Числового программного управления

УСТРОЙСТВО

ЧИСЛОВОГО ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

серии NC-100, NC-110, NC-200

РУКОВОДСТВО ПРОГРАММИСТА ТС

АННОТАЦИЯ

354

Руководство программиста предназначено для ознакомления с правилами и методами составления управляющих программ системы числового программного управления (в дальнейшем - УЧПУ) типа NC-100, NC-110, NC-200, обеспечивающего управление металлообрабатывающим оборудованием, работающего как автономно, так и в составе гибких производственных модулей и гибких производственных систем.

СОДЕРЖАНИЕ

355

Руководство программиста ТС

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

1.1. Общие характеристики системы управления

2-16 управляемых осей: 8 осей в линейной интерполяции, 2 оси с перемещением от точки к точке, 1 ось шпинделя;

управление одновременно до 8-ми осями, из которых 8 - непрерывных и скоординированных и 2 - от точки к точке;

плоскость круговой интерполяции может быть применена к любой паре осей;

винтовая интерполяция;

сочетание круговой интерполяции с линейными и вращательными движениями;

максимальный радиус 99.9999 м;

точность интерполяции в пределах одного микрона на метр радиуса;

датчики установки положения: энкодер, (разрешающая способность 0,1 мкм), оптические линейки;

автоматическое управление векторной скоростью на профиле;

управление ускорением и замедлением при круговой интерполяции;

автоматическое замедление на углах;

динамическая оптимизация скорости на профиле;

память конфигурируемого перехода (максимально 64 кадра) для непрерывной обработки.

В наличии имеются модели, которые объединяют в себе все функции типа вв/выв - оператор - система управления - металлорежущий станок. Модель пульта состоит из алфавитно-цифровой клавиатуры, дисплея с экраном 14 или 10.4 дюймов по диагонали, ключом включения и выключения, корректорами для изменения скорости подачи и вращения шпинделя и для выбора направления и скорости ручных перемещений, а также клавишей для выбора режима работы, СТОП, ПУСК, СБРОС.

Индикация осуществляется в виде двух видеокадров: видеокадр УПРАВЛЕНИЕ СТАНКОМ #1 и видеокадр КОМАНДА.

Режим КОМАНДА используется при процедурах редактирования, визуализации списка программ, таблиц корректоров, исходных точек и срока службы инструмента.

Видеокадр УПРАВЛЕНИЕ СТАНКОМ имеет 3 видеостраницы #1, #6, и #7 визуализирующие:

название программы;

текущее время;

сообщения оператору;

реальные размеры осей;

запрограммированные размеры осей;

функции G, T, S, M;

исходные точки;

корректора;

номер кадра;

повтор циклов и подпрограмм.

На графической видеостранице #6 режима УПРАВЛЕНИЕ СТАНКОМ первые четыре строки её используются для воспроизведения краткой информации, что и на видеостранице #1. В стадии обработки остальная часть видеостраницы используется для воспроизведения декартовых осей, запрограммированных размеров, профилей и точек, на которых реализуются запрограммированные циклы и движения оси, перпендикулярной к плоскости обработки.

Управляющие программы обработки детали должны быть занесены в память УЧПУ с клавиатуры или с периферийных устройств. Введенные символы в память программы могут быть воспроизведены на видеоэкране и модифицированы посредством удаления, модификации или вставления кадров. Эти операции могут осуществляться во время обработки детали на станке.

Режимы работы выбираются клавишами со станочной панели. Они могут быть:

выполнение кадров введенных с клавиатуры (MDI);

выполнение выбранной программы в автоматическом режиме (AUTO);

выполнение выбранной программы по кадрам (STEP);

выполнение безразмерных ручных перемещений (MANU);

выполнение фиксированных ручных перемещений (MANJ);

автоматический выход на профиль и продолжение работы после прерывания цикла обработки, за которым следовали ручные перемещения (PROF);

выход в "0" станка (HOME).

Для выполнения ручных перемещений возможно использовать штурвал. Перемещение происходит с 2-мя различными шкалами:

1 мм/об при безразмерных ручных перемещениях;

0,1 мм/об при фиксированных ручных перемещениях.

При вводе команд с клавиатуры возможно:

проверить программы в памяти, без движения осей, используя графическую визуализацию на видеостранице #6;

выполнить программу со скоростями обработки, равными скоростям быстрых перемещений;

Один из ограничителей перемещения любой оси используется для автоматического выбора нуля системы отсчета. При включении станка, перемещая любую ось на этот ограничитель, за точку абсолютного нуля станка принимается наиболее близкий шаг датчика.

