Реферат: Методика программирования станков с чпу на наиболее полном полигоне вспомогательных Gфункций. Глава Базовые понятия


Сосонкин В.Л., Мартинов Г.М.


Методика программирования станков с ЧПУ на наиболее полном полигоне вспомогательных G функций.

Глава 1. Базовые понятия 4

Глава 2. Координатные оси и координатные системы 6

Глава 3. G-инструкции 18

Линейная интерполяция при ускоренном перемещении, - G00 18

Линейная интерполяция на ускоренном перемещении без замедления до V=0, - G200 19

Линейная интерполяция с предусмотренной скоростью подачи, - G01 19

Круговая интерполяция, - G02, G03 20




Программирование окружности при помощи радиуса 20

Программирование окружности при помощи координат ее центра 22




Винтовая N-интерполяция, - G202, G203 24

Выдержка времени, - G04 25

Круговая (винтовая) интерполяция с выходом на круговую траекторию по касательной, - G05 25

Программирование ускорения, - G06, G07, G206 26

Управление скоростью подачи в «точках перегиба» траектории, - G08, G09 27




Управление скоростью подачи в точках перегиба с учетом функции "look-ahead", - G108 28

Переходы от кадра к кадру без торможения, - G228 29

Формирование «гладкого» ускорения при движении от точки к точке, - G408 29

Формирование «гладкого» ускорения при движении от точки к точке для каждой оси в отдельности, - G608 31

Программирование в полярных координатах, - от G10 до G13 31

Инструкции программирования коэффициента KV усиления по скорости следящего

привода подачи, - G14, G15 33

Программирование без указания плоскости, - G16 34

Выбор плоскости, - G17 (плоскость X_Y), G18 (плоскость Z_X), G19 (плоскость Y_Z) 34

Свободный выбор плоскости интерполяции для двух осей, назначение полюса для

программирования в полярных координатах, - G20 35

Программирование классификации осей, - G21 36

Активизация таблиц, - G22 36

Программирование переходов: безусловного перехода G24 <номер кадра>; условного

перехода G23 <интерфейсный сигнал>; перехода назад GOTOB; перехода вперед GOTOF 37

Нарезание резьбы без компенсирующего патрона, - G32 37

Сглаживание сопряжения кадров, - G34, G35, G36, G134 38

Зеркальное отображение, масштабирование, поворот, - G37, G38, G39 39




Зеркальное отображение, - G37, G38, G39 39

Масштабирование, - G38, G39 41

Поворот, - G37, G38, G39 44.

Совместное использование зеркального отображения, масштабирования и поворота 45

Отношения между инструкциями G37/G38, с одной стороны, и инструкциями G60 или

G54, G259, - с другой стороны 46

25. Эквидистантная коррекция, - G40, G41, G42 47

Отмена коррекции, - G40 48

Эквидистантная коррекция, - G41 48

Эквидистантная коррекция, - G42 49

26. Смещение нуля (ZS), - отмена смещения G53; инициация смещения G54-G59; отмена первого
аддитивного смещения G153; инициация первого аддитивного смещения G154-G159; отмена

второго аддитивного смещения G253; инициация второго аддитивного смещения G254-G259 49

Программное смещение контура, - G60, G67 51

Точное позиционирование, - G61, G62, G163 52

Работа с потенциометром «проценты от скорости», - G63, G66 53

Привязывание скорости подачи, - к точке контакта фрезы и детали, - G64; к центру фрезы, - G65 53

Сопряжение эквидистант на стыке кадров, - по дуге, - G68; по траектории

пересечения эквидистант, - G69 54

Программирование в дюймах, - G70 56

Метрическое программирование, - G71 56

Линейная интерполяция с точным позиционированием, - G73 56

Выход в начало координат, - G74 57

Работа с датчиком касания, - G75 57

Переключение кадров высокоскоростным внешним сигналом, (HS, High Speed), - G575 57




Сохранение координат точки завершения перемещения, - G575 HS= 58

Игнорирование остатка неотработанного кадра, - G575 HS= HSSTOP= 60




Перемещение в точку с абсолютными координатами в системе координат станка, - G76 60

Управление сверлильными осями, - G78, G79 61

40. Стандартные сверлильные циклы, - G80-G86, G184 62

40.1. Цикл сверления, - G81 64

Цикл сверления, - G82 64

Цикл глубокого сверления, - G83 64

Нарезание резьбы с компенсирующим патроном, - G84 65

Нарезание резьбы без компенсирующего патрона, - G184 65

Рассверливание, - G85 66

Рассверливание с выводом инструмента со скоростью рабочей подачи, - G86. 67

Примеры программирования стандартных циклов 67




Программирование в абсолютных координатах, - О90.Программирование в относительных координатах, - G91. Программирование в абсолютных координатах для «бесконечных осей», - G189. ... 68

Установка значений координат, - G92 69

Программирование времени, - G93 70

Программирование подачи в мм/мин, - G94 71

Программирование скорости (подачи, частоты вращения) с адаптацией ускорения, - G194 71

Программирование скорости подачи в мм/об, - G95 72

Программирование скорости резания, - G97. Поддержание постоянной скорости резания, - G196 72

Установка нуля для «модульных» (modulo) осей, т.е. линейных «бесконечных осей», - G105 72

Опережающее управление торможением на участке перегиба контура, - G112, G113 73

Опережающее управление скоростью подачи, - G114, G115 73

Компенсация положения заготовки, -G138, G139 74

Внешняя коррекция инструмента, - G145, G146, G245- G845 76

Внешняя коррекция инструмента с помощью второй «компенсационной группы»,

- G147, G148, G247- G847 76

Внешнее смещение нуля, - G160..G360, G167 79

Точное позиционирование при ускоренном перемещении, - G161, G162 79

Опции точного позиционирования, - G164, G165, G166 80

Смещение координатной системы управляющей программы, - G168, G169. Дополнительное (аддитивное) смещение управляющей программы, - G268, G269 81

Смешенное программирование, абсолютное с относительным, - G190. Смешанное программирование, относительное с абсолютным, -G191 83

Ограничения частоты вращения, - G192, G292 84

Осциллирующее движение, - G301, G350 84

Управление коллизиями, - G543, G544. Функция опережающего просмотра Look-ahead для управления коллизиями, - G500 86

Группирование координатных осей, - G581, G580 86

Глава 4. Управление шпинделем 89

Функции шпинделя 89

Ориентированная остановка шпинделя (шпиндельной группы) 90

Использование шпиндельной бабки с зубчатыми передачами 90

Программирование частоты вращения 91

Глава 5. Вспомогательные и специальные функции 92

Функция подачи с адресом F 92

Функция подачи асинхронной оси с адресом FA 92

Функция частоты вращения с адресом S (см. раздел, посвященный программированию

частоты вращения шпинделя) 93

4. Вспомогательные М-функции 93

Вызов подпрограмм 93

Функции останова, -М00, М01, М02, МЗО 93

Вспомогательные функции, используемые при управлении шпинделем (см. раздел, посвященный программированию частоты вращения шпинделя) 94

Вспомогательная функция, используемая для смены инструмента, - М06. 94

5. Функция выбора инструмента с адресом Т 94

Глава 6. Компенсация (коррекция) инструмента 95

Предусловия 95

Компенсация длины инструмента 95

Компенсация радиуса 96

Вход в эквидистантную траекторию и выход из нее 96

Примеры 98

Глава 7. Приложение 99

Глава 1. Базовые понятия

Кадры программы. Система ЧПУ исполняет кадры программы последовательно, один за другим. Каждый кадр состоит из некоторой совокупности слов, которые, в свою очередь, содержат адресную часть и цепочку цифр. К примеру, кадр может состоять из девяти слов с адресами N_G_ X_Y_Z_F_S_T_M. Последовательность полноформатных слов выглядит, например, так: GOO Х-23450 Y40 МОЗ S250. Незначащие нули цифровой части слова пропускают. Числа типа real записывают с десятичной точкой; причем, незначащие нули в дробной части также опускают.

Например, Х100.500 соответствует Х100.5. Число слов в кадре переменно. Слова, описывающие перемещения, могут иметь знак (+/-). При отсутствии знака перемещение полагается положительным.

Модальный эффект. Большинство слов модальны. Это означает, что они остаются в силе на протяжении нескольких кадров, пока значение слова не изменится, или пока функция, представленная словом, не будет выключена. Пусть, например, с помощью функции G1 запрограммирована линейная интерполяция с некоторой скоростью подачи. В последующих кадрах эта функция сохранит свою активность, пока интерполяция не изменится на круговую (функция G2) или линейную с ускоренной подачей (функция GO). Слова, которые действуют только в своем кадре, - немодальны.

Слова имеют смысл инструкций (например, при задании типа перемещений вдоль координатных осей X, Y, Z, С) или специальный функций (например, при назначении подачи, частоты вращения и др.).

G-адреса. G-адреса используют, например, для программирования типа перемещения (с линейной или круговой интерполяцией, и др.). Слова с G-адресами относятся к числу инструкций, которые называют подготовительными функциями. Подготовительные функции разбиты на группы; причем функции из разных групп взаимно независимы. С другой стороны, G-функции одной и той же группы взаимно модальны, т.е. действуют до отмены или замены G-функцией из той же группы. В кадре может быть представлена только одна G-функция из своей группы.

Адреса X, Y, Z, С и др. Эти адреса используют для обозначения координатных осей, вдоль которых осуществляются перемещения. Пример:

N G60 Х10 Y10 В135; где X, Y - координатные оси подачи; В1 - ось вспомогательных перемещений.

^ Специальные функции. Примерами адресов специальных функций могут послужить: F (подача), S (частота вращения шпинделя), М (вспомогательная функция; связанная, например, с управлением электроавтоматикой), Т (выбор инструмента). В примере показан кадр, в котором присутствуют позиционная информация и специальные функции: G01 Х40 Y50 F250 S500 Т05 МОЗ. Здесь задано перемещение Х40 Y55 (траекторная информация); а также и специальные функции: подачи F250, частоты вращения шпинделя по часовой стрелке S500; функции инструмента Т056 обеспечивающей его доступность в инструментальном магазине. Номера кадров. Именем кадра, открывающим кадр слева в строке, служит его номер. Имя состоит из адреса N и собственно номера (например, N10). Нумерация облегчает чтение программы. Принято нумеровать кадры последовательно, по возрастающей степени, с приращением 10 (например, N10 N20 N30 и т.д.). При этом возникает возможность включать дополнительные кадры при редактировании программы. При ветвлениях и переходах программы номера кадров служат метками. Номера кадров используют также и в циклах, и в подпрограммах.

Комментарии. Комментарии служат для пояснений и документирования. Хорошо комментированная программа служит прообразом для других программистов при любых изменениях программы. Однако каждый символ комментария увеличивает длину файла управляющей программы на один байт. Комментарии указывают в скобках или предваряют кавычками. Комментарии в скобках игнорируются системой ЧПУ, а предваряемые кавычками - визуализируются на экране монитора.

^ Работа управляющей программы. При отсутствии инструкций, управляющих потоком кадров, кадры отрабатываются последовательно один за другим. Эта последовательность может быть нарушена инструкциями: пропуска кадров, вызова подпрограмм, перехода к другим кадрам.

Если кадры программы помечены соответствующим образом (/), то система управления проигнорирует их, если активен сигнал Skip.

Подпрограммы. Если какая то часть технологического процесса повторяется, ее целесообразно оформить в виде подпрограммы, которая вызывается по мере надобности. Существуют два способа вызова подпрограммы: с Р адресом или без него. Синтаксис вызова подпрограммы с Р-адресом выглядит так: Р<имя_подпрогр>ОШ; где DIN означает, что все кадры подпрограммы написаны в коде DIN66025 (IS06983), т.е. в коде ISO-7bit.


Все перемещения, заданные в том же кадре, будут выполнены до вызова подпрограммы. Подпрограмма может иметь свои подпрограммы путем вложения (см. рис.1).


^ Вложение подпрограмм




Подпрограммы могут быть также вызваны под G и М адресами (об этом далее). Подпрограммы можно вызывать и без Р-адреса: в этом случае достаточно указать имя подпрограммы. Кроме того, 16 G-функций зарезервированы для вызова подпрограмм. Как правило, основная программа, кадры подпрограммы и циклы исполняются в том порядке, в каком они запрограммированы. Порядок может быть нарушен переходами, условными и безусловными. Инструкции перехода зависят от конкретной системы ЧПУ и выходят за рамки стандарта DIN 66025 (ISO 6983).


^ Глава 2. Координатные оси и координатные системы.


Физические и логические оси. Приводы станка относятся к приводам подачи и главного движения. Приводы подачи определяют положение в рабочем пространстве станка. Различают физические и логические координатные оси. Физические оси называют также системными. Они группируются по каналам ЧПУ; причем в рамках канала координатные оси находятся в единообразном технологическом отношении друг к другу. Таким образом, группы осей могут работать (выполнять технологические операции) независимо и параллельно. Физические оси, не привязанные к каналу, называют асинхронными, или вспомогательными. Вспомогательные оси служат, к примеру, для организации перемещений в механизмах смены инструмента.



Отдельные оси внутри группы канала ЧПУ называют логическими. Они объединены интерполяционными алгоритмами, и в этой связи их называют также синхронными осями. Логические оси канала имеют индексы. Связывание физических и логических осей осуществляют при помощи так называемых «машинных параметров» станка.


^ Координатная система.

Используют вправо-ориентированную координатную систему, в которой предусмотрены линейные перемещения вдоль координат X, Y и Z; каждая из которых может быть связана с круговыми вращениями поворотных осей А, В и С.




Система координат и рабочее пространство станка


Рис. 2.


Если станок имеет единственный шпиндель, то Z-ось параллельна оси шпинделя; в противном случае она перпендикулярна плоскости зажима детали. Положительные направления осей соответствуют относительному движению инструмента и заготовки. Х-ось расположена в горизонтальной плоскости соответственно плоскости зажима заготовки. Соответственно определяется Y-ось. Оси X, Y и Z являются главными. Кроме того, возможны параллельные управляемые оси, которым придают адреса U, V, W. Поворотные движения, привязанные к базовым координатам, имеют адреса. А, В и С.

Положительное направление поворотных осей соответствует движению против часовой стрелки, если смотреть со стороны положительного направления соответствующей прямолинейной оси.

Оси, параллельные основным X, Y, Z имеют адреса U, V и W; а если существуют дополнительные параллельные координатные системы, то они имеют адреса Р, Q и R.










^ Координатные системы.

Для того, чтобы исполнять управляющую программу без всяких изменений по отношению к чертежу, приходится определить несколько координатных систем. Некоторые из них машинно-независимы, другие же определяются свободно. Переход от одной координатной системы к другой называется координатным переходом. Осевая координатная система ACS.

Совокупность осей любого канала образует «осевую координатную систему» ACS (Axes Coordinate System). Заданное движение вдоль координаты осевой координатной системы воспроизводится путем движения привода одной физической оси. Машинная координатная система MCS.

Осевая координатная система зависит от типа и кинематики технологической машины, а потому имеет небольшое значение при спецификации движений, связанных с обработкой деталей. По этой причине, используют так называемую MCS (Machine Coordinate System), привязанную к каналу. Как правило, эта система - Декартова; а, следовательно, не зависит от кинематики технологической машины. У каждого канала может быть своя машинная координатная система. Ее нулевую точку М называют



машинной и обозначают т Отношение между осями машинной и осевой координатных систем называется осевой (или «обратной») трансформацией. На рис.4 представлены примеры подобных отношений.






Координатная система технологической машины и координатные системы осей

Рис.4.


Относительную нулевую точку называют R и обозначают. Она служит для установления связи между нулем машинной координатной системы и точкой автоматического выхода в нуль следящих приводов подачи в том случае, если датчики обратной связи по положению следящих приводов работают по приращению (т.е. в относительной системе измерения). Приводы должны быть выведены в относительную точку при включении и выключении питания на станке. В этом нет необходимости, если приводы подачи располагают абсолютной измерительной системой.


^ Координатная система детали WCS.

Координатную систему детали WCS (Workpiece Coordinate System) назначают свободно в зоне машинной координатной системы. Нулевую точку координатной системы детали

называют W и обозначают символомВозможно определить несколько аддитивно связанных между собой координатных систем деталей.



^ Координатная система управляющей программы PCS.

Координатной системой управляющей программы PCS (Program Coordinate System) называют такую координатную систему детали WCS, индекс которой имеет максимальное значение: Wj, где i=max. Нулевую точку координатной системы PCS

называют Р и обозначают символом, Все запрограммированные координаты управляющей программы соотносятся с нулевой точкой Р. Координатную систему PCS, как и WCS, можно свободно назначать и поворачивать в зоне машинной координатной системы WCS.




^ Координатная система инструмента TCS.

Координатная система инструмента TCS (Tool Coordinate System) определяет положение и ориентацию инструмента в машинной координатной системе. Нулевую точку координатной системы называют Т. Размеры инструмента (для трехкоординатного станка) задают по отношению к фиксированной точке, определяющей зажим инструмента.

В разных случаях, показанных на рис.6, точка ^ Т может совпадать с точками N или Е.




Трансформация координат: машинные координаты, координаты детали и координаты управляющей программы.

