Примеры программирование чпу токарной обработки. Параметрическое программирование. «Словарь»-языка программирования G-code

Подробное знакомство с УЧПУ NC-201 в учебном пособии начнем с токарной обработки, так как она является наиболее простой для понимания и обычно ограничивается двумя полностью управляемыми координатами.

8.8.1. Программирование подготовки к обработке

Прежде чем начать процесс обработки необходимо подготовить станок к выполнению запланированных операций: определить единицы измерений, задать режимы резания, установить инструмент, подать при необходимости СОЖ, включить шпиндель. Перечисленные операции выполняются при помощи вспомогательных и подготовительных функций, слов Т, S, F.

Используемые подготовительные функции: G70/G71, G93-G96. Все перечисленные функции (за исключением G97) применяются без дополнительных параметров, действуют в пределах программы до отмены другой аналогичной функцией (табл. 26) и дополнительных пояснений не требуют.

Остановимся более подробно на G96 – постоянная скорость резания. Существует дополнительная переменная действующая совместно с G96 – SSL, она позволяет определить предельную скорость шпинделя. Это является необходимым в случае, когда система выполняет контроль постоянства скорости резания (G96).

SSL = ВЕЛИЧИНА. ВЕЛИЧИНА - может быть константой или параметром такого же формата.

SSL = 200 - устанавливает максимальную скорость шпинделя 200 об/мин;

SSL = 1500 - устанавливает максимальную скорость шпинделя 1500 об/мин.

При обработке в режиме постоянства скорости резания (G96) необходимо всегда программировать SSL до первого программирования функции G96 совместно с функцией S.

SSL = 2000 устанавливаем предельную частоту вращения шпинделя в 2000 об/мин

G96 S120 M3 устанавливаем постоянную скорость резания в 120 м/мин, включаем вращение шпинделя по часовой стрелке

Следует отметить, что некоторые подготовительные функции действуют по умолчанию т. е. если обратимся к рассмотренному ранее примеру (несмотря на то, что в программе не указаны G70, G71, G93-95), можно однозначно сказать, что единицами измерения координат являются миллиметры, значение подачи выражено в миллиметр/оборот.

Применение вспомогательных функций, а так же адресов S и F дополнительных пояснений не требует.

Подготовка инструмента к работе осуществляется с помощью адреса Т, но не ввод в работу (по данной функции система УЧПУ производит поиск требуемого инструмента в магазине и перемещение его в позицию смены). Непосредственно установка инструмента в рабочее положение осуществляется по команде М6. Такой алгоритм позволяет сократить долю времени затрачиваемого на смену инструмента при обработке, время на поиск и транспортировку инструмента совмещается с временем обработки предшествующим инструментом. В токарном варианте при смене инструмента револьверной головкой функция T игнорируется, но номера инструмента и корректора запоминаются, а по М6 производится расфиксация револьверной головки, перемещение в требуемую позицию, закрепление и ввод в действие корректора.

Программа должна оканчиваться вспомогательной функцией М30 или М02.

Пример оформления программы токарной обработки:

N1G90G71G95G97F0.5S1000Т1.1М6M3M8

Или то же с учетом умолчаний и вспомогательной функции M13:

N1G97F0.5S1000Т1.1М6M13

Или с учетом того, что адреса можно писать через пробел, номера кадров можно опускать:

G97 F0.5 S1000 Т1.1 М6 M13

8.8.2. Программирование перемещений

Все перемещения программируются с использованием подготовительных функций G0, G1, G2 и G3, где номер функции задает характер перемещения, а последующее адресное слово (слова) координаты конечной точки перемещения.

8.8.2.1. Быстрое позиционирование осей G0

Функция G0 – ускоренное перемещение в заданную точку, определяет линейный тип движения, скоординированный по всем осям, запрограммированным в кадре.

Формат команды:

G00 [ДРУГИЕ G] [ОСИ] [ОПЕРАНДЫ КОРРЕКТИРОВКИ] [СКОРОСТЬ ПОДАЧИ] [ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ФУНКЦИИ].

[ДРУГИЕ G] - все другие функции G, совместимые с G00 (табл. 26, 27);

[ОСИ] - представлены символом оси, за которым следует числовое значение в явной или неявной форме, могут присутствовать восемь осей максимально, они не должны быть взаимно переключаемыми;

[ОПЕРАНДЫ КОРРЕКТИРОВКИ] - коэффициенты коррекции на плоскости (u, v, w), нами рассматриваться не будут, подробнее можно ознакомиться в ;

[СКОРСТЬ ПОДАЧИ] - рабочая подача для скоординированных перемещений, она запоминается, но не выполняется, скорость подачи в кадре с функцией G00 определяется на базе скоростей быстрого хода;

[ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ФУНКЦИИ] - вспомогательные функции M, S и Т; в одном кадре можно программировать до четырёх функций М и по одной функции S и Т.

В квадратные скобки заключены необязательные параметры.

8.8.2.2. Линейная интерполяция (G01)

Линейная интерполяция (G01) определяет линейное одновременное движение, скоординированное по всем осям, которые запрограммированы в кадре, с заданной скоростью обработки.

G01 [ДРУГИЕ G] [ОСИ] [ОПЕРАНД КОРРЕКТИРОВКИ] [СКОРОСТЬ ПОДАЧИ] [ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ФУНКЦИИ].

[СКОРОСТЬ ПОДАЧИ] - выражает рабочую скорость (F), с которой выполняется движение. В случае отсутствия используется ранее запрограммированная скорость. Это означает, что в предшествующих кадрах должна быть запрограммирована величина подачи. В противном случае подается сигнал ошибки.

Описание остальных полей аналогично G0 в предыдущем пункте.

В качестве примера рассмотрим чистовую обработку детали, представленную на рис. 8.1.

Рис. 8.1. Схема обработки конической поверхности

После того определения траектории перемещений составляем таблицу опорных точек:

Таблица 28.

Координаты опорных точек

№ точки Существует три метода программирования обработки для станков с ЧПУ Подготовка программы центра управления. Подготовка программы управления для токарного станка с ЧПУ. У нас есть две причины для вас: уверенность в работе и уверенность в достойной зарплате. Свободные позиции составляют сотни сегодня, а компании ищут тщетные методы. Серия, каждая из которых дает вам интересный информативный пример, будет держать вас в безопасности. Серия имеет 100 частей и доступна на страницах Технического дневника. Если вы выросли с школьных лет, попробуйте. Например, Брно предлагает курсы переподготовки в Средней школе технологии и экономики в Брно или в средней школе инженерии и электротехники в Брно.

На основании табл. 28 формируем УП:

N2 ;устанавливаем первый инструмент

N4 ;вводим ограничение числа оборотов

N5 G96 F0.1 S140 M13

N6 ;устанавливаем постоянную скорость резания 140 м/мин, подачу 0.1мм/об, включаем подачу СОЖ и правое вращение шпинделя

N8 ;ускоренно перемещаемся в точку 1

N10 ;выполняем обработку на рабочей подаче вдоль траектории от точки 1 до 4

N14 ;возвращаемся в исходную точку с ускоренной подачей

N16 ;конец программы, останов шпинделя, выключение СОЖ.

Несмотря на то, что в четвертом кадре отсутствует подготовительная функция, перемещение будет выполнено с ускоренной подачей, так как G0 действует по умолчанию (табл. 26. В шестом и седьмом кадрах нет необходимости указывать G1, так как ее действие распространяется до отмены функцией G0 (ноль можно опускать) в восьмом кадре.

8.8.2.3. Круговая интерполяция (G02-G03)

Круговая интерполяция (G02-G03) определяет круговое движение по часовой стрелке (G02) или против часовой стрелки (G03).

Это движение является скоординированным и одновременным по всем осям, запрограммированным в кадре с заданной скоростью обработки.

(G02 или G03) [ДРУГИЕ G] [ОСИ] (I J или R+) [СКОРОСТЬ ПОДАЧИ] [ОПЕРАНДЫ КОРРЕКТИРОВКИ] [ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ФУНКЦИИ].

[ОСИ] представлены символом оси и цифровым значением в явной или неявной форме (параметр Е). Если ни одна ось не запрограммирована или координаты прибытия равны координате отправления, то выполняемым движением будет полное круговое движение в плоскости интерполяции. Оси могут быть определены неявным образом посредством геометрического элемента - точки.

I и J являются адресными словами, выражающими координаты центра окружности, цифровая часть которых может быть выражена в явной или неявной форме. Используемыми символами всегда являются I и J независимо от плоскости интерполяции и всегда присутствуют.

R адресное слово, выражающее радиус дуги окружности, цифровая часть которой может быть выражена в явной или неявной форме (параметр Е); знак «+» или «–» перед адресным словом R выбирает одно из двух возможных решений: «+» - для дуги до 179.9990; «-»- для дуги от 1800 до 359.9990.

Направление кругового движения (по часовой или против часовой стрелки) определяется, по направлению в плоскости интерполяции если смотреть со стороны положительной полуоси, перпендикулярной к плоскости в соответствии с рис. 8.2.

Рис. 8.2. Схема определения типа круговой интерполяции

Координаты начальной точки, запрограммированные в предшествующем кадре, конечной точки и центра окружности должны быть вычислены таким образом, чтобы разница между начальным и конечным радиусом не превышала бы 0,01 мм. Если разница превышает это значение, воспроизводится запись «Профиль не конгруэнтен», и окружность не выполняется.

В качестве примера можно представить обработку заготовки детали, представленной на рис.8.3.

Номер точки

Рис. 8.3. Обработка поверхностей детали с применением круговой интерполяции

При перемещении из точки 2 в точку 3 действует круговая интерполяция по часовой стрелке G2, а из 3 в 4 – G3.

N3 G96 F0.1 S140 M13

N6 G2 X120 Z-50 I120 J-30

N7 ;применяем круговую интерполяцию по часовой стрелке с центром окружности Х=120 мм и Z=-30 мм.

N8 G3 X140 Z-60 I120 J-60

N9 ;применяем круговую интерполяцию против часовой стрелки с центром окружности Х=120 мм и Z=-60 мм.

Или если круговую интерполяцию указать при помощи радиуса:

N6 G2 X120 Z-50 R+20

N8 G3 X140 Z-60 R+10

После адреса R применен знак «+», т. к. каждая из дуги охватывает область угловой протяженностью менее 180º (сектор равный 90º).

8.8.3. Программирование в абсолютной системе, по приращениям и относительно нуля станка (G90, G91, G79)

До сих пор программировались все перемещения относительно нуля детали, однако система ЧПУ позволят выполнять программирования и другими методами путем использования подготовительных функций:

G90 - программирование в абсолютной системе (движения относительно нуля детали, действует по умолчанию);

G91 - программирование в системе по приращениям (движения относительно последнего местоположения);

G79 - программирование относительно нуля станка (применяется редко и рассматриваться нами не будет).

Программирование по приращениям удобно использовать, когда размеры на чертеже указаны не от одной базы, а в виде размерной цепи. При таком методе программирования координаты последующей точки записываются относительно предыдущей, при этом, если перемещение осуществляется против положительного направления оси, то перед числовым значением координаты ставится знак «-». В качестве примера запишем УП (рис. 91) в приращениях.

N3 G96 F0.1 S140 M13

N6 ;переходим к программированию в приращениях

N7 G2 X120 Z-50 I120 J-30

N8 ;применяем круговую интерполяцию по часовой стрелке с центром окружности Х=120 мм и Z=-30 мм.

N9 G3 X140 Z-60 I120 J-60

N10 ;применяем круговую интерполяцию против часовой стрелки с центром окружности Х=120 мм и Z=-60 мм.

8.8.4. Определение режима динамики приводов при программировании

Как известно любые движущиеся, вращающиеся механические системы, не составляют исключения и привода подач, обладают определенными инерционными свойствами. С точки зрения механической обработки это является определенным недостатком, который сказывается на производительности обработки. Механизм такой связи следующий: изменения траектории перемещение инструмента не могут быть выполнены мгновенно, требуются определенные затраты времени на замедление или ускорение привода в опорных точках траектории инструмента.

Функциями, управляющими динамическим режимом приводов, являются: G27, G28, G29.

G27 - обеспечивает непрерывное движение с автоматическим уменьшением скорости на углах; это значит, что скорость выхода из элементов профиля вычисляется автоматически в соответствии с геометрической формой профиля. Торможение и ускорение по осям осуществляется при подходе к опорной точке таким образом, что в опорной точке инструмент имеет скорость подачи по осям, соответствующую следующему элементу профиля. При таком динамическом режиме обеспечивается требуемая точность обработки при удовлетворительных затратах времени. Функция G27 действует по умолчанию.

G28 - обеспечивает непрерывное движение без автоматического уменьшения скорости на углах. Это означает, что скорость выхода из элементов профиля равна запрограммированной скорости. При таком режиме обеспечивается наименьшее время обработки за счет исключения промежуточных торможений в опорных точках траектории. Однако вследствие наличия инерции привода, особенно при высоких скоростях резания и небольших припусках (характерно для чистовой обработки), возможно искажение траектории в опорных точках, что ведет к появлению «зарезов». Такой режим можно рекомендовать для черновой обработки.

G29 - обеспечивает движение в режиме «от точки к точке», т. е. скорость выхода из элементов профиля установлена равной «0». К моменту прихода в опорную точку инструмент полностью останавливается. Такой режим обеспечивает максимальную точность обработки, но при этом возрастают затраты времени на обработку, что может быть существенным если обработка ведется с значительными подачами, траектория имеет много опорных точек с незначительным расстоянием между ними (многопроходная черновая обработка).

Тип позиционирования, который осуществляется со скоростью обработки G1, G2, G3 установлен функциями G27, G28, G29, в то время как быстрое позиционирование G00 осуществляется всегда «от точки к точке», т. е. со сведением скорости к нулю и точным позиционированием, независимо от состояния, в котором находится система (G27,G28,G29). Во время непрерывного движения (G27-G28) система запоминает профиль, который должен быть реализован, поэтому элементы профиля выполняются как один кадр. По этой причине во время прохождения профиля с G27-G28 использование вспомогательных функций М, S и T недопустимо. Непрерывное функционирование временно прекращается движением по G00, которое является частью профиля. Если необходимо запрограммировать вспомогательные функции М, S, T, программирование осуществляется в кадре, следующем после G00.

В ряде случаев можно принудительно осуществить торможение приводов в опорной точке независимо от динамического режима, применяя функцию G09:

G09 - устанавливает подачу, равную нулю, в конце кадра, где она была запрограммирована, но не изменяет ранее установленный режим динамики профиля, если он находится в процессе обработки; функция действительна только в том кадре, в котором запрограммирована.

В качестве примера рассмотрим обработку поверхности детали, представленной на рис. 89.

N3 G96 F0.1 S140 M13

N5 G28 G1 X82 Z-46

N6 ;включаем динамический режим без торможения в опорных точках

N7 G09 X104 Z-76

N8 ; т. к. в следующем кадре осуществляется обработка торца, для предотвращения появления «зареза» вводим торможение в конце текущего кадра.

Когда требуется осуществить паузу в процессе обработки, используют функцию G04.

G04 осуществляет выдержку времени в конце кадра. Время выдержки запрограммировано в кадре назначения TMR = значение; функция G04 действительна только в том кадре, в котором запрограммирована.

Глобальная переменная TMR позволяет назначить выдержку времени в конце кадра, а отработка этой паузы производится в кадрах с функциями G04 и/или в постоянных циклах.

TMR = ВЕЛИЧИНА. ВЕЛИЧИНА - может быть запрограммирована явным и/или неявным (параметр Е формата LR) образом.

В качестве примера рассмотрим операцию формообразовани канавки (рис.8.4).

N3 ;устанавливаем величину паузы в 1.5 с.

N4 F0.1 S700 M13

N7 ;устанавливаем паузу в точке 2 для выравнивания дна канавки

номер точки

Рис. 8.4. Пример обработки канавки

8.8.5. Нарезание резьбы

Нарезание резьбы с постоянным или переменным шагом определяет цикл цилиндрического или конического нарезания резьбы с постоянным или переменным шагом. Это движение координируется с вращением шпинделя. Запрограммированные в кадре параметры определяют тип резьбы, которую следует осуществить. В рассматриваемой СЧПУ существуют две подготовительные функции нарезания резьбы G33 и G34, отличающиеся только способом задания шага.

G33 [ОСИ] K [I] [R].

K представляет шаг резьбы; в случае переменного шага, представляет начальный шаг, который должен присутствовать всегда.

[I] представляет изменение шага; для нарезания резьбы с возрастающим шагом I должна быть положительной, для нарезания резьбы с уменьшающимся шагом должна быть отрицательной.

[R] представляет отклонение по отношению к угловой позиции нуля шпинделя (в градусах); используется при многозаходной резьбе для того, чтобы не сдвинуть начальную точку.

Функция R дает команду системе для размещения осей в угловой позиции, которая меняется в зависимости от запрограммированной величины R. Таким образом, представляется возможным программировать одну начальную точку для различной нарезки в отличие от других систем, в которых для осуществления многозаходной резьбы необходимо сместить начальную точку каждой нарезки на величину, равную шагу, разделенному на количество заходов.

Во время нарезания резьбы с уменьшающимся шагом начальный шаг, изменения шага и длина нарезания резьбы должны быть такими, чтобы шаг не становился равным нулю до достижения конечного размера. Для проверки применяется формула

где К - начальный шаг; Z K - координата конечной точки; Z Н - координата начальной точки.

Формат G34:

G34 [ОСИ] K+ [I] [R].

K+ - шаг резьбы.

Знак для величины шага устанавливается в зависимости от величины перемещения по осям:

• «+» - перемещение больше вдоль оси абсцисс (Z);
• «-» - перемещение больше вдоль оси ординат (Х).

Пример нарезания однозаходной цилиндрической резьбы представлен на рис.8.5.

номер точки

Рис. 8.5. Пример нарезания цилиндрической резьбы

N4 G33 Z-17 К2 или N4 G34 Z-17 К2

Пример нарезания резьбы с увеличивающимся шагом представлен на рис.8.6.

Рис. 8.6. Пример нарезания цилиндрической резьбы с увеличивающимся шагом

N5 G33 Z-17 К2 I0.2 или N5 G34 Z-17 К2 I0.2

Пример нарезания конической резьбы изображен на рис.8.7.

номер точки

Рис. 8.7. Пример нарезания конической резьбы

N5 G33 X27.5 Z-13.86 К2 или N5 G34 Z-13.86 К1.73

Пример нарезания фронтальной резьбы представлен на рис.8.8.

номер точки

Рис. 8.8. Обработка поверхностей фронтальной резьбы

N4 G33 X15 К2 или N4 G34 X15 К-2

Пример нарезания резьбы с тремя заходами (рис. 8.5):

N5 ;первый заход

N9 G33 Z-17 К6 R120

N10 ;второй заход

N14 G33 Z-17 К6 R240 третий заход

8.8.6. Технологические циклы

Программирование многопроходных черновых операций по съему большого количества материала (особенно при обработке деталей из проката) средствами языка ISO может оказаться достаточно трудоемкой задачей. В связи с этим практически любая система ЧПУ содержит вспомогательные технологические циклы, автоматизирующие многопроходную обработку типовых поверхностей. При использовании подобных циклов система автоматически выполняет разделение снимаемого припуска на отдельные проходы, осуществляет расчет и автоматическое выполнение траектории перемещений инструмента.

Основные циклы токарной обработки системы ЧПУ NC-201:

1) TGL - цикл нарезания пазов;

2) FIL - цикл нарезания резьбы;

3) SPA - осепараллельная черновая обработка без чистовой обработки;

4) SPF - осепараллельная черновая обработка с предварительной чистовой обработкой;

5) SPP - черновая обработка параллельно профилю;

6) CLP - чистовая обработка профиля.

8.8.6.1. Цикл нарезания канавок

Этот цикл осуществляет обработку внешних или внутренних канавок, параллельных осям Х или Z.

Чтобы получить паз, параллельный оси Z, используется следующий формат:

(TGL, Z, Х, К),

где Z - конечный размер паза; Х - внутренний диаметр; К - ширина инструмента.

Кадру с командой TGL должен предшествовать кадр с перемещением типа G0/G1 в начальную точку цикла. Устройство управления автоматически устанавливает остановку в конце паза. Длительность останова определяется параметром TMR. В конце паза инструмент возвращается в начальную точку цикла, определяемую в предыдущем кадре.

Чтобы программировать паз, параллельный оси Х, необходимо использовать следующий формат:

(TGL, X, Z, К),

где Х - конечный размер паза; Z - внутренний размер паза; К - ширина инструмента.

Пример обработки поверхностей канавок представлен на рис. 8.9.

номер точки

Рис. 8.9. Пример обработки канавок

N2 ;устанавливаем канавочный резец для обработки внутренней канавки шириной 5 мм

N4 ;устанавливаем величину паузы в 1.5 с.

N5 F0.1 S700 M13

N8 (TGL, Z-10, X72, 5)

N9 ;выполняем многопроходную обработку канавки с помощью технологического цикла

N13 ;устанавливаем резец для обработки канавки на торце

N15 (TGL, X80, Z-4, K5)

N18 ;устанавливаем резец для обработки наружной канавки

N20 (TGL, Z-10, X72, 5)

8.8.6.2. Цикл нарезания резьбы

Цикл нарезания резьбы позволяет программировать в одном кадре цилиндрическую или коническую многопроходную резьбу. Формат:

(FIL, Z, X, K, L, R, T, P, a, b),

где Z - конечный размер Z; Х - конечный размер Х.

Порядок расстановки имен осей определяет ось, вдоль которой выполняется резьба и задан шаг резьбы: Z, X - вдоль оси Z; X, Z - вдоль оси X.

К - шаг резьбы. Величина шага резьбы имеет знак «+» или «-».

Знак величины шага определяет ось, вдоль которой выполняется резьба: «+» - вдоль оси абсцисс; «-» - вдоль оси ординат.

В случае конической резьбы знак для шага устанавливается в зависимости от величины перемещения по осям, определяющим конус: «+» - перемещение больше вдоль оси абсцисс; «-» - перемещение больше вдоль оси ординат.

L - число проходов черновой и чистовой обработок, т. е. L11.2.

R - расстояние между инструментом и поверхностью детали (по умолчанию R=1) при холостых ходах инструмента.

Т - 4- цифровой код, определяющий тип нарезания резьбы (по умолчанию Т0000).

Первые две цифры шифра информируют систему о наличии зарезьбовой канавки и задают способ получения резьбы:

00 - нарезание с конечным пазом, врезание под углом (рис. 8.10), без торможения в конце резьбы;

01 - нарезание без конечного паза, врезание под углом, без торможения в конце резьбы;

10 - нарезание с конечным пазом, врезание радиально, без торможения в конце резьбы;

11 - нарезание без конечного паза, врезание радиально, без торможения в конце резьбы;

12 - нарезание с конечным пазом, врезание под углом, останов в конце резьбы по функции G09;

14: - нарезание с конечным пазом, врезание радиально, останов в конце резьбы по функции G09;

0 - внешнее нарезание резьбы;

1 - внутреннее нарезание резьбы.

0: - метрическое нарезание резьбы;

1: - дюймовая резьба;

2: - нестандартное нарезание резьбы с глубиной и углом, определяемыми параметрами «а» и «b».

Р - число заходов (по умолчанию Р=1);

а - угол резьбы (только для нестандартной);

b - глубина резьбы.

Рис. 8.10. Распределение припусков: а – врезание под углом; б – врезание радиально; 1, 2, 3, 4, 5, – проходы

Устройство управления автоматически вычисляет позиции, скользя вдоль края резьбы, так что часть результирующей стружки остается постоянной. Для резьб с несколькими заходами необходимо только определить шаг каждого витка. Устройство управления выполняет каждый проход для каждого захода перед выполнением последующего прохода.

Для резьб с конечным пазом необходимо программировать теоретический конечный Z, т. к. фиксированный цикл обеспечивает увеличение хода, равное половине шага. В резьбах без конечного паза инструмент достигает программируемого размера и затем перемещается обратно с конической резьбой вдоль обратного диаметра. Перед обработкой резец необходимо поместить в начальную точку: по оси Х – наружный диаметр, по оси Z – должна отстоять минимум на один шаг резьбы.

Резьба без конечного паза не может быть получена в покадровом режиме.

Для рис. 8.5 программа будет иметь вид:

N4 (FIL, Z-16, K2, L5.1, R3)

N5 ; выполняется нарезание трехзаходней резьбы за пять черновых и один чистовой проход, врезание осуществляется под углом, без торможения в конце резьбы.

8.8.6.3. Определение профиля

Для успешного выполнения остальных технологических циклов необходимо заранее установить профиль обрабатываемой детали с помощью команды DFP. Формат:

где n – номер профиля, может принимать значения от 1 до 8.

При описании профиля следует помнить, что:

– по стандарту ISO все кадры профиля должны содержать контурные коды (G1, G2, G3). Код быстрого хода G0 может появляться только в первом кадре;

– учитывая что функции F могут программироваться внутри профиля, они только будут активизироваться во время цикла чистовой обработки профиля;

– DFP всегда должен предшествовать соответствующему циклу обработки;

– направление описания профиля должно совпадать с направлением рабочих ходов инструмента (если инструмент при снятии припуска перемещается справа налево, то и профиль необходимо описывать справа налево, если от периферии к оси, то и профиль также);

– описываемые ошибки сигнализируются только во время выполнения цикла обработки;

– номер блока в цикле DFP будет воспроизводиться только во время выполнения цикла чистовой обработки (CLP). Во всех других циклах (черновая обработка, параллельная оси Х или Z и т. д.) дисплей воспроизводит кадр, который содержит макрокоманду обращения к профилю, определенного с помощью DFP;

– для использования компенсации радиуса инструмента программируется G40/G41/G42 внутри цикла DFP;

– описание профиля заканчивается командой EPF.

В качестве примера опишем профиль на языке ISO для детали представленной на рис. 8.3. Будем считать, что обработка осуществляется из прутка Ø160 мм, при съеме припуска инструмент перемещается справа налево:

N2 ;начинаем описание профиля под номером 1

N5 G2 X120 Z-50 R+20

N6 G3 X140 Z-60 R+10

N7 ;применяем круговую интерполяцию против часовой стрелки с центром окружности Х=120 мм и Z=-60 мм.

N11 ;описание профиля завершено

8.8.6.4. Многопроходная осепараллельная черновая обработка

Чтобы запрограммировать черновую обработку параллельно оси Х, используется следующий формат:

(SPA, X, n, L, X, Z).

Чтобы запрограммировать черновую обработку параллельно оси Z используется формат:

(SPA, Z, n, L, X, Z),

где X или Z – признак оси (без значения) параллельно которой производится обработка; n - номер профиля, ранее запомненного с DFP. Он обязателен и может изменяться от 1 до 8; Х - радиальный припуск по оси Х под последующую обработку; Z - радиальный припуск по оси Z под последующую обработку; L - число черновых проходов. Может изменяться от 1 до 255.

Х и Z можно пропустить. Если они присутствуют, то всегда должны иметь положительную величину.

На основе начальной точки и направления профиля устройство управления автоматически решает, какой должна быть черновая обработка - внутренней или внешней, и присваивает соответствующий знак припуску.

Начальная точка должна быть внешней относительно поля черновой обработки, по крайней мере, на величину программируемого припуска. Если профиль не монотонный, т. е., если он включает в себя выемки, инструмент автоматически обходит выемки во время черновой обработки. После окончания обработки инструмент находиться в точке, отстоящей от конечной точки профиля на расстоянии припуска плюс величина отскока (рис. 8.11).

Рис. 8.11. Схема перемещений инструмента при многопроходной обработке по циклу SPA

В качестве примера продолжим составление программы по черновой обработке детали рис. 8.3.

N15 ;помещаем инструмент в начальную точку цикла

N16 (SPA, Z, 1, L10, X1, Z1)

N17 ;выполняем многопроходную черновую обработку параллельно оси Z, ограниченную профилем под номером 1, обработка выполняется за 10 проходов, припуск под последующую обработку 1мм

8.8.6.5. Осепараллельная черновая обработка с последующей получистовой обработкой

Для программирования черновой обработки, параллельной оси Х с конечной обработкой вдоль профиля, используется следующий формат:

(SPF, X, n, L, X., Z).

Для программирования черновой обработки параллельной оси Z, используется формат:

(SPF, Z, n, L, X, Z).

Параметры цикла имеют те же значения, что и в SPA.

Запрограммированный профиль должен быть однородным. Иначе будет воспроизводиться сообщение ошибки. Отличие обработки по циклу SPF от SPA заключается в том, что обработка завершается проходом инструмента вдоль контура детали и после обработки инструмент перемещается в точку начала цикла.

8.8.6.6. Черновая обработка параллельно профилю

В случае, если заготовка имеет форму, приближенную к детали (поковка, отливка и т. п.), использование циклов обработки параллельно оси является неэффективным: значительное число холостых перемещений на рабочей подаче, большое количество врезаний инструмента в металл. В таком случае обработка идет следующим образом: инструмент в каждом проходе перемещается по траектории, повторяющей профиль детали (рис. 8.12)

Рис. 8.12. Схема удаления припуска при черновой обработке параллельной профилю

Приведенный алгоритм обработки реализуется с помощью цикла SPP.

(SPP, n, L, X1 X2, Z1 Z2).

n - номер профиля.

L - число проходов.

Х1 – припуск по оси Х, оставленный под последующую обработку.

Х2 – припуск по оси Х на необработанной детали.

Z1 – припуск по оси Z, оставленный под последующую обработку.

Z2 - припуск по оси Z на необработанной детали.

Х1 и Z1 - обязательны, даже если их величина равна нулю.

Начальная точка определяется аналогично как и в SPA - SPF.

В качестве примера рассмотрим обработку поверхности детали, представленной на рис. 8.13. Заготовка имеет на внутренних поверхностях припуски по 10 мм. Тогда программа будет иметь вид:

N12 ;помещаем инструмент в начальную точку цикла

N13 (SPP, 1, L4, X1 X10, Z1 Z10)

N14 ;выполняем многопроходную черновую обработку параллельно профилю 1, обработка выполняется за четыре прохода, припуск под последующую обработку 1мм.

Рис. 8.13. Пример обработки поверхностей детали с использованием цикла SPP

8.8.6.7. Цикл чистовой обработки профиля

Для программирования чистовой обработки профиля используется следующий формат:

n - имя профиля, ранее определенного с DFP.

CLP - это единственный цикл обработки, во время которого могут активизироваться функции F, программируемые внутри DFP.

В процессе выполнения данного цикла инструмент перемещается вдоль запрограммированного профиля в направлении его развития. Рассматриваемый цикл позволяет использовать для чистовой обработки ранее запрограммированный профиль для многопроходной обработки, облегчая программирование и сокращая затраты на разработку УП. В качестве примера завершим обработку детали, представленной на рис. 8.3.

N19 Т3.3 F0.25 S1000 M6

N20 ;устанавливаем чистовой резец и устанавливаем режимы резания, соответствующие чистовой обработке.

N23 ;выполняем чистовую обработку профиля 1.

Введение
Ручное программирование на
G-кодах.

Термины

Числовое программное управление
(ЧПУ) - компьютеризованная система
управления, управляющая приводами
технологического оборудования,
включая станочную оснастку.

История ЧПУ

Изобретателем первого станка с числовым (программным)
управлением (англ. Numerical Control, NC) является Джон
Пэрсонс (John T. Parsons), работавший инженером в компании
своего отца Parsons Inc, выпускавшей в конце Второй мировой
войны пропеллеры для вертолетов. Он впервые предложил
использовать для обработки пропеллеров станок,
работающий по программе, вводимой с перфокарт.

История ЧПУ

В 1949 году ВВС США профинансировали Parsons
Inc разработку станка для
контурного фрезерования сложных по форме деталей
авиационной техники. Однако, компания не смогла
самостоятельно выполнить работы и обратилась за
помощью в лабораторию
сервомеханики Массачусетского технологического
института (MIT). Сотрудничество Parsons Inc с MIT
продолжалось до 1950 года. В 1950 году MIT приобрел
компанию по производству фрезерных станков HydroTel и отказался от сотрудничества с Parsons Inc,
заключив самостоятельный контракт с ВВС США на
создание фрезерного станка с программным
управлением.
В сентябре 1952 года станок был впервые
продемонстрирован публике – про него была
напечатана статья в журнале Scientific American. Станок
управлялся с помощью перфоленты.
Первый станок с ЧПУ отличался особой сложностью и
не мог быть использован в производственных условиях.
Первое серийное устройство ЧПУ было создано
компанией Bendix Corp. в 1954 году и с 1955 года стало
устанавливаться на станки. Широкое внедрение станков
с ЧПУ шло медленно. Предприниматели с недоверием
относились к новой технике. Министерство обороны
США вынуждено было на свои средства изготовить 120
станков с ЧПУ, чтобы передать их в аренду частным
компаниям.

История ЧПУ

Первыми отечественными станками с ЧПУ
промышленного применения являются токарновинторезный станок 1К62ПУ и токарнокарусельный 1541П. Эти станки были созданы в
первой половине 1960-х годов. Станки работали
совместно с управляющими системами типа ПРС3К и другими. Затем были разработаны
вертикально-фрезерные станки с ЧПУ 6Н13 с
системой управления «Контур-ЗП».
В последующие годы для токарных
станков наибольшее распространение получили
системы ЧПУ отечественного
производства 2Р22 и Электроника НЦ-31.

Оборудование с ЧПУ может быть представлено:

станочным парком, например станками (станки,
оборудованные числовым программным
управлением, называются станками с ЧПУ):
– для обработки металлов
(например, фрезерные или токарные), дерева,
пластмасс,
– для резки листовых заготовок,
– для обработки давлением и т.д.
приводами асинхронных электродвигателей,
использующих векторное управление;
характерной системой управления
современными промышленными роботами.

Аббревиатура ЧПУ соответствует двум англоязычным - NC и CNC, - отражающим эволюцию развития систем управления оборудованием.

Аббревиатура ЧПУ соответствует двум
англоязычным - NC и CNC, - отражающим эволюцию
развития систем управления оборудованием.
Системы типа NC (англ. Numerical control), появившиеся первыми,
предусматривали использование жестко заданных схем управления
обработкой - например, задание программы с помощью штекеров или
переключателей, хранение программ на внешних носителях. Каких-либо
устройств оперативного хранения данных, управляющих процессоров не
предусматривалось.
Более современные системы ЧПУ, называемые CNC (англ. Computer numerical
control) - системы управления позволяющие использовать для модификации
существующих/написания новых программ программные средства. Базой для
построения CNC служат современный (микро)контроллер или
(микро)процессор:
–
–
–
микроконтроллер,
контроллер с программируемой логикой,
управляющий компьютер на базе микропроцессора.
Возможна реализация модели с централизованным автоматизированным
рабочим местом (например, ABB Robot Studio, Microsoft Robotics Developer
Studio) с последующей загрузкой программы посредством передачи по
промышленной сети

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

1- токарно-винторезный,
2 - токарно-револьверный,
3 - лоботокарний,
4 - токарно-карусельный,
5, 6 - горизонтальнорасточный,
7- консольный
горизонтально-фрезерный,
8 - консольный
вертикально-фрезерный,
9 - продольно-фрезерный
вертикальный,
10- продольно-фрезерный,
11- продольно-фрезерный
с подвижным порталом,
12- одностоечный
продольно-строгальный

18.

Числовое программное управление (ЧПУ) станком - управление обработкой заготовки на станке по
УП, в которой данные заданы в цифровой форме.
Устройство числового программного управления (УЧПУ) - устройство, выдающее управляющие
воздействия на исполнительные органы станка в соответствии с УП и информацией о состоянии
управляемого объекта.
Кадр управляющей программы (кадр) - составная часть УП, вводимая и отрабатываемая как единое
целое и содержащая не менее одной команды.
Например, N10 G1 X10.553 Y-12.754 Z-10 F1500;
Слово УП (слово) - составная часть кадра УП, содержащая данные о параметре процесса обработки
заготовки и другие данные по выполнению управления.
Например, F3000 - задание скорости перемещения;
Адрес ЧПУ (адрес) - часть слова УП, определяющая назначение следующих за ним данных,
содержащихся за ним в слове.
Например, X, Y, Z и т.д. - адреса перемещения по соответствующим координатам;
Формат кадра УП (формат кадра) - условная запись структуры и расположения слов в кадре УП с
максимальным числом слов.
Абсолютный размер - линейный или угловой размер, задаваемый в УП и указывающий положение
точки относительно принятого нуля отсчета.
Относительный размер - линейный или угловой размер, задаваемый в УП и указывающий
положение точки относительно координат точки предыдущего положения рабочего органа станка.
Нулевая точка детали (ноль детали) - точка на детали, относительно которой заданы ее размеры.
Нулевая точка станка (ноль станка) - точка, определяющая начало системы координат станка.
Интерполяция - получение (расчет) координат промежуточных точек траектории движения центра
инструмента в плоскости или пространстве.
Центр инструмента - неподвижная относительно державки точка инструмента, по которой ведется
расчет траектории;

19.

20. Существует три метода программирования обработки для станков с ЧПУ:

Существует три метода
программирования обработки
для станков с ЧПУ:
ручное программирование
программирование на пульте УЧПУ
программирование при помощи
CAD/САМ системы.

21. методы программирования обработки для станков с ЧПУ

Ручное программирование
является довольно
утомительным занятием.
Однако все технологипрограммисты должны
иметь хорошее
представление о технике
ручного программирования
независимо от того, как на
самом деле они работают.
Это как начальные классы
в школе, обучение в
которых дает нам базу для
последующего
образования. В нашей
стране существует еще
немало предприятий, на
которых используется
метод ручного
программирования.
Действительно, если завод
имеет несколько станков с
ЧПУ, а изготавливаемые
детали просты, то
грамотный программист
способен довольно
успешно работать и без
средств автоматизации
собственного труда.
Метод программирования на
пульте УЧПУ приобрел
особую популярность лишь в
последние годы. Это связано
с техническим развитием
систем ЧПУ, улучшением их
интерфейса и возможностей.
В этом случае, программы
создаются и вводятся прямо
на стойке ЧПУ, используя
клавиатуру и дисплей.
Современные системы ЧПУ
действительно позволяют
работать очень эффективно.
Например, оператор станка
может произвести
верификацию УП или выбрать
требуемый постоянный цикл
при помощи специальных
пиктограмм и вставить его в
код УЛ. Некоторые системы
ЧПУ предлагают диалоговый
язык программирования,
который значительно
упрощает процесс создания
УП, делает "общение" с ЧПУ
удобным для оператора
Программирование при помощи
CAD/САМ системы позволяет
"поднять" процесс написания
программ обработки на более
высокий уровень. Работая с
CAD/CAM системой, технологпрограммист избавляет себя от
трудоемких математических
расчетов и получает
инструменты, значительно
повышающие скорость
написания УП.

22. Ручное программирование

G-code это условное именование языка для программирования
устройств с ЧПУ (CNC)(Числовое программное управление).
Был создан компанией Electronic Industries Alliance в начале
1960-х. Финальная доработка была одобрена в феврале 1980-о
года как RS274D стандарт. Комитет ИСО утвердил G-code, как
стандарт ISO 6983-1:1982, Госкомитет по стандартам СССР -
как ГОСТ 20999-83. В советской технической литературе G-code
обозначается, как код ИСО-7 бит.
Производители систем управления используют G-code в
качестве базового подмножества языка программирования,
расширяя его по своему усмотрению.
Программа, написанная с использованием G-code, имеет
жесткую структуру. Все команды управления объединяются в
кадры - группы, состоящие из одной или более команд.
Завершается программа командой M02 или M30.

23. «Словарь»-языка программирования G-code

24.

Движения станка
Основные движения – это движения исполнительных органов станка, благодаря
которым непосредственно осуществляется процесс снятия стружки режущим
инструментом с обрабатываемой заготовки.
Вспомогательные движения в станках не связаны
непосредственно с процессом резания, но обеспечивают
подготовку к его осуществлению.
Главным движением в станке является то движение, которое определяет скорость
резания, т. е. скорость снятия стружки с заготовки. Главное движение может быть
вращательным или прямолинейным.
Закрепление заготовки
Движение подачи, совершаемое заготовкой или инструментом, или тем и другим вместе, - это
такое движение в станке, которое обеспечивает подвод к инструменту все новых и новых участков
заготовки для снятия с них стружки. При этом движений подач в станке может быть несколько и среди
них может быть, например, продольная, поперечная, круговая, тангенциальная подача
Закрепление режущего инструмента
Снятие заготовки или её замена
Смена режущего инструмента
Движения приборов для автоматического контроля размеров
Движения деления реализуют для осуществления необходимого углового (или линейного) перемещения
заготовки относительно инструмента. Делительное движение может быть непрерывным (в
зубодолбежных, зубофрезерных, зубострогальных, затыловочных и других станках) и прерывистым
(например, в делительных машинах при нарезании штрихов на линейке). Прерывистое движение
осуществляется с помощью храпового колеса, мальтийского креста или делительной головки
Подводом инструмента к обрабатываемым поверхностям и
его отводом
Движения, связанные с настройкой и наладкой станка
Движение обката - это согласованное движение режущего инструмента и заготовки, вос-производящее
при формообразовании зацепление определенной кинематической пары. Например, при зубодолблении
долбяк и заготовка воспроизводят зацепление двух зубча-тых колес. Движение обката необходимо для
формообразования в зубообрабатывающих станках: зубофрезерных, зубострогальных, зубодолбежных,
зубошлифовальных (при об-работке цилиндрических и конических колес).
Дифференциальное движение добавляется к какому-либо движению заготовки или инструмента. Для
этого в кинематическую цепь вводятся суммирующие механизмы. Следует отметить, что суммировать
можно только однородные движения: вращательное с вращательным, поступательное с поступательным.
Дифференциальные движения необходимы в зубофрезерных, зубострогальных, зубошлифовальных,
затыловочных и других станках.
Подача охлаждающей жидкости и удаление стружки

25.

Системы координат станка с ЧПУ
Плоская система координат
Прямоугольная система координат является наиболее распространенной
системой координат для станков с ЧПУ. Она содержит две оси координат
(двухмерная система) - для определения положения точек на плоскости. Для
прямоугольной системы координат характерны следующие признаки:
координатные оси располагаются взаимно перпендикулярно;
координатные оси имеют общую точку пересечения (начало отсчета
координат);
координатные оси имеют одинаковый геометрический масштаб.
Полярная система координат - двухмерная система координат,
в которой каждая точка на плоскости определяется двумя
числами - полярным углом и полярным радиусом. Полярная
система координат особенно полезна в случаях, когда
отношения между точками проще изобразить в виде радиусов и
углов; в более распространённой, декартовой или
прямоугольной системе координат, такие отношения можно
установить только путём применения тригонометрических
уравнений.
Объемная система координат
Декартовая система координат в
пространстве (в этом параграфе имеется в виду
трёхмерное пространство, о более многомерных
пространствах - см. ниже) образуется тремя
взаимно перпендикулярными осями
координат OX, OY и OZ. Оси координат
пересекаются в точке O, которая называется
началом координат, на каждой оси выбрано
положительное направление, указанное стрелками,
и единица измерения отрезков на осях. Единицы
измерения обычно (не обязательно) одинаковы для
всех осей. OX - ось абсцисс, OY - ось
ординат, OZ - ось аппликат.
Положение точки в пространстве определяется
тремя координатами Х, Y и Z.
Z
Y
P1
X
P2
Цилиндрическая система координат, грубо
говоря, расширяет плоскую полярную
систему добавлением третьей линейной
координаты, называемой «высотой» и
равной высоте точки над нулевой
плоскостью подобно тому, как Декартова
система расширяется на случай трёх
измерений. Третья координата обычно
обозначается как, образуя тройку
координат.
Сферическими
координатами называют систему
координат для отображения
геометрических свойств фигуры в трёх
измерениях посредством задания трёх
координат, где - расстояние до начала
координат, а и - зенитный и
азимутальный угол соответственно.

26.

В зависимости от того, сколькими осями одновременно может управлять
система ЧПУ во время обработки заготовки, различают

27.

28.

Для удобства программирования процесса обработки в станках с
ЧПУ принято координатные оси всегда ориентировать
параллельно направляющим станка. В зависимости от типа станка
расположение осей координат в пространстве может быть
различным, но существуют следующие общие правила.
1. Ось Z всегда совмещена с осью вращения шпинделя. Ее
положительное направление всегда совпадает с направлением
перемещения от устройства для крепления заготовки к режущему
инструменту.
2. Если в системе координат станка имеется хотя бы одна ось,
расположенная горизонтально и не совпадающая с осью
вращения шпинделя, то это будет обязательно ось X.
3. Если ось Z расположена горизонтально, то положительным

если встать лицом к левому – относительно передней плоскости –
торцу станка. (Передняя плоскость станка – сторона, с которой
располагаются пульт и основные органы управления станком).
4. Если ось Z расположена вертикально, то положительным
направлением оси X считается направление перемещения вправо,
если встать лицом к передней плоскости станка.
5. Положительное направление оси Y определяется по одному из
следующих правил:
–
Смотря вдоль оси Z в положительном направлении,
мысленно повернуть ось X на 90° по часовой стрелке вокруг оси Z.

29.

+Y
+Z
+Y
-Z
-Y
-X
+X
-X
+X
+X
+Z
-Y
+Y
-Z
+Z
Правило правой руки: если мысленно поместить ладонь
правой руки в начало координат таким образом, чтобы ось Z
выходила из ладони перпендикулярно ей, а отогнутый под
углом 90° к ладони большой палец показывал положительное
направление оси X, то указательный палец будет показывать
положительное направление оси Y.

30.

Z
А
X
Y

31.

С помощью системы привязки однозначно задаются координаты
положения на плоскости или в рабочем пространстве станка. Данные
координаты положения всегда привязаны к определенной точке,

Станок имеет жесткую систему привязки – система привязки станка,
которая была задана станкопроизводителем. Пользователь может
задать любую систему привязки для заготовки: система ЧПУ знает
начало координат и положение этой системы привязки относительно
системы привязки станка. Благодаря этому система ЧПУ может
корректно переносить данные положения из NC-программы на
заготовку.
В этом разделе описывается система привязки станка.
Точка зажима инструмента N - это жестко
заданное станкопроизводителем место
на шпинделе.
Точка установки инструмента Е
это заданном станкопроизводителем
месте зажимного приспособления.

32.

Перед тем как начать писать программу
обработки, для заготовки необходимо
задать точку привязки, относительно
которой будут задаваться координаты.
В конце Вы можете задать контур
заготовки с помощью функций контура
и координат в программе обработки.
Такая система привязки называется
системой привязки заготовки.
С помощью системы привязки
однозначно задаются координаты
положения на плоскости или в
рабочем пространстве станка. Данные
координаты положения всегда
привязаны к определенной точке,
которая описана с помощью координат.
Станок имеет жесткую систему
привязки – система привязки станка,
которая была задана
станкопроизводителем. Пользователь
может задать любую систему привязки
для заготовки: система ЧПУ знает
начало координат и положение этой
системы привязки относительно
системы привязки станка. Благодаря
этому система ЧПУ может корректно
переносить данные положения из NCпрограммы на заготовок

33.

34.

G90 - режим абсолютного позиционирования.
В режиме абсолютного позиционирования G90 перемещения
исполнительных органов производятся относительно нулевой точки
рабочей системы координат G54-G59 (программируется, куда должен
двигаться инструмент). Код G90 отменяется при помощи кода
относительного позиционирования G91.
G91 - режим относительного позиционирования.
В режиме относительного (инкрементального) позиционирования
G91 за нулевое положение каждый раз принимается положение
исполнительного органа, которое он занимал перед началом
перемещения к следующей опорной точке (программируется, на
сколько должен переместиться инструмент). Код G91 отменяется при
помощи кода абсолютного позиционирования G90.

35.

G52 - локальная система координат.
ЧПУ позволяет устанавливать кроме стандартных рабочих
систем координат (G54-G59) еще и локальные. Когда СЧПУ
станка выполняет команду G52, то начало действующей
рабочей системы координат смещается на значение указанное
при помощи слов данных X, Y и Z. Код G52 автоматически
отменяется с помощью команды G52 Х0 Y0 Z0.
G68 - вращение координат.
Код G68 позволяет выполнить поворот координатной системы
на определенный угол. Для выполнения поворота требуется
указать плоскость вращения, центр вращения и угол поворота.
Плоскость вращения устанавливается при помощи кодов G17,
G18 и G19. Центр вращения устанавливается относительно
нулевой точки активной рабочей системы координат (G54 G59). Угол вращения указывается при помощи R. Например:
G17 G68 X0. Y0. R120.

36.

37.

Предварительные условия для установки:
геометрические размеры режущей части необходимых для обработки
режущих инструментов измерены и учтены в управляющей программе;
отобранные инструменты закреплены в устройстве автоматической
смены инструмента;
вылеты инструментов относительно устройства автоматической смены
инструмента учтены в управляющей программе (если станок не
укомплектован устройством коррекции вылета инструмента);
заготовка установлена и надежно закреплена на рабочем столе в
положении, при котором ее оси координат параллельны осям координат
станка;
первый по порядку применения инструмент установлен и закреплен в
шпинделе;
вращение шпинделя включено.

38.

Последовательность действий при установке нулевой точки заготовки
на токарном станке с ЧПУ
Предварительные условия для установки:
геометрические размеры режущей части необходимых для обработки режущих
инструментов измерены и учтены в управляющей программе;
отобранные инструменты закреплены в зажимных устройствах револьверной головки и
выставлены в поперечном направлении;
вылеты инструментов относительно револьверной головки измерены и учтены в
управляющей программе;
заготовка должным образом закреплена в шпинделе.
Убедиться, что при повороте револьверной головки исключено столкновение
инструментов с закрепленной заготовкой и деталями станка.
Включить вращение шпинделя, выбрав направление вращение, соответствующее
расположению режущих инструментов относительно закрепленной заготовки.
При помощи соответствующей команды с управляющего пульта переместить один из
закрепленных в револьверной головке резцов (например, подрезной) в рабочее
положение.
Осторожно подвести рабочий инструмент к свободной от шпинделя наружной торцевой
поверхности заготовки либо при помощи ручного управления, либо при помощи
соответствующих клавиш на пульте станка. Коснуться вершиной режущей части
инструмента поверхности вращающейся заготовки до появления заметного визуально
следа и остановить перемещение инструмента.
Определить по системе индикации ЧПУ текущее значение положения суппорта станка по
оси Z.
Ввести данное значение координаты в качестве смещения нуля отсчета в систему ЧПУ и
нажать клавишу обнуления системы отсчета координат. Если необходимо учесть припуск
на обработку торцевой поверхности заготовки, то его рекомендуется учесть заранее
перед вводом координаты текущего положения суппорта в систему ЧПУ, внеся
соответствующую коррекцию в численное значение этой координаты.

39.

Дополнительные функции и символы
X, Y, Z - команды осевого перемещения.
А, В, С - команды кругового перемещения вокруг осей X, Y, Z соответственно.
I, J, К - параметры круговой интерполяции параллельные осям X, Y, Z соответственно.
R
При круговой интерполяции (G02 или G03) R определяет радиус, который соединяет
начальную и конечную точки дуги. В постоянных циклах R определяет положение
плоскости отвода. При работе с командой вращения R определяет угол поворота
координатной системы.
Р
При постоянных циклах обработки отверстий Р определяет время выдержки на дне
отверстия. Совместно с кодом вызова подпрограммы М98 - номер вызываемой
подпрограммы.
Q
В циклах прерывистого сверления Q определяет относительную глубину каждого
рабочего хода инструмента. В цикле растачивания - расстояние сдвига расточного
инструмента от стенки обработанного отверстия для обеспечения аккуратного вывода
инструмента из отверстия.
D - значение коррекции на радиус инструмента.
Н - значение компенсации длины инструмента.
F - функция подачи.
S - функция главного движения.
Т - значение определяющее номер инструмента, который необходимо переместить в
позицию смены, путем поворота инструментального магазина.
N - нумерация кадров УП.
/ - пропуск кадра.
(...) - комментарии в УП.

40.

41.

42.

43.

44.

45.

46. Программа состоит из кадров - это отдельная строка программы и слов - составляющих кадра.

Кадр начинается буквой N - номером кадра.
Буквы слова имеют различное значение и
смысл:
N - номер кадра.
G - Подготовительные
функции. Выбирают
режимы работы станка.
M - Вспомогательные функции.
X, Y, Z - Точки осей.
T - Номер инструмента.
S - Обороты шпинделя.
F - Подача.

47. N (number) – это обозначение номера кадра

N (number) – это обозначение номера кадра
Программа состоит из набора команд записанных в
строки, каждой строке присваивается номер.
Нумерация производится для удобства
программирования и дальнейшей работы. В
процессе обработки возникает необходимость в
корректировке программы, дополнении функций или
координат в связи с технологическими изменениями.
Для того чтобы вставить дополнительные строки
нумерация пишется с пропуском. Номер кадра не
влияет на работу станка.
N25 G01 Z-2 F30
N30 Х4 Y4
N35 Х8 Y4
N40 X8 Y9

48. Ускоренное перемещение – G00 Rapid positioning

Код G00 используется для ускоренного перемещения. Это максимальная
скорость перемещения рабочих частей станка, необходимая для быстрого
перемещения инструмента к позиции обработки или вывода инструмента в зону
безопасности. Современные станки с ЧПУ в этом режиме могут развивать
скорость от 30 метров в минуту и более.
Команда G00 отменяется при последующем вводе команды G01.
При ускоренном движении инструмента к детали по трем осям сначала лучше
выполнить позиционирование по осям X и Y, а уже затем по оси Z:
N15 G00 X200.0 Y400.0
N20 Z1.5
Если закреплённая деталь не имеет дополнительных выступающих элементов
крепления, и нет препятствий на пути к начальной точке подхода инструмента,
перемещение можно выполнить по трём координатам одновременно:
N15 G00 X200.0 Y400.0 Z1.5
Заготовка, устанавливаемая на рабочую поверхность станка, имеет допустимые
отклонения от номинального размера, поэтому при подходе к детали по оси Z,
оставляется безопасное расстояние, обычно от 1.5 до 5 мм.

49. Линейная интерполяция – G01 Linear interpolation

Линейная интерполяция - это перемещение по
прямой линии. Код G01 используется для рабочего
перемещения, его параметр F задаёт скорость
перемещения в мм/мин.
Код G01 отменяется с помощью
кодов G00,G02 и G03.
Пример:
N25 G01 X6.0 Y6.0 F80
N35 Y12.0
N45 Х8.0 Y14.0

50. Круговая интерполяция – G02/G03 Circular / Helical interpolation

Круговая интерполяция – G02/G03
Circular / Helical interpolation
Функции G02 и G03 используются для перемещения инструмента по
круговой траектории (дуге), на скорости подачи, заданной F.
G02 (clockwise) – круговая интерполяция по часовой стрелке CW.
G03 (counterclockwise) – круговая интерполяция против часовой
стрелки CCW.
Существует два способа для формирования кадра круговой интерполяции:
заданием центра окружности с помощью I,J,K;
заданием радиуса окружности с помощью R.
Большинство современных станков с ЧПУ поддерживают оба варианта
записи.
Пример:
N50 G03 X0. Y-17. I0. J17.
Пример:
N50 G03 X0. Y-17. R 17

51. Интерполяция траектории

52. F – Функция скорости подачи Feed rate definition

F – Функция скорости подачи
Feed rate definition
Функция скорости подачи использует адрес F, за которым
следует число, указывающее на скорость подачи при
обработке.Установленная скорость подачи остается
неизменной, до тех пор, пока не указано новое числовое
значение вместе с F или не изменен режим перемещений при
помощи G00.
N45 G01 Z-l F40 – перемещение на глубину 1 мм на подаче (40
мм/мин)
N50 G01 Х12 Y22 – перемещение инструмента (40 мм/мин)
N55 G01 Y50 – перемещение инструмента (40 мм/мин)
N60 G01 Y50 F22 – перемещение инструмента (22 мм/мин)
N65 G01 Х30 Y120 – перемещение инструмента (22 мм/мин)
N70 G00 Z5 – быстрое перемещение по Z
N75 Х00 Y00 – быстрое перемещение

53. М – Вспомогательные функции Miscellaneous function

Вспомогательные функции (или М – коды) программируются с
помощью адресного слова М. Вспомогательные функции
используются для управления программой и
электроавтоматикой станка – включения/выключения шпинделя,
охлаждающей жидкости, смены инструмента и др.
M00 – программируемый останов
M01 – останов с подтверждением
M02 – конец программы
M03 – вращение шпинделя по часовой стрелке
M04 – вращение шпинделя против часовой стрелки
M05 – останов шпинделя
M06 – смена инструмента
M07 – включение дополнительного охлаждения
M08 – включение охлаждения
M09 – отключение охлаждения
M30 – останов и переход в начало управляющей программы

54. Строка безопасности

Строкой безопасности называется кадр, содержащий G коды, которые
переводят СЧПУ в определенный стандартный режим, отменяют ненужные
функции и обеспечивают безопасную работу с управляющей программой или
вводят СЧПУ в некоторый стандартный режим.
Пример строки безопасности: G40G90G99
Код G40 отменяет автоматическую коррекцию на радиус инструмента (будет
рассмотрена в следующей лабораторной работе). Коррекция на радиус
инструмента предназначена для автоматического смещения инструмента от
запрограммированной траектории. Коррекция может быть активна, если вы в
конце предыдущей программы забыли се отменить (выключить). Результатом
этого может стать неправильная траектория перемещения инструмента и, как
следствие, испорченная деталь.
Код G90 активизирует работу с абсолютными координатами. Хотя большинство
программ обработки создается в абсолютных координатах, возможны случаи,
когда требуется выполнять перемещения инструмента в относительных
координатах (G91).
Код G99 определяет оборотную подачу.

55. N2 G71 G95 M8 X23 Z11 F0.2

- В этом кадре включается охлаждение (M8),
инструмент перемещается в точку X23 Z11 на
подаче 0.2 мм/об (F0.2);
G71 - программирование в миллиметрах (G70 программирование в дюймах),
G95 - подача в мм/об (G94 - скорость подачи осей
в мм/мин или дюйм/мин).

56. СИСТЕМА КООРДИНАТ

57. Пример программы

N1 T1 S1 1000 F0.2 G95
Включение оборотов шпинделя S1 1000 (1-диапазон
оборотов 1000-количество оборотов вминуту). Инструмент
1 (T1).
Подача 0,2 мм\об (F0.2). G95 - выбирает режим подачи
мм/об, (G94 - мм/мин).
N2 X11 Z0 E M8
E - быстрый ход, игнорирует (но не отменяет) значение F
(действует только в одном кадре).
M8 - включение охлаждения. Инструмент перемещается
на быстром ходу в точку X11 Z0
N3 G10
G10 - функция постоянной скорости резания.
N4 U-11 (подрезка торца)
N5 W1 E
N6 U10 E
N7 W-11
N8 U2
N9 W-4
N10 U3
N11 W-3
N12 U7
N4-N12 Перемещения инструмента в приращениях (W - по
оси Z, U - по оси X) от значения
предыдущей точки положения инструмента.
Программирование в приращениях часто
применяется в цикле повтора (L11), если программа
составлена на несколько деталей
(на каждую деталь выбирается точка подхода
инструмента и от нее программируются перемещения
инструмента в приращениях).
N13 G11
G11 - отмена функции постоянной скорости резания.
N14 X40 Z0 E M9
Отход инструмента (в точку X40 Z0). M9 - выключение
охлаждения.
N15 M2
M2 - окончание программы, при этом инструмент
перемещается в исходное положение.
N1 G97 T1 M4 S1000Включение шпинделя 1000
об/мин(S1000). G97 - об/мин (G96 - постоянная
скорость резания).
M4 - обороты шпинделя против часовой стрелки (M3 по часовой стрелке). Инструмент 1 (T1).
N2 G0 G95 D1 X11 Z0 F0.2 M8
G0 - быстрый ход, игнорирует (но не отменяет)
значение F.
Подача 0,2 мм/об (F0.2).
G95 - выбирает режим подачи мм/об, (G94- мм/мин).
D1 - номер корректора инструмента.
M8 - включение охлаждения. Инструмент
перемещается на быстром ходу в точку X11 Z0.
N3 G1 X0
N4 G0 Z1
N5 X10
N6 G1 Z-11
N7 X12
N8 Z-15
N9 X15
N10 Z-18
N11 X22
N3-N11 Перемещения инструмента в абсолютных
значениях. G1 - отменяет функцию G0
N12 G0 X100 Z100 M9
Отход инструмента (в точку X100 Z100). M9 выключение охлаждения.
N13 M2
M2 - окончание программы

58.

59. Подготовка управляющей программы складывается из следующих этапов:

1. Корректировка чертежа изготавливаемой детали:
·
перевод размеров в плоскости обработки:
·
выбор технологической базы;
·
замена сложных траекторий прямыми линиями и дугами окружности.
2.
Выбор технологических операций и переходов обработки.
3.
Выбор режущего инструмента.
4.
Расчет режимов резания:
·
определение скорости резания;
·
определение частоты вращения силового привода;
·
определение скорости подачи режущего инструмента.
5.
Определение координат опорных точек контура детали.
1.
Построение эквидистанты и нахождение координат опорных точек эквиднстанты. Ввод
исходной точки режущего инструмента.
2.
Построение схемы наладки, в которой в графической форме указывается взаимное
расположение узлов станка, изготавливаемой детали и режущего инструмента перед
началом обработки.
3.
Составление карты подготовки информации, в которую сводится геометрическая
(координаты опорных точек и расстояния между ними) и технологическая (режимы резания)
информация.
4.
Составление управляющей программы

60.

Виды и характер работ по проектированию технологических процессов
обработки деталей на станках с ЧПУ существенно отличаются от работ,
проводимых при использовании обычного универсального и специального
оборудования. Прежде всего, значительно возрастает сложность
технологических задач и трудоёмкость проектирования технологического
процесса. Для обработки на станках с ЧПУ необходим детально разработанный
технологический процесс, построенный по переходам. При обработке на
универсальных станках излишняя детализация не нужна. Рабочий,
обслуживающий станок, имеет высокую квалификацию и самостоятельно
принимает решение о необходимом числе переходов и проходов, их
последовательности. Сам выбирает требуемый инструмент, назначает режимы
обработки, корректирует ход обработки в зависимости от реальных условий
производства.
При использовании ЧПУ появляется принципиально новый элемент
технологического процесса – управляющая программа, для разработки и
отладки которой требуются дополнительные затраты средств и времени.
Существенной особенностью технологического проектирования для станков с
ЧПУ является необходимость точной увязки траектории автоматического
движения режущего инструмента с системой координат станка, исходной точкой
и положением заготовки. Это налагает дополнительные требования к
приспособлениям для зажима и ориентации заготовки, к режущему инструменту.
Расширенные технологические возможности станков с ЧПУ обуславливают
некоторую специфику решения таких традиционных задач технологической
подготовки, как проектирование операционного технологического процесса,
базирование детали, выбор инструмента и т.д.