Модуль 2: Программирование токарной обработки с использованием программного обеспечения WIN NC SINUMERIK 810/840D

Занятие 3. Функции манипулирования запрограммированным контуром.Совместное использование зеркального отображения, масштабирования и поворота. Программирование строки безопасности, форматирование и комментарии в управляющей программе.

Функции манипулирования запрограммированным контуром

Возможны следующие функции манипулирования контуром: зеркальное отображение, масштабирование, поворот вокруг оси, параллельной координатной оси (функции G37, G38).

Функции G37, G38 проиллюстрированы на рис.1.15, 1.16.

Рис.1.15. Масштабирование и сдвиг нуля

При зеркальном отображении, масштабировании и повороте отсутствует необходимость в изменении контура в исходной управляющей программе. Можно использовать любую комбинацию этих функций (рис. 1.16).

Рис.1.16. Зеркальное отображение, масштабирование и поворот

С помощью команды G37 задают координаты точки, относительно которой осуществляется зеркальное отображение или поворот. С помощью команды G38 активируют функции зеркального отображения, поворота, масштабирования. С помощью команды G39 активируют функции зеркального отображения, поворота, масштабирования относительно нуля программы. Зеркальное отображение программируется функциями G37, G38, G39.

Модальная функция G37 сопровождается заданием абсолютных координат полюса (точки зеркального отображения) относительно нуля управляющей программы. Функцию можно использовать только в комбинации с G38.

Рис.2.46

Модальная функция G38 включения зеркального отображения сопровождается адресом координатной оси и значением "-1". При этом вся позиционная информация для этой оси приобретает противоположный знак. При любом ином значении, отличающемся от единицы, будет осуществлено масштабирование.

Пример:

Модальная функция G39 выключает функцию зеркального отображения, ликвидируя все оси такого отображения. Функция прекращает действие G37, G38 и сбрасывает координаты полюса в нуль. Примеры зеркального отображения представлены на рис.2.17.

Рис.1.17. Варианты зеркального отображения контура.

Масштабирование выполняется функциями G38 и G39.

При масштабировании эталонный контур увеличивают или уменьшают. В особенности это удобно при использовании подпрограмм, когда перед их вызовом в основную программу вносят, если это нужно, коэффициент масштабирования. Это позволяет оставлять основную программу неизменной.

Масштабирование не изменяет скорости подачи, а вспомогательные функции М02 и М30 в подпрограммах не выключают функции масштабирования. Коэффициент масштабирования устанавливают независимо для всех координатных осей, однако при круговой и винтовой интерполяции этот коэффициент должен быть для всех осей одинаковым. Коэффициент масштабирования изменяет параметры интерполяции I, J, К, R.

Функция масштабирования может работать вместе с функциями G00, G01, G02, G03, G05, G10, G11, G12, G13, G20, G73, G90, G91, G190, G191, G200. Для функции G37 координаты полюса не изменяются. Функция масштабирования не оказывает влияния на параметры коррекции инструмента, т.е. на функции G40, G41, G42, G43, G44.

Функция масштабирования не оказывает влияния на координаты смещения нуля, т.е. на функции G54-G59, G154-G159, G254-G259.

Программируемые смещения контура в соответствии с функцией G60 и коррекции в соответствии с функцией G92 не масштабируются. Масштабирование не связано с измерениями для функций G70, G71. Функция масштабирования становится пассивной при активных функциях G74, G76. Если фактор масштабирования оказывает влияние на координаты начальной точки контура, следует соответствующим образом запрограммировать нуль координатной системы детали.

Модальная функция G38 включает масштабирование для тех осей, которые указаны в кадре с положительным коэффициентом масштабирования. При этом все запрограммированные размеры для этой оси будут умножены на коэффициент масштабирования.

