Розширення функцій програмування обробки деталей на верстатах з ЧПУ

Прагнення зменшити тривалість УП, скоротити час її розробки і число помилок призводить до необхідності розширення мови програмування та обчислювальних можливостей пристрою ЧПУ. Цьому сприяє застосування формальних параметрів, організації переходів, підпрограм, стандартних циклів, що є своєрідним оперативним архівом фрагментів програм обробки.

Формальні параметри (ФП) і дії над ними. Для розширення можливостей застосування технологічних програм і циклів, а також для введення умовних переходів використовуються формальні параметри.

Формальні параметри допустимо застосовувати з будь-якими адресами кадрів технологічної програми, за винятком адрес N, G, M, L, D. Найчастіше як адреса слова формальних параметрів використовується R у форматі R 2.

Формальний параметр записується слідом за числом-кодом, зазначеним безпосередньо після адреси того слова, до якого застосований параметр. У цьому випадку результуюче чисельне значення адреси дорівнює алгебраїчній сумі числа і поточного значення формального параметра.

Наприклад, при поточному значенні параметра R 12 = -100000 чисельне значення адреси Z -50000- R 12 буде дорівнювати +50000. Знак “+” перед формальним параметром може бути опущений.

Якщо в якому-небудь кадрі УП використовується формальний параметр, то в розрахунок береться те числове значення ФП, яке він має в момент використання.

Можливі наступні способи формування значень ФП: присвоєння значень, дії над параметрами.

Присвоєння поточного значення параметра відбувається в інформаційному слові R після визначення номера параметра, наприклад, N 12 R 12+734000 (параметру R 12 присвоюється значення 734000).

Знак між номером параметра і значенням параметра обов’язковий.

Дії над ФП вводяться за допомогою оператора @ рр, де значення двох цифр рр визначає конкретний вид арифметичної операції над цілими числами: рр = 04 – додавання; рр = 05 – вирахування; рр = 06 – множення; рр = 07 – розподіл (з відсіканням дробової частини результату).

Формат запису дії на ФП має вигляд: R ₁@ ppR ₂, де R ₁ і R ₂ – лівий і правий ФП, що беруть участь в операції. Результат операції присвоюється лівому параметру.

Декілька дій над ФП допустимо поєднувати в зв’язку, яка має структуру:

R ₁@ pp ₁ R ₂@ pp ₂ R ₃…@ pp_{n -1} R_n.

Оператори у зв’язці виконуються в порядку їх запису. Результат операції присвоюється параметру, що примикає до оператора зліва. Наприклад, обчислення значень формальних параметрів: R 01 = 15000; R 02 = 700; R 03 = -20; R 04 = -10; R 05 = -2. Після обчислення R 01@04 R 02@05 R 03@06 R 04@07 R 05 одержимо нові значення параметрів: R 01 = R 01 + R 02 = 2200; R 02 = R 02 – R 03 = 720; R 03 = R 03* R 04 = 200; R 04 = R 04: R 05 = 5; R 05 = -2.

Способи зміни послідовності виконання кадрів УП. За відсутності спеціальних вказівок кадри в УП виконуються послідовно. Послідовність виконання кадрів можна змінити багаторазовим проходом виділеної ділянки програми, переходом (безумовним чи умовним) з поточного кадру на спеціально зазначений кадр, зверненням до підпрограми.

Повторення ділянки програми (цикл). Границі повторюваної ділянки відзначаються: початок ділянки – кадр, що починається символом Н; кінець ділянки – кадр, що закінчується допоміжною функцією М 20.

Число повторень встановлюється в інформаційному слові Н у вигляді цілого числа без знака від 1 до 99.

Приклад повторювання ділянки до п’яти разів:

N 501 G 01 G 91 Х 200000 Y -50000 F 500 R 01+200000 R 02-100000 R 03-1

N 502 Н 2 X + R 01 @06 R 03

N 503 Y +02 @06 R 03 М 20

За допомогою подвійного повторення кадрів 502 і 503 формується прямокутний контур Y 100 Х 200 мм.

Переходи в технологічній програмі. Інструкція переходу до кадру записується у вигляді:

Е ± nnnn @ dd R_m,

де ± nnnn – адреса переходу – номер кадру, до якого переходять вниз програми при знаку “+”, у верх – при знаку “–“;

@ dd – вид переходу;

R_m – параметр із номером m, по якому оцінюється умова переходу;

@00 – безумовний перехід;

@01 – умовний перехід, якщо R_m = 0;

@02 – умовний перехід, якщо R _m > 0;

@03 – умовний перехід, якщо R_m ³ 0.

Приклад свердління деталі на глибину 52 мм кроками по 5 мм із підняттям свердла після кожного кроку у вихідне положення – 7 мм над поверхнею деталі:

R 50 – загальна глибина свердління 52 мм

R 51 – хід свердла 5 мм

R 52=0 – крок заглиблення свердла 7 мм

N 601 G 91 G 00 Z - R 52

N 602 G 01 Z - R 51

N 603 R 52 @04 R 51

N 604 G 00 Z + R 52

N 605 R 50 @05 R 51

N 606 E -601 @02 R 50

N 607 M 17.

Існує й інший варіант інструкції переходу в технологічній програмі з умовою перевірки двох параметрів:

@ dd ± nnnn R_mR_n,

де використовуються такі види переходу: @01 – умовний перехід, якщо R_m = R_n; @02 – умовний перехід, якщо R_m > R_n; @03 – умовний перехід, якщо R_m ³ R_n і т.д.

Технологічні підпрограми. Повторювані процеси обробки деталі можуть бути зведені у підпрограми. Підпрограми вводяться в пам’ять пристрою ЧПУ до початку роботи. Підпрограма починається символом L.

Кодування підпрограм, здійснюване в основному аналогічно кодуванню основних УП, має деякі особливості.

Підпрограма представляє собою систему команд, викликану до дії основною УП, що управляє визначеною закінченою послідовністю дій робочих органів верстата. Звертання до підпрограми може здійснюватися і вручну з пульта пристрою ЧПУ. У підпрограмах замість конкретних чисел адресної частини слів (фактичних параметрів) під адресами 0...9 записують формальні параметри. При цьому формальні параметри можуть випливати за будь-якими адресами, крім N, G і М. Разом з формальним параметром під адресою слова може бути записаний фактичний параметр. Тоді запис сприймається як їх алгебраїчна сума. Номери кадрів підпрограм задають три- чи п’ятизначними числами під тими ж адресами, що і кадри основної УП. Перші дві цифри п’ятизначного числа позначають номер підпрограми.

Виклик підпрограми задають словом з адресою L і чотиризначним десятковим числом (у форматі L 4 – “Звертання до підпрограми”). Перші два розряди цього числа визначають номер підпрограми, а наступні два – кількість її прогонів. Звенення до підпрограми записують у будь-якому місці кадру основної УП між номером кадру і символом “Кінець кадру” або значеннями формальних параметрів. Значення параметрів можуть бути сформовані до звернення до підпрограми. У кадрі основної УП разом зі зверненням до підпрограми може міститися й інша управляюча інформація. Якщо звернення задане в кадрі разом з іншою інформацією, то спочатку обробляється вся інформація кадру, а потім виконується підпрограма.

Опис підпрограми починається кадром у форматі L 2. В інформаційних словах кадру, крім G, D, L, N, слідом за адресою записується числова інформація, а за нею – формальний параметр зі знаком “+” чи “–”, тобто інформація із заданої адреси буде дорівнювати алгебраїчній сумі числа і числової інформації формального параметра.

Останній кадр підпрограми повинен містити слово М 17 – кінець підпрограми. При цьому відбувається повернення до кадру основної програми, що іде за кадром зі зверненням до підпрограми.

Приклад застосування основної програми і підпрограми:

- основна програма

%1

N 050 L 0201 R 1+60000 R 2+35000 R 9+25000 F 1000

- підпрограма

L 02

N 021 G 01 G 91 X - R 2 G 43 D 01 Y - R 9

N 022 G 02 G 43 D 01 X - R 9 D 00 YR 9 I 0 JR 9

N 023 X 0 Y 0 IR 1 J 0

N 024 D 00 XR 9 G 44 D 01 YR 9 IR 9 J 0

N 025 D 00 G 40 XR 2 Y - R 9

N 026 M 01 M 17.

У відповідність адресам підпрограми поставлені параметри, числові значення яких визначені раніше, ніж здійснено виклик підпрограми, яка повинна виконатися один раз.

Постійні цикли. Постійні цикли визначаються користувачем пристрою ЧПУ і вводяться в зону пам’яті для збереження технологічних підпрограм і постійних циклів.

Вони призначені для запису частоповторюваних ділянок програм, характерних для даного типу верстата.

Правила запису і процедури роботи з постійними циклами такі ж, як і в підпрограмах.

Звернення до постійних циклів і технологічних підпрограм: L 00– L 80 – адресація до технологічних підпрограм; L 81– L 99 – адресація до постійних циклів. До постійних циклів L 81– L 89 можна звертатися по командах G 81– G 89, що діють до появи нової команди з цієї групи, або по команді скасування G 80.

У кадрах, що містять постійні цикли, обов’язково повинні бути задані координати переміщення. Якщо рух не потрібен, то необхідно задати нульове значення будь-якої координати.

Постійні цикли L 83, L 90, L 96 використовуються в пристроях, програмне забезпчення яких містить дії над формальними параметрами.