Структура управляющей программы
Управляющую программу записывают на программоноситель в виде последовательности кадров. Кадр управляющей программы — составная часть управляющей программы, вводимая и отрабатываемая как единое целое и содержащая не менее одной команды (ГОСТ 20523—80). В управляющей программе могут быть выделены, главные кадры, характеризующие начальное состояние следующего за ними участка УП, и кадры, содержащие все данные, необходимые для возобновления процесса обработки заготовки после ее прерывания.
Кадры состоят из слов, расположенных в определенном порядке, а слова из символов. Слово управляющей программы — составная часть кадра управляющей программы, содержащая данные о параметре процесса обработки заготовки и (или) другие данные по выполнению управления. Первый символ слова является буквой, обозначающей адрес, а остальные символы образуют число со знаком или целочисленный код, т. е. при записи информации используется адресный способ, при котором числовой информации предшествует адрес, определяющий принадлежность этой информации соответствующей команде управления.
Адрес в числовом программном управлении — часть слова управляющей программы, определяющая назначение следующих за ним данных, содержащихся в этом слове (ГОСТ 20523—80). При этом в каждом кадре записывается только та информация, которая изменяется по отношению к предыдущему. Пример записи кадра приведен на рис. 2.12. Значения символов адресов и управляющих символов и знаков согласно ГОСТ 20999—83 приведены в (Вас Прок).
Кадр УП содержит слово «Номер кадра», одно или несколько информационных слов и символ конца кадра. К информационным словам относятся слова: «Подготовительная функция», «Размерные перемещения», «Параметр интерполяции или шаг резьбы», «Функция подачи», «Функция главного движения», «Вспомогательная функция». В кадре эти слова имеют ту же последовательность.
Номер кадра. Это слово в начале кадра, определяющее последовательность кадров в УП. Номер кадра задается адресом N и целым десятичным числом. Рациональна последовательная нумерация кадров. Повторение номеров в пределах данной УП не допускается.
Подготовительные функции. Слово «Подготовительная функция» определяет режим работы УЧПУ (коррекция инструмента, тип и плоскость интерполяции, работу в абсолютных координатах или приращениях, величину измерения скорости, подачи и т. д.). Эти слова задаются адресом G и двухзначным десятичным числом (00. 99). Например, G 95 — подача в мм/об. Значения функций и действие их приведено в ГОСТ 20999—83.
Устройства числового программного управления станками. Термины и определения
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
УСТРОЙСТВА ЧИСЛОВОГО ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ СТАНКАМИ
Термины и определения
Numerical control of machines. Terms and definitions
Дата введения 1981-07-01
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 22 апреля 1980 г. N 1812 срок введения установлен с 01.07.81
ВЗАМЕН ГОСТ 20523-75
* ПЕРЕИЗДАНИЕ (май 1988 г.) с Изменением N 1, утвержденным в декабре 1986 г.; Пост. N 4052 от 19.12.86 (ИУС 3-87).
Настоящий стандарт устанавливает термины и определения основных понятий устройств числового программного управления станками.
Термины, установленные настоящим стандартом, обязательны для применения во всех видах документации и литературы, входящих в сферу действия стандартизации или использующих результаты этой деятельности.
Для отдельных стандартизованных терминов в стандарте приведены их краткие формы, которые разрешается применять, если исключается возможность их различного толкования.
В стандарте в качестве справочных приведены иностранные эквиваленты на английском (Е) языке стандартизованных терминов.
В стандарте приведены алфавитные указатели содержащихся в нем терминов на русском и английском языках.
Термины общетехнических понятий, относящихся к металлообрабатывающим станкам, приведены в справочном приложении 1.
1. (Исключен, Изм. N 1).
2. Числовое программное управление станком
Ндп. Цифровое программное управление станком
Е. Numerical control of machine
Управление обработкой заготовки на станке по управляющей программе, в которой данные заданы в цифровой форме
3. Позиционное числовое программное управление станком
Е. Positioning control
Числовое программное управление станком, при котором перемещение его рабочих органов происходит в заданные точки, причем траектории перемещения не задаются
4. Контурное числовое программное управление станком
Е. Contouring control
Числовое программное управление станком, при котором перемещение его рабочих органов происходит по заданной траектории и с заданной скоростью для получения необходимого контура обработки
5. Адаптивное числовое программное управление станком
Е. Adaptive control
Числовое программное управление станком, при котором обеспечивается автоматическое приспособление процесса обработки заготовки к изменяющимся условиям обработки по определенным критериям
6. Групповое числовое программное управление станками
Е. Direct numerical control
Числовое программное управление группой станков от ЭВМ, имеющей общую память для хранения управляющих программ, распределяемых по запросам от станков
7-9. (Исключены, Изм. N 1).
10. Программное обеспечение системы числового программного управления станком
Совокупность программ и документации на них для реализации целей и задач системы числового программного управления станком
11. Устройство числового программного управления станком
Е. Numerical control
Устройство, выдающее управляющие воздействия на исполнительные органы станка в соответствии с управляющей программой и информацией о состоянии управляемого объекта
12. Аппаратное устройство числового программного управления станком
Е. Numerical control
Устройство числового программного управления станком, алгоритмы работы которого реализуются схемным путем и не могут быть изменены после изготовления устройства
13. Программируемое устройство числового программного управления станком
Е. Computerized numerical control
Устройство числового программного управления станком, алгоритмы работы которого реализуются с помощью программ, вводимых в его память, и могут быть изменены после изготовления устройства
14. Система числового программного управления станком
Совокупность функционально взаимосвязанных и взаимодействующих технических и программных средств, обеспечивающих числовое программное управление станком
15-22. (Исключены, Изм. N 1).
23. Автоматическая работа системы (устройства) числового программного управления станком
Е. Mode of operation, automatic
Функционирование СЧПУ (УЧПУ), при котором отработка управляющей программы происходит с автоматической сменой кадров управляющей программы
24. Работа системы числового программного управления станком с пропуском кадров
Автоматическая работа СЧПУ (УЧПУ), при которой не отрабатываются кадры управляющей программы, обозначенные символом «Пропуск кадра»
25. (Исключен, Изм. N 1).
26. Покадровая работа системы (устройства) числового программного управления станком
Е. Mode of operation, single block
Функционирование СЧПУ (УЧПУ), при котором отработка каждого кадра управляющей программы происходит только после воздействия оператора
27. Работа системы (устройства) числового программного управления станком с ручным вводом данных
Е. Manual data input
Функционирование СЧПУ (УЧПУ), при котором набор данных, ограниченный форматом кадра, производится вручную оператором на пульте
28. Работа системы числового программного управления станком с ручным управлением
Е. Mode of operation, manual
Функционирование СЧПУ (УЧПУ), при котором оператор управляет станком с пульта без использования числовых данных
29. Зеркальная отработка системы (устройства) числового программного управления станком
Е. Machine program mirror execution
Функционирование СЧПУ (УЧПУ), при котором рабочие органы станка перемещаются по траектории, представляющей собой зеркальное отображение траектории, записанной в управляющей программе
30-49. (Исключены, Изм. N 1).
(Измененная редакция, Изм. N 1).
АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ТЕРМИНОВ
АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ТЕРМИНОВ
Обеспечение системы числового программного управления станком программное
Отработка системы числового программного управления станком зеркальная
Отработка устройства числового программного управления станком зеркальная
Работа системы числового программного управления станком автоматическая
Работа системы числового программного управления станком покадровая
Работа системы числового программного управления станком с ручным вводом данных
Работа системы числового программного управления станком с ручным управлением
Работа устройства числового программного управления станком автоматическая
Работа устройства числового программного управления станком покадровая
Работа устройства числового программного управления станком с ручным вводом данных
Работа устройства числового программного управления станком с ручным управлением
ЧПУ. Термины и определения
Устройства с ЧПУ. Термины и определения.
Е. Computerized numerical control. Числовое программное управление станком.
Цифровое программное управление станком
Е. Numerical control of machine. Управление обработкой заготовки на станке по управляющей программе, в которой данные заданы в цифровой форме.
Позиционное числовое программное управление станком
Е. Positioning control. Числовое программное управление станком, при котором перемещение его рабочих органов происходит в заданные точки, причем траектории перемещения не задаются.
Контурное числовое программное управление станком
Е. Contouring control. Числовое программное управление станком, при котором перемещение его рабочих органов происходит по заданной траектории и с заданной скоростью для получения необходимого контура обработки.
Адаптивное числовое программное управление станком
Е. Adaptive control. Числовое программное управление станком, при котором обеспечивается автоматическое приспособление процесса обработки заготовки к изменяющимся условиям обработки по определенным критериям.
Групповое числовое программное управление станками
Е. Direct numerical control. DNC. Числовое программное управление группой станков от ЭВМ, имеющей общую память для хранения управляющих программ, распределяемых по запросам от станков.
Программное обеспечение системы числового программного управления станком
Е. Software. Совокупность программ и документации на них для реализации целей и задач системы числового программного управления станком.
Устройство числового программного управления станком. Е. Numerical control. Устройство, выдающее управляющие воздействия на исполнительные органы станка в соответствии с управляющей программой и информацией о состоянии управляемого объекта.
Аппаратное устройство числового программного управления станком
Е. Numerical control. NC. Устройство числового программного управления станком, алгоритмы работы которого реализуются схемным путем и не могут быть изменены после изготовления устройства.
Программируемое устройство числового программного управления станком
Е. Computerized numerical control. CNC. Устройство числового программного управления станком, алгоритмы работы которого реализуются с помощью программ, вводимых в его память, и могут быть изменены после изготовления устройства.
Система числового программного управления станком. Е. Control system. Совокупность функционально взаимосвязанных и взаимодействующих технических и программных средств, обеспечивающих числовое программное управление станком.
Автоматическая работа системы (устройства) числового программного управления станком. Е. Mode of operation, automatic. Функционирование СЧПУ (УЧПУ), при котором отработка управляющей программы происходит с автоматической сменой кадров управляющей программы.
Работа с пропуском кадров
Работа системы числового программного управления станком с пропуском кадров. Е. Block skip. Автоматическая работа СЧПУ (УЧПУ), при которой не отрабатываются кадры управляющей программы, обозначенные символом Пропуск кадра.
Покадровая работа системы (устройства) числового программного управления станком. Е. Mode of operation, single block. Функционирование СЧПУ (УЧПУ), при котором отработка каждого кадра управляющей программы происходит только после воздействия оператора.
Работа системы (устройства) числового программного управления станком с ручным вводом данных. Е. Manual data input. MDI. Функционирование СЧПУ (УЧПУ), при котором набор данных, ограниченный форматом кадра, производится вручную оператором на пульте.
Работа системы числового программного управления станком с ручным управлением. Е. Mode of operation, manual. Функционирование СЧПУ (УЧПУ), при котором оператор управляет станком с пульта без использования числовых данных.
Зеркальная отработка системы (устройства) числового программного управления станком. Е. Machine program mirror execution. Функционирование СЧПУ (УЧПУ), при котором рабочие органы станка перемещаются по траектории, представляющей собой зеркальное отображение траектории, записанной в управляющей программе.
Управляющая программа в числовом программном управлении. Совокупность команд на языке программирования, соответствующая заданному алгоритму функционирования станка по обработке конкретной заготовки.
Ручная подготовка управляющей программы
Подготовка и контроль управляющей программы, в основном, без применения ЭВМ.
Автоматизированная подготовка управляющей программы
Подготовка и контроль управляющей программы с применением ЭВМ.
Технологическая программа в числовом программном управлении. Программа системы числового программного управления, обеспечивающая реализацию задач управления применительно к различным технологическим группам станков (токарные, фрезерные, сверлильные, КПО и др.).
Функциональная программа в числовом программном управлении. Программа системы числового программного управления, обеспечивающая реализацию задач управления применительно к различным моделям станков внутри каждой группы.
Программоноситель в числовом программном управлении. Носитель данных, на котором записана управляющая программа.
Кадр управляющей программы в числовом программном управлении. Составляющая часть управляющей программы, вводимая и отрабатываемая как единое целое и содержащая не менее одной команды.
Слово управляющей программы в числовом программном управлении. Составляющая часть кадра управляющей программы, содержащая данные о параметре процесса обработки заготовки и (или) другие данные по выполнению управления.
Адрес в числовом программном управлении. Часть слова управляющей программы, определяющая назначение следующих за ним данных, содержащихся в этом слове.
Номер кадра управляющей программы в числовом программном управлении. Слово в начале кадра, определяющее последовательность кадров в управляющей программе.
Главный кадр управляющей программы в числовом программном управлении. Кадр управляющей программы, содержащий все данные, необходимые для возобновления процесса обработки заготовки после его перерыва.
ЧПУ. Термины и определения.
Е. Computerized numerical control. Числовое программное управление станком.
Е. Numerical control of machine. Управление обработкой заготовки на станке по управляющей программе, в которой данные заданы в цифровой форме.
Е. Positioning control. Числовое программное управление станком, при котором перемещение его рабочих органов происходит в заданные точки, причем траектории перемещения не задаются.
Е. Contouring control. Числовое программное управление станком, при котором перемещение его рабочих органов происходит по заданной траектории и с заданной скоростью для получения необходимого контура обработки.
Е. Adaptive control. Числовое программное управление станком, при котором обеспечивается автоматическое приспособление процесса обработки заготовки к изменяющимся условиям обработки по определенным критериям.
Е. Direct numerical control. DNC. Числовое программное управление группой станков от ЭВМ, имеющей общую память для хранения управляющих программ, распределяемых по запросам от станков.
Е. Software. Совокупность программ и документации на них для реализации целей и задач системы числового программного управления станком.
Устройство числового программного управления станком. Е. Numerical control. Устройство, выдающее управляющие воздействия на исполнительные органы станка в соответствии с управляющей программой и информацией о состоянии управляемого объекта.
Е. Numerical control. NC. Устройство числового программного управления станком, алгоритмы работы которого реализуются схемным путем и не могут быть изменены после изготовления устройства.
Е. Computerized numerical control. CNC. Устройство числового программного управления станком, алгоритмы работы которого реализуются с помощью программ, вводимых в его память, и могут быть изменены после изготовления устройства.
Система числового программного управления станком. Е. Control system. Совокупность функционально взаимосвязанных и взаимодействующих технических и программных средств, обеспечивающих числовое программное управление станком.
Автоматическая работа системы (устройства) числового программного управления станком. Е. Mode of operation, automatic. Функционирование СЧПУ (УЧПУ), при котором отработка управляющей программы происходит с автоматической сменой кадров управляющей программы.
Работа системы числового программного управления станком с пропуском кадров. Е. Block skip. Автоматическая работа СЧПУ (УЧПУ), при которой не отрабатываются кадры управляющей программы, обозначенные символом Пропуск кадра.
Покадровая работа системы (устройства) числового программного управления станком. Е. Mode of operation, single block. Функционирование СЧПУ (УЧПУ), при котором отработка каждого кадра управляющей программы происходит только после воздействия оператора.
Работа системы (устройства) числового программного управления станком с ручным вводом данных. Е. Manual data input. MDI. Функционирование СЧПУ (УЧПУ), при котором набор данных, ограниченный форматом кадра, производится вручную оператором на пульте.
Работа системы числового программного управления станком с ручным управлением. Е. Mode of operation, manual. Функционирование СЧПУ (УЧПУ), при котором оператор управляет станком с пульта без использования числовых данных.
Зеркальная отработка системы (устройства) числового программного управления станком. Е. Machine program mirror execution. Функционирование СЧПУ (УЧПУ), при котором рабочие органы станка перемещаются по траектории, представляющей собой зеркальное отображение траектории, записанной в управляющей программе.
Управляющая программа в числовом программном управлении. Совокупность команд на языке программирования, соответствующая заданному алгоритму функционирования станка по обработке конкретной заготовки.
Подготовка и контроль управляющей программы, в основном, без применения ЭВМ.
Подготовка и контроль управляющей программы с применением ЭВМ.
Технологическая программа в числовом программном управлении. Программа системы числового программного управления, обеспечивающая реализацию задач управления применительно к различным технологическим группам станков (токарные, фрезерные, сверлильные, КПО и др.).
Функциональная программа в числовом программном управлении. Программа системы числового программного управления, обеспечивающая реализацию задач управления применительно к различным моделям станков внутри каждой группы.
Кадр управляющей программы в числовом программном управлении. Составляющая часть управляющей программы, вводимая и отрабатываемая как единое целое и содержащая не менее одной команды.
Слово управляющей программы в числовом программном управлении. Составляющая часть кадра управляющей программы, содержащая данные о параметре процесса обработки заготовки и (или) другие данные по выполнению управления.
Адрес в числовом программном управлении. Часть слова управляющей программы, определяющая назначение следующих за ним данных, содержащихся в этом слове.
Номер кадра управляющей программы в числовом программном управлении. Слово в начале кадра, определяющее последовательность кадров в управляющей программе.
Главный кадр управляющей программы в числовом программном управлении. Кадр управляющей программы, содержащий все данные, необходимые для возобновления процесса обработки заготовки после его перерыва.
Главный кадр управляющей программы обозначают специальным символом
Разработка управляющей программы для станков с ЧПУ
Управляющая программа для станков с ЧПУ – компонент, благодаря которому выполняется точная обработка детали по заданным параметрам.
Управляющая программа для станка с ЧПУ – составляющая станочного оборудования с числовым программным управлением. С ее помощью обеспечивается автономная или полуавтономная обработка заготовок. Этот компонент позволяет получить качественное и точное изготовление деталей, имеющих сложные формы. Разработка управляющей программы требует специальных навыков.
Предназначение
Управляющая программа обеспечивает контроль над станками на числовом программном управлении. без необходимости постоянного слежения. Она представляет собой комплекс команд, которые подаются рабочему оборудованию.
Написание программы осуществляется под конкретные заготовки. Для ее создания необходимо установить на компьютер специальную программу. Наличие подобного софта позволит создать методики контроля самостоятельно при наличии базовых навыков.
Программное управление бывает дискретным и контурным. Первый вариант используется для обработки заготовок с простыми формами. Он позволяет выполнить базовые функции. УП второго типа предназначен для сложной обработки. Он чаще всего используется на токарных и фрезерных станках. Обработка осуществляется в зависимости от характеристик конкретного прибора. На их основе выполняются заданные функции.
Чтобы создать технологическую операцию, необходимо получить информацию о:
Также необходимо запомнить, в каком положении инструменты находились изначально, и по какой траектории они будут двигаться. Определение траектории вычисляется на основе координат опорных точек.
При помощи управляющей программы можно выполнить:
Софт может использоваться для нескольких задач сразу.
Его можно скачать в интернете бесплатно, или же воспользоваться платными приложениями. Платные приложения могут отличаться наличием дополнительных возможностей.
Создание
Методика создания УП включает несколько этапов. На первом этапе создания управляющей программы строится цифровая модель изделия. После этого проводится программный анализ. С его помощью модель можно разделить на точки, чтобы разработать систему координат. По ней будут двигаться инструменты и заготовка в ходе работы.
Создать программу без трехмерной модели изделия не получится. Данная задача выполняется специалистом. Также уже готовые модели можно скачать в интернете, но нет гарантии, что они подойдут для нужной работы.
При изготовлении программ для станков с ЧПУ можно использовать системы автоматизированного программирования, самыми популярными из которых являются:
При помощи программного обеспечения можно изменить характеристики будущего изделия. Чем больше будет собранного информации, тем более точной будет обработка. На завершающем этапе разрабатываются управляющие команды, которые будут объединены в файл.
Обработкой файла будет заниматься процессор. Информация с файла считывается последовательно. Поэтому команды выполняются друг за другом. Программу легко записать на обычном компьютере и подключить ее при помощи флешки. Затем она будет записана в память компьютера, управляющего станком, и использовать ее не понадобится. С самой программой можно будет осуществлять серийную разработку деталей.
Основной составляющей управляющих программ является G-код. Он состоит из числовых символов. Символы числовой системы могут быть различными командами:
Первый тип отвечает за определение рабочего инструмента, скорость обработки, включение и выключение прибора. Второй тип определяет и контролирует заданные координаты. Третий тип позволяет программе управлять станком, а также задает режимы производства. Последний тип включает и выключает отдельные механизмы. Разобраться в коде может технолог-программист.
При покупке оборудования следует инструкция, в которой указано, как правильно создавать числовое программное управление, и использовать различные типы команд.
Виды программ
При создании программы для станков необходимо учесть целый комплекс вопросов:
Большинство вопросов связаны с характеристиками станка. Для определения необходимых данных достаточно воспользоваться инструкцией, которая следует вместе с оборудованием при его покупке. Некоторые управляемые станки могут иметь дополнительные функции. Их также нужно учитывать при программировании, иначе обработка может осуществляться неточно. Список дополнительных функций также имеется в инструкции.
Не существует универсальных программ для передачи команд станку. Список самых востребованных состоит из программ для:
Управляющие программы позволяют станкам изготовлять сложные изделия. Детали со сложной формы могут быть изготовлены из древесины, металла, камня. На специальных станках можно обработать менее используемые материалы.
Преимущества
Управляющая программа помогает упросить производственный процесс в несколько раз. На станках с ЧПУ не требуется больше одного оператора агрегата, и работает по простой методике. УП экономят время и повышают точность обработки.
Они используются при:
При помощи современных приложений составить управляющую программу может человек, не имеющий образования в области программирования. Благодаря поддержке различных операционных систем, запустить УП можно практически на любом компьютерном устройстве, связанным со станком с системой числового программного управления. Недостаток программных приложений заключается в периодическом возникновении ошибок.
Виды ошибок
Ошибки возникают чаще всего при разработке УП для обработки деталей, имеющих сложные формы. Наиболее частой причиной является недостаточная подготовка оператора-программиста. Поэтому УП должны разрабатываться подготовленными сотрудниками.
Ошибки бывают трех типов:
Первый вид ошибок возникает на этапе расчетов. В большинстве случаев они связаны с нарушением параметров заготовки, вычислении координат опорных точек, определения положения рабочих инструментов станочного прибора.
Технологические ошибки возникают, когда станок настраивается. Их причина заключается в неправильно заданной скорости, параметров обработки, и других команд, задаваемых для оборудования с ЧПУ. Третий тип ошибок возникает в перфорированной ленте или перфораторе.