При любом коэффициенте масштабирования, отличающемся от единицы, параметры контура изменятся: в большую сторону при значении коэффициента > 1, в меньшую сторону при значении коэффициента < 1. Если значение коэффициента указано со знаком минус, то к масштабированию добавляется зеркальное отображение.

Функция G39 выключает зеркальное отображение, масштабирование и поворот. Примеры масштабирования представлены на рис.2.19.

Поворот - G37, G38, G39. Поворот осуществляется в активной плоскости соответственно функциям G17, G18, G19, G20.

Рис.1.18. Положение полюса до и после масштабирования

Модальная функция G37 служит для задания полюса поворота в абсолютных координатах относительно нуля управляющей программы. Если поворот осуществляется относительно этого нуля, то функция G37 не требуется. Действие функции отменяется функциями G39 или G37 (с другими координатами полюса).

Пример:

Модальная функция G38 активирует поворот, при этом должен быть запрограммирован угол поворота радиуса. Положительные значения угла поворота радиуса указывают на вращение против часовой стрелки, отрицательные значения угла поворота радиуса указывают на вращение по часовой стрелке. Программное смещение G60 будет учтено при повороте для расчета координат.

Пример:

Рис.1.19.Масштабирование в направлении различных осей

Пример поворота координатной системы проиллюстрирован на рис. 1.20. Примеры использования функций поворота показаны на рис.1.21.

Рис.1.20. Поворот координатной системы

Рис.1.21. Варианты поворотов контура

Совместное использование зеркального отображения,

масштабирования и поворота

При совместном использовании, первым выполняется поворот, а затем зеркальное отображение и только после него - масштабирование.

Пример:

Существует связь между функциями G37/G38, с одной стороны, и функциями G60 или G54, G55 - с другой. В пределах координатной системы управляющей программы функция G60 оказывает влияние на функции G37/G38 (рис.1.22).

Рис. 1.22. Функция G60 и активация масштабирования G38

Рисунок можно проиллюстрировать фрагментом программы:

Функции G54, G55 инициируют смещение начала координатной системы управляющей программы по отношению к началу координатной системы станка. По этой причине эти функции не оказывают влияния на операции, предусмотренные функциями G37/G38 или G60.

Рис. 1.23. Функции G54, G55 с последующим смещением

и поворотом точек

Примеры:

Программирование строки безопасности, форматирование и

комментарии в управляющей программы

Строкой безопасности называется кадр, содержащий G коды, которые переводят СЧПУ в определенный стандартный режим, отменяют ненужные функции и обеспечивают безопасную работу с управляющей программой. В нижеследующем примере для обработки паза строкой безопасности является кадр N10.

N10 G21 G40 G49 G54 G80 G90

Многие коды являются модальными и остаются ак­тивными в памяти СЧПУ до тех пор, пока их не отменят. Возможны ситуа­ции, когда ненужный модальный G код не был отменен. Например, если про­грамма обработки была прервана по каким-либо причинам в середине программы. Стро­ка безопасности, которая обычно находится в начале УП или после кадра смены инструмента позволяет "восстановить" забытые G коды и выйти в привычный режим работы. Познакомимся с G кодами, находящимися в типичной строке безопасности.

Код G21 говорит станку о том, что все перемещения и подачи рассчи­тываются и осуществляются в миллиметрах, а не в дюймах (G20). Так как станки производятся и работают в разных странах, то существует возмож­ность переключения между дюймовым и метрическим режимами. Поэтому включение этого кода в состав строки безопасности гарантирует работу в правильном режиме.

Код G40 отменяет автоматическую коррекцию на радиус инструмента. Коррекция на радиус инструмента предназначена для автоматического сме­щения инструмента от запрограммированной траектории. Коррекция может быть активна, если в конце предыдущей программы забыли ее отменить (выключить). Результатом этого может стать неправильная траектория пере­мещения инструмента и, как следствие этого, испорченная деталь.

Код G49 отменяет компенсацию длины инструмента.

Код G54 на большинстве современных станков позволяет активиро­вать одну из нескольких рабочих систем координат. Предыдущая управляю­щая программа могла работать в другой системе координат, например в G55. Как и большинство G кодов, G код рабочей системы координат является мо­дальным и сохраняется активным в памяти СЧПУ до тех пор, пока его не от­менят. Для того, чтобы избежать ошибки, в строку безопасности включают код требуемой рабочей системы координат (G54-G59).

Код G80 отменяет все постоянные циклы (например, циклы сверления) и их параметры. Отмена постоянных циклов необходима, так как все коорди­наты после G кода постоянного цикла относятся непосредственно к нему и для выполнения других операций нужно "сказать" системе ЧПУ, что цикл закончен.

Код G90 активирует работу с абсолютными координатами. Хотя большинство программ обработки создастся в абсолютных координатах, возможны случаи, когда требуется выполнять перемещения инструмента в относительных координатах (G91).

Управляющая программа должна быть хорошо читаемой, что обеспечивается четкой структурой, комментариями, номе­рами кадров и пробелами между словами данных, то есть ее форматом. Од­нако, это не единственная причина для форматирования УП. Второй причи­ной является совместимость. Если все программисты будут использовать одинаковый формат, то каждый из них без особых хлопот разберется в программе своего коллеги, сможет найти ошибку и исправить ее.

Самой важной причиной для форматирования УП является специфика многоинструментной обработки на современных станках с ЧПУ. Особенность этой работы заключается в частой смене инструмента и в многократном использовании одного и того же инструмента. У оператора станка с ЧПУ может возникнуть необходимость перезапуска программы с определенного номера инструмента или операции. Для этого требуется осо­бая технология написания УП, нужна определенная избыточность информа­ции.

Опытный программист всегда включает в УП некоторый набор допол­нительных команд, позволяющих оператору станка "стартовать" из опреде­ленных кадров программы. Этими командами могут быть не только команды включения требуемых оборотов шпинделя S и М03, но и строки безопасно­сти, команды на выполнение компенсации длины и коррекции на радиус ин­струмента.

Это означает, что одна управляющая программа может состоять из множества "мини-программ":

%

О0002

(PROGRAM NAME - Т)

(DATE=DD-MM-YY -15-09-04 TIME=HH:MM - 22:55)

N100 G21

N102 G00 G17 G40 G49 G80 G90

(1 OPERATION)

N104 Tl M6

N106 G00 G90 G54 X-88.783 Y47.985 A0. S1000M3

N108 G43 H1 Z100.

…

(2 OPERATION)

N134 T2 M6

N136 G00 G90 G54 X-88.783 Y47.985 A0. S1000M3

N138 G43 H2 Z100.

…

(3 OPERATION)

N164 T3 M6

N166 G00 G90 G54 X-88.783 Y47.985 A0. S1000M3

N168 G43 H3 Z100.

…

(4 OPERATION)

N194 T4 M6

N196 G00 G90 G54 X-88.783 Y47.985 A0. S1000 M3

N198 G43 H4 Z100.

(5 OPERATION)

N224 T5 Мб

N226 G00 G90 G54 Х-88.783 Y47.985 А0. S2000 M3

N228 G43 H5 Z100.

…

N248 М08

N250 G28 Х0 Y0 Z0

N252 М30

Если разработка УП происходит часто, то через некоторое время в компьютере накапливается много рабочих файлов. Практиче­ски невозможно запомнить все технологические подробности и нюансы ра­боты с той или иной программой. Оператор станка обязательно должен пред­ставлять, что делает конкретная УП, и обладать определенной информацией для настройки станка на работу. Например, где находится нулевая точка про­граммы, какие режущие инструменты используются. В настоящее время эта информация сохраняется в основном двумя способами: с помощью коммен­тариев в программе и карты наладки.

Комментарии представляют собой обычные предложения, при помо­щи которых программист доводит до оператора станка определенную техно­логическую информацию. Как правило, в комментариях содержится сле­дующие данные:

• Дата и время создания УП

• Номер чертежа детали

• Материал заготовки

• Данные о рабочей системе координат

• Размеры инструмента

• Названия технологических операций

Для того, чтобы ввести комментарии в УП необходимо использовать специальные символы (знаки) программирования. В качестве таких символов для большинства СЧПУ применяются круглые скобки или точка с запятой. Перед символами комментариев не принято ставить номера кадров, если комментарии занимают кадр полностью. У систем ЧПУ могут существовать различные ограничения на работу с комментариями. Например, некоторые стойки позволяют вводить коммента­рии длиной только до 32 символов.

Существуют станки, имеющие полноразмерную клавиату­ру, которая позволяет вводить комментарии прямо со стойки ЧПУ, и станки с ограниченной клавиатурой, СЧПУ которых не позволяет вводить и редакти­ровать комментарии. Большинство СЧПУ работают с латинскими буквами, поэтому, если писать комментарии на русском языке при помощи ПК, то на станке они будут нечитаемые.

Пример УП с комментариями:

О0045 (SKOBA)

(MATERIAL - ALUMINUM MM - 2024)

(DATE - NOV-14-04)

(TIME - 16:43)

(T2 | FREZA | H2 | D2 | D20.0000mm | | CONTOUR...)

(T4JSVERL0 |H4 |D4 |D10.0000mm| | PECK DRILL)

N100 G00 G17 G21 G40 G49 G80 G90

N102 (FREZEROVANIE)

N104 T2

N106 M06 (FREZA 20)

N108 (MAX | Zl00.)

N110 (MIN|Z-3.)

N112 G00 G90 G54 X-76.761 Y-42.321 S2000 M03

N114 G43 H2 Z100.

N116 Z10.

N118 G01 Z-3.F250.

N120 Y55.302

N122 X81.529

N124 Y-42.321

N126 X-76.761

N128 Z7.

N130 G00 Z100.

N136 M01

N138 (SVERLENIE)

N140 T4

N142 M06(SVERLO10)

N144(MAX|Z100.)

N146(MIN|Z-5)

N148 G00 G90 G54 X-63.052 Y44.772 S1200 M03

N150 G43 H4 Z100.

N152 G98 G83 Z-5. RI0. Q2. F45.

N154 X-40.798 Y53.25

N156 X8.213 Y47.421

N158 X52.19 Y49.806

N160 G80

N162 M05

N168 G90

N170 M30

При работе на станках с ЧПУ могут использоваться следующие виды документации: операционная карта, карта операционных эскизов, карта на­ладки станка, карта наладки инструмента, расчетно-технологическая карта. В настоящее время многие предприятия используют формальный подход к применению подобной стандартизованной документации, используют карту наладки произвольной формы. Исходя из этого, можно сказать, что карта наладки - документ, содержащий всю необходимую технологическую ин­формацию для настройки станка на определенную работу, включая эскиз детали и приспособления, описание режущего инструмента, положения ну­левой точки программы, режимов и времени обработки. Такая карта наладки помогает вспомнить о том, как нужно обрабатывать ту или иную деталь, спустя некоторое время, когда программист и оператор станка с ЧПУ успели забыть технологические особенности изготовления детали. Следует отме­тить, что комментарии в УП и карта наладки не заменяют друг друга, а ис­пользуются совместно.

Карту наладки можно создать при помощи обычного листа бумаги и карандаша. Попробуйте схематично изобразить деталь, нулевую точку и кре­пежные элементы. Не забудьте записать порядок операций и данные режуще­го инструмента. Многие CAD/САМ системы автоматически генерируют карту наладки и инструментальную карту, в которой содержатся под­робные сведения о применяемом в данной УП режущем инструменте.

Модуль 2: Программирование токарной обработки с использованием программного обеспечения WIN NC SINUMERIK 810/840D

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: