Студопедия — Программирование технологических процессов для микропроцессорных устройств ЧПУ
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Программирование технологических процессов для микропроцессорных устройств ЧПУ






Микропроцессорные УЧПУ станками ис­пользуют для реализации многочисленных технологиче­ских задач и расширения выполняемых функций. Для наиболее совершенных базовых исполнений микропроцес­сорных УЧПУ (2Р22, 2С85, 2У32-61, 2М43) характерны следующие функции и свойства: многорежимное управле­ние непосредственно с панели; расширенный формат УП и ее развитая структура; автоматическое формирование стан­дартных циклов; задание технологических параметров об­работки в естественной форме, удобной для оператора (например, скорость резания, подача на оборот или минут­ная подача, глубина резания, координатные перемещения и т. д.); автоматический расчет траектории; задание в спе­циальной памяти параметров станка; техническое диагностирование блоков УЧПУ; связь с ЭВМ высшего ранга, входящей в систему управления ГАУ, ГАЦ и ГАЛ.

УЧПУ с гибким управлением используют для станков повышенной точности и сложности, а при управлении ГПМ обеспечивают его длительную работу без участия оператора, обрабатывая результаты измерений размеров заготовки, инструментов, изготовляемой детали. Кроме того, УЧПУ управляет ПР и АТСС в течение всей работы ГПМ. Объем оперативной памяти типовых микропроцессорных УЧПУ от 64 до 256 Кбайт, что соответствует объему информации УП, записанной более чем на 600 м перфоленты.

Микропроцессорные системы УЧПУ класса CNC, приме­няемые для управления станками, называются оператив­ными системами управления (ОСУ).

Для кодирования информации в этих системах исполь­зуют буквенно-цифровой код (ГОСТ 20999—83), а также символы клавиш пульта управления станком и переключа­телей (ГОСТ 24505—80). Символика технологических ко­манд и их коды, а также разрядность кодируемых переме­щений определены системой программирования для станка каждого типа.

Несмотря на существование ОСУ различных типов, ме­тодика составления и кодирования информации для управ­ления станками (например, моделей 16К20ФЗР132, 6Т13ФЗ, Ш426ПМФ4, ИР-800ПМФ4 и т. д.) общая, рассчитанная на диалог оператора с ЭВМ при формировании кадров УП и их графическое изображение на экране дисплея.

Металлорежущие станки с микропроцессорными ОСУ, например модели 16К20ФЗР32, применяют при создании РТК и ГПМ.

При помощи клавиатуры пульта управления ОСУ. на­пример 2У22-1, задают различные функции: вывод УП на экран с графическим построением траектории; режимы «Ручное управление», «Автомат», «Тест» и «Ввод парамет­ров и констант»; редактирование УП; диалог «Оператор — система»; запоминание и т. д.

УП в памяти ОСУ формируют адресным способом по принципу ИСО методом технологического описания инфор­мации циклов и разработки самой УП с использованием постоянных технологических циклов.

Исходный документ для подготовки УП — операцион­ный или непосредственно конструкторский чертеж детали.

Для обработки детали необходимо ОСУ привязать к параметрам станка (система отсчета); системы отсчета — к станку; инструмент — к системе отсчета; системы отсчета — к детали. Это выполняет оператор согласно руководству по эксплуатации ОСУ.

Рис. 6.17. Схема привязки системы отсчета к станку, инструменту и детали

 

При помощи клавиатуры пульта ОСУ оператор вводит плавающий нуль и назначает режим работы станка.

Каждый кадр УП может включать: только технологическую информацию по адресам М, S, Т; размерную информацию по адресам Х, Z, I, К, F, G; смешанную информацию; параметры постоянных технологических циклов.

Порядок слов в кадре — произвольный, нельзя программировать два слова одного адреса.

В устройстве предусмотрено управление регулируемым приводом главного движения.

Управляющая программа составляется на пульте ОСУ согласно чертежу детали и картам операционных эскизов. На экране дисплея вычерчивается контур детали с указанием всех элементов отсчета ОСУ, что позволяет использовать тест-программы элементов контура, вызываемых в кадр из памяти устройства ОСУ.

Постоянные циклы при вводе с ПУ задаются в режиме диалога оператора с устройством.

Для сокращения времени на программирование станков с ОСУ используют различные тест-программы обработки фасонных поверхностей типовых деталей (фасок, внутренних поверхностей, галтелей, дуг и т. д.). Такие тест-программы располагаются в памяти библиотек ОСУ или выбираются но паспортным таблицам.

Координатные перемещения программируются с привязкой системы отсчета к станку, инструменту и детали (рис. 6.17). Каждый параметр записывается в памяти ОСУ под своим кодом (номером) в определенной последовательности.

В соответствии с направлениями осей X и Z, принятыми для токарных станков, «нули» абсолютного отсчета по

Рис. 6.18. Пример задания программы обработки контура детали: а — склавиатуры; б — с пульта ОСУ

станку (точка А) находятся на оси вращения шпинделя в зоне переднего центра, параметры которого: Хабс, Zaбc. При выходе суппорта в «ноль» на экране дисплея высвечиваются значения осей X и Z. Параметры осей перемещения, определяющие положение инструмента, находят заранее и, если необходимо, корректируют по эталону Ха6с и

Параметры Хин и Zин, определяющие также положение инструмента, задают заранее замером инструмента или корректируют их по эталону Хэт, Zэт: Хин=(Хэт- Хабс)/2 и Zин=Zэт-Za6c.

Реальные координаты X A и ZA допускают смещение системы отсчета, учитывая корректирующие параметры Zкор и Хкор, т.е. X A = Хабс+2Хкор и ZA= Za6c+Zин+Zкор+Zо.

При обработке кадра можно остановить шпиндель и провести измерение. Для этого нажимают клавишу «Запоминание». Если требование к точности не выдерживается, то редактируют заданный размер клавишами «Ввод по X» и «Ввод по Z».

При обработке номенклатуры типовых деталей для сокращения подготовки УП используют постоянные технологические циклы (ПТЦ).

На рисунке 6.18 показан пример набора УП для обработки контура детали по процедуре, принятой в ОСУ, указаны состав адресных фраз в каждом кадре и клавиатура для ввода УП:

N00 — частота вращения шпинделя (2240 мин-1);

Рис. 6.19. Тест-программа ОСУ

N1 — номер инструмента;

N2 — адресная фраза обозначает включение второй ступени перебора автоматической коробки скоростей (АКС) с передаточным отношением 1:1,6 (команда Мб) или 1: 1 (команда М7);

N3 — подача (0,35 мм/об)F35;

N4 — движение под углом 45° от точки 1 до 0 50, где признак «—45» указывает на уменьшение размера по оси Z (фаска 5X45°);

N5 — относительное перемещение на 25 мм «—Z» для обточки 0 50;

N6 — функция 90° круговой интерполяции против хода часовой стрелки (G12);

N7 и N8— удвоенное значение радиуса 10мм и адресная фраза Х2000 и приращения по оси Z (10 мм);

N9 — движение по торцу 0 98;

N10 — по аналогии с кадром N4 на 0 100 (фаска 1 Х45°);

N11 —обточка цилиндра на длине 29 мм до точки 7 (см. кадр N5);

N12 — код конца программы (М3О).

Примеры некоторых стандартных циклов (тест-программ) показаны на рисунке 6.19: запись фасок U20C5 и U-20C-5 (рис. 6.19, а, б); задание дуг UI8 W=14 R14 (рис. 6.19, в); запись галтелей Z=15 Q5 (рис. 6.19, г).

УПП составляется на пульте ОСУ согласно чертежу детали и картам операционных эскизов. На экране дисплея вычерчивается контур детали с указанием всех элементов системы отсчета ОСУ, что позволяет использовать тест-программы элементов контура, вызываемых в кадр из памяти ОСУ.

В составе блочной схемы станков фрезерной группы с оперативными УЧПУ, например модели 6725ВФ2, предусмотрено постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), что позволяет после обработки деталей на станке вывести отредактированную УП на внешний программоноситель, что исключает ручной ввод данных при повторной обработке деталей этого типа.

Ввод-вывод УП осуществляется при помощи периферийных устройств в режиме ввода-вывода.

В качестве ОСУ применяют УЧПУ типа ОСУ-4.1, выполненные на базе одноплатной микроЭВМ «Электроника С5-12», которая позволяет вести автоматическую обработку деталей с прямоугольным формообразованием на фрезерном станке ОФ-120Ф2.

В общем случае в кадре УП задаются следующие параметры: вид перемещения или номер цикла (задается двумя десятичными разрядами); размер рабочей памяти в объеме трех десятичных разрядов; код частоты вращения шпинделя в объеме двух десятичных разрядов; номер инструмента для девяти инструментов; первый размер перемещении по координате (задаются знак, три десятичных разряда до и два десятичных разряда после запятой); второй размер перемещения по координате (аналогично первому размеру); признак задания геометрической информации в абсолютных размерах или в приращениях, а также признак работы с инструментом, зажатым в вертикальном или горизонтальном шпинделе (заданный в объеме двух десятичных разрядов); шаг перемещения в сложных циклах (задается в объеме трех десятичных разрядов до запятой и двух после запятой); признак учета радиуса инструмента (задается в виде знака или пробела).

Постоянные циклы задаются в кадре при помощи функций G: G30 — грубое позиционирование; G31 — точное позиционирование; G65 — точное позиционирование, перемещение с использованием ускоренной подачb и т. д. В устройстве при программировании применяются одно- и двукоординатные циклы.

УЧПУ предусматривает защиту УП от ошибочных действий оператора путем стирания ошибочной информации в:

одном из кадров и блокировки всей информации только в конце записи кадра.

При использовании фрезерных станков с ОСУ решаются экономические, технические и социальные задачи машиностроения.

6.5. Система автоматического программирования (САП) при помощи ЭВМ

Автоматизированную подготовку УП можно проводить в различных режимах в зависимости от организации работы ЭВМ, состава внешних устройств и возможностей конкретной САП.

Организация работы ЭВМ при помощи операционной системы сводится к двум основным режимам — групповому и диалоговому. Групповой режим предусматривает последовательное выполнение на ЭВМ группы заданий по мере того, как высвобождаются ее ресурсы. Диалоговый режим обеспечивает непрерывную эффективную связь с ЭВМ одного или нескольких пользователей, каждый запрос которых немедленно вызывает ее ответное действие. Этапы процесса подготовки УП на ЭВМ в групповом режиме показаны на рисунке 6.20.

 

Рис. 6.20. Этапы подготовки УП на ЭВМ в групповом режиме

На первых трех этапах уточняется условие обработки, на чертеже детали обозначаются геометрические элементы (/), исходная информация записывается в бланки на входном языке САП (//) и переносится на перфоленту или перфокарту с последующим контролем; перфорация должна соответствовать тексту, записанному в бланках (///).

Из исходной информации для программирования обработки нескольких деталей комплектуется задание ЭВМ (IV).

В процессе расчета УП на ЭВМ (К) работает диагностическая программа САП, которая при обнаружении ошибок печатает сообщение о характере и месте нахождения их на шкале исходной информации. Если ошибок нет, то УП выдается на перфоленте с сопроводительной информацией. При подключении к ЭВМ графопостроителя в сопроводительную информацию вводится график контроля траектории инструмента (VI). Для исправления ошибок, обнаруженных при расчете УП, и для контроля траектории технолог-программист корректирует исходную информацию (VII) и проводит последующий контроль на станке (VIII).

Математическое обеспечение подготовки УП для станков включает в себя комплект программ ЭВМ, который содер­жит: транслятор — программу перевода информации с входного языка САП на язык вычислительной машины; процессор — комплект программ для необходимых вычислений на машинном языке; постпроцессор — комплект про­грамм перевода информации с машинного языка на язык конкретного станка с ЧПУ.

Структура универсальных и специализированных САП построена по принципу «процессор-постпроцессор». В некоторых САП предусмотрены блоки-процессоры, в которых по типовой технологии проектируется план операции для изготовления деталей некоторых классов, что позволяет объединить свойства специализированных и универсальных САП. Исходная информация, воспринятая ЭВМ, и сообщения об обнаруженных в ней ошибках печатаются в контрольном бланке программиста.

В функции постпроцессора входит: преобразование системы координат детали в систему координат станка; формирование элементарных перемещений с учетом динамических характеристик станка; перевод скоростей резания в частоты вращения шпинделя и «подач на оборот» в минутную подачу; учет дискретности задания перемещения; смена инструментов и распределение корректоров; кодирование и запись УП на программоноситель.

Сопроводительная документация постпроцессора включает в себя распечатку УП, данные о продолжительности работы станка по программе, длительность работы отдельных инструментов и другие сведения, необходимые для нормирования и организации работы с ЧПУ.

Исходная информация для САП записывается на проблемно-ориентированных машинных языках или подмножествах единых языков.

Входной язык, промежуточный язык «процессор-постпроцессор» и язык кодирования УП являются исходной, промежуточной и выходной формами представления информации при ее переработке в САП.

Запись на входном языке ИСО ведется фразами аббревиатурных понятий на английском языке и синонимами понятий на базе русского языка.

Текст исходной информации, записываемый на входном языке, содержит заголовок, общие данные, геометрические определения, технологические описания и примечания.

Геометрические определения предназначены для описания элементов контура и поверхностей деталей, заготовки и зон обработки, а также траектории инструментов.

На рисунке 6.21 показаны схемы геометрических параметров точек, окружностей и прямых согласно их определениям.

Точки определяются: декартовыми координатами Tl-T/X, Y (рис. 6.21, а); пересечением двух прямых Т2-Т /ПЕР, П1, П2 (рис. 6.21, б); пересечением прямой и окружности ТЗ-Т.ХБ, ПЕР, П1, К1 (рис. 6.21, в) и т. д.

Прямые определяются: точкой и касательной окружностью П5-П/Т1, СЛ, КАС, КЛ (рис. 6.21, г); утлом наклона и касательной окружностью П6-П/УГ, В, П1, ХМ, КАС, КЛ (рис. 6.21, д); двумя касательными окружностями П7-П/СЛ, КАС, КЛ, СПР, КАС, К2 (рис. 6.21, е) и т. д. Запись прямой, параллельной одной из осей координат, можно упростить: . Прямая, совпадающая с осью координат, может иметь такой вид: . Окружность записывается координатами центра и радиусом К1-К/X (рис. 6.21, ж); центром и точкой на окружности К2=К/Ц, Т1, Т2 (рис. 6.21, з); центром и касательной прямой К3-К/Ц, Т1, КАС, П1 (рис. 6.21, и)и т. д.

Аналогично кодируются определения эллипса, гиперболы, аналитически и таблично заданных кривых, систем точек и поверхностей; параметры плоскостей, сфер, векторов, цилиндра, конуса.

При записи геометрических определений вместо ссылки на маркер (обозначение элемента контура в кодированной записи) элемент может быть записан в круглых скобках (его определение). Например, приведенное ранее определение прямой П1, проходящей через точки Т1 и Т2, можно записать в виде П1=П(Т/Х1, Yl), (T/X2, Y2).

Рис. 6.21. Геометрические параметры элементов контура

Геометрические элементы детали (рис. 6.22) записываются также их маркерами на входном языке ИСО следующими фразами:

П1=П(OY)

П2=П(Т/0, 40), YГ, 63,5, ОХ

ПЗ=П/Г, 70

К1=К/70, 40, 40

K2=K/YB, П4, ХБ, СН, К1, Р, 60

П4=П/Г, 40

П5=П/В, 170

П6=П/ОХ

КЗ=К/70, 40, 60

СТ1=СТ/К, К4, 0,240, ПР4,3 — система точек

К4=К/10, 40, 70

СТ2=СТ/П, (Т/20, 20), YГ, 0, 2, Ш, 130 — система точек.

Линии контуров детали и зон обработки определяются последовательностью геометрических элементов с указанием признаков, исключающих неоднозначность выбора точек пересечения соседних элементов: начало и конец контура ограничиваются точками; направление контура задается понятиями «вперед», «назад», «влево», «вправо» и т. д.

Разработано более 100 САП, их модификаций и версий для различных ЭВМ.

На базе САП-2 создано семейство САП-3, САП-4 и САП-5 для программирования трех-, четырех- и пятикоординатной фрезерной обработки; па базе СПТС была разработана СПС-ХХТ для программирования обработки деталей в основном с криволинейным профилем, с входным языком более 250 слов. СПС-К является универсальной. Ее используют для программирования обработки на станках с позиционными УЧПУ.

Модификацией СПС-1 являлась СПС-ТАУ для токарных операций.

Из зарубежных САП наиболее известными являются APT (США), PROFILEDATA (Англия), AUTOPIT (ФРГ), AUTOPROG (ЧССР), SYMAP (ГДР).

Развитие средств вычислительной техники (ВТ) и унификация прикладного математического обеспечения (ПАЮ) больших ЭВМ стимулировали разработку мощных комплексных САП, значительно сокращающих трудоемкость и стоимость подготовки УП в ГПС.

Благодаря модульной структуре современные отечест­венные системы автоматического программирования ЕСПС-ТАУ и «ТЕХНОЛОГ» могут расширить САП без существенного изменения основного ПО. Система САП типа ТАУ-СР предназначена для сверления, расточно-фрезерной обработки и предусматривает средний и низкий уровни автоматизации.

Исходная информация для этой САП записывается при помощи универсального входного языка на бланке общем и для других универсальных САП.

Рис. 6.22. Обозначение геометрических элементов детали типе «крышка» для записи исходной информации

Пример программирования фрезерования отверстия и фрезерной обработки наружного контура детали на языке ТАУ-СРФ приведен в таблице 6.2.

Универсальный бланк состоит из двух частей — для записи общих данных и условий обработки; для описания геометрической и технологической информации, содержание которой для приведенного примера пояснено по кадрам: 1, 4 и 7 — точки Tl, T2 и ТЗ заданы координатами X, Y (в кадре 1 для точки Т] дополнительно указана координата 2—0); 2 и 10 — прямые 1 и 7 определены как вертикали с заданными абсциссами; 3 — прямые 2, проходящие через точку Т2 под углом 63, 5° к оси абсцисс; 5, 9 и 11 — прямые 3, 6 и 8 определены как горизонтальные с заданными ординатами: 6 — окружность КР4, направление которой принято отрицательным (по ходу часовой стрелки), задана центром точки ТЗ и радиусом 40 мм; 8 — окружность КР5 — определена как касательная к прямой 6 (Y больше) и окружности КР4 (X больше); 12 — контур KOHT1 образован из геометрических элементов 1, 2, 3 до пересечения 4 (X меньше), 4, 5, 6, 7 и 8; 13 — контур КОНТ2 определен как обратный по отношению к контуру КОНТ1; 14 — расфрезеровка отверстия с базовой точ­кой ТЗ с опусканием фрезы вдоль оси 7. на 16 мм, обработка отверстия от ДЗО до Д60, инструмент находится в позиции 1: dфр=20 мм, подача Sм=200 мм мин, частота вращения шпинделя n =400 мин-1; 15 — фрезерование контура: из точки Т1, фреза опускается вдоль оси Z на 16 мм; обработка контура КОНТ2; возврат в точку Т1.

Входной язык ТАУ-СРФ позволяет описывать систему точек кривых, заданных аналитически и в табличной форме, вести трансформацию геометрических элементов, форму ступенчатых отверстий, последовательность переходов и

6.2. Программирование контурного фрезерования на языке ТАУ-СРФ

 

Номер чертежа Номер УП Заго-товка Мате-риал Креп-ление Безопасная плоскость X Y Z
КРЫШКА   180, 90, 12 СТ45 СТОЛ 40 2ХНОЛОГ      
Станок 6Р11Ф3 Дата 5.6.88 Технолог ПЕТРОВ
Номера кадров Код Описание Дополни-тельные указания Инструмент Корректор Sм, мм/мин n, мин-1
  Т1 -25, 10          
    ХО          
    Ч, Т2, 63, 5Г          
  Т2 0, 40          
    У70          
  -КР4 Ц, Т3, Р40          
  Т3 70, 40          
  КР5 К, 6, 4, Р60 УБ, ХБ          
    У40          
    Х170          
    УО          
  КОНТ1 1, 3, 4, ХМ, 5, 8          
  КОНТ2 ОБР/КОНТ1          
  РАСФ Т3/16, Д30, Д60   1/Д20      
  ФРК Т1, Z16 (КОНТ2) Т1 СПР        
                               

отдельных перемещений инструмента, задавать параметры инструментов, технологические команды и разделять операции на установы







Дата добавления: 2015-10-12; просмотров: 2205. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...

Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Педагогическая структура процесса социализации Характеризуя социализацию как педагогический процессе, следует рассмотреть ее основные компоненты: цель, содержание, средства, функции субъекта и объекта...

Типовые ситуационные задачи. Задача 1. Больной К., 38 лет, шахтер по профессии, во время планового медицинского осмотра предъявил жалобы на появление одышки при значительной физической   Задача 1. Больной К., 38 лет, шахтер по профессии, во время планового медицинского осмотра предъявил жалобы на появление одышки при значительной физической нагрузке. Из медицинской книжки установлено, что он страдает врожденным пороком сердца....

Типовые ситуационные задачи. Задача 1.У больного А., 20 лет, с детства отмечается повышенное АД, уровень которого в настоящее время составляет 180-200/110-120 мм рт Задача 1.У больного А., 20 лет, с детства отмечается повышенное АД, уровень которого в настоящее время составляет 180-200/110-120 мм рт. ст. Влияние психоэмоциональных факторов отсутствует. Колебаний АД практически нет. Головной боли нет. Нормализовать...

Тема: Составление цепи питания Цель: расширить знания о биотических факторах среды. Оборудование:гербарные растения...

В эволюции растений и животных. Цель: выявить ароморфозы и идиоадаптации у растений Цель: выявить ароморфозы и идиоадаптации у растений. Оборудование: гербарные растения, чучела хордовых (рыб, земноводных, птиц, пресмыкающихся, млекопитающих), коллекции насекомых, влажные препараты паразитических червей, мох, хвощ, папоротник...

Типовые примеры и методы их решения. Пример 2.5.1. На вклад начисляются сложные проценты: а) ежегодно; б) ежеквартально; в) ежемесячно Пример 2.5.1. На вклад начисляются сложные проценты: а) ежегодно; б) ежеквартально; в) ежемесячно. Какова должна быть годовая номинальная процентная ставка...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия