Автоматизация технологических процессов и производств
..pdfСхема на рис. 6.14, б: выходы на электроавтоматику СЧПУ МС2101. Схема на рис. 6.14, в: выходы на электроавтоматику СЧПУ 2С,
2Р, 2У, на телеграфные каналы МС2101.
Контрольные вопросы
1.Нарисуйте принципиальную схему одновибратора высокой точности (формирователя импульсов стабильной длительности).
2.Нарисуйте временную диаграмму следования импульсов на выходах делителей частоты, формирователей импульсов и выходной частоты ПКЧ последовательного действия при входном коде
001010.
3.Импульсный фотоэлектрический датчик имеет 5000 имп./об.
Диапазон регулирования скорости 10000:1 при nном = 3000 об/мин. Какие методы вы выберите для преобразования количества импульсов в двоичный код? Какая частота квантования должна быть на нижнем диапазоне регулирования скорости?
4.Рассчитайте параметры фильтра низких частот 2-го порядка для ПЧН (датчика скорости вместо тахогенератора) при входной частоте 2 кГц.
5.Приведите виды оптронных пар и их возможности.
6.Как реализовать гальваническую развязку с аналоговыми сигналами на входе и выходе ЭВМ?
7.Как повысить помехозащищенность приемников информации?
81
7.УПРАВЛЯЮЩИЕ ПРОГРАММЫ СЧПУ
7.1.СТРУКТУРА УПРАВЛЯЮЩИХ ПРОГРАММ
ДЛЯ СТАНКОВ С ЧПУ
Структура управляющих программ для станков с ЧПУ приведена на рис. 7.1.
Рис. 7.1. Структура управляющей программы для станков с ЧПУ
Пример кадра управляющей программы:
N001 G60 X0.60 Y- 4.22 F112 S24 T01 M03 ПС
Все символы приводятся в коде ISO-7bit (см. главу 4). Буквенные символы имеют значение адреса, закрепленное постоянно. За буквой следует числовая количественная информация.
Символ раньше записывался в одной строке 8-дорожечной перфоленты, используемой как программоноситель управляющей программы. 8-й бит информации используется для ее контроля (для обеспечения помехозащищенности) – в каждой строке (байте информации) должно находиться и считываться только четное число отверстий. Перфолента – основной программоноситель в СЧПУ, выпущенных до 1985 года, и основной источник сбоев в станках с ЧПУ.
82
7.2. ЗНАЧЕНИЯ СИМВОЛОВ АДРЕСОВ
X, Y, Z – перемещения по x, y, z;
A, B, C – углы поворота вокруг x, y, z;
U, V, W – вторичные перемещения (параллельно x, y, z); P, Q – третичное перемещение (параллельно x, y);
R – перемещение на быстром ходу по z или третичное перемещение по z;
G – подготовительная функция;
F, E – первая и вторая функции подачи;
S – функция главного движения; N – номер кадра; М – вспомогательная функция;
T, D – первая и вторая функции инструмента;
I, J, K – параметр интерполяции или шаг резьбы параллельно x, y, z; L – подпрограмма.
Управляющие символы и знаки
% – начало программы (используется также для остановки носителя данных при обратной перемотке);
LF (ПС) – конец кадра или перевод строки при распечатке; : – главный кадр УП; (+,–) – направление перемещения;
–точка (десятичный знак);
/– пропуск кадра (следующий кадр может обрабатываться или нет в зависимости от положения клавиши на пульте управления);
HUL (ПУС) – пусто (пропуск строки);
() – информация не для обрабатывания (комментарий); DEL (ЗБ) – забой (УЧПУ не читается).
Дополнительные символы кода ISO-7bit, не используемые в отечественном ГОСТе, но применяемые в зарубежных УЧПУ:
, (запятая), # (диез), * (звездочка), $ (знак доллара), & (коммерческое «И»),;, < > (угловые скобки), =,?, @ (коммерческое «По»), ’ (апостроф), ’’ (кавычки), [ ] (квадратные скобки), DC1 и DC3 – пускостанов ФСУ, DC2 и DC4 – пуск-останов перфоратора.
83
Внекоторых существующих УЧПУ значения символов отличаются от установленных ГОСТ 20999–83. В последнем даются рекомендации по структуре записи УП, отдельных кадров; рекомендации по значениям G,M,F,S,T и др.
Вначале и в конце перфоленты, а также между УП оставляются раккорды (символы HUL (ПУС)) для заправки перфоленты. Затем помещают комментарий (№ чертежа, наименование детали, модель станка с ЧПУ, дату, фамилию технолога-программиста и т.д.). Через 60 символов после комментария помещают ПС.
Начало УП – сочетание символов % и ПС, между которыми можно поместить № УП.
1F (ПС) – конец кадра.
Конец УП обозначается вспомогательной функцией МО2.
7.3. ФОРМАТ КАДРА УЧПУ
Количество цифр за адресами перемещения и другими адресами (F,S,T и др.) зависит от конкретного УЧПУ (его форматов).
Формат – принятый (рекомендуемый) для данного УЧПУ порядок расположения слов в кадре и структура каждого отдельного слова по ГОСТ 20999–83. Различные УЧПУ имеют и разные форматы УП, примеры которых приведены в табл. 7.1.
Во всех форматах кадр начинается с номера кадра.
Если в цифровой части слов цифры без нуля (N3, X 33 и др.), то нельзя опускать незначащие нули за адресом (например, 5-й кадр будет записан тремя цифрами – N005).
Если цифры с нулем (X+053,T04), то незначащие нули в слове можно опускать.
Две цифры в размерных перемещениях означают количество возможных десятичных разрядов целой части и дробной части. Для Х 33 означает возможное задание перемещения по х от 000,001 до 999,999 мм, для Х 053 задание х от 0,001 до 99999,999 миллиметра.
Обозначение N04, G02, M02 означает, что может быть до 9999 кадров, до 99 подготовительных или вспомогательных функций.
84
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 7 . 1 |
|
|
|
Форматы УП УЧПУ |
|||
|
|
|
|
|
|
|
№ |
УЧПУ |
|
|
|
Формат УП |
|
п/п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
1 |
Размер-2М |
N3 G2 (40) G2 (60) G2 (80) X 33. Y 33. Z 42. B06. R42. F2. S2. |
||||
|
|
T2. M2. ПС |
|
|
|
|
2 |
2С85 |
N04 G02 X+043 Y+043 Z+043 U+043 V+043 W+043 I+043 J+043 |
||||
|
|
K+043 A+043 B+043 C+043 D02 F04 S05 T03 H04 M02 L4 R02 ПС |
||||
3 |
CNC-600 |
N04 X+053 Y+053 Z+053 U+053 V+053 W+053 A+053 B+053 |
||||
|
|
C+053 D03 E02 F042 H03 I+053 J+053 K+053 L02 M02 Q02 S04 |
||||
|
|
T04 P02 R053 G02 LF |
|
|
||
4 |
SINUMERIC |
N04 G2 X+053 Z+053 J053 K053 F05 S04 T04 L4 R08 M02 |
||||
5 |
FANUC 6M- |
N04 G02 |
X+053 |
Y+053 |
Z+053 |
|
|
MODEL B |
|
R053 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
+053 |
|
|
|
F050 |
|
|
|
I053 |
J053 |
K053 |
|
|
|
D02 |
S02 |
T02 |
|
|
|
|
X |
|
|
B03 M02. |
|
|
|
H02 |
S04 |
T04 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I, J, K чаще понимаются как координаты начальной точки дуги окружности относительно ее центра в местной системе координат при круговой интерполяции.
В кадре записывается только та информация, которая изменяется по отношению к предыдущему кадру. С помощью подготовительной функции G задается способ движения вдоль заданной траектории из исходной точки, в которую инструмент попал по результатам отработки предыдущего кадра (табл. 7.2).
Вспомогательные функции содержат адрес М и служат для организации дискретного управления (для управления электроавтоматикой):
объектом (М00–М02),
главным приводом (М03–М05, М13–М14, М19, М38–М39);
приводом подач (М36–М37, М40–М45); системой охлаждения (М07–М09, М50–М51); инструментом (М06, М55–М56);
деталью (М10–М11, М60–М62, М71–М72).
85
Значения вспомогательной функции М приведены в табл. 7.3.
Т а б л и ц а 7 . 2 Значения подготовительных функций
Обозна- |
Наименование |
Значение |
|
чение |
|||
|
|
||
1 |
2 |
3 |
|
G00 |
Позиционирование |
Перемещение на быстром ходу в заданную точку |
|
G01 |
Линейная |
Перемещение с запрограммированной скоростью |
|
|
интерполяция |
по прямой от исходной точки к точке, заданной |
|
|
|
координатами в данном кадре |
|
G02 |
Круговая |
Круговая интерполяция, при которой исполнитель- |
|
|
интерполяция. |
ный орган двигается по часовой стрелке (если смот- |
|
|
Движение по часовой |
реть со стороны положительного направления оси, |
|
|
стрелке |
перпендикулярной к обрабатываемой поверхности) |
|
G03 |
Круговая интерполя- |
Круговая интерполяция, при которой исполни- |
|
|
ция. Движение про- |
тельный орган двигается против часовой стрелки |
|
|
тив часовой стрелки |
|
|
G04 |
Выдержка в отработ- |
Выдержка в отработке программы на определен- |
|
|
ке на определенное |
ное время, заданное с УЧПУ или от программы |
|
|
время (пауза) |
|
|
G05 |
|
Не определено |
|
G06 |
Параболическая |
Вид контурного управления для получения дуги |
|
|
интерполяция |
параболы. Изменяется устройством управления |
|
G08 |
Разгон |
Автоматическое увеличение скорости перемеще- |
|
|
|
ния до запрограммированной в начале движения |
|
G09 |
Торможение |
Автоматическое уменьшение скорости относитель- |
|
|
в конце кадра |
но запрограммированной при приближении к точке |
|
G17 – |
Выбор плоскости |
Используется для задания плоскости таких функ- |
|
G19 |
XY, XZ, YZ |
ций, как круговая интерполяция, коррекция режу- |
|
|
|
щего инструмента и других (при необходимости) |
|
G33 – |
Нарезание резьбы |
Выбор режима работы на станке при нарезании |
|
G35 |
|
резьбы соответственно с постоянным, увеличи- |
|
|
|
вающимся и уменьшающимся шагом |
|
G40 |
Отмена коррекции |
Функция, которая отменяет любую коррекцию |
|
|
|
инструмента |
|
G41, |
Коррекция инстру- |
Коррекция на диаметр или радиус инструмента при |
|
G42 |
мента левая и правая |
контурном управлении, когда инструмент находит- |
|
|
|
ся соответственно слева или справа от обрабаты- |
|
|
|
ваемой поверхности, если смотреть в направлении |
|
|
|
его движения относительно изделия |
|
G43, |
Коррекция инстру- |
Используется для указания, что величину коррек- |
86
G44 |
мента положительная |
ции инструмента (предварительно установленную |
|
и отрицательная |
на УЧПУ) необходимо сложить или вычесть из |
|
|
заданной в соответствующем кадре или кадрах |
|
|
О к о н ч а н и е т а б л . 7 . 2 |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
G45 – |
Коррекция инстру- |
Используется для указания, что величину коррек- |
G52 |
мента в плоскости 2 |
ции инструмента (предварительно установленную |
|
координат (+/+,+/-,-/- |
на УЧПУ) необходимо сложить или вычесть |
|
,-/+,0/+,0/-,+/0,-/0) |
из заданной координаты (координат) |
G53 |
Отмена линейного |
Используется для выполнения коррекции на длину |
G54 – |
сдвига. |
или положение инструмента на величину, предва- |
G59 |
Линейный сдвиг со- |
рительно установленную на пульте управления |
|
ответственно по осям |
или в памяти УЧПУ |
|
X, Y, Z, XY, XZ, YZ |
|
G60, |
Позиционирование |
Используется для позиционирования в пределах |
G61 |
1-е (высокоточное) |
одной или двух определенных зон допусков. |
|
2-е (средней точно- |
В случае необходимости может применяться как |
|
сти) |
признак подхода с одной стороны |
G62 |
Быстрое позициони- |
Используется для позиционирования в пределах |
|
рование (грубое) |
увеличенной зоны допуска с целью экономии вре- |
|
|
мени |
G63 |
Нарезание резьбы |
Позиционирование с остановкой вращения шпин- |
|
метчиком |
деля после достижения заданного положения |
G80 |
Отмена постоянного |
Функция, которая отменяет любой постоянный |
|
цикла |
цикл |
G81– |
Постоянные циклы |
|
G89 |
|
|
G90 |
Абсолютный размер |
Отсчет перемещения производится от нулевой |
|
|
точки |
G91 |
Размер в приращени- |
Отсчет перемещения производится относительно |
|
ях |
предыдущей запрограммированной точки |
G92 |
Установка абсолют- |
Используется для изменения состояния абсолют- |
|
ных накопителей |
ных накопителей положения |
G93 |
Скорость подачи |
Данные, следующие за адресом скорости подачи, |
|
в функции, обратной |
равны обратному значению времени в минутах |
|
времени |
|
G94, |
Подача |
Подача, выраженная соответственно в миллимет- |
G95 |
|
рах в минуту и миллиметрах на оборот |
G96 |
Постоянная |
Функция, указывающая, что число, следующее |
|
скорость резания |
за адресом G96 в слове «Скорость шпинделя», |
|
|
равно скорости резания в метрах в минуту. |
87
|
|
Скорость шпинделя регулируется автоматически |
G97 |
Обороты в минуту |
Отменяет G96 |
88
Т а б л и ц а 7 . 3
Значения вспомогательных функций
|
Вспомогательная |
Наименование |
Значение |
Функция начинает |
Функция |
Функция |
|
|
функция |
|
|
действовать |
действует |
действует |
|
|
|
|
|
до начала |
после пере- |
до отмены |
только в |
|
|
|
|
перемещения |
мещения |
(или заме- |
данном |
|
|
|
|
|
|
ны) |
кадре |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
М00 |
Программируемый |
Останов без потери информации по окон- |
|
+ |
|
+ |
|
|
останов |
чании отработки кадра, после чего проис- |
|
|
|
|
|
|
|
ходит останов шпинделя, системы охлаж- |
|
|
|
|
|
|
|
дения, подачи |
|
|
|
|
|
М01 |
Останов с под- |
Аналогично М00, но выполняется только |
|
+ |
|
+ |
|
|
тверждением |
при предварительном подтверждении с |
|
|
|
|
|
|
|
пульта |
|
|
|
|
|
М02 |
Конец программы |
Завершение отработки программы детали |
|
+ |
|
+ |
|
|
|
и останов шпинделя, подачи, выключение |
|
|
|
|
|
|
|
системы охлаждения после выполнения |
|
|
|
|
|
|
|
всех команд в кадре |
|
|
|
|
|
М03 |
Вращение шпин- |
Включение шпинделя в направлении, при |
+ |
|
+ |
|
|
|
деля по часовой |
котором винт с правой резьбой ввинчива- |
|
|
|
|
|
|
стрелке |
ется в заготовку |
|
|
|
|
|
М04 |
Вращение шпин- |
Включение шпинделя в направлении, при |
+ |
|
+ |
|
|
|
деля против часо- |
котором винт с правой резьбой вывинчи- |
|
|
|
|
|
|
вой стрелки |
вается из заготовки |
|
|
|
|
|
М05 |
Останов шпинделя |
Останов шпинделя, выключение системы |
|
+ |
+ |
|
89 |
|
|
охлаждения |
|
|
|
|
П р о д о л ж е н и е т а б л . 7 . 3
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
М06 |
Смена инст- |
Команда на смену инструмента вручную или |
|
|
|
+ |
|
румента |
автоматически |
|
|
|
|
М07, |
Включение |
Включение соответственно системы охлаж- |
+ |
|
+ |
|
М08 |
системы ох- |
дения 2 и 1 |
|
|
|
|
|
лаждения |
|
|
|
|
|
|
2 и 1 |
|
|
|
|
|
М09 |
Отключение |
Отменяют М07, М08, М50, М51 |
|
+ |
+ |
|
|
системы ох- |
|
|
|
|
|
|
лаждения |
|
|
|
|
|
М10, М11 |
Зажим |
Команда на зажим или разжим в приспособ- |
+ |
|
+ |
|
|
|
лениях подвижных органов станка |
|
|
|
|
М12 |
|
Не определено |
|
|
|
|
М13, М14 |
Вращение |
Вращение соответственно по или против |
+ |
|
+ |
|
|
шпинделя 1 |
часовой стрелки и включение системы охла- |
|
|
|
|
|
|
ждения |
|
|
|
|
М15, М16 |
Перемещение |
Используется при выборе направления бы- |
+ |
|
|
+ |
|
«+» или «–» |
строго хода или подачи |
|
|
|
|
М19 |
Останов |
Останов шпинделя до достижения заданного |
|
+ |
+ |
|
|
шпинделя |
угла |
|
|
|
|
М30 |
Конец ленты |
Выключение шпинделя и системы охлажде- |
|
+ |
|
+ |
|
|
ния после выполнения всех команд в данном |
|
|
|
|
|
|
кадре. Используется для установки в исход- |
|
|
|
|
|
|
ное положение |
|
|
|
|
М31 |
Отмена |
Команда на временную отмену блокировки |
|
|
|
+ |
|
блокировки |
|
|
|
|
|
90