Абсолютные значения координат обычно определены в машинной системе координат по отношению к нулевой точке ^ М. Из практических соображений, все размеры и перемещения, указанные в управляющей программе, заданы по отношению к нулевым точкам Р или W. При этом управляющие программы развязаны с машинными координатами. Благодаря программным смещениям, можно выполнять управляющую программу в любой зоне машинной системы координат без изменения размеров, указанных в управляющей программе. Если программные смещения отсутствуют, то все координаты управляющей программы интерпретируются как машинные. Для программного смещения нуля детали предусмотрены следующие инструкции.

G53, G54... G59. Смещение нуля ZS (Zero Shift).

G153, G154...G159. Первое аддитивное смещение нуля ZS.

G253, G254...G259. Второе аддитивное смещение нуля ZS.

G160, G260, G360, G167. Смещение нуля по внешней команде.


Положение детали может быть скорректировано путем смещения нуля ее координатной системы в плоскостях (X/Y, X/Z, Y/Z) и путем поворота в плоскости (X/Y) с помощью следующих инструкций.

• G138, G139. Коррекция (компенсация) положения детали.

Для коррекции положения детали путем смещения нуля ее координатной системы и поворотов в плоскостях (X/Y, X/Z, Y/Z) используют такие инструкции.

G353, G354, G359. Наклон плоскости.

G453, G454, G459. Первый аддитивный наклон.

G553, G554, G559. Второй аддитивный наклон.


Как уже отмечалось, последняя координатная система, из серии координатных систем детали, называется координатной системой управляющей программы. При смещении ее нуля по отношению к координатной системе детали используют следующие инструкции.

G169, G168. Смещение нуля координатной системы управляющей программы.

G269, G268. Аддитивное смещение нуля.

Иллюстрация к применению отдельных инструкций представлена на рис. 7







Рис 7.

^ Активизация смещений.

Активизация смещений зависит от тех или иных G-функций; она возможна при помощи «таблиц смещения нуля», при помощи первого и второго аддитивных смещений нуля ZS. Таблицы смещения нуля используют для хранения смещений между нулевой точкой М, с одной стороны, и нулевыми точками Р или W. Если соответствующее значения смещения активизировано, то это значение автоматически добавляется системой ЧПУ к каждому абсолютному значению координаты в управляющей программе. Таблицы смещения нуля представлены в файловой системе системы ЧПУ в форме ASCII файлов. Функция G22 активизирует эти таблицы в каждом канале. Работа всех остальных G-функций рассмотрена в разделе программирования G-функций. Смещение нуля по внешней команде инициируется программируемым контроллером.

Процедура определения и сохранения смещений продемонстрирована на рис.8. Сохранение осуществляется путем записи смещений в таблицу.




Функции манипулирования запрограммированным контуром.

Возможны следующие функции манипулирования контуром:

смещение (G60 - программирование смещения);

зеркальное отображение, масштабирование; поворот вокруг оси, параллельной координатной оси (функции G37, G38).

Функции проиллюстрированы на рис.9.




^ Функции компенсации инструмента.

Функцию инструмента обозначают адресом Т некоторым числом (например, слово Т9 представляет собой инструмент номера 9). Инструментальный комплект состоит из инструмента и инструментальной державки.

В процессе обработки режущая кромка инструмента должна точно следовать вдоль запрограммированной траектории. В силу различия используемых инструментов, их размеры должны быть учтены и введены в систему управления перед началом воспроизведения программы. Только в этом случае траектория может быть рассчитана безотносительно к параметрам используемых инструментов. После того, как инструмент установлен в шпиндель и активизирована соответствующая коррекция

(компенсация его размеров), система ЧПУ автоматически принимает в расчет эту коррекцию.

^ Функции D и Н компенсации инструмента.

Функция Н осуществляет компенсацию длины, а функция D - компенсацию радиуса (см. рис.10).




Компенсация длины возможна двумя способами: по отношению к передней плоскости шпинделя (см. рис.11) и по отношению к «нулевому инструменту» (см. рис.12).



Рис.12.

Во втором случае выбирают «нулевой инструмент», торцевая плоскость которого WSN (Workplane for Setting Null) служит для настройки и определения компенсации для всех остальных инструментов. «Нулевой инструмент» (Т02 на рис.12) имеет нулевое значение компенсации. Знак компенсации может быть положительным или отрицательным. Например: для Т01, - Н1=-20. 813; для Т02, - Н2 = 0; для ТОЗ, - НЗ = 25.821.

