Комментарии в УП и карта наладки

Если вы работаете постоянно, каждый день создаете хотя бы по одной программе для станка с ЧПУ, то через некоторое время обнаружите, что в вашем компьютере накопилось довольно много рабочих файлов. Практически невоз можно 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 содержатся следующие данные:

· дата и время создания УП;

· номер чертежа;

· 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.

(TOOL #3)

или

; TOOL #3

У систем ЧПУ могут существовать различные ограничения на работу с комментариями. Например, некоторые стойки позволяют вводить комментарии длиной только до 32 символов.

Учтите, что 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 вы будете писать комментарии на русском (при помощи ПК), то возможно, что на станке они будут нечитаемыми.

Пример УП с комментариями

%

O0045 (SKOBA)

(MATERIAL – ALUMINUM MM – 2024)

(DATE – NOV-14-04)

(TIME – 16:43)

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

(T4 | SVERLO | H4 | D4 | D10.0000mm | | PECK DRILL.)

N100 G00 G17 G21 G40 G49 G80 G90

N102 (FREZEROVANIE)

N104 T2

N106 M06 (FREZA 20)

N108 (MAX | Z100.)

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 (SVERLO 10)

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. R10. 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 позабыть 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 умеют автоматически генерировать карту наладки и инструментальную карту, в которой содержатся подробные сведения о применяемом в данной УП режущем инструменте.

 

G- и М-коды

Программирование обработки на современных станках с ЧПУ осуществляется на языке, который обычно называют языком ИСО (ISO) 7 бит, или языком G- и М-кодов. Коды с адресом G, называемые подготовительными, определяют настройку СЧПУ на определенный вид работы. Коды с адресом М называются вспомогательными и предназначены для управления режимами работы станка.

Например, если программист хочет, чтобы инструмент перемещался по прямой линии, он использует G01. А если необходимо произвести смену инструмента, то в программе обработки он указывает М06.

Для управления многочисленными функциями станка с ЧПУ применяется довольно большое число различных кодов. Тем не менее, изучив набор основных G- и М-кодов, вы легко сможете создать управляющую программу.

В табл. 5.1 приведен список базовых кодов, которые мы подробно рассмотрим в этой и последующих главах. А в главе «Справочник G- и М-кодов» вы найдете подробное описание всех стандартных кодов и примеры их использования.

Таблица 5.1. Базовые коды программирования обработки

Код (функция)	Назначение и пример кадра с кодом
Осевое перемещение
G00	Ускоренный ход – перемещение на очень высокой скорости в указанную точку G00 X10. Y20. Z25.
G01	Линейная интерполяция – перемещение по прямой линии на указанной скорости подачи G01 X10. Y20. F100
G02	Круговая интерполяция – перемещение по дуге по часовой стрелке на указанной скорости подачи G02 X10. Y20. R10. F100
G03	Круговая интерполяция – перемещение по дуге против часовой стрелки на указанной скорости подачи G03 X10. Y20. R10. F100
Настройка
G20	Ввод дюймовых данных G20 G00 X10. Y20
G21	Ввод метрических данных G21 G00 X10. Y20
G90	Абсолютное позиционирование – все координаты отсчитываются от постоянной нулевой точки G90 G00 X10. Y20
G91	Относительное позиционирование – все координаты отсчитываются от предыдущей позиции G91 G00 X10. Y20
Обработка отверстий
G81	Цикл сверления G81 X10. Y20. Z-5. F30
G82	Цикл сверления с задержкой на дне отверстия G82 X10. Y20. Z-5. R1. P2. F30
G83	Прерывистый цикл сверления G83 X10. Y20. Z-5. Q0.25 R1. F30
G85	Цикл растачивания отверстия G85 X10. Y20. Z-5. F30
Вспомогательные коды (функции)
M00	Запрограммированный останов – выполнение программы временно прекращается
M01	Запрограммированный останов по выбору – выполнение программы временно прекращается, если активирован режим останова по выбору
М03	Прямое вращение шпинделя – шпиндель вращается по часовой стрелке
М04	Обратное вращение шпинделя – шпиндель вращается против часовой стрелки
М05	Останов шпинделя
М06	Автоматическая смена инструмента М06 Т02
M08	Включение подачи охлаждающей жидкости
M09	Выключение подачи охлаждающей жидкости
M30	Конец программы, перевод курсора к началу программы

Структура программы

Для знакомства со структурой УП давайте взглянем более пристально на уже созданную ранее программу обработки паза (см. главу 3):

%O0001 (PAZ)N10 G21 G40 G49 G54 G80 G90N20 M06 T01 (FREZA D1)N30 G43 H01N40 M03 S1000N50 G00 X3 Y8N60 G00 Z0.5N70 G01 Z-1 F25N80 G01 X3 Y3N90 G01 X7 Y3N100 G01 X7 Y8N110 G01 Z5N120 M05N130 M30%

Управляющая программа является упорядоченным набором команд, при помощи которых определяются перемещения исполнительных органов станка и различные вспомогательные функции. Любая программа обработки состоит из некоторого количества строк, которые называются кадрами УП. Кадр управляющей программы – составная часть УП, вводимая и отрабатываемая как единое целое и содержащая не менее одной команды. Система ЧПУ считывает и выполняет программу кадр за кадром. Очень часто программист назначает каждому кадру свой номер, который расположен в начале кадра и обозначен буквой N. В нашей программе вы можете увидеть номера кадров c N10 до N130. Большинство станков с ЧПУ позволяют спокойно работать без номеров кадров, которые используются исключительно для удобства зрительного восприятия программы и поиска в ней требуемой информации. Поэтому наша программа обработки может выглядеть и следующим образом:

%O0001 (PAZ)G21 G40 G49 G54 G80 G90M06 T01 (FREZA D1)G43 H01M03 S1000G00 X3 Y8G00 Z0.5G01 Z-1 F25G01 X3 Y3G01 X7 Y3G01 X7 Y8G01 Z5M05M30%

Программисту рекомендуется располагать номера кадров с интервалом в 5 или 10 номеров, чтобы при необходимости можно было вставить в программу дополнительные кадры.

В самом начале УП обязательно должен находиться код начала программы % и номер программы (например, О0001). Два этих первых кадра не влияют на процесс обработки, тем не менее они необходимы для того, чтобы СЧПУ могла отделить в памяти одну программу от другой. Указание номеров для таких кадров не допускается.

%
О0001 (PAZ)

Кадр № 10 настраивает систему ЧПУ на определенный режим работы с последующими кадрами УП. Например, G21 означает, что станок будет работать в метрической системе, то есть перемещения исполнительных органов программируются и выполняются в миллиметрах, а не в дюймах. Иногда такие кадры называют строками безопасности, так как они позволяют перейти системе в некоторый стандартный режим работы или отменить ненужные функции.

N10 G21 G40 G49 G54 G80 G90

Следующие кадры говорят станку о необходимости подготовки к обработке. Для этого нужно поставить инструмент из магазина в шпиндель (кадр N20), активировать компенсацию длины инструмента (кадр N30) и заставить шпиндель вращаться в нужном направлении на указанной скорости (кадр N40). Также вы можете использовать символы комментариев. СЧПУ игнорирует любой текст, заключенный в круглые скобки, что позволяет, например, указать в кадре диаметр или наименование применяемой фрезы.

N20 М06 Т01 (FREZA D1)
N30 G43 Н01
N40 M03 S1000

Кадры с номерами от N50 до N110 непосредственно отвечают за обработку детали. В этой части УП содержатся коды, предназначенные для перемещения инструмента в указанные координаты. Например, кадр N80 перемещает инструмент в точку с координатами Х3, Y3 со скоростью подачи, равной 25 миллиметров в минуту.

N50 G00 Х3 Y8
N60 G00 Z0.5
N70 G01 Z-l F25
N80 G01 Х3 Y3
N90 G01X7Y3
N100 G01 Х7 Y8
N110 G01 Z0.5

Заключительные кадры предназначены для останова шпинделя (кадр N120) и завершения программы (кадр N130):

N120 М05
N130 М30
%

Схематично любую УП можно представить в виде следующих областей:

 

Слово данных, адрес и число

Управляющая программа состоит из множества различных кадров. В свою очередь, каждый кадр УП состоит из слов данных. А слово данных строится из адреса (буквы) и относящегося к нему числа. Например, адрес Y относится к оси Y, а следующее за адресом число обозначает координаты вдоль этой оси.

G01 X3 Y3 – кадр УП
G – адрес
01 – число
G01 – слово данных (G-код)

X – адрес
3 – число
X3 – слово данных

Y – адрес
3 – число
Y3 – слово данных

Не обязательно, чтобы число, относящееся к G- или М-коду, имело ведущие нули (нули перед числом), например G01, G02, G03 и т. д. Можно писать просто G1, G2, G3. Тем не менее многие программисты в силу привычки предпочитают вариант с ведущими нулями.

Учтите, что система ЧПУ работает далеко не со всеми адресами. Например, стойка Fanuc откажется воспринимать латинские буквы Е, U, V и W, если они не относятся к макропрограмме. Это не значит, что вы не сможете загрузить в память станка программу, содержащую перечисленные адреса. Загрузить ее можно, но при попытке выполнить такую программу система ЧПУ, скорее всего, выдаст сообщение об ошибке.