смена инструмента Команда на смену инструмента вручную или автоматически (без поиска закодированной ячейки сменного инструмента)М30Конец информации Команда на останов шпинделя, прекращение подачи и выключение охлаждения. Используется для приведения в исходное состояние системы ЧПУ, включая приведение в исходное положение исполни тельных органов станка.
Приложение №2
Подготовительные и вспомогательные функции системы ЧПУ (фрезерная)
G СЛОВО
G - слово представляет собой подготовительную команду, которая настраивает процессор ЧПУ на выполнение конкретной операции. Оно имеет формат G2 от 00 до 99. Некоторые G-коды автоматически активизируются процессором ЧПУ при следующих обстоятельствах.
- Включение питания станка.
- Считывание кода «конец программы» М02 или М30.
- Перезапуск процессора ЧПУ.
- Аварийная остановка.
Существует два типа G - кода:
- немодальные G-коды, которые действуют только в блоке, в котором они запрограммированы,
- модальные G-коды, которые действуют до тех пор, пока не будут заменены другим G-кодом из той же группы.
В приложении приведен перечень G-кодов по группам, которые используются с процессором ЧПУ Fanuc M18.
В блоке данных допускается использовать только один G-код из каждой группы. Если в блоке данных с клавиатуры или с ленты запрограммировано более одного G-кода, то активным будет последний из противоречащих G-кодов, заведенных в этот блок данных.
G-коды, содержащие начальный нуль, могут записываться в программу без нуля.
Пример: код G01 может быть записан как G1.
Подготовительные функции
G Слово Группа Определение
G001Режим быстрого позиционирования
G011Линейная интерполяция
G031Круговая интерполяция против часовой стрелки
G040Выстой
G100Включение режима ввода данных
G110Выключение режима ввода данных
G1517Отмена полярных координат
G1617Активизация полярных координат
G172Выбор плоскости XY
G182Выбор плоскости XZ
G192Выбор плоскости YZ
G216Ввод данных в метрических единицах
G229Активизация заданных пределов хода
G239Отмена заданных пределов хода
G2524Включение отслеживания отклонений скорости шпинделя
G2624Выключение отслеживания отклонений скорости шпинделя
G270Проверка возврата в исходное положение
G280Возврат в исходное положение
G290Возврат из исходного положения
G300Возврат в положение смены инструмента
G310Пропуск функции
G390Круговая интерполяция с коррекцией угла
G407Отмена коррекции на диаметр инструмента
G417Активизация коррекции на диаметр инструмента
(деталь справа)
G427Активизация коррекции на диаметр инструмента
(деталь слева)
G438Активизация коррекции на длину инструмента
G498Отмена коррекции на длину инструмента
G501Отмена режима масштабирования
G5111Активизация режима масштабирования
G520Задать местную систему координат
G530Задать систему координат станка
G5414Задать рабочую систему координат 1
G54Р_14Дополнительные рабочие системы координат 1 - 48 (дополнительная функция)
G5514Рабочая система координат 2
G5614Рабочая система координат 3
G5714Рабочая система координат 4
G5814Рабочая система координат 5
G5914Рабочая система координат 6
G600 или 1Позиционирование в одном направлении (дополнительная функция)
G6115Режим точной остановки
G6215Автоматическая коррекция угла
G6315Режим нарезки резьбы
G6415Режим резания
G650Вызов немодальной макропрограммы
G6612Вызов модальной макропрограммы
G6712Отмена вызова модальной макропрограммы
G739Цикл сверления с периодической подачей
G749Цикл нарезки левой резьбы
G769Цикл чистового растачивания
G819Цикл сверления
G829Цикл сверления
G839Цикл сверления с периодической подачей
G849Цикл нарезки правой резьбы
G859Цикл растачивания
G869Цикл растачивания
G879Цикл обратного растачивания
G889Цикл растачивания (с ручным выводом инструмента)
G899Цикл растачивания
G903Режим абсолютного позиционирования
G913Режим дискретного позиционирования
G920Сдвиг абсолютных координат
G945Скорость подачи в дюймах/мм в минуту
G955Скорость подачи в дюймах/мм на оборот
G9713Прямое программирование скорости вращения об/мин
G9810Возврат инструмента в начальную точку цикла
G9910Возврат инструмента в точку отвода в циклах обработки
Вспомогательные функции
M СЛОВО
М00Остановка программы
М01Промежуточная остановка
