Лабораторная работа «Моя первая буква»

Цель работы

Получить знания и навыки по ручному программированию траектории обработки на станке, оснащенном системой ЧПУ.

 

Основные теоретические сведения

 

Как маленький ребенок, начиная познавать этот мир, начинает говорить сначала отдельные буквы, а только потом из них собирать слова и строить предложения, так и мы при изучении программирования станков с ЧПУ первую практическую работу начнем с написания управляющей программы для станка. Результатом выполнения вашей программы будет всего одна буква, но эта первая буква вашего диалога на языке G-кодов.

Для примера, возьмем первую букву русского алфавита А (рис. Рисунок 7.1). Зададим поле обработки, вписав букву А в прямоугольник 10х8 мм. Обработка буквы А будем производить на условном вертикально-фрезерном станке с ЧПУ, фрезой диаметром 1 мм, в заготовке из органического стекла.

Составляемую управляющую программу запишем в табл. Таблица 7.1.

 

Рисунок 7.1 – Обрабатываемая буква А (черным цветом выделен результат обработки)

Таблица 7.1 – Управляющая программа обработки буквы А

Кадр	Содержание	Комментарий
	%	Начало программы
N1	G90 G40 G17	Система координат абсолютная, компенсация на радиус инструмента выключена, плоскость интерполяции XY
N2	S500 M3	Задать скорость вращения шпинделя и включить шпиндель
N3	G0 X0.5 Y0.5	Переход в точку начала обработки на холостом ходу
N4	Z1.0	Подход к заготовке по Z, недоходя 1 мм, на холостом ходу
N4	G1 Z-1.0 F100	Врезание в заготовку на подаче 100 мм/мин
N5	X3.75 Y 9.5	Первый штрих буквы А
N6	X4.25	Продолжение движения
N7	X8.5 Y0.5	Второй штрих буквы А
N8	G0 Z1	Подъем режущего инструмента на безопасную высоту Z= 1 мм, на холостом ходу
N9	X2.0 Y3.0	Перевод инструмента в точку обработки штриха X2.0 Y3.0, на холо- стом ходу
N10	G1 Z-1.0 F100	Врезание в заготовку на подаче 100 мм/мин
N11	X6.5	Обработка штриха буквы А
N12	G0 Z12	Отвод инструмента от заготовки на холостом ходу
N13	M5	Выключить шпиндель
N14	M30	Конец программы

Индивидуальное самостоятельное задания

Согласно предложенному варианту (табл. Таблица 7.2) написать управляющую программу для обработки траектории буквы на станке с ЧПУ. Поле обработки, в которое необходимо вписать букву прямоугольник 10х9 мм. Обработка буквы будет производиться на условном вертикально-фрезерном станке с ЧПУ, фрезой диаметром 1 мм, в заготовке из органического стекла. Управляющую программу записать в таблицу шапка, которой аналогична табл. Таблица 7.1.

Важным моментом в составлении управляющей программы является её оптимизация. При проектировании траектории перемещения рабочего инструмента необходимо учитывать ряд принципов:

Холостые переходы должны составлять минимальный объем времени от основной программы. Их количество и длина, должны быть минимизированы.

Холостые переходы должны выполняться над поверхностью заготовки на безопасном расстоянии в ускоренном режиме.

Оптимальной подачей, для обработки оргстекла предложенной фрезой считать подачу 100 мм в минуту

Таблица 7.2 – Варианты заданий для практической работы

№	Буквы	№	Буквы	№	Буквы
1		2		3
4		5		6
7		8		9
10		11		12

 

13		14		15
16		17		18
19		20		21

 

Задание 2

Составьте оптимизированную программу для фрезерования следующих фигур представленных в таблице 2.4 по вариантам.

Поле обработки, в которое необходимо вписать фигуру прямоугольник выбранных Ва- ми размеров. Обработка фигуры будет производиться на условном вертикально-фрезерном станке с ЧПУ, фрезой диаметром 1 мм, в заготовке из органического стекла. Управляющую программу записать в таблицу шапка, которой аналогична табл. Таблица 7.1.

Важным моментом в составлении управляющей программы является её оптимизация. При проектировании траектории перемещения рабочего инструмента необходимо учитывать ряд принципов:

1. Холостые переходы должны составлять минимальный объем времени от основной программы. Их количество и длина, должны быть минимизированы.

2. Холостые переходы должны выполняться над поверхностью заготовки на безопасном расстоянии в ускоренном режиме.

3. Оптимальной подачей, для обработки оргстекла предложенной фрезой считать подачу 100 мм в минуту

 

Таблица 7.3 – Варианты заданий для практической работы

Язык G и М кодов, как и любой другой язык программирования, позволяет работать с подпрограммами и совершать переходы. Посредством функции подпрограммы основная (главная) управляющая программа может вызывать из памяти другую программу (подпрограмму) и выполнить ее определенное число раз. Если УП содержит часто повторяемое действие или работает по определенному шаблону, то использование подпрограмм позволяет упростить про- грамму обработки и сделать ее гораздо меньшей в размере.

Существует два вида подпрограмм — внутренние и внешние. Внутренние подпрограммы вызываются при помощи кода М97 и содержатся внутри главной программы. То есть они находятся в одном файле. Внешние подпрограммы вызываются кодом М98 и не содержатся в теле главной программы. В этом случае, главная программа и подпрограмма находятся в разных файлах.

Внутренняя подпрограмма выполняется, когда система ЧПУ встречает код М97. При этом адрес Р указывает на номер кадра, к которому нужно перейти — то есть туда, где начинается внутренняя подпрограмма. Когда система ЧПУ находит кадр с кодом окончания подпрограммы М99, то выполнение внутренней подпрограммы завершается и управление передается кадру главной программы, следующему за кадром, вызвавшим завершенную подпрограмму.

Внешние подпрограммы работают похожим образом. Когда в главной программе встречается кадр с кодом М98, то вызывается подпрограмма с номером, установленным при помощи Р адреса. При нахождении кода М99 управление возвращается главной программе, то есть выполняется кадр главной программы, следующий за кадром с М98. Учтите, что внешняя подпрограмма находится в отдельном файле. По сути, внешняя подпрограмма — это отдельная программа с индивидуальным номером, которая при желании может быть выполнена независимо от главной программы. Для вызова подпрограммы необходимо, чтобы она находилась в памяти системы ЧПУ.

При помощи L адреса определяется сколько раз нужно вызвать ту или иную подпрограмму. Если подпрограмму нужно вызвать всего один раз, то L в кадре можно не указывать.

М98 Р1000 L4 — подпрограмма будет вызвана 4 раза

Большим преимуществом от использования подпрограмм является возможность удобной и эффективной работы с программными массивами и шаблонами.

ЧПУ позволяет устанавливать кроме стандартных рабочих систем координат еще и локальные системы координат. Код G52 используется для определения подчиненной системы ко- ординат в пределах действующей рабочей системы (G54-G59). Когда система ЧПУ станка исполняет команду G52, то начало действующей рабочей системы координат смещается на значение указанное при помощи слов данных X, Y и Z.

G52 X_Y_Z_

Команда G52 автоматически отменяется, если программируется другая рабочая система координат G54-G59 или с помощью команды G52 XO YO Z0.

G54 - G59 - стандартные рабочие системы координат

При помощи кодов G54, G55, G56, G57, G58 и G59 определяется, в какой рабочей системе координат будет производиться обработка детали. Подробную информацию об этих кодах и о взаимосвязи рабочей системы координат с системой координат станка вы можете найти в 3 главе. Путем выбора различных координатных систем программист может при помощи одной и той же программы обрабатывать различные детали. Если была выбрана одна из координатных систем G54-G59, то она действует до тех пор, пока не будет активирована другая координатная система.

G60 - позиционирование в одном направлении

С помощью команды G60 ко всем запрограммированным позициям по каждой оси можно перемещаться из определенного направления (" +" или " -" ). Благодаря этому появляется возможность исключить ошибки позиционирования, которые могут возникать из-за мертвого хода в системах сервопривода. Чаще всего, направление и величина перемещения задаются параметрами система ЧПУ.

G61 - режим точного останова

Команда G61 предназначена для включения режима точного останова. Функция точного останова подробно описана в характеристике кода G09. Единственная разница между кодами G61 и G09 заключается в том, что GO9 является немодальной командой, то есть действует только в определенном кадре. Модальный код G61 остается активным, пока не будет запрограммирована команда на изменение этого режима, например, с помощью кода G63 для включения режима нарезания резьбы метчиком или кода G64 режима резания.

G65 - немодальный вызов макропрограммы

Код G65 позволяет выполнить макропрограмму, находящуюся в памяти система ЧПУ. Формат для немодального вызова макропрограммы выглядит следующим образом:

G65 P_L_

где, G65 - команда для вызова макропрограммы Р - номер макропрограммы L - количество выполнений макропрограммы Если L не указывается, то система ЧПУ считает, что L=l

G66 - модальный вызов макропрограммы

Команда G66 предназначена для вызова макропрограммы, как и команда G65. Единственная разница между двумя этими кодами заключается в том, что G66 является модальным кодом и макропрограмма выполняется при каждом перемещении, пока не будет запрограммирована команда G67. Формат для модального вызова макропрограммы:

G66 P_L_

где, G66 - команда для вызова макропрограммы Р - номер макропрограммы

L - количество выполнений макропрограммы Если L не указывается, то система ЧПУ считает, что L=l

G67 - отмена модального вызова макропрограммы

При помощи кода G67 отменяется режим модального вызова макропрограммы G66.

G68 - вращение координат

Модальная команда G68 позволяет выполнить поворот координатной системы на определенный угол. Для выполнения такого поворота требуется указать плоскость вращения, центр вращения и угол поворота.

Плоскость вращения устанавливается при помощи кодов G17 (плоскость XY), G18 (плоскость XZ) и G19 (плоскость YZ). Если желаемая плоскость вращения уже активирована, то программирование команд G17. G18 и G19 в кадре с G68 не требуется.

При действующей команде G90 центр вращения указывается абсолютными координатами относительно нулевой точки станка, если не выбрана одна из стандартных рабочих систем координат. Если выбрана одна из рабочих систем координат G54-G59, то центр вращения устанавливается относительно нулевой точки активной рабочей системы координат. В случае действующей команды G91 центр вращения указывается относительно текущей позиции. Если же координаты центра вращения не будут указаны, то в качестве центра вращения будет принята текущая позиция.

Угол вращения указывается при помощи R слова данных. Формат для команды вращения координат обычно следующий:

G17 G68 X Y R

G69 - отмена вращения координат

При помощи кода G68 отменяется режим вращения координат.

G90 - режим абсолютного позиционирования

В режиме абсолютного позиционирования G90 перемещения исполнительных органов производятся относительно нулевой точки станка или относительно нулевой точки рабочей системы координат G54-G59. Код G90 является модальным и отменяется при помощи кода относительного позиционирования G91.

G91 - режим относительного позиционирования

При помощи кода G91 активируется режим относительного (инкрементального) позиционирования. При относительном способе отсчета за нулевое положение каждый раз принимается положение исполнительного органа, которое он занимал перед началом перемещения к следующей опорной точке. Код G91 является модальным и отменяется при помощи кода абсолютного позиционирования G90.

G92 - смещение абсолютной системы координат

Возникают ситуации, когда у оператора станка появляется необходимость установить определенные значения в регистрах абсолютной системы координат для перемещения нулевой точки в новое положение. Дело в том, что не все станки имеют набор из стандартных рабочих систем координат, устанавливаемых с помощью кодов G54-G59. Существует другой метод для достижения этого же результата. Можно сначала переместить инструмент в позицию, которую мы хотим сделать новой нулевой точкой и затем выполнить команду G92 X0 Y0.

G00 Х60 Y0 G92 X0 Y0

Команда G92 сама по себе не вызывает осевых перемещений. Указанное при помощи G92 смещение координатной системы на большинстве станков может быть отменено возвратом в нулевую точку или выключением станка.

G98 - возврат к исходной плоскости в цикле

Если постоянный цикл станка работает совместно с кодом G98, то инструмент возвращается к исходной плоскости в конце каждого цикла и между всеми обрабатываемыми отверстиями. Исходная плоскость - это координата по оси Z (уровень), в которой находится инструмент перед вызовом постоянного цикла. Команда G98 отменяется при помощи команды G99.

G99 - возврат к плоскости отвода в цикле

Если цикл сверления работает совместно с кодом G99, то инструмент возвращается к плоскости отвода между всеми обрабатываемыми отверстиями. Плоскость отвода - это координата по оси Z (уровень), с которой начинается сверление на рабочей подаче, и в которую возвращается инструмент, после того, как он достиг дна обрабатываемого отверстия. Плоскость отвода обычно устанавливается в кадре цикла с помощью R адреса. Команда G99 отменяется при помощи команды G98.

М30 - конец программы

Код М30 информирует система ЧПУ о завершении программы.

М98 - вызов подпрограммы

Команда М98 предназначена для вызова подпрограммы. Вместе с этой командой программируется Р слово данных, которое обозначает номер вызываемой подпрограммы.

Пример:

М98 Р1001 - вызвать подпрограмму О1001

М99 - конец подпрограммы

При помощи команды М99 по окончанию подпрограммы осуществляется возврат к главной программе, из которой была вызвана подпрограмма.

 

Вопросы для самопроверки

 

1. Для чего нужны подпрограммы?

2. Чем отличаются внутренние подпрограммы от внешних подпрограмм?

3. Для чего используется код М98?

4. Для чего используется код М99?

5. Можно ли из одной подпрограммы вызвать другую подпрограмму?

6. Что такое макропрограмма?

⇐ Предыдущая123Следующая ⇒

Поделиться: