Числовое программное управление (ЧПУ) станка

Общие понятия

 

Числовое программное  управление (ЧПУ) станка — это управление обработкой заготовки на станке по специальной программе, в которой  данные об обработке заданы в цифровом коде.

 

Система числового программного управления (СЧПУ) — это совокупность функционально взаимосвязанных  технических и програмных методов и средств, обеспечивающих числовое программное управление станком.

 

 По числу потоков  информации СЧПУ делятся на разомкнутые и замкнутые. В системах с разомкнутым контуром используется один поток информации, где отсутствует контроль за выполнением заданной программы и обратная связь. Системы с замкнутым контуром работают на основе совместного использования задающей информации и информации обратной связи, содержащей данные о действительном положение рабочих органов станка, скорости перемещения и т.д.

 

Устройство числового  программного управления (УЧПУ) станками - это часть системы ЧПУ, выполненная  как единое целое с ней и  выдающая управляющие воздействия  на исполнительные органы станка в  соответствии с управляющей программой и информацией о состоянии  управляемого объекта.

 

Различают позиционные и  контурные УЧПУ. При позиционном  управлении рабочие органы станка перемещаются в заданные точки, причем траектория перемещения не задается (сверлильные, расточные, координатно-расточные станки с ЧПУ). При контурном управлении рабочие органы станка перемещаются с заданной скоростью по заданной траектории (токарные, фрезерные, шлифовальные, многоцелевые станки с ЧПУ).

 

Управляющая программа (УП) — это совокупность команд на языке  программирования, соответствующая  алгоритму функционирования станка по обработке конкретной заготовки.

» В начало

 

Язык программирования

 

Программирование обработки  на станках с ЧПУ осуществляется на языке, который обычно называют языком ISO 7 бит или языком G и M кодов. Язык G и М кодов основывается на положениях Международной организации по стандартизации (ISO) и Ассоциации электронной промышленности (EIA).

 

Производители систем ЧПУ  придерживаются этих стандартов для  описания основных функций, но допускают  вольности и отступления от правил, когда речь заходит о специальных  возможностях своих систем.

 

Японские системы ЧПУ FANUC (FANUC CORPORATION) были одними из первых, адаптированных под работу с G и М кодами и использующими  этот стандарт наиболее полно. В настоящее  время стойки FANUC являются наиболее распространенными как за рубежом, так и в России.

 

Системы ЧПУ других известных  производителей, например SINUMERIK (SIEMENS AG) и HEIDENHAIN , также имеют возможности  по работе с G и М кодами, однако некоторые  специфические коды могут отличаться. О разнице в программировании специфических функций можно  узнать из документации к конкретной системе ЧПУ.

» В начало

 

Методы создания управляющих  программ

 

Существует три метода программирования обработки для  станков с ЧПУ:

 

1. Ручное программирование.

 

Все операторы станков  с ЧПУ, технологи-программисты должны иметь хорошее представление  о технике ручного программирования. Это как начальные классы в  школе, обучение в которых дает базу для последующего образования.

 

2. Программирование на  пульте УЧПУ.

 

Когда программы создаются  и вводятся прямо на стойке ЧПУ, используя  клавиатуру и дисплей. Например, оператор станка может произвести верификацию  УП или выбрать требуемый постоянный цикл при помощи специальных пиктограмм и вставить его в код управляющей  программы.

 

3. Программирование при  помощи CAD/CAM системы.

 

Программирование при  помощи CAD/САМ системы позволяет "поднять" процесс написания  программ обработки на более высокий  уровень. Работая с CAD/CAM системой, технолог-программист  избавляет себя от трудоемких математических расчетов и получает инструменты, значительно  повышающие скорость написания управляющих  программ.

» В начало

 

Структура управляющей программы

 

Управляющая программа состоит  из последовательности кадров и обычно начинается с символа начало программы (%) и заканчивается М02 или М30.

 

Каждый кадр программы  представляет собой один шаг обработки  и (в зависимости от УЧПУ) может  начинаться с номера кадра (N1...N10 и  т.д.), а заканчиваться символом конец  кадра (;).

 

Кадр управляющей программы  состоит из операторов в форме  слов (G91, M30, X10. и т.д.). Слово состоит  из символа (адреса) и цифры, представляющее арифметическое значение.

 

Адреса X, Y, Z, U, V, W, P, Q, R, A, B, C, D, E являются размерными перемещениям, используют для обозначения координатных осей, вдоль которых осуществляются перемещения.

 

Слова, описывающие перемещения, могут иметь знак (+) или (-). При отсутствии знака перемещение считается положительным.

 

Адреса I, J, K означают параметры  интерполяции.

 

G - подготовительная функция. 

 

M - вспомогательная функция.

 

S - функция главного движения.

 

F - функция подачи.

 

T, D, H - функции инструмента. 

 

Символы могут принимать  другие значения в зависимости от конкретного УЧПУ.