М02Конец программы
М03Шпиндель вперед
М04Шпиндель назад
М05Остановка шпинделя
М06Автоматическая смена инструмента
М08Включение насоса СОЖ
М09Выключение насоса СОЖ
М10Блокировка поворотного стола
М11Разблокировка поворотного стола
М14Шпиндель назад / насос СОЖ включен
М15Подача СОЖ через шпиндель включена (дополнительная функция)
М16Подача СОЖ через шпиндель выключена (дополнительная функция)
М17Клапан рампы СОЖ открыт
М18Клапан рампы СОЖ закрыт
М19Ориентация шпинделя
М20Опустить гнездо инструментального магазина
М27Пульсирующая подача СОЖ под напором (дополнительная функция)
М28Подача СОЖ через шпиндель непрерывным потоком (дополнительная функция)
М29Включен режим жесткого нарезания резьбы
М30Конец программы
М38Автоматическое открывание ограждения СОЖ
М48Активизация регуляторов скорости подачи и вращения шпинделя
М49Выключение регуляторов скорости подачи и вращения шпинделя
М98Вызов подпрограммы
М99Конец подпрограммы
Приложение №3
Подготовительные и вспомогательные функции системы управления (Токарная)
G словоG00 - Позиционирование G00 G01 - Линейная интерполяция G01 G02 - Дуга по часовой стрелке G02 G03 - Дуга против часовой стрелки G04 - ВыдержкаG10 - Включение режима установки данных G20 - Ввод данных в дюймахG21 - Ввод метрических данныхG22 - Включение режима сохраненных пределов хода[Дополнительный] G23 - Выключение режима сохраненных пределов хода [Дополнительн.]G28 - Возврат в исходное положение G31- Функция пропуска G32 - Нарезание резьбы (Постоянный шаг) G40 - Отмена коррекции на радиус вершины инструмента G41 - Коррекция на радиус вершины инструмента (Обрабатываемая деталь справа от инструмента) G42 - Коррекция на радиус вершины инструмента (Обрабатываемая деталь слева от инструмента) G50 - Предел максимального числа оборотов в минуту G65 - Вызов макрокоманды G70 - Автоматический цикл чистовой обработки [Дополнительный] G71 - Автоматический цикл чернового точения [Дополнительный] G72 - Автоматический цикл черновой подрезки торца[Дополнительный] G73 - Автоматический цикл повторной черновой обработки по контуру [Дополнительный]G74 - Автоматический цикл сверления (Приращения постоянной глубины) [Дополнительный]G75 - Автоматический цикл проточки канавок [Дополнительный]G76 - Автоматический цикл нарезания резьбы [Дополнительный]G90 - Цикл повторяющихся проходов точения G92 - Цикл повторяющихся проходов нарезания резьбы G94 - Цикл повторяющихся проходов подрезки торца G96 - Постоянная скорость резания G97 - Непосредственное программирование числа оборотов в минуту (Отмена режима постоянной скорость резания)G98 - Скорость подачи в дюймах/миллиметрах в минуту G99 - Скорость подачи в дюймах/миллиметрах на оборот G99 M словоМ00 - Остановка программы М01 - Вспомогательная остановкаМ02 - Конец программыМ03 - Вращение шпинделя вперед М04 - Вращение шпинделя в обратном направлении М05 - Остановка шпинделя/выключение системы охлаждения М08 - Включение системы охлаждения М08 - Выключение системы охлаждения М10 - Включение системы охлаждения высокого давления (только для токарных станков CobraTM 51 и 65) [Дополнительная] М11 - Выключение системы охлаждения высокого давления (только для токарных станков CobraTM 51и 65) [Дополнительная]М13 - Вращение шпинделя вперед/включение системы охлаждения М14 - Вращение шпинделя в обратном направлении/включение системы охлаждения М21 - Открытие цанги М22 - Закрытие цанги М25 - Втягивание улавливателя деталей [Дополнительная] М26 - Выдвижение улавливателя деталей [Дополнительная] М28 - Способ внешнего зажима в патроне М29 - Способ внутреннего зажима в патроне М30 - Конец программы М31 - Возвращение программы к начальным блокам и повторный пуск программы М31 М48 - Разрешение коррекции скорости подачи и вращения шпинделя М49 - Запрещение коррекции скорости подачи и вращения шпинделя М61 - Загрузка новых прутков М61 М84 - Выдвижение вперед выдвижного шпинделя задней бабки М84 [Дополнительная]М85/М86 - Втягивание выдвижного шпинделя задней бабки М85/М86 [Дополнительная]М93 - Открытие неподвижного люнета М93 [Дополнительная]М94 - Закрытие неподвижного люнета М94 [Дополнительная]М98 - Вызов подпрограммы М98 М99 - Окончание подпрограммы М99