Центр фрезы движется по эквидистантной траектории, параллельной контуру детали, отстоящей от нее на величину, равную радиусу фрезы. Эквидистантную траекторию называют также траекторией центра фрезы. Значения компенсации для различных инструментов вносят в таблицу; например: для Т01, - D1 = 14 (при диаметре фрезы 28 мм); для Т02, - D2 = 22 (при диаметре фрезы 44 мм). Детали эквидистантной коррекции (компенсации) будут рассмотрены при анализе G-инструкций G40, G41 и G42.

Внешняя компенсация инициируется программируемым контроллером с помощью G-инструкций G145 и G845.

Так называемая «комплексная компенсация» представляет собой набор компенсационных данных для ЗО-коррекции инструмента; или, например, для компенсации на длину в операциях с несколькими сверлами. Этот вид компенсации активизируется G-инструкциями G147 и G847. Комплексная компенсация может включать коррекцию на расположение режущей кромки.

^ Траектории движения (типы интерполяции).

Линейная интерполяция предполагает движение по прямой линии в трех-координатном пространстве. Перед началом интерполяционных расчетов система ЧПУ определяет длину пути на основе запрограммированных координат. В процессе движения осуществляется контроль контурной подачи так, чтобы ее величина не превышала допустимых значений. Движение по всем координатам должно завершиться одновременно.

При круговой интерполяции движение осуществляется по окружности в заданной рабочей плоскости. Параметры окружности (например, координаты конечной точки и ее центра) определяются до начала движения на основе запрограммированных координат. В процессе движения осуществляется контроль контурной подачи так, чтобы ее величина не превышала допустимых значений. Движение по всем координатам должно завершиться одновременно.

Винтовая интерполяция представляет собой комбинацию круговой и линейной. В процесс интерполяции вовлекаются синхронные координатные оси; например, X, Y и Z. Вспомогательные (асинхронные) координатные оси в процесс интерполяции не вовлекаются. Примером движения вдоль асинхронной оси может служить позиционирование инструментального магазина. Axes used as auxiliary axes (positioning of the tool magazine, e.g.) are called "asynchronous axes". При задании скорости подачи асинхронной оси используют адрес FA.


Глава 3. G-инструкции.

1. Линейная интерполяция при ускоренном перемещении, - G00. Эффект состоит в том, что запрограммированное перемещение интерполируется, а движение к конечной точке осуществляется по прямой линии с максимальной подачей. Скорость и ускорение подачи, по крайней мере, одной оси максимальны. Скорость подачи других осей контролируется таким образом, чтобы движение всех осей завершилось в конечной точке одновременно. При активной инструкции G00 движение замедляется до нуля в каждом кадре. При этом выполнение «точного позиционирования» зависит от инструкций G161, G162. Если же в замедлении скорости подачи до нуля в каждом кадре необходимости нет, то вместо G00 используют G200. Значение максимальной скорости подачи не программируется, но задается так называемыми «машинными параметрами» в памяти системы ЧПУ. Инструкция G00 является модальной, и ее появление деактивирует G-инструкции той же группы: G01, G02, G03, G05, G10-G13, G73, G200.

2. Линейная интерполяция на ускоренном перемещении без замедления до V=0, -
G200. Эффект состоит в том, что отсутствует замедление скорости подачи до нуля в
конце каждого кадра; т.е. нет торможения на стыке соседних кадров, и процесс
интерполяции продолжается. При этом должны соблюдаться предусловия: инструкции
G61 nG163 пассивны.

Если, тем не менее, инструкция G61 активна, то, несмотря на G200, торможение до нуля будет осуществляться в каждом кадре. Если же активна инструкция G163, то характер движения будет определяться функциями точного позиционирования (см. инструкции G164 - G166).

Значение максимальной скорости подачи не программируют, но задают «машинными параметрами» в памяти системы ЧПУ. Инструкция G200 является модальной, и ее появление деактивирует G-инструкции той же группы: GOO, G01, G02, G03, G05, G10-G13, G73.


3. Линейная интерполяция с предусмотренной скоростью подачи, - G01.

Перемещение с заданной скорость подачи (в F-слове) к конечной точке кадра осуществляется по прямой линии. Все координатные оси завершают движение одновременно. Скорость подачи в конце кадра снижается до нуля, но только если инструкция G08 пассивна. Запрограммированная скорость подачи является контурной, т. е. значения подачи для каждой отдельной координатной оси будут меньше. Значение скорости подачи обычно ограничивают настройкой «машинных параметров». Вариант комбинации слов с инструкцией G01 в кадре: G01_ Х_ Y_ Z_F_. Особенности использования инструкции G01:


в любом кадре инструкция G01 может быть представлена вместе с позиционными данными или без них;

в любом кадре инструкция G01 сопровождается F-словом, если до этого подача не была назначена;

назначенная подача остается активной, пока ее значение не будет переопределено.

инструкция G01 является модальной, и ее появление деактивирует G-инструкции той же группы: GOO, G02, G03, G05, G10-G13, G73, G200.




^ 4. Круговая интерполяция, - G02, G03. Перемещение в кадре осуществляется по окружности с контурной скоростью, заданной в активном

F-слове. Движение по всем координатным осям завершается в кадре одновременно; также и в том случае, когда одна из осей не принадлежит плоскости круговой интерполяции. Вдоль этой оси движение будет линейно интерполируемым, а общая траектория станет винтовой линией. Инструкции G02 и G03 модальны и деактивируют другие G-инструкции той же группы. Приводы подачи задают перемещение по окружности с запрограммированной подачей в выбранной плоскости интерполяции; при этом G02 определяет движение по часовой стрелке, a G03 - против часовой стрелки. Выбор двух синхронных координатных осей осуществляется свободно путем выбора плоскости интерполяции.

При программировании окружность задают с помощью ее радиуса или координат ее центра. Дополнительная опция программирования окружности определяется инструкцией G05: круговая интерполяция с выходом на траекторию по касательной (см. далее).

^ 4.1 Программирование окружности при помощи радиуса. Радиус всегда задают в относительных координатах; в отличие от конечной точки дуги, которая может быть задана как в относительных, так и в абсолютных координатах.

Используя положение начальной и конечной точек, а также и значение радиуса, система ЧПУ прежде всего определяет координаты центра окружности. Результатом расчета могут стать координаты двух точек, ML MR (см. рис.14), расположенных соответственно слева и справа от прямой, соединяющей начальную и конечную точки.


Расположение центра окружности зависит от знака радиуса; при положительном радиусе центр будет находиться слева, а при отрицательном радиусе - справа. Расположение центра определяется также инструкциями G02 или G03 (см. рис.15).



4

7 G3

Как это видно из рис.15, величина радиуса должна быть, по крайней мере, вдвое большей, чем длина отрезка, соединяющего начальную и конечную точки дуги окружности. Особым случаем является равенство отрезка удвоенному значению радиуса. Этот случай соответствует заданию полуокружности. Знак радиуса при этом значения не имеет. Программирование полной окружности через задание радиуса недопустимо. Вариант комбинации слов с инструкцией G03 в кадре: N_G17_G03_X_Y_R±_F_S_M. Здесь: инструкция G17 означает выбор круговой интерполяции в плоскости X/Y; инструкция G03 определяет круговую интерполяцию в направлении против часовой стрелки; X_Y_ представляют собой координаты конечной точки дуги окружности; R - радиус окружности.

^ 4.2. Программирование окружности при помощи координат ее центра. Текущее положение используется в качестве начальной точки. Окружность, заданная



координатами центра, проходит через начальную и конечную ее точки. Координатные оси, вовлеченные в процесс круговой интерполяции, имеют параметры I, J и К, приданные осям соответственно. Параметры устанавливают расстояние между начальной точкой и центром М дуги окружности в направлении, параллельном осям. Знак определяется направлением вектора от А к М. Стандартное определение параметров указано на рис.16.


*А

Рис.16.

На рис.16: l=M(X)-A(X); J =M(Y)-A(Y); K=M(Z)-A(Z); I, J, К - параметры интерполяции; X, Y, Z - координатные оси, которым параметры I, J, К приданы соответственно; М -центр окружности, заданный относительно начальной точки дуги окружности. На рис. 17-21 рассмотрены различные примеры программирования окружности. Пример 1:





Рис.17.

Пример 2:

N.. .G90 G17 G02 Х350 Y2501200 J-50 F.. .S.. .М...


N.. .G90 G17 G03 Х350 Y2001-50 J200 F.. .S.. .М...



Рис.18.

Пример 3 (программирование четверти окружности):

N.. .G17 G02 X.. .Y.. J-. ..F...S...M...



Рис.19


^ Пример 4 (программирование полуокружности):


Пример 5 (программирование полной окружности):


N...G17...G02I...F...S...M.




^ 5. Винтовая N-интерполяция, - G202, G203. В процессе винтовой N-интерполяции осуществляется круговая интерполяция в выбранной плоскости и линейная интерполяция для остальных синхронных координатных осей, общим числом до шести круговых или линейных осей. Это связано с тем, что общее число синхронных осей в одном канале не превышает восьми. Движение по всем координатам завершается одновременно. Винтовая N-интерполяция является обобщением простой винтовой, при которой линейная интерполяция осуществляется только для одной оси, перпендикулярной выбранной плоскости круговой интерполяции. Плоскость круговой интерполяции определяется инструкциями G17, G18, G19, G20. В одном кадре может быть запрограммирована только одна полная окружность. Скорость подачи является контурной; однако есть некоторые особенности для линейно интерполируемых осей, связанные с использованием инструкций G594 и G595. Движение по окружности по часовой стрелке осуществляется соответственно инструкции G202; движение по окружности против часовой стрелки осуществляется соответственно инструкции circular G203. Программирование окружности возможно с использованием радиуса и координат центра окружности.

Инструкция винтовой интерполяции является модальной и принадлежит второй группе модальных G-инструкций.

Пример простой винтовой интерполяции показан на рис. 22:

N.. .G91 G17 G03 X...Y...Z...I...J.. .F. ..S...M...






6. Выдержка времени, - G04. Инструкция G04 указывает на сам факт выдержки
времени, а в слове F задают величину этой выдержки в секундах. Действие инструкции
распространяется только на один кадр. В этом же кадре можно программировать
вспомогательные функции (например, смену инструмента), но не перемещения.
Движение приводов подачи останавливается, а вращение шпинделя не выключается.
Пример программирования выдержки времени:

N... G04 F... /Выдержка времени в секундах.

Повторную выдержку времени следует программировать в очередном кадре.


^ 7. Круговая (винтовая) интерполяция с выходом на круговую траекторию по
касательной, - G05. Система ЧПУ использует инструкцию G05 для расчета такого
кругового участка, выход на который из предыдущего кадра (с линейной или круговой
интерполяцией) осуществляется по касательной. Параметры формируемой дуги
определяются автоматически; т.е. программируется только ее конечная точка, а радиус
не задается: G5 X...Y... Различные примеры программирования с инструкцией G05
показаны на рис.23.




8. Программирование ускорения, - G06, G07, G206. Максимальные значения ускорения по каждой координатной оси устанавливают в «машинных параметрах». Временно эти значения могут быть снижены инструкцией G06.

Инструкция G06, сопровождаемая адресами осей, заменяет для этих осей максимальные значения ускорения на те, которые указаны в функциях осей. Эти значения интерпретируются системой управления как «тысячи Дюймов/Сек2» или как «М/Сек2», в зависимости от выбора единиц измерения инструкциями G71, G70 соответственно. Желательно программировать инструкцию G06 в отдельном кадре. Инструкция G07 отменяет введенные изменения для всех осей сразу, т.е. значения соответствующих «машинных параметров восстанавливаются. Инструкцию G07 можно применять одновременно с программированием перемещений.

Инструкцией G206 сохраняют во внутренней памяти системы ЧПУ действующие

максимальные значения ускорения для всех координатных осей.

Инструкция G06, не сопровождаемая адресами осей, вновь активизирует

максимальные значения ускорения, сохраненные во внутренней памяти системы ЧПУ.

Использование инструкций поясняется двумя примерами.

Пример 1:

G06 Х2 Y2 /Максимальное значение ускорения для осей X и Y равно /2М/Сек2.

2Б"

Пример 2: первоначально максимальное ускорение 8М/Сек2 задано в машинных параметрах для всех координатных осей.



G06 Х1.0 Z2.1 /Максимальное ускорение для оси X равно 1.0 М/Сек2;

...

/максимальное ускорение для оси Y равно 8.0 М/Сек2;




/ максимальное ускорение для оси Z равно 2.1 М/ Сек2.

G206

/Запоминание текущих максимальных значений ускорения.

G07

/ Активизация значений, сохраненных в машинных параметрах:

...
еще рефераты
Еще работы по разное
© РОНЛ.орг 2000-2026 По всем вопросам обращаться на эту почту: admin@ronl.org