Раздел 5 (Мещерякова - Микроэлектронные устройства в станках с ЧПУ и Лекции), страница 2

Рис.5.8 Этапы автоматизированного программирования.

На рис. 5. 9. показана структурная схема САП УП.

Комплект программ САП УП содержит: транслятор, процессор и постпроцессоры.

Указанные программы составляют программное обеспечение САП УП, которые находятся на машинных носителях информации ЭВМ – магнитных дискетах, дисках. Для работы в системе автоматизированной подготовке УП это программное обеспечение заносится в оперативную память ЭВМ.

Входной язык САП УП включает правила задания текстов исходных программ для ЭВМ и является проблемно-ориентированным языком высокого уровня. Он даёт возможность описать геометрическую и технологическую информацию о конкретной детали кратко и однозначно и близок к машинному языку и языку технолога.

Транслятор осуществляет перевод информации с входного проблемно-ориентированного языка САП УП на язык ЭВМ. Он выполняет: лексический контроль программы, выявляющий недопустимые слова; синтаксический анализ, распознающий тип предложений, структуру программы и синтаксические ошибки; семантический анализ, в ходе которого производятся исследование каждого предложения и генерирование семантически эквивалентных предложений машинного языка; оптимизацию программы с целью сокращения времени её выполнения и понижения используемого объёма памяти ЭВМ.

Процессор системы осуществляет геометрические вычисления без учёта специфики станка, на котором будет обрабатываться деталь, а также особенностей его системы ЧПУ.

Процессор обеспечивает общее решение задачи определения траектории движения инструмента в зависимости от формы обрабатываемой детали и инструмента. Результатом решения этой задачи являются данные о последовательном положении инструмента (cutter-location data) CLDATA.

По существу CLDATA состоит из серий координат x, y, z для острия режущего инструмента в последовательных его положениях, когда формируются геометрические элементы обрабатываемой детали.

Расчёты, связанные со станком осуществляются постпроцессором.

Постпроцессор – комплект программ для перевода информации с машинного языка на язык конкретного станка с ЧПУ.

Постпроцессоры бывают либо специального назначения для какой-то особой комбинации “станок – система ЧПУ”, либо разрабатываются в обобщённом виде для ряда станков.

Задачи, решаемые постпроцессором:

- считывание и сортировка данных CLDATA;

- выработка команд для осуществления подготовительных и вспомогательных функций;

- вычисление соответствующих движений рабочих органов станка с учётом его динамики;

- распечатка и запись на программоноситель;

Рис.5.9 Структурная схема САП УП.

Оперативное, диалоговое программирование.

При обработке простых деталей предварительная подготовка УП может не выполнятся. Программирование ведётся непосредственно у станка с пульта УЧПУ по чертежу детали (см. рис. 5.5). Такой способ подготовки УП называется оперативным программированием.

Оперативное программирование осуществляется оператором с пульта системы управления станком в режиме ввода и редактирования управляющих программ.

Информация УП вводится в УЧПУ в специальном семиразрядном буквенно-цифровом коде по ГОСТ 13032-77, соответствующим международному коду ISO-7 bit. УП вводится отдельными кадрами, состоящими из слов, которые задаются буквенными адресами с определенными числовыми значениями. Подробно кодирование УП рассмотрено в разделе 8.2.

Современные микропроцессорные УЧПУ позволяют осуществлять оперативное программирование в режиме диалога оператора с УЧПУ. При этом УП готовится с помощью специального графического редактора в режиме “меню”. Данный способ задания УП называется диалоговым программированием. Такой диалог возможен при наличии в УЧПУ специального программного обеспечения и следующих технических средств: клавиатуры ввода на пульте УЧПУ (рис.5.10а); дисплея УЧПУ, работающего как в алфавитно-цифровом режиме, так и в режиме графического отображения (рис. 5.10б, в); пульта управления станком (рис. 5.10г).

На экране дисплея УЧПУ высвечивается последовательность вопросов, на которое должен ответить оператор нажатием определенных буквенных или цифровых клавиш. Эти вопросы могут также задаваться в виде перечня (“меню”), из которого надо выбрать желаемый вариант.

