Должиков В.П. Основы программирования и наладки станков с ЧПУ

Подождите немного. Документ загружается.

В1 – одноразрядное слово «Позиционный поворот стола вокруг оси Y».

F04 – четырехразрядное слово «Функция подачи». Нули перед пер-

вой значащей цифрой могут быть опущены.

S04 – четырехразрядное слово «Скорость шпинделя». Нули перед

значащей цифрой могут быть опущены.

T02 – двухразрядное слово «Функция инструмента». Нули перед

значащей цифрой могут быть опущены.

M02 – двухразрядное слово «Вспомогательная функция». Нули пе

ред значащей цифрой могут быть опущены.

* – символ конца кадра.

Для более подробной характеристики конкретного комплекса УЧ-

ПУ – станок формат УП дополняется примечаниями, в которых указы-

вается:

1. Кратность использования слов «Подготовительная функция»

и «Вспомогательная функция» (эти слова в отличие от всех других слов

в одном кадре могут использоваться несколько раз).

2. Способ задания скорости подачи и скорости вращения шпинделя.

3. Количество цифр в слове «Номер программы» (при записи на

одной перфоленте нескольких управляющих программ).

4. Количество цифр в первой (выбор инструмента) и во второй

(коррекции инструмента) группах цифр в случае задания номера инст-

румента и коррекции под одним адресом – Т.

5. Значения

символов D,E,P,Q,R,H,L, если они используются в дан-

ном УЧПУ.

6. Значения символов U,V,W, если эти символы не используются в

значениях, указанных в ГОСТ 20999–83.

1.7. Кодирование подготовительных функций

Подготовительная функция (синонимы G-коды, G-инструкция) за-

дает режим работы устройства ЧПУ (синоним стойка ЧПУ). Согласно

ГОСТ 20999–83 подготовительные функции кодируются адресом G и

двузначным числом. В связи с увеличением функциональных возмож-

ностей станков с ЧПУ появилась необходимость в дополнительных под-

готовительных функциях. В новых системах ЧПУ они кодируются адре-

сом G и трехзначным

числом.

В новом трехцифровом G-формате, наряду с обычным применени-

ем, подготовительные функции в ряде фирм используют в расширенном

варианте, в виде определенных блоков. Сам блок обозначается подгото-

вительной

функцией, а внутри блока содержится некоторая последова-

тельность слов, описывающих фрагмент технологического процесса, та-

кой как сверление, нарезание резьбы и др. Этот специфичный трехциф-

ровой формат применяется в MAZATROL ПРОГРАММИРОВАНИИ

японской фирмы Yamazaki Mazak Corporation.

Ниже перечислены наиболее часто применяемые подготовительные

функции в двух и трехцифровом формате российских, немецких и ряда

других фирм-изготовителей устройств ЧПУ. Некоторые подготовитель-

ные функции имеют двойное

значение для устаревших и новых уст-

ройств ЧПУ.

G00 а Позиционирование. Перемещение рабочих органов станка в

заданную точку на быстром ходу. Предварительно запрограммирован-

ная скорость подачи игнорируются, но не отменяется. Перемещения по

осям могут быть не координированными.

G01 а Линейная интерполяция. Перемещение с запрограммиро-

ванной скоростью по прямой линии от

исходной точки к точке, коорди-

наты которой заданы в данном кадре.

G02 а Круговая интерполяция; движение по часовой стрелке.

G03 а Круговая интерполяция; движение против часовой

стрелки. Круговая интерполяция – это вид контурного управления для

получения дуги окружности. Для определения направления круговой

интерполяции (по часовой стрелке или против часовой стрелки) необхо-

димо

смотреть со стороны положительного направления координатной

оси, перпендикулярной к обрабатываемой плоскости.

G04 * Выдержка в отработке на определенное время (пауза). По

этой команде происходит остановка в работе УП на определенное вре-

мя, необходимое для выполнения каких-либо действий оператором

станка или для других целей. Время остановки обычно задается в про-

грамме

по адресу F в секундах. В этом кадре можно программировать

вспомогательные функции, например, смену инструмента. После исте-

чения заданного времени УЧПУ автоматически продолжает отработку

УП.

G06 а Параболическая интерполяция. Вид контурного управле-

ния для получения дуги параболы.

G08, G09, G108, G228, G408, G608 – Управление скоростью по-

дачи в точках перегиба траектории.

G08 * Поддержание постоянства контурной скорости для

слож-

ной траектории, насколько это возможно.

G19

G18X

G17

Рис. 1.8. Выбор

плоскостей для

станка

ИР320ПМФ4

G09 * Торможение в конце кадра. Автоматическое уменьшение

скорости до нуля относительно запрограммированной при приближении

к запрограммированной точке.

G108 * Управление скоростью подачи в точках перегиба с уче-

том функции «look ahead» (опережающий просмотр). Функция по-

зволяет исключить резкое изменение скорости подачи от кадра к кадру.

Функция часто применяется при высокоскоростной обработке.

G228 * Переход от

кадра к кадру без торможения. Контурная ско-

рость подачи сохраняется, если угол излома

траектории не превышает 50 градусов. Угол

излома от 0 до 50 градусов задается по адресу К.

G408 * Формирование «гладкого»

ускорения от точки к точке. Процедура

ускорения растягивается на несколько

интерполяционных циклов. При добавлении к

функции параметра LIN – изменение ускорения

происходит по

линейному закону, если параметра

SIN – по закону Sin

. Число рядом с параметром

указывает число интерполяционных циклов (от 2

до 40).

G608 * Формирование «гладкого» уско-рения от точки к точке

для каждой оси в отдельности.

G10 а – G13 а Программирование в полярных координатах. При

программировании в полярных координатах положение конечной точки

перемещения задается радиусом и углом. Предварительно полюс и

плоскость координат задается

по инструкции функции G20.

G16 с Программирование без указания плоскости. В этом случае

невозможна круговая интерполяция.

G17 с Выбор плоскости XY (рис.1.8).

G18 с Выбор плоскости XZ.

G19 с Выбор плоскости YZ. Функции G17...G19 используются для

задания плоскости обработки при программировании круговой и пара-

болической интерполяцией, коррекции режущего инструмента и т. п.

G20 c Свободный

выбор плоскости интерполяции для двух осей

или назначение полюса для программирования в полярных коор-

динатах.

G22 Активизация таблиц. Данную функцию применяют для акти-

вации:

• таблиц смещения нуля, адрес V;

• таблиц коррекции инструмента, адрес К;

• таблиц, определяющих положение наклонных поверхностей;

адрес ID.

Таблицы сохраняются в виде ASCII-файлов в файловой системе.

При программировании в кадре указывается функция G22, необходи-

мый адрес таблицы, путь к файлам таблиц, имя файла таблицы.

G23 – G24 Программирование переходов.

G24 * Безусловный переход к указанному номеру кадра.

G23 * Условный переход по

интерфейсному сигналу.

В современных устройствах ЧПУ часто применяют операторы пе-

реходов: GOTOB – переход назад и GOTOF – переход вперед.

G32 а Нарезание резьбы без компенсирующего патрона. В кадре

указывается функция G32, длина нарезаемого участка, направление

вращения шпинделя, шаг резьбы по адресу Н. В следующем кадре ука-

зывается функция G32, координата точки выхода, обратное направление

вращения, шаг резьбы по адресу Н. В некоторых устройствах ЧПУ воз-

можен другой синтаксис.

G33 – G35 Вариант 1. Нарезание резьб. Функции G33...G35 ис-

пользуются для выбора режима работы на станках, предназначенных

для нарезания резьбы.

G33 а Нарезание резьбы с постоянным шагом.

G34 а Нарезание резьбы с увеличивающимся шагом.

G35 а Нарезание резьбы с уменьшающимся шагом

G34, G35, G36, G134. Вариант 2. Сглаживание сопряжения

кадров.

G34 Включение скругления для двух линейных участков

(рис.1.9). Величина отклонения программируется по адресу Е.

G35 Выключение скругления для двух

линейных участков.

G36 Восстановление параметров от-

клонения, установленных в машинных

параметрах.

G134 Включение функции скругления

для двух круговых или винтовых участ-

ков.

G37 – G39 Зеркальное отображение,

масштабирование, поворот. При

совместном применении зеркального

отображения, масштабирования и поворота, первым выполняется пово-

Рис. 1.9. Сглаживание

сопряженных кадров

рот, затем зеркальное отображение и масштабирование. Порядок описа-

ние процедуры в разных устройствах ЧПУ может быть различным.

G40 д Отмена коррекции режущего инструмента. Функция G40

отменяет любую коррекцию инструмента.

G41 д Коррекция инструмента левая. Коррекция на диаметр или

радиус инструмента при контурном управлении. Используется, когда

инструмент находится слева от обрабатываемой поверхности, если

смотреть

в направлении движения инструмента. В результате коррекции

инструмент перемещается по траектории, параллельной исходному кон-

туру (эквидистанте). В новых устройствах ЧПУ типа CNC радиус кор-

рекции программируется по адресу D. В устройствах ЧПУ типа NC ве-

личина коррекции набирается на корректорных переключателях.

G42 д Коррекция инструмента правая. Коррекция на диаметр

или радиус инструмента при

контурном управлении. Используется, ко-

гда инструмент находится справа от обрабатываемой поверхности, если

смотреть в направлении движения инструмента.

Коррекция инструмента

– это исправление размеров или положения

инструмента, записанных в программе, в случае, когда фактические

размеры или положение инструмента отличаются от записанных в про-

грамме. Коррекция позволяет, не переписывая программу, производить

правильную обработку в тех случаях, когда фактические размеры инст-

румента по какой-либо причине (например, износ инструмента) отли-

чаются от записанных

в программе.

Коррекция реализуется следующим образом. В УП записывается

признак коррекции (например, G41 или G42) и номер корректора. На

корректорном переключателе (или в таблице по адресу D) можно на-

брать необходимое число, например, +10,5 мм. Размер, набранный на

корректоре, при отработке УП алгебраически суммируется с размером

инструмента, записанным в программе. Например, в программе записан

диаметр

фрезы 30 мм. В процессе обработке первой детали произошел

износ фрезы и ее диаметр стал 29,85 мм. В этом случае на корректоре

нужно набрать размер –0,15 мм. УЧПУ произведет операцию сложения:

30 + (–0,15) = 29,85 мм и будет оперировать уже не размером 30 мм, за-

писанным в программе, а фактическим размером фрезы 29,85 мм.

G43 д Коррекция инструмента положительная

G44 д Коррекция инструмента - отрицательная. Команда G43 и

G44 используются для указания о том, что величину коррекции, на-

бранную на переключателе, необходимо сложить с запрограммирован-

ным размером (G43) или ее необходимо вычесть из запрограммирован-

ного размера (G44).

G45 д Коррекция инструмента +/+

G46 д Коррекция инструмента +/–.

G47 д Коррекция инструмента –/–.

G48 д Коррекция инструмента –/+.

G49 д Коррекция инструмента 0/+.

G50 д Коррекция инструмента 0/–.

G51 д Коррекция инструмента +/0.

G52 д Коррекция инструмента –/0. Команды G45...G52 исполь-

зуются для парной коррекции положения инструмента по двум осям

ко-

ординат. Координаты, к которым относится коррекция, указываются в

инструкции к конкретному УЧПУ, например X/Y. Величины коррекции,

набранные на парном корректорном переключателе, в устройстве ЧПУ

умножаются на +1; –1 или нуль и алгебраически суммируются с разме-

рами, записанными в программе.

Например, в УП запрограммированы размеры X = 134,85 мм;

Y = –47,4 мм, а на корректорном переключателе набрано X = 12,15;

Y = –0,3

мм. Тогда при программировании команды G48 (–/+) фактиче-

ски отработаны будут размеры:

X = 134,85 + (12,15 х (–1)) = 122,7 мм,

Y = –47,4 + (–0,3 х (+1)) = –47,7 мм,

а при программировании команды G50 (0/1) фактически будут отработаны

X = 134,85 + (12,15 х 0) = 134,85 мм; Y = –47,4 + (–0,3 х (–1)) = –47,1 мм.

G53 – G59 Базовая группа функций смещения (сдвига) нуля.

G53 ф Отмена линейного сдвига. Используется для отмены ко-

манд G54...G59.

G54 ф Линейный сдвиг по оси X.

С помощью команд G54...G59

можно программировать смещения всей системы координат на величи-

ну, набранную на переключателях пульта управления или в таблице па-

мяти устройства ЧПУ. Используются для компенсации погрешностей

установки детали или инструмента. В некоторых устройствах ЧПУ

функциями G54-G59 инициируются строки таблиц смещения по всем

координатам одновременно.

G55 ф Линейный сдвиг по оси Y

G56 ф Линейный сдвиг по оси Z.

G57 ф Линейный сдвиг по осям XY.

G58 ф Линейный сдвиг по осям XZ.

G59 ф Линейный сдвиг по осям YZ.

G153 Функция отмены первого аддитивного смещения

G154 – G159 Функции инициации первого аддитивного смеще-

ния. Действие функций аналогично группе функций G54–G59.

G253 ф Функция отмены второго аддитивного смещения.

G254 – G259 Функции инициации второго аддитивного смеще-

ния. Действие функций аналогично группе функций G54–G59. Функции

базового, первого и второго аддитивного смещения можно применять

совместно. Например, G54 + G154 + G254.

G60 н Точное позиционирование 1 (высокоточное).

G61 н Точное позиционирование 2 (среднее). Команды G60, G61

используются для организации точного позиционирования (вывод в

точку с запрограммированными координатами

) в пределах одной или

двух определенных зон допусков. В связи с высокой точностью отра-

ботка позиционирования происходит медленно. Команды G60 и G61 от-

личаются по точности позиционирования, т.е. по величине допуска на

позиционирование. В некоторых УЧПУ команды G60 и G61 могут ис-

пользоваться как признак подхода рабочих органов станка к заданной

точке всегда

с одной стороны. Это необходимо для компенсации зазо-

ров (люфтов) в механизмах привода станка с целью повышения точно-

сти позиционирования.

G62 н Быстрое позиционирование (грубое). Характеризуется ме-

нее точным, но более быстрым позиционированием, чем команды G60 и

G61. Команда G62 используется с целью экономии времени в тех случа-

ях, когда высокая точность позиционирования

не требуется.

G63 * Нарезание резьбы метчиком. Характеризуется остановкой

вращения шпинделя при достижении заданного положения.

G63 м Отключение потенциометров регулирования скорости

подачи и частоты вращения шпинделя. Величина подачи и число

оборотов шпинделя соответствуют запрограммированному без возмож-

ности регулировки.

G66 м Включение потенциометров регулирования скорости по-

дачи и частоты вращения шпинделя. Величина подачи

и число обо-

ротов шпинделя соответствуют заданным на потенциометрах регули-

ровки.

G70 п Программирование в дюймах. При программировании по-

дачи и перемещений используется дюймовая система измерений. Отме-

няется функцией G71.

G71 п Программирование в метрической системе. Отменяется

функцией G70.

G74 * Выход в начало координат. Одновременное перемещение

происходит по тем координатам, адреса которых с цифрой

нуль записа-

ны в данном кадре.

Рис. 1.10. Постоянный цикл 1:

а – расчетная схема, б – схема цикла

G75 * Работа с датчиком касания. Перемещение по выбранной

оси продолжается до тех пор, пока не сработает датчик. Координаты

положения датчика (или пройденный путь) записываются в памяти УЧ-

ПУ.

G80 е Отмена постоянного цикла. Отменяет команды G81...G89.

G81 – G89 е Постоянные циклы. Постоянные циклы – это макро-

команды, которые включают в себя несколько простых

команд, таких

как: включение, остановка или реверс шпинделя; быстрый подвод или

быстрый отвод шпинделя;

движение шпинделя с

инструментом на рабочей

подаче и т. п. Команды

«Постоянный цикл» предназ-

начены для программиро-

вания обработки отверстий.

При организации работы

стан-ка с ЧПУ по постоянным

циклам имеется три харак-

терных точки (рис. 1.10).

Точка 0 – исходное положение шпинделя с ин-

струментом. Точка 1 – точка, которая находится на небольшом расстоя-

нии от детали. Движение шпинделя с инструментом до точки 1 происхо-

дит на ускоренном ходу, а после прохождения точки 1 начинается рабо-

чая подача, т.е. обработка детали (сверление, развертывание, растачива-

ние, нарезание резьбы и т. д.). В УП

координата точки 1, как правило, за-

писываются по адресу R. Точка 2 – это точка, которая определяет глуби-

ну обработки – сверления, растачивания, нарезания резьбы и т. п. Движе-

ние шпинделя с инструментом между точками 1 и 2 происходит на рабо-

чей подаче. Координата точки 2 записывается по адресу Z.

В некоторых зарубежных устройствах ЧПУ применяют четыре

характерные точки,

а параметры работы с этими точками записы-

вают в следующей последовательности: Z – глубина сверления, R1 –

первая относительная плоскость, Р – выстой (временная задержка) в

конечной точке сверления, R2 – вторая относительная плоскость.

G81 е Постоянный цикл 1. Постоянный цикл 1 предназначен для

программирования операций сверления и зацентровки. Он включает бы-

стрый подвод шпинделя при его вращении в

заданном направлении из

точки 0 в точку 1; движение на рабочей подаче в точку 2 (сплошная ли-

ния по рис 1.10, б); быстрый отвод шпинделя в точку 1 (штриховая линия

по рис. 1.10, б). Величина 1–2 (рис. 1.10, а) складывается из недовода ин-

струмента L1, толщины заготовки L2 и перебега инструмента L3.

G82 е Постоянный цикл 2. Используется для программирования

сверления, зенкования. Характеризуется тем, что в конце рабочего хода

шпинделя, т.е. в точке 2, происходит остановка продольного перемеще-

ния шпинделя на определенное время. При этом вращение шпинделя

продолжается. Это необходимо для правильной обработки дна отвер-

стия. Продолжительность остановки либо записывается в УП по специ

альному адресу, либо набирается на переключателях пульта УЧПУ. По-

стоянный цикл 2 включает быстрый подвод шпинделя при его вращении

в заданном направлении из точки 0 в точку 1; движение на рабочей по-

даче в точку 2; останов на определенное время продольной подачи

шпинделя при его вращении; быстрый отвод шпинделя в точку 1.

G83 е Постоянный

цикл 3. Используется для программирования

глубокого сверления. Характеризуется тем, что в процессе обработки

происходит многократный вывод

инструмента из отверстия для уда-

ления стружки. Включает быстрый

подвод шпинделя при его вращении

в заданном направлении из точки 0 в

точку 1; движение на рабочей пода-

че из точки 1 в точку 2, при этом пе-

риодически происходит

быстрый

отвод шпинделя из зоны резания в

точку 1 и быстрый подвод в зону ре-

зания; по достижению точки 2 про-

исходит быстрый отвод шпинделя в

точку 1.

G84 е Постоянный цикл 4.

Нарезание резьбы метчиком с

компенсирующим патроном.

Включает быстрый подвод шпинде-

ля при его вращении в заданном на-

правлении из точки 0 в

точку 1;

движение на рабочей подаче в точку

2; в точке 2 происходит одновре-

менный реверс подачи и вращения

шпинделя; отвод на рабочей подаче

из точки 2 в точку 1; быстрый отвод шпинделя в точку 0.

G184 е Нарезание резьбы метчиком без компенсирующего па-

трона. Функция применяется в современных устройствах ЧПУ. Предва-

рительно включается функция G32 для

синхронизации линейной интер-

Рабочая подача

Холостой ход

G63

Рис. 1.11. Нарезание резьбы

метчиком без компенсирующего

патрона:

РЕ – плоскость позиционирования,

R1 – относительная плоскость 1,

R2 – относительная плоскость 2,

Z – длина резьбы, U1 – включение

подачи, U2 – реверс подачи,

Р – выстой

поляции и частоты вращения шпинделя. Для предотвращения измене-

ния величины подачи потенциометром включается функция G63 (рис.

1.11). Подвод режущего инструмента осуществляется на ускоренной

подаче в плоскости позиционирования до координат центра отверстия,

затем ускоренная подача до относительной плоскости R2. В этой плос-

кости включается рабочая подача и нарезается резьба на необходимую

глубину Z. В конечной

точке делается временной останов (выстой), за-

тем включается реверс подачи, и перемещение на рабочей подаче идет

до относительной плоскости R2. Перемещение до плоскости R1 осуще-

ствляется на ускоренной подаче. В этой плоскости режущий инструмент

перемещается до центра следующего отверстия.

G85 е Постоянный цикл 5. Растачивание, развертывание. Включает

быстрый повод шпинделя при его вращении

в заданном направлении из

точки 0 в точку 1; движение на рабочей подаче в точку 2; отвод шпинделя

на рабочей подаче в точку 1; быстрый отвод шпинделя в точку 0.

G86 е Постоянный цикл 6. Растачивание. Содержит: включение

вращения шпинделя; быстрый подвод из точки 0 в точку 1; движение на

рабочей подаче в точку 2; останов вращения шпинделя; быстрый

отвод

в точку 1.

G87 е Постоянный цикл 7. Растачивание. Включает: включение

вращения шпинделя; быстрый подвод из точки 0 в точку 1; движение на

рабочей подаче в точку 2; останов вращения шпинделя и движения по-

дачи; отвод шпинделя вручную из точки 2 в точку 1; быстрый отвод

шпинделя в точку 0.

G88 е Постоянный цикл 8. Растачивание глухих отверстий

. Вклю-

чает: включение вращение шпинделя; быстрый подвод из точки 0 в точ-

ку 1. Движение на рабочей подаче в точку 2; останов подачи при дости-

жении точки 2; по истечению определенного времени останов вращения

шпинделя; отвод вручную в точку 1, быстрый отвод в точку 0.

G89 е Постоянный цикл 9. Растачивание, развертывание. Включа-

ет: быстрый подвод шпинделя

при его вращении в заданном направле-

нии из точки 0 в точку 1; движение на рабочей подаче в точку 2; останов

на определенное время подачи шпинделя; отвод шпинделя на рабочей

подаче в точку 1; быстрый отвод шпинделя в точку 0.

G90 и Абсолютный размер. Отсчет всех размеров производится от

активной нулевой точки. Это может быть

либо нуль станка, либо пла-

вающий нуль (например, нуль заготовки).

G91 и Размер в приращениях. Отсчет перемещения производится

относительно предыдущей запрограммированной точки.