Методика программирования станков с ЧПУ - часть 1

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

1. Линейная интерполяция при ускоренном перемещении, - G00. ………………………………………………18
2. Линейная интерполяция на ускоренном перемещении без замедления до V=0, - G200. ……………………19
3. Линейная интерполяция с предусмотренной скоростью подачи, - G01. ……………………………………..19
4. Круговая интерполяция, - G02, G03. ……………………………………………………………………………20

4.1 Программирование окружности при помощи радиуса. …………………………………………………...20
4.2 Программирование окружности при помощи координат ее центра. ……………………………………22

5. Винтовая N-интерполяция, - G202, G203. ……………………………………………………………………...24
6. Выдержка времени, - G04. ………………………………………………………………………………………25
7. Круговая (винтовая) интерполяция с выходом на круговую траекторию по касательной, - G05. …………25
8. Программирование ускорения, - G06, G07, G206. …………………………………………………………….26
9. Управление скоростью подачи в «точках перегиба» траектории, - G08, G09. ………………………………27
10. Управление скоростью подачи в точках перегиба с учетом функции “look-ahead”, - G108. ……………..28
11. Переходы от кадра к кадру без торможения, - G228. ……………………………………………………….. 29
12. Формирование «гладкого» ускорения при движении от точки к точке, - G408. …………………………..29
13. Формирование «гладкого» ускорения при движении от точки к точке для каждой оси в
отдельности, - G608. ……………………………………………………………………………………………….31
14. Программирование в полярных координатах, - от G10 до G13. ……………………………………………31
15. Инструкции программирования коэффициента KV усиления по скорости следящего
привода подачи, - G14, G15. ………………………………………………………………………………………33
16. Программирование без указания плоскости, - G16. …………………………………………………………34
17. Выбор плоскости, - G17 (плоскость X_Y), G18 (плоскость Z_X), G19 (плоскость Y_Z). ………………..34
18. Свободный выбор плоскости интерполяции для двух осей, назначение полюса для
программирования в полярных координатах, - G20. …………………………………………………………….35
19. Программирование классификации осей, - G21. ……………………………………………………………..36
20. Активизация таблиц, - G22. ……………………………………………………………………………………36
21. Программирование переходов: безусловного перехода G24 <номер кадра>; условного
перехода G23 <интерфейсный сигнал>; перехода назад GOTOB; перехода вперед GOTOF. ………………..37
22. Нарезание резьбы без компенсирующего патрона, - G32. ………………………………………………….37
23. Сглаживание сопряжения кадров, - G34, G35, G36, G134. ………………………………………………….38
24. Зеркальное отображение, масштабирование, поворот, - G37, G38, G39. ………………………………….39

24.1. Зеркальное отображение, - G37, G38, G39. ……………………………………………………………………39
24.2. Масштабирование, - G38, G39 …………………………………………………………………………………….41
24.3. Поворот, - G37, G38, G39 ………………………………………………………………………………………… 44.
24.4. Совместное использование зеркального отображения, масштабирования и поворота. …………… 45
24.5. 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

25.1. Отмена коррекции, - G40. ………………………………………………………………………………………… 48
25.2. Эквидистантная коррекция, - G41. ……………………………………………………………………………..  48
25.3. 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
27. Программное смещение контура, - G60, G67. ……………………………………………………………….51
28. Точное позиционирование, - G61, G62, G163. ……………………………………………………………….52
29. Работа с потенциометром «проценты от скорости», - G63, G66. …………………………………………..53
30. Привязывание скорости подачи, - к точке контакта фрезы и детали, - G64; к центру фрезы, - G65. ……53
31. Сопряжение эквидистант на стыке кадров, - по дуге, - G68; по траектории
пересечения эквидистант, - G69. ………………………………………………………………………………… 54
32. Программирование в дюймах, - G70. ……………………………………………………………………….. 56
33. Метрическое программирование, - G71. …………………………………………………………………… 56
34. Линейная интерполяция с точным позиционированием, - G73. ………………………………………….. 56
35. Выход в начало координат, - G74. ………………………………………………………………………….. 57
36. Работа с датчиком касания, - G75. …………………………………………………………………………. 57
37. Переключение кадров высокоскоростным внешним сигналом, (HS, High Speed), - G575. ……………. 57

37.1. Сохранение координат точки завершения перемещения, - G575 HS<x>=<y>. ……………………… 58
37.2. Игнорирование остатка неотработанного кадра, - G575 HS<x>=<y> HSSTOP=<z>. …………. 60

38. Перемещение в точку с абсолютными координатами в системе координат станка, - G76. …………….. 60
39. Управление сверлильными осями, - G78, G79. ……………………………………………………………..61
40. Стандартные сверлильные циклы, - G80-G86, G184. …………………………………………………….. 62

40.1. Цикл сверления, - G81. ……………………………………………………………………………………………... 64

40.2. Цикл сверления, - G82. ………………………………………………………………………………………………64
40.3. Цикл глубокого сверления, - G83. …………………………………………………………………………………64
40.4. Нарезание резьбы с компенсирующим патроном, - G84. ……………………………………………………65
40.5. Нарезание резьбы без компенсирующего патрона, - G184. ……………………………………………….. 65
40.6. Рассверливание, - G85. …………………………………………………………………………………………….. 66
40.7. Рассверливание с выводом инструмента со скоростью рабочей подачи, - G86. …………………….. 67
40.8. Примеры программирования стандартных циклов. ……………………………………………………….. 67

41. Программирование в абсолютных координатах, - G90.Программирование в относительных
координатах, - G91. Программирование в абсолютных координатах для «бесконечных осей», - G189. … 68
42. Установка значений координат, - G92. …………………………………………………………………….. 69
43. Программирование времени, - G93. ………………………………………………………………………… 70
44. Программирование подачи в мм/мин, - G94. ………………………………………………………………. 71
45. Программирование скорости (подачи, частоты вращения) с адаптацией ускорения, - G194. …………. 71
46. Программирование скорости подачи в мм/об, - G95. ………………………………………………………72
47. Программирование скорости резания, - G97. Поддержание постоянной скорости резания, - G196. …. 72
48. Установка нуля для «модульных» (modulo) осей, т.е. линейных «бесконечных осей», - G105. ………. 72
49. Опережающее управление торможением на участке перегиба контура, - G112, G113. ……………….. 73
50. Опережающее управление скоростью подачи, - G114, G115. …………………………………………….73
51. Компенсация положения заготовки, - G138, G139. ………………………………………………………..74
52. Внешняя коррекция инструмента, - G145, G146, G245- G845. ……………………………………………76
53. Внешняя коррекция инструмента с помощью второй «компенсационной группы»,
- G147, G148, G247- G847. ……………………………………………………………………………………….76
54. Внешнее смещение нуля, - G160..G360, G167. …………………………………………………………….79
55. Точное позиционирование при ускоренном перемещении, - G161, G162. ……………………………… 79
56. Опции точного позиционирования, - G164, G165, G166. …………………………………………………80
57. Смещение координатной системы управляющей программы, - G168, G169. Дополнительное
(аддитивное) смещение управляющей программы, - G268, G269. …………………………………………  81
58. Смешенное программирование, абсолютное с относительным, - G190. Смешанное
программирование, относительное с абсолютным, - G191. ………………………………………………….83
59. Ограничения частоты вращения, - G192, G292. …………………………………………………………..84
60. Осциллирующее движение, - G301, G350. ……………………………………………………………….. 84
61. Управление коллизиями, - G543, G544. Функция опережающего просмотра Look-ahead для
управления коллизиями, - G500. ………………………………………………………………………………. 86
62. Группирование координатных осей, - G581, G580. ……………………………………………………….86

Глава 4. Управление шпинделем ……………………………………………………………………………89

1. Функции шпинделя. …………………………………………………………………………………………..89
2. Ориентированная остановка шпинделя (шпиндельной группы). ………………………………………….90
3. Использование шпиндельной бабки с зубчатыми передачами. ……………………………………………90
4. Программирование частоты вращения. ……………………………………………………………………..91

Глава 5. Вспомогательные и специальные функции ………………………………………………………92

1. Функция подачи с адресом F. ………………………………………………………………………………...92
2. Функция подачи асинхронной оси с адресом FA. …………………………………………………………..92
3. Функция частоты вращения с адресом S (см. раздел, посвященный программированию
частоты вращения шпинделя). …………………………………………………………………………………..93
4. Вспомогательные M-функции. ……………………………………………………………………………….93

4.1. Вызов подпрограмм…………………………………………………………………………………………………. 93
4.2. Функции останова, - М00, М01, М02, М30. …………………………………………………………………….93
4.3. Вспомогательные функции, используемые при управлении шпинделем (см. раздел,
посвященный программированию частоты вращения шпинделя). ……………………………………………. 94
4.4. Вспомогательная функция, используемая для смены инструмента, - М06. …………………………… 94

5. Функция выбора инструмента с адресом Т. ……………………………………………………………….. 94

Глава 6. Компенсация (коррекция) инструмента. ………………………………………………………… 95
1. Предусловия. …………………………………………………………………………………………………. 95
2. Компенсация длины инструмента. …………………………………………………………………………..95
3. Компенсация радиуса. ……………………………………………………………………………………….. 96
4. Вход в эквидистантную траекторию и выход из нее. ………………………………………………………96
5. 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_Т_М. Последовательность

полноформатных слов выглядит, например, так: GOO X-23450 Y40 M03 S250.

Незначащие нули цифровой части слова пропускают. Числа типа real записывают

с десятичной точкой; причем, незначащие нули в дробной части также опускают.

Например, X100.500 соответствует X100.5. 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:

содержание .. 1 2 3 ..