Оператор в процессе программирования выбирает требуемый по чертежу вариант из “меню” и вводит с пульта УЧПУ необходимые данные в предлагаемой последовательности. Введённые данные (графики, буквенно-цифровая информация) тут же высвечиваются на экране дисплея и, при необходимости, редактируются.

Разработка УП при использовании диалогового программирования не требует знания условных изображений и формата кадра. По данным, вводимым оператором, микро–ЭВМ сама формирует УП в виде, необходимом для работы УЧПУ.

а)

б) в)

г)

Рис. 5.10. Технические средства ведения диалогового программирования на станке с системой ЧПУ «HEIDENHAIN».

а) клавиатура ввода данных.

б) дисплей УЧПУ в режиме «алфавитно-цифровой клавиатуры».

в) дисплей УЧПУ в режиме «графической симуляции».

г) пульт управления станка.

Программирование обработки включает последовательные этапы: формирование геометрии обработанной детали, выбор режущих инструментов, определение режимов резания, определении схем наладки и обработки, моделирование процесса обработки.

Управляющая программа в этом случае представляет собой упорядоченное множество геометрических объектов и технологических команд.

По геометрическим данным чертежа оператор, используя соответствующее “меню”, производит построение контура обрабатываемой детали из различных геометрических элементов: точек, линий, окружностей и т.д., которые изображаются на экране графического дисплея в виде рисунка (рис. 5.11).

При необходимости на экран дисплея вызывается информация о режущем инструменте. Графически могут быть представлены схема инструмента, его данные, включая размеры, код, номер корректора, материал режущей части и др. (рис. 5.12).

Из “меню” “Последовательность переходов” оператор выбирает необходимые для обработки технологические переходы, при формировании которых будут использоваться типовые циклы обработки, например, цикл сверления (рис. 5.13а), цикл чернового точения цилиндрической поверхности (рис. 5.13б), и т.п. В циклах задаются соответствующие параметры: припуски на черновую, чистовую обработку, глубина и ширина обработки, плоскость безопасности, направление подачи и т.п.

Режимы резания могут быть или назначены оператором, или получены автоматически по введённому коду материала детали и инструмента, по виду обработки (черновая, чистовая), по принятым циклам обработки. Программное обеспечение УЧПУ может определять оптимальные режимы (подачу, скорость резания, необходимые замедления) с учётом данных, характерных для станка.

После определения всех параметров обработки, УЧПУ автоматически рассчитывает управляющую программу работы станка, и с определёнными комментариями её можно увидеть на экране дисплея в соответствующем коде (рис. 5.14).

По желанию оператора, возможно графическое представление всего процесса обработки детали как в плоскостном (рис. 5.15а), так и в объёмном изображении (рис. 5.15б). Такой вид информации на экран дисплея делает её обзорной и легко понимаемой.

Рис. 5.11. Задание геометрических элементов контура обрабатываемой детали в

УЧПУ “SINUMERIK”.

1.- Указатель выбранного режима:TOOL CALIBRATION (Калибровка инструмента).

2.- HELP-рисунок для калибровки инструмента.

3.- HELP-рисунок для задания геометрии инструмента.

4.- Текущее состояние станка.

Текущие X, Z, F, S и выбранный инструмент T.

5.- T - Номер инструмента

D - номер коррекции

Family - Тип инструмента,

Shape - Профиль инструмента

6.- Длина инструмента.

7.- Геометрические параметры инструмента.

Рис. 5.12. Задание схемы настройки и геометрических параметров режущего инструмента

в УЧПУ “ FAGOR 8055TC ”.

а
)

б)

Рис. 5.13. Типовые циклы обработки, используемые при диалоговом программировании на УЧПУ “ SINUMERIK ”:

а) цикл сверления.

б) цикл точения.

Рис. 5.14. Текст управляющей программы в коде ISO, полученный при оперативном

программировании.

а
)

б)

Рис. 5.15. Графическое представление процесса обработки, полученного диалоговым

программированием:

а) плоскостное изображение.

б) объемное изображение.