Система выполняет останов движения осей с контролируемым замедлением.

Автоматическая компенсация люфта при изменении направления движения. Значение люфта устанавливается в памяти системы при характеризации.

Эта операция позволяет автоматически компенсировать (посредством вычислений, выполняемых системой) размеры, полученные датчиком положения. Компенсация геометрических ошибок может быть выполнена для любой оси. Количество точек компенсации устанавливается при характеризации (максимально 256 точек для каждой оси).

Система использует датчики энкодер на оси шпинделя, энкодер и оптические линейки на осях.

Максимально можно определить до 100 абсолютных исходных точек (от 0 до 99), вводя с клавиатуры трехбуквенный код ORA, относящийся к сконфигурированным осям станка (например: ORA, n, Z.., X..). Исходные точки активизируются из программы трехбуквенным кодом UAO.

Исходные точки могут быть определены в той же системе измерения, в которой сконфигурирован станок или в альтернативной системе, устанавливая номер исходной точки с отрицательным значением (например: ORA, -n, Z..,X..).

Кроме абсолютных исходных точек, в программе возможно определить, используя трехбуквенный код UOT, бесконечное количество временных исходных точек, привязанных к любой из абсолютных.

Из программы можно определить, используя трехбуквенный код UIO, бесконечное количество исходных точек в приращениях, т.е. относительно исходных точек (точки), существующих в момент определения.

Число коррекций не ограничено и определяется во время установки. Максимальное значение корректора Z=+(-)9999.999 мм по длине и К=999.999 мм для диаметров. Корректировка длины инструмента может быть применена для любой оси. Значения корректировки длины могут быть введены с клавиатуры или автоматически вычислены системой (при установке инструмента). Значения корректировки диаметра должны быть введены с клавиатуры.

Значение корректировки может быть воспроизведено и модифицировано в любой момент. Значение корректировки могут быть модифицированы программой, после выполнения измерительного цикла.

Возможно выполнить проверку инструмента с остановкой, ручными перемещениями и последующим возвращением в точку остановки. Возврат в точку остановки может быть выполнен вручную ось за осью по выбору оператора (RAP=0) или же автоматически, повторяя в обратном направлении порядок ручных перемещений, выполненных при отводе (RAP=1). Максимальное число перемещений 32.

Головки расточки и обточки, установленные на шпинделе, управляются как одновременные и скоординированные оси. Ось, относящаяся к головке расточки и обточки, программируется в диаметрах.

Устройство измерения по всем направлениям, установленное на шпинделе, рассматривается как инструмент с коррекциями по длине и диаметру. Параметры измерения щупом: размер подхода, размер надежности и скорость измерения, заносятся в память с клавиатуры посредством трехбуквенного кода DPT. Параметры, не присутствующие в управлении, определяются во время конфигурации системы.

Посредством функций G72 и G73, которые могут быть внесены в программу обработки, щуп реализует:

измерение координат точки в пространстве;

измерение координат центра и радиуса окружности в плоскости. Параметры, полученные измерением, накапливаются в памяти посредством параметра Е, находящегося в кадре измерения.

С инструментом, установленным в шпинделе, зафиксированный щуп реализует измерение смещений от теоретических точек посредством функции G74, вставляемой в программу обработки. Этот цикл может быть использован для переквалификации или контроля целостности инструмента.

Для каждого инструмента возможно определить срок службы (использование в обработке), что позволяет контролировать состояние инструмента. Кроме того, возможно запрашивать замену использованного или вышедшего из строя инструмента другим, пригодным для использования, с такими же характеристиками.

Управление циклом срока службы инструмента осуществляется посредством использования таблицы, содержащей характеристики инструмента:

номер инструмента;

номер альтернативного инструмента;

корректор, который надо применить к альтернативному инструменту;

максимальный теоретический срок службы;

минимальный теоретический срок службы;

остаточное время службы;

состояние инструмента.

Возможен поиск вперед и назад до введенного слова (N18; G33; M5; X80.5 и т.д.). Кроме того, командами, введенными с клавиатуры возможно:

остановить обработку кадра с заданным порядковым номером;

выполнить или исключить из выполнения кадры, разделенные дробной чертой.

Система сохраняет в устройствах постоянной памяти некоторые параметры, которые однозначно определяют выполняемый кадр.

На основе этих параметров, таким образом, возможно автоматическое возобновление цикла с места прерывания. Это возможно даже в наиболее критических случаях, в таких, как повторяющиеся циклы, составные циклы, условные переходы, вызовы подпрограмм. Оператор должен только ввести с клавиатуры код автоматического поиска RCM и код конца поиска ERM. Система имитирует функционирование до кадра, выполненного полностью, вызывает требуемый инструмент, устанавливает коррекции и воспроизводит на дисплей координаты, на которых должен бы быть инструмент, и координаты его фактического нахождения.

Для возобновления обработки достаточно дать ПУСК после позиционирования осей.

Инструкции, характеризующие поведение системы (которые, например, отличают управление фрезерными обрабатывающими центрами от управления токарным станком) находятся в ПО.

Параметры металлорежущего станка (например, скорость, ускорение и т.д.), значения корректировки длины и диаметра инструмента, исходные точки, таблица срока службы инструмента и управляющие программы обработки детали занесены в память (HDD, FLOPPY, FLASH).

Данные временного использования находятся в памяти ОЗУ без сохранения содержимого при выключении питания.

На пульте оператора расположены клавиши, которые могут изменять:

скорость подачи от 0-125%;

скорость вращения шпинделя от 75-125%.

Осуществляется строгий контроль всех частей системы, подверженных повреждениям (центральные вычислительные системы, кабельные проводки, датчики положения и т.д.) и состояний функционирования (внутренняя температура, напряжение питания, паритет входных данных и переполнение памяти, команды с клавиатуры и т.д.).

Ошибки сервомеханизмов находятся под постоянным контролем вычислительной системы. Для каждого типа обнаруженной ошибки, система выдает диагностическое сообщение с определением области, в которой была установлена неполадка, указывая таким образом, на модуль, который следует заменить или на аномальную ситуацию, которую надо исправить. Диагностические сообщения хранятся в файле характеризации системы, таким образом, представляется возможным модифицировать для удобства пользователя.

1.2. Характеристики программирования

Миллиметры или дюймы, выбираемые посредством функции G71/G70.

Подготовительная функция: G90 - абсолютное программирование,G91 - программирование по приращениям.

Перемещения, запрограммированные в кадре, могут быть отнесены к нулю станка заданием функции G79.

Размеры программируются так, как читаются (без нулей в начале или в конце) с указанием точки разделения целой части от десятичной (пример: X-20.275).

EIA RS244, ISO 840 c автоматическим распознаванием.

N4, G2, X/Y/Z/A/B/C/U/W/V/P/Q/D/5.4,R5.4,I/J/K5.4, F5.2, S5.2, T4.4, M2, H2.

Координаты программируются в миллиметрах или дюймах
от +(-)0.0001 до +(-)99999.9999.

Определяют координаты центра окружности в круговой интерполяции. Программируемое значение: от +(-) 0.0001 до +(-) 99999.9999 миллиметров или дюймов.

Во время характеризации системы любая ось может быть определена, как ось вращения. Программируемое значение : от +(-)0.0001 до +(-)99999.9999 градусов.

Программируется от 0.01 до 99999.99.

С помощью функции G94 определяется скорость подачи осей в мм/мин. или дюйм/мин. С помощью символа "t" можно программировать время в секундах, необходимое для отработки элемента, определенного в кадре (F для кадра является отношением между длинной элемента и запрограммированным t).

G93 определяет обратное время, т.е. отношение: скорость подачи/расстояние.

G95 определяет скорость осей в мм/оборот.

Программируется от 0.01 до 99999.99. Может выражать:

число оборотов/мин. шпинделя (G97);

скорость резания в м/мин. (G96).

Определяет требуемый для обработки инструмент и номер коррекции для данного инструмента. Программируемая величина: от 1.0 до 9999.9999. Цифры перед десятичной точкой определяют инструмент, после - номер корректора.

G00 быстрое позиционирование;

G01 линейная интерполяция;

G02 интерполяция круговая по часовой стрелке;

G03 интерполяция круговая против часовой стрелки;

G04 выдержка времени, заданная в кадре;

G09 замедление в конце кадра;

G17 выбирает плоскость интерполяции, определенную конфигурируемыми осями 1 и 2;

G18 выбирает плоскость интерполяции, определенную конфигурируемыми осями 3 и 1;