Что такое диалоговое программирование

Язык высокого уровня и диалоговое программирование

При разработке OS /360 почти десять лет тому назад не использовались два самых важных инструмента сегодняшнего системного программиста. Они и сейчас еще используются не слишком широко, хотя вйе указывает на их эффективность и возможность самого широкого применения. Это, во-первых, язык высокого уровня п, во-вторых, диалоговое программирование. Я убежден, что только инерция н леность мешают всеобщему распространению этих средств; технические трудности не могут более служить достаточно веским оправданием.

Язык высокого уровня. Основные доводы в пользу языка высокого уровня — производительность и быстрота отладки. Вопрос о производительности мы обсудили ранее (гл. VIII ). В цифрах оценить преимущества использования такового языка очень трудно.

Убыстрение отладки связано просто с тем, что делается меньше ошибок и их легче найти. Ошибок меньше потому, что отсутствует уровень, на котором можно сделать не только синтаксические, но и семантические ошибки, например, перепутать регистры. Найти же ошибки легче потому, что этому помогают средства диагностики в трансляторе, а также потому (а это куда важнее), что легче задать отладочную выдачу.

Для меня лично соображения повышения производительности и ускорения отладки представляются непререкаемыми доводами в пользу языка высокого уровня. Трудно даже Представить, что систему программирования я смог бы теперь написать на языке ассемблера.

Что касается размеров рабочей программы, то новые оптимизирующие трансляторы стали вполне удовлетворительными и продолжают улучшаться.

Что касается быстродействия, то оптимизирующие трансляторы ныне выдают программы, работающие быстрее, чем большинство программ, написанных в машинных кодах. Более того, проблема быстродействия обычно может быть решена следующим образом: после отладки программы, выданной транслятором, часть ее (от 1% до 5%) заменяют вручную написанной вставкой 5 ).

Пока еще существует не слишком много очевидных доказательств плодотворного использования этих, по-видимому, эффективных инструментов программиста. Широко известно, однако, что отладка — это очень трудная и медленная часть системного программирования, я медленная оборачиваемость — проклятие отладки. Поэтому логика доводов в пользу диалогового программирования представляется неоспоримой 7 ).

Эффективное использование большинства диалоговых средств требует, чтобы работа велась на языке высокого уровня, поскольку телетайпы и терминалы нельзя использовать для отладки путем разгрузки памяти. Используя язык высокого уровня, легко редактировать программу и получать избирательные распечатки.

Язык высокого уровня и диалоговое программирование, вместе взятые, действительно представляют собой острые инструменты.

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Диалоговое программирование

Термин диалоговое программирование иногда используется как наименование различных интерактивных процедур взаимодействия оператора с ЭВМ при отладке программ или выборе решений. Последующий текст не оставляет, однако, места для разночтений. [2]

Рассмотрим роль диалогового программирования в корректировке моделей реальных задач. [3]

Математической основой диалогового программирования является теория информационной сложности. [4]

В принципе применение диалогового программирования возможно и целесообразно в процессах синтеза произвольных технических и других систем. [5]

В частности, мы хотим выполнять в диалоговом программировании систематическое, или управляемое, изменение значений данных и текста в отличие от несистематических изменений, которые возникают в процессе отладки. Разумеется, выполнение Таких действий означает, что определенные части тек г понимаю. И снова мы достигаем этого с помощью определений, инициализации и присваивания. [7]

Для таких оракулов и выпуклых задач потенциальные возможности диалогового программирования определяются результатами гл. [8]

Так, в нашей стране создана система Дипрофор ( Диалоговое программирование на Фортране), предназначенная для пользователей ЭВМ, впервые приступающих к работе с языком Фортран. Система организована таким образом, что пользователи могут в режиме диалога с ЭВМ записать на Фортране программы решения ряда простых, но довольно распространенных задач. [9]

Информационная сложность введена в [115] и использована в настоящей работе для обсуждения диалогового программирования ( гл. [10]

Система ДИПРОФОР также является системой обучающего типа и успешно применяется при обучении диалоговому программированию на языке ФОРТРАН. Система ОСКАР является обучающей системой открытого типа и позволяет вводить любые курсы для обучения. [11]

Ясно, что ответ на подобный вопрос содержит некоторую информацию о решаемой задаче. Диалоговое программирование ( ДП), грубо говоря, исследует проблему наиболее эффективного использования информации, получаемой при решении задач анализа, для решения исходной задачи синтеза. [12]

Источник

Диалоговое программирование

Ручное программирование является весьма утомительным занятием. По общему признанию, слова, адреса и кадры воспринимаются большинством новичков, как «китайская грамота». Однако все программисты-технологи обязаны иметь хорошее понимание техники ручного программирования независимо от того, используют они ее или нет. Так, если в компании используется несколько станков с ЧПУ, а изготавливаемые детали предельно просты, то грамотный технолог-программист с великолепной техникой ручного программирования будет способен превзойти по производительности труда мощного программиста-технолога, использующего CAM-систему. Или, скажем, компания использует свои станки для выполнения ограниченной номенклатуры изделий. Как только обработка таких изделий запрограммирована, она вряд ли будет изменена когда-либо в будущем.
В этом случае ручное программирование для ЧПУ наиболее экономически эффективно. Наконец, даже в случае применения CAM-системы нередко возникает потребность коррекции кадров УП вследствие обнаружения ошибок на этапе верификации. Также общепринятой является коррекция кадров УП после ряда первых пробных прогонов на станке с ЧПУ. Если для выполнения этих, часто элементарных, корректировок программист должен опять использовать CAM-систему, то это неоправданно удлинит процесс подготовки производства [10].

В то же время диалоговое программирование стало весьма популярно в последние годы благодаря широкому использованию системы графических пиктограмм и меню непосредственно на стойке системы ЧПУ (рис. 6.1). Программист может немедленно верифицировать кадры УП путем графической имитации обработки на экране стойки ЧПУ станка [10].

Рис. 6.1. Примеры диалогового программирования в системе Siemens SINUMERIK 840D

Системы диалогового программирования существенно различаются между собой.
В большинстве случаев любая из них является одноцелевой системой, предназначенной для автоматизации программирования определенного типа обработки на определенном оборудовании. Более того, некоторые модели, особенно уже снятые с производства, были рассчитаны только на ручной ввод управляющей программы и тем самым не могли обеспечить технологию удаленного программирования при помощи CAM-системы. Однако более современные модели СЧПУ могут работать как в диалоговом режиме, так и имеют устройства для ввода G-кодов, сгенерированных другими CAM-системами [10].

В то же время интуитивно понятный пошаговый редактор диалогового программирования максимально сокращает время программирования именно для единичного и мелкосерийного производства, в то время как его применение в средне- и крупносерийном производстве нецелесообразно, как и при изготовлении деталей сложной формы [10].

Совершенный язык ЧПУ, основанный на командах языка высокого уровня, обеспечивает максимальную гибкость и минимальное время разработки УП в режиме диалога, и сочетает в себе гибкость языка ЧПУ и удобство простой параметризации интенсивных циклов обработки, что обеспечивает максимальную производительность. Встроенный интерпретатор кодов ISO обеспечивает максимальное удобство операторам, знакомым со специальными языками ISO [5].

В общем виде, циклы удаления материала диалоговой СЧПУ имеют следующие функции оптимизации процесса обработки [5]:

· снятие слоев материала параллельно контуру;

· проточка пазов свободно задаваемых контуров;

· обточка канавок свободно задаваемых контуров;

· автоматическое определение оставшегося материала;

· сегментация припусков с автоматической адаптацией заготовок;

· прерывание подачи при образовании длинной стружки;

· переменная подача, продлевающая срок службы инструмента;

· обработка контурных углублений;

· обработка фигурных выступов;

· автоматический расчет точки входа инструмента в заготовку и т. д.

Следует отметить, что в некоторых СЧПУ нашли применение анимированные элементы, поддерживающие ввод параметров обработки в ходе короткого видеоролика, а не в статическом изображении, что обеспечивает оператору поддержку в эксплуатации и программировании СЧПУ [5].

Источник

Диалоговые методы программирования на УЧПУ

Современные модели УЧПУ повышен­ного класса позволяют вести оператив­ное программирование путем ввода ин­формации непосредственно с пульта УЧПУ. Работа ведется в диалоговом ре­жиме с отображением данных на экране дисплея, совмещающего алфавитно-циф­ровую и графическую информацию. По команде на экран дисплея может быть вызвана любая из имеющихся в памяти УЧПУ подпрограмм. При этом траекто­рия инструмента (в разных плоскостях) по вызванной подпрограмме высвечива­ется на экране дисплея. Здесь же указы­ваются все формальные параметры, ко­торые необходимы для задания подпро­граммы, формируемые кадры УП (после­довательным нажатием клавиш пульта УЧПУ) высвечиваются на экране дис­плея. Они достаточно просто могут быть отредактированы.

При необходимости на экран дисплея можно вызвать информацию о режущем инструменте, имеющемся в магазине стан­ка. Графически могут быть представле­ны на экране дисплея схема инструмента, его данные, включая размеры, код, номер корректора, материал режущей части и др. Естественно, что данные инстру­мента должны быть заранее введены в память УЧПУ при наладке станка, при загрузке инструментального магазина. По данным инструмента, материалу об­рабатываемой детали, виду обработки тут же с пульта УЧПУ можно, указав ЭВМ устройства соответствующую под­программу, определить режимы обработ­ки заданным инструментом и задать эти режимы в кадрах формируемой УП.

Последовательный ввод подпрограмм, данных инструмента и его режимов и другой информации позволяет полностью сформировать УП непосредственно по чертежу обрабатываемой детали. Эта программа может быть введена в память УЧПУ и отрабатываться; при необходи­мости УП может быть выведена на пер­форатор и оформлена в виде перфоленты или записана на магнитный диск.

Все микропроцессорные УЧПУ до­пускают различные методы подготовки и ввода УП: с перфоленты, с магнитной ленты мини-кассеты, с гибкого магнит­ного диска, из электронной памяти внеш­ней ЭВМ, а также ручным способом с клавиатуры пульта УЧПУ.

Ручной ввод УП (оперативное про­граммирование) используют по-разному. При программировании обработки срав­нительно несложных деталей ручным вводом формируется вся УП целиком. Для обработки сложных деталей харак­терен другой метод. Сначала в УЧПУ с внешнего устройства вводят базовую УП. Такую программу готовят отдельно от УЧПУ станка и записывают на какой-либо внешний носитель (перфоленту, магнитную пленку, магнитный диск). Введенная в память УЧПУ базовая УП дорабатывается и редактируется путем ручного ввода дополнительных данных с пульта УЧПУ. При групповой обра­ботке деталей базовой УП является так называемая лидер-программа, обес­печивающая обработку групповой (комп­лексной) детали. Работой с пульта в режиме редактирования лидер-про­грамма превращается в УП для данной детали.

Во всех современных УЧПУ высокого класса ручной ввод УП осуществляется обычно в режиме диалога оператор — ЭВМ УЧПУ.

В настоящее время диалоговый ре­жим в наибольшей степени позволяет обеспечить гибкость и оперативность процесса автоматизированной подготов­ки ТП и УП при требуемом их качестве. Однако реализация диалогового режима подготовки требует четкого установления видов так называемых диалоговых пре­рываний (ДП) и определенной методики их отработки.

Диалоговыми прерываниями называ­ются действия технолога в процессе сеанса диалога: в определенном месте программы расчета вычисления преры­ваются и информация выводится на алфавитно-цифровой или графический дисплей.

Режим алфавитно-цифрового диало­га.Возможны следующие виды ДП

1) указание; 2) ввод данных; 3) ввод команд; 4) оценка; 5) корректировка.

Указание применяется технологом в процессе подготовки УП в том случае, если при расчете ЭВМ выдает на дисплей несколько вариантов полученных резуль­татов. Тогда технологу предлагается ввести в ЭВМ указание того варианта, который необходимо выбрать в качестве исходного для дальнейших вычислений.

Ввод данных применяется при нехват­ке информации для решения рассматри­ваемой задачи. ЭВМ выдает технологу сообщение-вопрос о недостающей инфор­мации, которое отображается на рабо­чем поле дисплея в зоне вопросов. Технолог вводит необходимые данные с помощью клавиатуры дисплея.

Ввод команд позволяет технологу в широких пределах управлять ходом процесса подготовки УП в целом и при выполнении ее отдельных этапов. На­пример, если в процессе расчета некото­рого этапа подготовки УП по заданной схеме получается неудовлетворительный результат, то технолог формирует и вво­дит команду на расчет этого этапа по другой схеме. Если же и в этом случае получается неудовлетворительный ре­зультат, то технолог повторно вводит команду на переход к следующей схеме расчета и так до тех пор, пока не будет получено и оценено приемлемое решение. Таким образом, основная функция ДП в виде ввода команд позволяет осуществ­лять переходы в логической структуре взаимодействия технолога и ЭВМ и управлять процессом решения рассмат­риваемой задачи.

Оценке подвергаются промежуточ­ные результаты, получаемые на ЭВМ. Технолог анализирует полученные дан­ные, которые отображаются на рабочем поле экрана дисплея, и в случае нахож­дения их удовлетворительными дает команду на выполнение дальнейших расчетных действий. Если же оценка оказывается неудовлетворительной, то вступает в силу следующее ДП в виде корректировки. Оценка промежуточных результатов, как правило, осуществляет­ся на тех стадиях расчета, результат выполнения которых оказывает значи­тельное влияние на дальнейший ход вычислительного процесса с точки зрения получения удовлетворительного решения и минимальных затрат на исправление допущенных ошибок. Так, обязательной оценке подлежат конечные результаты расчета любого этапа процесса подго­товки УП.

Корректировка различного рода ал­фавитно-цифровой информации — один из наиболее распространенных видов ДП. Она применяется, как правило, в совокупности с выше рассмотренными ДП: оценка — корректировка; ввод дан­ных — корректировка. Так, при выборе типа режущего инструмента (РИ) часто встречающейся ошибкой является невер­но введенный технологом код РИ. ЭВМ на это реагирует путем отображения соответствующей информации в зоне ошибок на рабочем поле экрана дисплея. Технолог исправляет (корректирует) код РИ, после чего ЭВМ, проанализировав вновь введенный код и признав его при­емлемым, убирает сообщение из зоны ошибок. Однако корректировка как вид ДП может иметь место и отдельно. Это происходит, например, в том случае, если для оценки результатов расчета какого-либо этапа существует программный оценочный модуль, который при обнару­жении ошибки прерывает вычисления и выводит ее на экран дисплея.

Рассмотренные выше виды ДП позво­ляют осуществлять диалог, инициируе­мый как ЭВМ, так и технологом. Подго­товка УП происходит как под управле­нием ЭВМ, так и под управлением тех­нолога. При этом ДП видов «указание», «ввод данных», «оценка» и «корректиров­ка» имеют место при диалоге, вызывае­мом (инициируемом) ЭВМ, прерывание же вида «ввод команд» — при диалоге, вызываемом технологом.

Следует отметить, что диалог, вызы­ваемый ЭВМ, ограничивает свободу дей­ствий технолога, заставляет его отвле­каться от решения творческих задач, задач синтеза и анализа решений, а так­же немедленно реагировать на прерыва­ния. Поэтому необходимо стремиться к максимальному использованию диалога, инициируемого технологом, который он может начать в удобное для себя время. Для этого технологу в первую очередь необходимо располагать командами, по­зволяющими в любой момент времени выводить интересующую его процедуру расчета на экран дисплея и осуществлять с ней требуемые манипуляции. Следует использовать такой вариант взаимодей­ствия, когда технолог не немедленно реа­гирует на какой-либо вид ДП, а предва­рительно помещает прерывания в оче­редь. Помещать прерывания в очередь можно специальной программой. В этом случае технолог оказывается как бы за­щищенным от приема сообщения в тот момент, когда он к этому не готов, а ЭВМ продолжает расчеты других этапов про­цесса подготовки УП, которые должны выполняться в автоматическом режиме. Когда технолог оказывается свободным к приему сообщения, он вводит команду на извлечение начального элемента (пре­рывания) очереди и начинает его отра­ботку. Такой подход, конечно же, более эффективен по сравнению с подходом, когда ЭВМ после выдачи сообщения тех­нологу приостанавливает вычисление программы до тех пор, пока не будет реализовано ДП указанного ею вида.

Режим графического диалога.Неко­торые этапы процесса подготовки УП для станков с ЧПУ, например форми­рование, отображение и коррекция опе­рационного эскиза и др., выполняются в режиме графического диалога, пред­метом которого является представление и преобразование графической информа­ции с помощью ЭВМ.

Можно выделить три основных прин­ципа действия средств вычислительной техники, предназначенных для выполне­ния различного рода графических работ:

1) изобразительная машинная графика;

2) анализ изображений;

3) персептивная графика (анализ сцен).

Графические задачи процесса подго­товки УП можно отнести к области изобразительной машинной графики, ко­торая имеет дело с искусственно создан­ными графическими изображениями, со­стоящими обычно из линий. К основным задачам, решаемым в изобразительной графике процесса подготовки УП, отно­сятся следующие:

1) построение модели изображаемых элементов и генерация изображения; преобразования модели и изображения;

2) идентификация изображения и извлечение информации.

Под моделью понимается формали­зованное описание графического изобра­жения, которое может быть принято ЭВМ и преобразовано в соответствующее изображение на рабочем поле графи­ческого дисплея или графопостроителя. Например, моделью операционного эски­за детали служит информационный мас­сив координат геометрических точек сопрягаемых элементов поверхности де­тали с указанием признака яркости этих элементов. Этот информационный мас­сив представляется далее в виде дисплей­ного списка, на основании которого осуществляется генерация изображения. Использование в процессе подготовки УП графических дисплеев позволяет не только отображать информацию в гра­фическом виде, но и непосредственно преобразовывать ее и манипулиро­вать ею.

Основой графического диалога в про­цессе подготовки УП служит визуальная обратная связь. Она состоит в том, что в процессе подготовки УП ЭВМ пред­ставляет на экран графического дисплея информацию, например траектории пере­мещения режущих инструментов, а тех­нолог может при необходимости путем активизирования (включения) некоторых устройств ввода (световое перо, функцио­нальные кнопки и др.) реагировать на нее, передавая, таким образом, сообще­ние ЭВМ.

Так же как и в случае алфавитно-цифрового диалога, при решении техно­логических задач реакция технолога может быть или ответом на запрос ЭВМ (графический диалог, инициируемый ЭВМ), или его произвольным действи­ем (графический диалог, инициируемый технологом), последствия которого не­медленно отображаются на экране дис­плея.

При графическом диалоге установле­ны следующие виды ДП: 1) указание геометрического элемента изображения на рабочем поле экрана дисплея; 2) по­зиционирование геометрического элемен­та или элементов изображения и их совокупностей на рабочем поле экрана дис­плея; 3) рисование отдельных элементов изображения и их совокупности на экране дисплея; 4) ввод команд; 5) ввод данных.

Указание геометрических элементов изображения на рабочем поле экрана дисплея осуществляется с помощью све­тового пера. Световое перо может быть использовано только совместно с дис­плеями, которые регенерируют изобра­жения (в противоположность дисплеям на запоминающих электронно-лучевых трубках), так как это заложено в самом принципе, который позволяет световому перу «видеть» объекты на экране. Све­товое перо — средство, которое позволя­ет непосредственно указывать геометри­ческий элемент изображения на экране и тем самым идентифицировать его для ЭВМ, давая возможность оценить, напри­мер, численное значение координат гео­метрических точек операционного эскиза детали.

Позиционирование геометрических элементов изображения на экране дис­плея заключается в следующем. На экран выводится курсор. К нему подводят све­товое перо и нажимают его переключа­тель. Происходит «прицепление» курсо­ра к световому перу. Затем он вместе со световым пером перемещается по экрану и позиционируется в любой за­данной точке. После вывода курсора в требуемое положение переключатель освобождается, и курсор «отцепляется» от пера. Теперь его центр указывает координаты точки, которую технолог хочет определить. Перемещать курсор по экрану можно и другими устройствами, например специальным рычагом, устрой­ством «мышь» и т.д.

Рисование геометрических элементов графических изображений на экране дисплея является одним из широко ис­пользуемых ДП. Суть его состоит в сле­дующем. Пусть, например, необходимо прочертить отрезок прямой линии, соеди­няющий две геометрические точки. Для этого позиционированием задаются коор­динаты этих крайних геометрических то­чек отрезка прямой линии, затем с по­мощью соответствующей команды вызы­вается процедура для генерации линии, т.е. технолог сначала указывает начальную геометрическую точку вектора с по­мощью светового пера. После этого ука­занная точка высвечивается на экране. Далее указывается конечная геометри­ческая точка вектора, которая также высвечивается. Затем технолог вводит процедуру «начертить отрезок прямой». ЭВМ, выполняя эту команду, генерирует и выводит на экран дисплея вектор, соединяющий две указанные геометри­ческие точки. Вычерчивание дуги осу­ществляется путем задания (указания) трех геометрических точек (центра окружности, начальной точки и конечной дуги) и ввода команды «вычертить дугу».

Ввод команд в процессе подготовки УП при решении графических задач мо­жет осуществляться как с помощью функциональных кнопок, так и с по­мощью светового пера. Функция каждой управляющей кнопки определяется зара­нее в прикладной программе, т. е. вопрос о том, какое конкретное действие будет выполняться при нажатии функциональ­ной кнопки, должен решаться в пределах этой программы. При использовании све­тового пера технологу на рабочем поле экрана дисплея высвечивается совокуп­ность ключевых слов для соответствую­щих команд. Например, совокупность команд для преобразования графических изображений операционного эскиза де­тали и траектории перемещения режу­щих инструментов имеет вид следующего списка: перенести вниз, перенести вверх, перенести влево, перенести вправо, уменьшить, увеличить, повернуть влево, повернуть вправо.

Ввод данных, как и при алфавитно-цифровом диалоге, осуществляется с по­мощью клавиатуры дисплея. Однако можно вводить данные и путем переме­щения курсора по экрану с высвечива­нием координат его центра. Этот способ ввода данных является трудоемким, и его применение, как показала практика решения графических задач процесса подготовки УП, следует ограничивать.

Таким образом, для отработки диало­говых прерываний при решении любой графической задачи можно применять три следующие устройства ввода: све­товое перо (или рычаг — для дисплея с запоминающей электронно-лучевой трубкой), алфавитно-цифровую клавиа­туру, функциональные кнопки. Все они обеспечивают простоту взаимодействия технолога и ЭВМ и вместе с тем всю пол­ноту охвата перерабатываемой информа­ции, а также полную реализацию уста­новленных видов ДП.

Реализация режима диалога.Режим диалога при вводе УП удобен в случаях, когда для кодирования информации тре­буется введение в ЭВМ большого коли­чества данных, когда необходим особен­но строгий контроль за соблюдением ряда ограничений, накладываемых на получаемые результаты конкретной СЧПУ. Вариант реализации режима покажем на примере.

Режим диалога по принципу «меню». Режим диалога по принципу «меню» предполагает широкое использование при подготовке (отладке) УП стандарт­ных (типовых) подпрограмм, находя­щихся в памяти УЧПУ. При выборе в рассматриваемом режиме кнопкой «ме­ню» (MENU) на пульте УЧПУ (рис. 24.1) на экран дисплея вызывается определен­ная страница, например типовых схем обработки отверстий. При этом на поле дисплея внизу над функциональными клавишами загораются номера вызван­ных подпрограмм (рис. 24.2).

Рис. 24.1 Схема пульта УЧПУ модели SINUMERIK (класс CNC):

1 — дисплей 2 — поле дисплея для функциональных клавиш 3 — многофункциональные (виртуальные) клавиши 4 — кнопки смены страниц меню 5 — клавиатура системы ввода

Рис. 24.2 Вид экрана дисплея со схемным набором подпрограмм («меню»):

а — операций обработки отверстий; б — фрезерных операций

В зависимости от требований обра­батываемой детали оператор выбирает схему, например схему обработки отвер­стий по линии под углом (подпрограм­ма 02 на рис. 24.2, а). Для вызова этой подпрограммы (на экран дисплея) следу­ет нажать на ту функциональную клавишу под экраном дисплея, над которой высвечивается цифра 02. Нажатие клави­ши приведет к тому, что на экран дисплея будет выведена подпрограмма 02 (рис. 24.3) со всеми данными, которые необ­ходимы, чтобы ввести ее в составляемую УП. Перечень данных высвечивается в левом верхнем углу экрана дисплея, а схема обработки — в центре или справа. Взятая для примера схема предполагает ввод координат начальной точки 1 (X, Y) в системе координат детали, угла А, расстояния между отверстия­ми U и количества отверстий Н. Все эти данные, т.е. адрес и число, вво­дятся с клавиатуры пульта (см. рис. 3.81). Например, набрав цифры 02: 2000 — шифр подпрограммы, далее вводят кноп­ками Х500, Y600, U60, А40, Н5. Все эти данные выводятся на экран дисплея после знаков = (равенство) в перечне ввода. Ошибки при введении могут быть тотчас же исправлены.

Рис. 24.3 Вид экрана дисплея с подпрограммой

После ввода данных по схеме обра­ботки на экран дисплея вызывается схема постоянного цикла, например G82. Вызов осуществляется соответствующей функциональной клавишей. Вызванный на экран цикл представляется схемой и перечнем данных для его реализации: В (положение плоскости XY), R (недоход инструмента), Z (глубина рабочего хо­да), d (диаметр отверстия). Могут быть указаны код материала (МС), шерохо­ватость поверхности (С), точность отвер­стия (Н : ISO) и др.

После ввода всех необходимых данных нажатием клавиш AUTO (автомат) системе дается задание на автоматизированный подбор инструмента (инструментов) и режимов их работы. При же­лании оператор может проверить назна­ченную системой группу инструментов и режимы их работы, вызвав на экран дисплея (рис. 24.4). При необходимости все выведенные данные могут быть от­корректированы.

Рис. 24.4 Вид экрана дисплея с данными инструмента и режимов резания

При согласии оператора намеченная схема обработки отверстия 1 (см. рис. 24.3) вводится в память УЧПУ как часть УП. Далее решается аналогично цикл обра­ботки отверстий 2, 3 и т.д. Если обработ­ка всех отверстий осуществляется по единому циклу (например, по рассмот­ренному для отверстия 1), то это указы­вается (вводится) в УП.

Аналогично на экран дисплея могут быть вызваны схемы (подпрограммы) фрезерных операций (см. рис. 24.2, б), расточных и т.п. Работая в режиме диа­лога с выбором схем по «меню», можно запрограммировать обработку достаточ­но сложной детали. Некоторые УЧПУ в процессе программирования позволяют осуществлять графический синтез общей детали по отдельным вводимым схемам и циклам, накладывая эти схемы и цик­лы друг на друга в соответствующих плоскостях.

Например, типовые схемы обработки отверстий могут быть размещены (в со­ответствующем масштабе) на обрабатываемой плоскости с заданным конту­ром. Таких плоских схем можно синтези­ровать по количеству обрабатываемых у реальной детали. Далее система УЧПУ позволяет объединить все плоские схемы в единую объемную — аксонометриче­скую (рис. 24.5), по которой можно про­верить правильность синтеза и похожести сформированного на экране дисплея ри­сунка реальному чертежу (детали). При графическом синтезе схемы и рисунки особенно четко просматриваются и хоро­шо контролируются, если графика и буквенно-числовая информация выводятся на экран дисплея в разноцветном изо­бражении.

Возможности УЧПУ в отражении графической части программы часто используют в процессе работы станка. Устройству ЧПУ задают режим воспро­изведения на экране дисплея плоского или трехмерного изображения реальной траектории движения центра инструмен­та, т.е. в процессе обработки детали по программе на дисплее непрерывно «рисуется» траектория центра инстру­мента по действительным данным его положения относительно элементов стан­ка и детали. Все это позволяет вести непрерывный контроль процесса обра­ботки детали.

Рис. 24.5 Аксонометрическая (синтезированная) схема обрабатываемой детали

Рассмотрим пример диалоговой системы «Диалог Ш» подготовки управляющих программ для шлифовальных станков. «Диалог Ш» обеспечивает ввод и редактирование информации о геометрии детали, характеристиках металла заготовки, требуемой последовательности выполнения технологических операций, константах станка, константах технологии. На основании этих данных система рассчитывает или выбирает из констант параметры, определяющих выполнение конкретных технологических переходов, и производит генерацию УП в коде ИСО. «Диалог Ш» обеспечивает хранение введенной информации на ЗУ ЦМД.

Диалоговая система состоит из пяти технологических форматов: 1) «Библиотека УП»; 2) «Общие данные»; 3) «Геометрические данные»; 4) «Последовательность переходов»; 5) «Технологические данные». Блок-схема связи форматов с указанием кнопок «меню» приведена на рис. 24.6. Кроме этих форматов в системе имеются вспомогательные форматы: «Константы станка» (F6) и «Константы технологии» (F7). Эти форматы не доступны оператору станка. Они используются на станкозаводе при стыковке с УЧПУ.

УП для круглошлифовальных станков выполняют в виде последовательности технологических переходов. На каждом переходе задаются общие данные, геометрические данные, технологические данные. Последовательность технологических переходов выбирается оператором. УП задается непосредственно с чертежа. При этом может быть использована технологическая карта.

На основе данных форматов «Геометрические данные» и «Последовательность переходов» автоматически формируется «меню» формата « Технологические данные», которое соответствует выбранному циклу обработки, коррекции или правке. Заполнение формата «Технологические данные» числовыми значениями технологических параметров выполняются автоматически, путем использования констант, хранящихся в памяти ЭВМ; имеется возможность редактирования этих данных оператором-технологом. Такой способ задания УП называют также методом «лоцмана».

Выбранное «меню» формата «Технологические данные» заполняется числовыми данными после нажатия кнопки «меню» «Автоматический расчет». Каждому формату в режиме редактирования соответствует фиксированный состав «меню».

Формат «Библиотека УП». УЧПУ позволяет одновременно обращаться к двум УП. По одной УП может производиться обработка на станке, в то время как другая УП может формироваться и редактироваться. Формат «Библиотека УП» предусматривает отображение на экране полного списка УП, хранящегося на ЦМД. «Меню» формата «Библиотека УП» позволяет с помощью функциональных кнопок переводить любую УП из списка, индикатируемого на экране, в ОЗУ.

Идентификация каждой УП производится по номеру детали (чертежа) в цифровом виде. Выбор соответствующей строки с номером УП (из общего перечня на экране) производится с помощью курсора в виде звездочки (*). После этого должна быть нажата кнопка N п/п. По окончании перезаписи УП (из памяти на ЦМД в ОЗУ) может быть произведен ее просмотр или редактирование. По окончании редактирования нажатием кнопки «Генерация» производится формирование УП в коде ИСО и включение ее в штатную память на ЦМД.

Задание информации на описываемых ниже форматах «Общие данные», «Геометрические данные» и «Последовательность переходов» производится в режимах ввода и редактирования. Режим ввода обеспечивает задание оператором значений параметров в последовательности, предусмотренной в инструкции.

Рис. 24.6 Блок-схема связи форматов системы «Диалог Ш»:

режимы: 1 – ввода и редактирования УП, 2 – ввода констант, 3 – работа с библиотекой УП; кнопки: S₁₈ – смена страниц внутри формата, S₁₉ – смены форматов, S₃₆ – кнопка вызова режима ввода и редактирования, S₃₇ – вызов формата работы с библиотекой данных на ЗУ ЦМД, S₃₈ – вызов формата константы.

Режим редактирования позволяет оператору выбрать параметр, числовое значение которого можно задать или отредактировать.

Введенные данные хранятся в памяти ЭВМ и выводятся на экран в следующем формате «Геометрические данные». В случае, если твердость какой-либо ступени изделия отличается от общей твердости детали, необходимо (с помощью клавиатуры «меню» формата «Геометрические данные») изменить твердость для этой ступени.

Учет твердости материала заготовки осуществляется системой при выборе режимов обработки, указываемых в формате «Технологические данные». В соответствие с этим алгоритмом обрабатываемые материалы по твердости подразделяются на три группы: 1) легкошлифуемые материалы (HRC 50) – азотированные и цементированные стали. Окружная скорость вращения обрабатываемой детали составляет до 60 м/мин для легкошлифуемых материалов, до 45 м/мин для среднешлифуемых материалов и до 30 м/мин для трудношлифуемых материалов. Константы скорости, рассчитанные по заданной твердости, не учитывают фактического разброса твердости обрабатываемого материала, состояния шлифовального круга и его режущей способности, определяемой режимами правки и степенью затупленности круга. Поэтому оператор может корректировать величину окружной скорости.

Формат «Геометрические данные» обеспечивает ввод и редактирование геометрической информации, необходимой для обработки детали на станке. Вся геометрическая информация берется непосредственно из чертежа детали. В состав формата входит «меню», обеспечивающее ввод общей для цилиндра и конуса информации, а также данных, соответствующих цилиндрической или конической поверхности.

При нажатии на соответствующую функциональную кнопку кнопочного «меню» в наборном поле экрана высвечивается наименование и размерность выбранного параметра (функции). Цифровая информация набирается на цифровой клавиатуре пульта управления УЧПУ и также высвечивается в наборном поле экрана дисплея. Кнопкой «N СТУП» вводится номер обрабатываемой ступени, к которой относится геометрическая информация.

Кнопками «меню» вводится координата Z (мм), диаметр обрабатываемой ступени D (мм), допуск на обработку ступени (мкм), вид поверхности обрабатываемой ступени (гладкая, прерывистая, конус, цилиндр), а также твердость ступени (если эта твердость отличается от твердости изделия, заданной с помощью формата «Общие данные»). Предусмотрена возможность коррекции величины твердости (в системах HRC, HB или HV).

Подготовка чертежа детали для ввода УП состоит в приведении основных геометрических размеров к абсолютному виду от единой базы отсчета и в раскрытии вспомогательной информации. Должны быть приведены абсолютные размеры всех (в том числе и необрабатываемых) ступеней с отсчетом по координате Z от левого торца детали и с отсчетом от оси детали для координаты D. На ступени с конусной поверхностью указываются абсолютная координата торца, правого диаметра конуса и конусность. На чертеже также должны быть приведены и раскрыты числовые значения допусков на обработку. Все (в том числе необрабатываемые) ступени детали должны быть пронумерованы по порядку слева направо.

На рис. 24.7 представлен формат «Геометрические данные» с заполненной информацией по обработке конуса. Конусность индицируется с положительным (если диаметр справа больше диаметра слева) или отрицательным (в противном случае) знаком.

На рис. 24.8 представлен формат «Последовательность переходов». Цикла обработки могут отличаться по режиму обработки ступени: черновое, чистовое или смешанное шлифование. С помощью кнопок «меню» выбираются циклы коррекции погрешностей станка и правки шлифовального круга: осевая ориентация, согласование по ПАК, правка правого торца круга, правка периферии шлифовального круга.

Рис.24.7 Формат «Геометрические данные» с заполненной информацией по обработке конуса (поле «меню» не заполнено)

Рис. 24.8 Формат «Последовательность переходов»

В поле «меню» рис. 24.8 показан возможный выбор переходов, имеющихся на данной странице формата. Чтобы выбрать одни из них, надо нажать расположенную рядом кнопку (на рисунке не показана). Номер последовательности, который следует дать этому переходу, устанавливается курсором. Нажатие кнопки напротив надписи «Возв.» вызывает возврат предыдущего формата. В поле комментариев указано, что переходы выбираются в режиме редактирования («Ред.»).

В верхнем поле экрана дается указание по необходимости заполнения строк («Выберите параметр»).

Вся набираемая функциональная и цифровая информация высчитывается в соответствующем наборном поле экрана. Для перенесения ее в технологическое поле экрана используется кнопка «Конец набора».

Отдельной кнопкой «Обработка» можно отменить или назначить исполнение перехода обработки ступени, коррекции погрешностей или правки шлифовального круга. Запись об обработке или неиспользовании перехода появляется в соответствующей строке технологического поля экрана в колонке с наименованием «Обраб.» (обработка). Если в строке имеется запись «Нет», то обработка данного перехода отменяется. Если же в колонке «Обраб.» нет никаких записей (см. рис. 24.8), то обработка перехода, записанного на данной строке, будет выполняться.

На экране 5 формата «технологические данные» высвечиваются справочные данные: номер УП и обрабатываемой ступени (СТ), номер перехода (№), определяющий цикл обработки на данной ступени, вид и форма поверхности, геометрические данные Z, D, B, название цикла обработки. Значение технологических параметров, необходимые для данного цикла, высвечиваются автоматически на основе массива констант. Эти же параметры могут назначаться и корректироваться оператором в доступном диапазоне величин.

Рис. 24.9 Формат «Технологические данные» для врезной (а) и строчной (б) обработки ступени.

На рис. 24.9 приведены примеры высвечивания на экране технологических параметров, полученных автоматически на основании информации в предыдущих форматах.

На основе введенной информации автоматически формируется УП в коде ИСО. Блоки, выполняющие эту задачу (генератор УП-ИСО), занимают память в объеме 1,5 Кбайт. Остальная часть, включая диагностическую УП, 16 Кбайт.

При выполнении операции, представляемых в «меню», связанных с возможностью потери информации, а именно: стирание перехода, стирание УП, запись УП из редакции и т.п., система переспрашивает оператора о выполняемом действии. Например:

Стирание УП – Стирание УП. Вы уверены?

Стирание перехода – Стирание перехода. Вы уверены?

Для запуска операции необходимо произвести повторное нажатие выбранной клавиши.

На экране дисплея высвечиваются также сведения об отказах УЧПУ и ошибках оператора.

Источник