Базовые концепции Числового Программного Управления(ЧПУ)

Майк Линч.

Содержание

Концепция №1.Основы ЧПУ. 4

Управление перемещением - сердце ЧПУ. 4

Система координат станка. 5

Кодирование в абсолюте или приращениях?. 6

Назначение нуля программы.. 6

Другой взгляд на кодирование движений. 7

Управляющие программы.. 7

Другие соображения о структуре управляющей программы.. 7

Десятичная точка. 8

Другие функции. 8

2. Изучите Ваш станок! 8

Практика традиционной металлобработки - ключ к успеху в понимании станков с ЧПУ. 8

Компоненты станка. 9

Направления для движения(Оси) 9

Точка отсчета для каждой из осей. 9

Структурные компоненты станка. 10

Язык программирования системы ЧПУ. 10

Вспомогательные функции. 10

3. Типы перемещений в CNC оборудовании. 11

Понятие интерполяции. 11

Три базовых типа движения. 11

Ускоренное перемещение (Быстрый ход или позиционирование) 12

Движение вдоль прямой(Линейное перемещение) 12

Движение по кругу. 12

Пример. 13

5. Важность форматирования управляющей программы.. 13

Четыре типовых блока структуры управляющей программы.. 14

Немного о написании эффективных УП. 15

6. Методы программирования систем ЧПУ. 15

Ручное программирование. 15

Программирование на пульте системы СПУ. 15

Проблемы, связанные с программированием на пульте системы СПУ. 16

Программирование при помощи САМ-систем. 16

Последовательность процедур в САМ-программировании. 17

Общая Информация(1 шаг) 17

Определение и уравновешивание геометрии(2 шаг) 17

Формирование строки обхода. 17

Определите процедуры обработки(3-й шаг) 18

А как сохраняют УП?. 18

Концепция №1.Основы ЧПУ

 Хотя целью данной статьи является изучение теории ЧПУ, важно осознавать и то обстоятельство, что ЧПУ и станки с ЧПУ сегодня становятся весьма популярными. Поэтому остановимся в начале на тех преимуществах, которые получают заводы, применяющие ЧПУ.
 Первое преимущество от использования станков с ЧПУ заключается в более высоком уровне автоматизации. Случаи вмешательства станочника или оператора в процесс изготовления детали могут быть исключены или сведены к минимуму. Большинство станков с ЧПУ могут работать абсолютно автономно в течение всего процесса обработки детали, поэтому оператор-станочник может выполнять другие задачи. Поэтому предприятия, применяющие ЧПУ, получают дополнительные преимущества - уменьшение числа ошибок оператора-станочника, а также предсказуемость времени обработки и более полную загрузку оборудования. Поскольку станок будет управляться при помощи программного управления, уровень специального образования оператора станка с ЧПУ может быть уменьшен по сравнению с образованием станочника, работающего на универсальном оборудовании.
 Второе преимущество применения технологии ЧПУ заключается в более точном изготовлении детали. Сегодня производители станков с ЧПУ говорят о высочайшей точности и надежности оборудования. Это означает, что однажды отлаженная управляющая программа, может быть использована на станке с ЧПУ для производства двух, десяти или тысячи абсолютно идентичных деталей, причем при полном соблюдении требований к точности и взаимозаменяемости.
 Третьим преимуществом от применения любого оборудования с ЧПУ является гибкость. Программное управление означает, что изготовление разных деталей сводится к простой замене управляющей программы. Ранее проверенная управляющая программа может быть использована любое число раз и через любые промежутки времени. В свою очередь это также является еще одним преимуществом, а именно возможностью быстрой переналадки оборудования.
 Поскольку такие станки легко настраивать и запускать, а также загружать в них управляющие программы, это позволяет существенно уменьшить время наладки станка. А это весьма важно в современном производстве, где широко используется принцип "just-in-time" (только во время).

Управление перемещением - сердце ЧПУ

 Основная функция любого оборудования с ЧПУ - автоматическое и точное управление движением. Любой станок с ЧПУ имеет два или более направления для движения, которые называемых осями. Причем движение по этим осям осуществляется точно и автоматически.

Рисунок 1. Перемещение рабочего стола универсального станка выполняется станочником путем вращения рукоятки. Точное позирование выполняется путем подсчета общего числа полных оборотов плюс числа делений градуировки, нанесенных на рукоятку.

У всех станков имеются две линейные оси, движение по которым осуществляется по прямому пути, и оси вращения, движение по которым выполняется по кругу. На универсальном станке движение детали или инструмента порождается путем ручных операций, выполняемых станочником(например, вращением рукояток).
 Вместо этого станки с ЧПУ оснащены сервомоторами, которые приводятся в действие системой с ЧПУ, а та в свою очередь в точности исполняет команды управляющей программы. Обобщая, можно сказать, что тип движения (ускоренный, линейный или круговой), оси перемещений, величина и скорость перемещения программируются во всех типах систем с ЧПУ. На рисунке 1 показан способ управления движением на универсальном оборудовании, а на рисунке 2 - схема управления линейным перемещением на станке с ЧПУ.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Рисунок 2. Система с ЧПУ, исполняя кадр управляющей программы, выдает команду на вращение шагового мотора. Тот в свою очередь вращает ось. Вращение оси через привод приводит к перемещению стола. Устройство обратной связи подтверждает, что надлежащее количество вращений оси действительно произошло.


 Система ЧПУ, исполняя команды управляющей программы, посылает точное количество импульсов шаговому двигателю. Его вращение передается оси, с которой связан рабочий стол. Стол линейно перемещается. Устройство обратной связи, расположенное противоположном конце оси, позволяет системе ЧПУ подсчитать на сколько градусов повернулась ось, т. е. какое число импульсов реально отработал шаговый двигатель.
 Можно найти довольно грубую аналогию этому процессу. Вспомним о верстаке. Вращая ручку тисков, вы на самом деле вращаете и ось, которая в свою очередь раздвигает иди сдвигает губки на тисках. По сравнению с верстаком линейные перемещения на станке с ЧПУ очень точные. Каждому вращению шагового электродвигателя точно соответствует линейное перемещение.

Система координат станка

 Было бы невыполнимой задачей для программиста системы с ЧПУ вычислять сколько импульсов надо подать попеременно тому или иному сервомотору, чтобы заставить рабочий стол переместиться вдоль некоторой

Рисунок 4. Прямоугольная система координат для XY плоскости. Нулевая точка программы устанавливает точку отсчета для команд движения в управляющей программе. Это позволяет технологу программировать движение от стабильной начальной точки.

прямой на нужное число дюймов. Вместо этого, все системы с ЧПУ позволяют программировать перемещения более простым и логичным способом, т. е. использовать некоторую систему координат. Существуют две наиболее популярные системы используемые в ЧПУ - прямоугольная(декартовая) и полярная системы координат. Именно прямоугольная система координат, как наиболее часто употребляемая, будет использоваться нами для всех примеров, рассмотренных в данной статье.
 Теперь применим это к нашей проблеме. Каждая из осей представляет линейной движение стола или инструмента. Каждое деление на оси соответствует минимально возможному перемещению(дискрете). Если используется метрическая система, то минимальное перемещение может иметь величину 0.001, а в дюймовой системе - 0.0001. Начальная точка (координата 0,0) называется нулевой точкой программы(или еще говорят "начало программы" или "ноль детали").  На рисунке 4 видно, как что мы программируем движение в системе координат с осями Х или У (кстати, название осей может изменяться от станка к станку, например Z, A, B, C, U, V, и W). Как вы видите, левый нижний угол детали совпадает с 0 позицией по каждой из осей. Таким образом эта точка является нулевой точкой детали. В начале процесса написания управляющей программы программист определяет позицию нулевой точки программы( нередко нулевая точка программы совпадает с началом системы координат).

Рисунок 5. Если начальная и конечная точка перемещения лежат в разных квадрантах, то по крайней мере движение по одной из координат будет иметь знак '-'.


 Согласно этой методике, для перемещения инструмента на дюйм вправо от нулевой позиции программист кодирует X1.0. Если же необходимо движение на дюйм вверх от начальной точки - программист пишет Y1.0. Система ЧПУ автоматически определяет - сколько раз надо вращать каждый шаговый мотор соответствующей оси, чтобы заставить инструмент или стол достичь запрограммированной точки. Все сказанное выше упрощает кодирование перемещений и делает этот процесс логичным.
 В рассмотренных выше примерах все точки перемещения лежали выше и правее нулевой точки программы. Такая область называется квадрантом(в данном случае, 1-ым квадрантом). Нередко конечная точка перемещения лежит в другом квадранте. Если это так, то по крайней мере одна из координат будет иметь знак минус. На рисунке 5 видны знаки координат в каждом из 4-х возможных квадрантов.

Кодирование в абсолюте или приращениях?

 До этого момента все примеры и рассуждения предполагали использование абсолютного режима программирования перемещений. В этом режиме конечные точки для всех движений будут определены от нулевой точки программы. Для новичков, это обычно лучший и самый простой метод определения конечных точек для команд движения.

Рисунок 7. Очень просто задать конечную точку движения инструмента в абсолютном режиме. При кодировании "в перемещениях" эта задача может усложниться.

Однако, имеется и другой путь - метод расчета движений "в приращениях". В случае его использования конечные точки для движений определены от текущей позиции инструмента, а не от нуля программы. Поэтому программист должен всегда спрашивать: "Как далеко я должен переместить инструмент?". Есть ряд случаев, когда этот метод полезен, но это в общем случае это - более громоздкий и трудный метод. Рисунок 7 показывает два типа кодирования перемещений для одной и той же траектории.
 Есть еще один плюс в применении абсолютной системы кодирования перемещений - если сделана ошибка в одном движении, то это будет одна ошибка! С другой стороны, если ошибка сделана для одного перемещения (в приращениях), то все последующие перемещения будут закодированы неверно!

Назначение нуля программы

 Помните, что вы должны тем или иным способом сообщить системе ЧПУ о расположении нулевой точки программы. Для этого существуют способы, к сожалению, не одинаковые для разных станков и систем с ЧПУ. Традиционный метод состоит в назначении нуля в непосредственно в управляющей программе. Программист сообщает системе ЧПУ о смещении нулевой точки программы относительно нулевой точки станка. Обычно для этого используют функцию G92 или G50 в начале программы и, возможно, после каждой смены инструмента.
 Более современный и лучший способ назначения нуля программы будет подробно изложен в концепции 4.

Другой взгляд на кодирование движений

 На данный момент мы сконцентрировали все наше внимание на том, как определить и закодировать конечную точку для каждой команды движения. Как вы увидели, это потребовало от вас знания прямоугольной системы координат. Однако, существуют еще немало других параметров, влияющих на движение. Например, тип движения (ускоренное, линейное, круговое) и скорость движения(величина подачи), доставляющие немало хлопот программисту. Мы обсудим их в концепции номер 3.

Управляющие программы

 Почти все современные системы с ЧПУ используют адресный(а не позиционный) формат для программирования. Мы считаем, что управляющая программа состоит из команд. Каждая команда составлена из слов. Каждое слово имеет одну букву адреса и число. Символ адреса (X, Y, Z, и т. д.) сообщает системе ЧПУ о смысловом значении слова, а число является значением слова. Каждое слово дает некую команду системе с ЧПУ. Программист должен в последовательно проинструктировать систему с ЧПУ о всех необходимых операциях по управлению станком.

O0001
(Номер программы)
N005 G54 G90 S400 M03
(выбор системы координат, кодирования перемещений в абсолюте и задание числа оборотов шпинделя 400 оборотов в минуту)
N10 G00 X1. Y1.
(Перемещение к первому отверстию на ускоренной подаче)
N015 G43 H01 Z.1 M08
(Включение корректора на длину инструмента, опускание до Z безопасного, включить охлаждение)
N020 G01 Z-1.25 F3.5
(Сверление отверстия на подаче 3.5 дюймах в минуту)
N025 G00 Z.1
(Быстрый выход из отверстия до Z безопасного)
N030 X2.
(Быстрый переход ко второму отверстию)
N035 G01 Z-1.25
(Сверление второго отверстия)
N040 G00 Z.1 M09
(Быстрый выход из второго отверстия, выключить охлаждение)
N045 G91 G28 Z0
(Возвратитесь исходному положению в Z)
N050 M30
(Конец программы)


 Немного отвлечемся от обсуждаемой темы и поговорим о визуализации. Важно понимать, что NC-программист в процессе написания управляющей программы должен мысленно(или как то иначе) визуализировать все написанные им команды. Без этой способности к визуализации, NC-программист вряд ли напишет правильную программу. Это одна из причин, почему операторы станков с ЧПУ постепенно становятся лучшими CNC-программистами. Квалифицированный оператор должен мысленно представить любой участок траектории управляющей программы.
 Рассмотрим короткий пример программы, которая служит для сверления двух отверстий в заготовке, расположенной на столе обрабатывающего центра. Мы используем некое обобщение языка программирования системы с ЧПУ и будем акцентировать внимание на структуре управляющей программы и на факте ее последовательного исполнения системой с ЧПУ. Запомните - система с ЧПУ прочитает первую команду управляющей программы и выполнит ее. Затем она повторит аналогичные действия с каждой следующей командой. Итак, читаем, интерпретируем и исполняем. Затем переходим к следующей команде. Вот и все...

Другие соображения о структуре управляющей программы

  Как было сказано выше, подавляющее число современных систем с ЧПУ понимают язык команд, составленных из слов. Каждое слово состоит из одной буквы(адрес слова) и числового значения. Адрес слова сообщает системе с ЧПУ о необходимости того или иного действия. Системы с ЧПУ разных изготовителей по разному трактуют значение одного и того же адреса и его числового значения. Поэтому начинающий программист должен на первых порах изучить документацию изготовителя для правильного понимания значения каждого адреса и его значения. Ниже приведен список широко употребляемых адресов слов и их значений.

O - номер программы
N - номер кадра
G - Предварительная функция
X - обозначение Оси X
Y - обозначение Оси Y
Z - обозначение Оси Z
R - обозначение Радиуса
F - Подача
S - Обороты шпинделя
H - Корректор на длину Инструмента
D - Корректор на длину инструмента
T - Номер инструмента
M - Вспомогательная функция

Как вы видите большинство букв адресов выбраны логично(для англичан), например, F для скорости подачи(feedrate). Но некоторые требуют запоминания. Как и предварительная функция, так и вспомогательная функция имеет широкий диапазон функций, например, как переключатель различных режимов работы(вкл/выкл. шпинделя или охлаждения и т. п.).
 Новичку, прочитавшему предыдущие параграфы, может легко показаться, что CNC-программирование может потребовать значительных усилий и времени на запоминание. Но внимательный анализ покажет, что существует всего 30-40 наиболее часто употребимых слов в CNC-программировании.

Десятичная точка

 Некоторые адреса слов предполагают использование вещественных значений. Примеры тому - перемещения по осям Х или У. С другой стороны, некоторые адреса требуют только целочисленных значений, например - скорость вращения шпинделя(S), выбор номера инструмента (T), номер кадра (N), предварительные функции (G) и вспомогательные функции (M). Начинающийся NC-программист должен ознакомиться с руководством по программированию системы с ЧПУ и выяснить - какие адреса позволяют использовать десятичную точку.

Другие функции

 Почти все системы с ЧПУ имеют уникальные функции, прошитые в ППЗУ. Список этих функций различен для двух любых систем с ЧПУ. Технолог вынужден досконально изучить список этих функций для их корректного использования. Более подробно мы рассмотрим их использование в концепции 2.

2. Изучите Ваш станок!

 Вы, как специалист предполагающий использовать все преимущества ЧПУ, обязаны прежде всего узнать станок с ЧПУ, причем одновременно с двух весьма различных точек зрения. В рамках этой статьи мы рассмотрим станки с ЧПУ сначала с позиции программиста(концепция №2), а затем, позже, с позиции оператора-станочника(концепция №7).

Практика традиционной металлобработки - ключ к успеху в понимании станков с ЧПУ

 Первой задачей любого человека, овладевающего теорией обработки металлов при помощи ЧПУ, является изучение основ традиционной механической обработки металлов.
 Подумайте внимательно о сказанном выше. Если Вы практик и знаете основы машинной обработки металлов, то вы скорее всего хорошо разбираетесь в том, как работает станок. Для вас будет несложно понять, как "заставить" станок с ЧПУ подчиняться вашим командам. Это является причиной того, что станочники-универсалы в будущем становятся лучшими программистами, операторами и наладчиками станков с ЧПУ. Просто они знают как работает станок. Им еще проще понять то, как станок сможет сделать это автоматически.
 Приведем пример. Новичок в области использования центров токарной обработки на станках с ЧПУ обязан хорошо знать такие понятия как - предварительное и чистовое точение, нарезание резьбы и т. п. Поскольку такое оборудование с ЧПУ может выполнять перечисленные выше операции в рамках одной управляющей программы, постольку новичок должен знать основы процесса металлообработки как в целом, так и по операционно. Это очень важный момент! Попытка изучить новое оборудование с ЧПУ без совокупности знаний об общих принципах металлообработки сравнима с изучением управления самолетом без знаний об основах аэродинамики.
 С точки зрения программиста вы должны начать изучение любого нового станка с ЧПУ, концентрируя усилия в четырех основных направлениях. Сначала вы должны понять основные компоненты станка. Затем вы нужно разобраться в движении инструмента или стола во всех допустимых направлениях(осях). Наконец, пора изучить вспомогательные элементы станка. Заканчивая изучение, вы обязаны вникнуть в тонкости программирования каждой из функции станка с ЧПУ.

Компоненты станка

 Даже если вы не являетесь конструктором станка с ЧПУ, вам все равно надо разобраться в его конструкции. Это поможет Вам четко осознать пределы возможных операций на данном станке. Также, как водитель гоночного автомобиля должен понять основы подвески, тормозов и работы двигателей внутреннего сгорания для того, чтобы стать хорошим гонщиком, так программист ЧПУ должен знать основы конструкции станка для наиболее эффективного его применения.
 Информация, поясняющая конструкцию станка, обычно приводится в сопроводительной документации на станок. В документации вы найдете ответы на большинство ваших вопросов о характеристиках станка и о его конструкции. Например:

1.  Каковы максимальные обороты шпинделя станка?

2.  Сколько диапазонов скоростей имеет шпиндель?

3.  Сколь велика мощность приводного электродвигателя для каждой из осей?

4.  Каково максимальное расстояние перемещения инструмента или стола вдоль каждой оси?

5.  Сколько инструментов может поместиться в инструментальной головке(транспортере)?

6.  Какова наибольшая скорость ускоренного перемещения?

7.  Какова наибольшая скорость резания?


 Это всего лишь малая часть вопросов, которые вы должны задать себе перед тем, как начнете работать с любым новым станком с ЧПУ. Помните, чем больше вы узнаете о характеристиках и конструкции станка с ЧПУ, тем легче будет процесс управления этим оборудованием в будущем.

Направления для движения(Оси)

 Программист-технолог должен изучить направления движения инструмента или стола для каждого конкретного станка с ЧПУ. Кроме этого, нужно сопоставить каждой оси символ адреса, под которым будет выдаваться движение в управляющую программу. Обычно для этих целей применяют символы X, Y, Z, U, V и W для линейных осей, а также A, B и C - для осей вращения. Обязательно уточните - каким знаком(плюс или минус) определяется знак направления движения.
 В предыдущем разделе мы обсуждали принципы кодирования линейных движений. Например, строка Х3.5 в NC-программе означает перемещение вдоль оси Х на 3.5 дюйма от начала системы координат (предполагаем абсолютную систему кодирования перемещений).
 Круговое движение требует дополнительного адреса(обычно A, B, или C) и двух адресов для конечной точки. Дополнительный адрес имеет числовое значение, причем не в дюймах или миллиметрах, а в градусах! Так например, строка B45 в NC-программе означает вращение на 45 градусов относительно нуля программы вокруг оси В(предполагаем абсолютную систему кодирования перемещений).

Точка отсчета для каждой из осей

 Каждый станок с ЧПУ имеет начальную точку для каждой из возможных осей перемещения инструмента или стола. Эту точку называют по-разному: нулевая позиция, ноль системы координат, начальная позиция. Независимо от названия, такая точка очень важна для систем с ЧПУ. Именно числовое программное управление требует перемещения в начальную точку по каждой из осей станка как часть процедуры наладки станка. Этим достигается синхронизация начального физического расположения инструмента и начальных нулевых значений сумматоров системы с ЧПУ.
 Безусловно то, что начальные позиции по каждой из осей весьма различаются от станка к станку. Вы должны внимательно изучить инструкцию по программированию вашего станка для правильного понимания расположения начальных позиций по каждой из осей.

Структурные компоненты станка.

 Третье направление, обязательное для изучения новичком-технологом, это структурные компоненты станка с ЧПУ. В ряде случаев дополнительные узлы могут быть изготовлены производителем станка, а в других - сторонними организациями. В любом случае внимательно изучите руководство по дополнительным элементам оборудования с ЧПУ.
 К числу дополнительных элементов станка относятся: измерители длины рабочей части инструмента, устройства смены паллет и многое другое. Список дополнительного оборудования непрерывно пополняется.

Язык программирования системы ЧПУ

 Кроме того, программист должен изучить список функций станка с ЧПУ, которые могут быть перепрограммированы. Часто недорогое оборудование с ЧПУ допускает только ручное управление большинством своих функций. Например, подобное фрезерное оборудование позволяет программное управление только движением инструмента. А такие функции, как направление и скорость вращения шпинделя, подача охлаждения или смена инструмента могут быть произведены оператором только вручную.
 С другой стороны более дорогое оборудование допускает программное управление большинством своих функций, а задача оператора сводится к загрузке заготовки и съеме готовой детали. В этом случае после запуска обработки оператор полностью свободен для выполнения других функций.
 Изучите инструкцию производителя станка с ЧПУ для того, чтобы выяснить - какие функции станка могут быть запрограммированы вами. Ниже приведен список наиболее часто употребимых функций вместе с соответствующими адресами:

·  Управление шпинделем. Слово с адресом "S" используется для задания скорости вращения шпинделя(число оборотов в минуту). Кроме того, применяется одна из вспомогательных функций: M03 задает вращение шпинделя по часовой стрелке; M04 определяет вращение шпинделя против часовой стрелки; наконец M05 выключает двигатель, вращающий шпиндель. Обратите внимание на особенность токарных центров - функцию постоянной скорости резания, которая определяет скорость вращения шпинделя так, чтобы обеспечить постоянный съем точного количества металла за минуту.

·  Устройство автоматической смены инструмента(Обрабатывающие Центры). Слово с адресом "Т" сообщает системе с ЧПУ о номере инструмента, которые должен быть использован далее. В большинстве случаев именно вспомогательная функция М06 сообщает о необходимости сделать физическую смену инструмента.

·  Устройство автоматической смены инструмента(Токарные центры). В большинстве случаев используется адрес "Т" и четыре цифры. Первые две цифры определяют номер турели, а последние - номер позиции с нужным инструментом на турели.

·  Управление охлаждением. Вспомогательная функция M08 используется для включения подачи охлаждающей жидкости. В ряде случаев доступна функция M07 для включения подачи хладагента в виде тумана. Функция M09 выключает подачу охлаждающей жидкости.

·  Устройство для автоматической смены паллет. Вспомогательная функция M60 обычно используется для того, чтобы заменить паллету.

Вспомогательные функции

 Как уже было сказано ранее, вспомогательные функции двух разных станков одного производителя весьма различны. Они отличаются друг от друга еще сильнее, если сравнить две системы с ЧПУ разных производителей. Обязательно исследуйте инструкцию производителя системы с ЧПУ, уделив внимание описанию каждой из допустимых M-функций. Вспомогательные функции обычно используются для программного включения и выключения целого ряда функций станка с ЧПУ. В любом случае внимательно изучите каждую из вспомогательных функций для ее корректного применения в ваших будущих управляющих программах.

3. Типы перемещений в CNC оборудовании

 В Концепции 1 мы обсуждали способы задания конечных точек перемещения, используя прямоугольную систему систему координат. В этой главе мы сосредоточим внимание на том, как система с ЧПУ рассчитывает движение в конечную точку для каждого из типов движений.

Понятие интерполяции

 Скажем, например, что мы желаем переместиться вдоль линейной оси Х вправо, на 1 дюйм. В этом случае мы запишем в управляющую программу строку X1(предполагается абсолютная система кодирования). Как следствие, станок будет перемещать инструмент строго вдоль одной прямой.

Рисунок 1.
Линейная интерполяция. Множество мелких перемещений попеременно по одной из линейных осей. Шаг интерполяции меняется от станка к станку, обычно это 0.001mm.


 Теперь скажем, что мы хотим совместить движение, рассмотренное выше, с перемещением вдоль оси У на 1 дюйм вверх. В этом случае инструмент будет двигаться по наклонной траектории. Если же такое перемещение сопровождается еще и снятием металла, то необходимо дополнительно назначить скорость перемещения в конечную точку(скорость подачи). Для реализации такого движения используется линейная интерполяция.
 Выполняя линейную интерполяцию, система с ЧПУ будет автоматически и очень точно вычислять серию весьма малых перемещений вдоль одной из линейных осей, перемещая инструмент как можно ближе к запрограммированному линейному перемещению. На современном оборудовании с ЧПУ такая траектория покажется вам именно линейным движением (в отличие от реально ступенчатого см. рисунок1).
 Программист-технолог рассчитывает также на то, что станок умеет перемещать фрезу по кругу(например, при фрезеровании контура на обрабатывающих центрах). Такой тип интерполяции называется круговой интерполяцией. Как и в случае линейной интерполяции, система с ЧПУ должна наилучшим образом сгенерировать траекторию движения, максимально приближенную к кругу(см. рисунок 2).

Рисунок 2.
Круговая интерполяция.


 В зависимости от типа конкретной обработки вы вдруг понимаете то, что нуждаетесь совсем в других типах интерполяции. И снова изготовители систем с ЧПУ придут к вам на помощь! Приведем пример. Многие технологи используют возможности обрабатывающих центров для фрезерования деталей типа шнеков. В этом случае станок должен выполнять круговую интерполяцию перемещения вдоль осей Х и У и в тоже время линейно двигаться вдоль оси Z. Такое движение называется фрезерованием по спирали, а тип интерполяции - спиральным. Многие системы с ЧПУ имеют встроенную спиральную интерполяцию.
 Совсем другой тип интерполяции требуется на токарном оборудовании, которое имеет поворотную резцедержку и ось С для вращения самой детали! Здесь применяется полярная интерполяция для программирования движения резца в процессе снятия металла вдоль некоторого сложного контура. Полярная координатная интерполяция в этом случае как бы "заменяет" более сложные вычисления, ускоряя процесс расчета.

Три базовых типа движения

  Несмотря на то. что ваш станок может иметь большое число типов перемещений, давайте ограничимся на трех наиболее общих и широко доступных типах. После беглого обзора каждого из типов движений, мы рассмотрим пример управляющей программы в которой и постараемся их применить.
 Для рассматриваемых нами типов движения характерны две общие черты. Первое - модальность. Это означает то, что они сохраняют свое действие до отмены или изменения. Например, если тип движения не меняется в течение нескольких кадров управляющей программы, то соответствующая G функция должна быть использована только в первом из перемещений. Вторая - в кадре управляющей программы задается только конечная точка движения. Текущая достигнутая позиция станка будет использоваться как начальная точка.

Ускоренное перемещение (Быстрый ход или позиционирование)

 Данный тип движения обеспечивает перемещение на самой высокой из возможных скоростей с целью уменьшения потерь времени на операции не связанные непосредственно с обработкой металла. Типичные случаи использования быстрого хода включают позиционирование инструмента в точку врезания или подъем и отвод инструмента по окончании обработки, отвод инструмента для последующего снятия фиксаторов заготовки или в общем случае любые перемещения инструмента не связанные с обработкой.
 Вы должны обратиться к документации по системе с ЧПУ, что бы узнать значение ускоренного хода. Обычно эта скорость чрезвычайно высока, поэтому оператор должен быть предельно осторожным в процессе верификации таких команд. К счастью, оператор имеет возможность уменьшить скорость ускоренных перемещений на пульте управления системы с ЧПУ во время верификации УП.
 Команда инициирующая ускоренное движение в большинстве систем с ЧПУ имеет такой вид - G00.
 Особое внимание нужно уделить при программировании ускоренных перемещений но нескольким осям. В большинстве систем с ЧПУ инструмент будет двигаться на ускоренном ходу по всем допустимым для этого осям одновременно. В этом случае конечная точка будет достигнута по одной из осей движения быстрее, чем по остальным! В этом случае программисту надо быть осторожным, назначая быстрый ход, что бы избежать возможных столкновений с деталью - ведь движение вдоль прямой линии может быть выполнено совсем иначе(ступенчато). В других системах с ЧПУ всегда гарантируется именно движение по прямой и одновременный приход в конечную точку по всем осям, на которых назначен быстрых ход.

Движение вдоль прямой(Линейное перемещение)

 Этот тип движения позволяет программисту закодировать движение по прямой линии так, как это было обсуждено ранее в процессе знакомства с понятием линейной интерполяции. Этот тип движения предполагает задание скорости подачи, которую нужно использовать в течение движения. Линейное перемещение может использоваться в любое время, включая сверление, точение, фрезеровании...
 Метод, назначения скорости подачи варьируется от одного станка к другому. В общем случае, обрабатывающие центры предполагают задание "минутной" скорости подачи(мм или дюйм/мин).Токарные обрабатывающие центры также позволяют задать скорости подачи в своем "оборотном" формате(мм или дюйм/оборот).

Подготовительная функция G01 обычно используется для того, чтобы определить движение прямой линии. Программист будет включать в кадр управляющей программы координаты конечной точки по каждой из осей.

Движение по кругу

 Этот тип движения заставляет станок перемещать инструмент по кругу. Ранее, при обсуждении круговой интерполяции, мы говорили о том, что этот тип движения используется для обработки радиальных элементов контура. Все рассуждения о скорости подачи в случае линейных перемещений справедливы и в этом случае.
 Две подготовительные функции используются с круговыми перемещениями. G02 обычно используется, чтобы определить движение по часовой стрелке движение, в то время как G03 используется, чтобы определить движение против часовой стрелки. Для того, чтобы определить какую функцию использовать, поставьте себя на место станка. Например, при кодировании кругового движения в плоскости ХУ посмотрите на деталь со стороны шпинделя. При описании кругового движения в XZ-плоскости на токарном центре, просто рассматривайте движение сверху шпинделя. В большинстве случаев, это столь же просто как просмотр печати сверху.
 Нельзя не акцентировать внимание на том, что круговое движение предполагает задание радиуса дуги. Для этого в новейших стойках ЧПУ, требуется лишь указать значение радиуса под адресом R в соответствуюших кадрах УП. Тогда как в устаревших системах ЧПУ программист был обязан указать направленные векторы (адреса I, J, и K), сообщая таким образом координаты центра дуги. В нашем примере мы будем использовать только адрес R.

Пример


 В этом примере, мы фрезеруем контура обрабатываемой детали с внешней стороны. Мы используем дюймовую концевую фрезу для обработки контура и программируем точно по ее центру. Позже, в ключевой концепции 4, мы обсудим вопрос о использовании коррекции на радиус инструмента.

O0002

(номер Программы)

N005 G54 G90 S350 M03

(Задание начальной точки, выбор абсолютный режим и включение шпинделя с оборотами 350 об/мин)

N010 G00 X-.625 Y-.25

(Быстрый ход в точку)

N015 G43 H01 Z-.25

(Быстрый ход до поверхности заготовки + включение коррекции)

N020 G01 X5.25 F3.5

(Линейное движение)

N025 G03 X6.25 Y.75 R1.0

Движение по дуге)

N030 G01 Y3.25

N035 G03 X5.25 Y4.25 R1.0

N040 G01 X.75

N045 G03 X-.25 Y3.25 R1.0

N050 G01 Y.75

N055 G03 X.75 Y-.25 R1.0

N060 G00 Z.1

(Быстрый подъем Z безопасное)

N065 G91 G28 Z0

(Быстрый возврат в начальную точку)

N070 M30

(Конец программы)


  Имейте в виду, что системы ЧПУ накладывают ограничения на перемещение инструмента. Некоторые из них требуют разбивать движение по полной окружности на ряд кадров(обычно в пределах одного квадранта). Другие системы строго требуют наличия в кадре направляющих векторов вместо использования адреса R при круговой интерполяции. Ряд систем ЧПУ обеспечивают автоматическое скругление углов при фрезерной обработке или снятие фаски, что приводит к уменьшению размера управляющей программы. Вы должны быть готовы к таким вариациям и поэтому обратитесь к инструкции по программированию системы ЧПУ, где вы найдете описание команд управления станком и, конечно, подробное описание команд управления перемещениями.

5. Важность форматирования управляющей программы


 Как было заявлено в концепции №1, система с ЧПУ исполняет управляющую программу по одному кадру, строго друг за другом. Мы посвятим одну из глав нашего учебного курса вопросу о структуре управляющей программы. Одна из главных причин для изучения и строго следования формату CNC-программ заключается в необходимости создания вашей первой управляющей программы. Конечно, ее можно написать кое-как, другими словами - максимально упрощенно, однако, как показывает опыт, стиль написания первой УП наложит отпечаток на процесс написания всех последующих УП.
 Этот процесс похож на вождение автомобиля. Маловероятно, что любой водитель помнит назначение всех возможных дорожных знаков. Однако когда водитель видит определенный дорожный знак, весьма вероятно он вспомнит его назначение. Аналогично, маловероятно, что даже опытный программист-технолог может знать значение каждой вспомогательной функции. Наша первая цель состоит в том, чтобы избавить вас от необходимости зазубривать адреса или подготовительные функции управляющих программ. Вместо этого, Вы будете вспоминать наш пример и назначение нужной функции.
 Вторая причина для соблюдения правил форматирования УП - совместимость. Используйте постоянно одинаковый формат для всех УП. Если все программисты в вашей компании используют одинаковый формат для конкретной системы с ЧПУ, то каждый программист без проблем разберется в программе другого программиста и в случае необходимости найдет ошибку или внесет изменения.
 Третьей и наиболее важной причиной для форматирования CNC-программ является программирование многоинструментальной обработки на обрабатывающих фрезерных или токарных центрах. Для этого вида управляющих программ характерно повторное использование инструмента. Например, Вы работаете с УП, которая использует десять инструментов. После выполнения обработки, Вы решаете, что пятый инструмент в программе резал деталь не достаточно глубоко. После решения проблемы(например, изменением величины корректора или смещения нуля программы по Z), Вы нуждаетесь в рестарте УП, но только начиная с пятой смены инструмента.
 Для того чтобы выполнить УП с пятой смены инструмента требуется особая технология написания УП. А именно - определенная избыточность информации, словно система с ЧПУ вдруг перестала понимать модальность ряда функций. Поэтому в процессе создания УП, программист должен включить некоторую избыточную информацию в начале каждой смены инструмента с тем, чтобы обеспечить в будущем корректный запуск УП с любой смены инструмента.
 Вновь вернемся к нашему примеру. Итак, напомним - мы желаем выполнить УП с 5-ой смены инструмента второй раз. Обработка четвертым и пятым инструментом выполняется на скорости вращения шпинделя 500 оборотов в минуту. Предположим, что десятый, последний инструмент требовал скорости вращения шпинделя 1500 оборотов в минуту. Система с ЧПУ предполагает модальность скорости вращения шпинделя.
  В процессе написания УП программист решает не включать S500 в кадр пятой смены инструмента. Тогда, если программа будет исполнена нормальным (последовательным) способом, она отработается правильно. Но если оператор попытается повторно запустить УП с 5-ой смены инструмента, это приведет к исполнению кадров на скорости 1500 оборотов в минуту, а не 500 оборотов в минуту! Чтобы исключить такие проблемы, программист должен включить исчерпывающую информацию в начале каждой смены инструмента, даже если это приводит к некоторой избыточности. По существу, программист должен закодировать каждую смену инструмента как минипрограмму, которая может выполняться отдельно от остальной части УП. По сути, вы должны программировать обработку так, чтобы разрешить оператору прервать программу и выполнить ее с любой смены инструмента.

Четыре типовых блока структуры управляющей программы

 Для управляющих программ, предназначенных для много инструментальных станков можно выделить 4 важных фрагмента: начало программы, завершение текущей смены инструмента, смена инструмента и конец программы. Программист начинает написание любой УП с блока начало программы. Затем в УП следуют перемещения, выполняемые первым инструментом. Обычно после завершения резания в УП вставляется блок специальных команд, предшествующих блоку команд новой смены инструмента. Наконец УП завершена и необходимо вставить ряд команд для ее корректного окончания.
 Мы будем использовать в качестве примера текст УП, опубликованный в концепции №4, посвященной вопросу компенсации изменения длины инструмента. Эта УП использует два инструмента и ее формат строго следует принципам форматирования, которые мы сейчас обсуждаем. Давайте сопоставим кадры УП каждому из четырех обсужденных выше блоков.
 Первые четыре кадра УП, по сути, являются блоком начала программы. После кадра N015 инструмент уже готов начать обработку. Кадры N020 и N025 описывают обработку, выполняемую первым инструментом. Кадры N030 и N035 составляют логический блок завершения обработки первым инструментом. Кадры N040 и N055 являются блоком смены инструмента. Кадры N060 и N065 суть обработки вторым по счету инструментом. Наконец, кадры N070 и N075 являются блоком окончания УП. Обратите внимание, что имеются только четыре кадра в УП непосредственно задающие резание металла. Большая же часть программы - только форматка!
 Структурируя программу подобным способом, Вы можете внезапно осознать, что можно копировать целые блоки(части) УП из отлаженной программы в другую, например, новую. Конечно, значения некоторых слов, например, скорость шпинделя, скорость подачи, позиционирование или номера позиций инструмента и смещения в корректорах меняются от одной программы к другой. Но основная структура УП может быть скопирована, предохраняя Вас от игнорирования или искажения важной информации.

Немного о написании эффективных УП

 Наилучший способ заключается в том, визуально структурировать текст УП на блоки, рассмотренные выше. Сделав это, проанализируйте команды загрузки каждого нового инструмента. Проследите, чтобы кадры УП содержали всю информацию, необходимую для независимого рестарта УП, начиная с любой смены инструмента.
 Если же Вы работаете с ранее неизвестной вам системой ЧПУ и не имеете никаких примеров программирования, войдите в контакт с производителем оборудования. Запросите дополнительную информацию. Например, Вы можете найти необходимые примеры в руководстве по программированию.

6. Методы программирования систем ЧПУ


 В данной главе представлены три основных способа разработки управляющих программ: ручное программирование(manual programming techniques), программирование на стойке ЧПУ(shop-floor) и программирование при помощи CAM-систем.
 До настоящего момента мы использовали исключительно ручное программирование на уровне G-кодов, чтобы "вынудить" вас понять основы ЧПУ. В этой главе мы, наоборот, исследуем другие методы создания управляющих программ. Мы покажем на реальных примерах использование каждого метода для того, что бы вы решили - который из них является лучшим для вашей компании. Несмотря на то, что после прочтения этой главы вы станете заметно образованнее и самоувереннее, необходимо все же спросить себя: "Чем различаются три способа программирования?". А затем четко и ясно ответить на этот вопрос.
 Итак, мы приступаем к обсуждению трех методов разработки УП. Обратите внимание - ни один из них не является панацеей для любого из заводов. Каждый метод имеет свою нишу в машиностроительной отрасли промышленности.

Ручное программирование

 Как вы успели заметить, ручное программирование является весьма утомительным занятием. По общему признанию, слова, адреса и кадры воспринимаются большинством новичков, как "китайская грамота". Однако все программисты-технологи обязаны иметь хорошее понимание техники ручного программирования независимо от того, действительно ли они ее используют.
 Можно сопоставить ручное программирование для ЧПУ с выполнением арифметических вычислений при помощи ручки и бумаги в противоположность вычислениям на электронном калькуляторе. Преподаватели математики единодушно соглашаются с тем, что школьники сначала должны научиться выполнять арифметические вычисления вручную. И только потом использовать калькулятор для того, чтобы ускорить процедуру нудных вычислений.
 Что может быть лучше, чем ручное программирование? Все еще остается немало компаний, в которых применяют исключительно ручное программирование для станков с ЧПУ. Действительно, если в компании используется несколько станков с ЧПУ, а изготавливаемые детали предельно просты, то грамотный технолог-программист с великолепной техникой ручного программирования будет способен превзойти по производительности труда мощного программиста-технолога, использующего CAM-систему. Или скажем, компания использует свои станки для выполнения ограниченной номенклатуры изделий. Как только обработка таких изделий запрограммирована, она вряд ли будет изменена когда-либо в будущем. В этом случае ручное программирование для ЧПУ наиболее экономически эффективно.
 Наконец, даже в случае применения CAM-системы нередко возникает потребность коррекции кадров УП вследствие обнаружения ошибок на этапе верификации. Также, общепринятой является коррекция кадров УП после ряда первых пробных прогонов на станке с ЧПУ. Если для выполнения этих, часто элементарных корректировок программист должен опять использовать CAM-систему, то это неоправданно удлинит процесс подготовки производства.

Программирование на пульте системы СПУ

 Этот метод программирования стал весьма популярен в последние годы. Программы создаются и вводятся непосредственно на стойке системы ЧПУ, используя клавиатуру, дисплей, а также систему графических пиктограмм и меню. Программист может немедленно верифицировать кадры УП путем графической имитации обработки на экране стойки.
 Системы диалогового-графического проектирования существенно различаются между собой. В большинстве случаев, любая из них является одноцелевой системой, предназначенной для автоматизации программирования определенного типа обработки на определенном оборудовании. Мало того, некоторые модели, особенно уже снятые с производства, были рассчитаны только на ручной ввод управляющей программы и тем самым не могли обеспечить технологию удаленного программирования при помощи CAM-системы. Однако более современные модели могут работать как в диалоговом режиме, так и имеют устройства для ввода G-кодов, сгенерированных другими CAM-системами.

Проблемы, связанные с программированием на пульте системы СПУ

 Некоторые компании используют исключительно метод программирования на стойке ЧПУ и возвеличивают его до "иконы". Другие рассматривают такой метод экономически неэффективным, даже расточительным. Неудивительно, что каждая из сторон в споре имеет свои аргументы "за и против".
 В общем случае компании, использующие ограниченное число наемных рабочих и выпускающие широкий ассортимент деталей, склонны использовать метод программирования непосредственно у станка с ЧПУ. В таких фирмах, один работник может использоваться для выполнения разнообразных задач, связанных с обслуживанием станков с ЧПУ. Например, на многих малых заводах оператор станка с ЧПУ занимается установкой заготовки; ее креплением; вводом УП; проверкой и оптимизацией УП, наконец, он фактически следит за обработкой. В этом случае метод программирования "у стойки с ЧПУ" весьма оправдан и более эффективен, чем оплата услуг некого "удаленного" программиста-технолога.
 В более крупных производственных фирмах основная цель состоит в максимальной загрузке станка с ЧПУ. Этот тип компаний использует уже целый штат сотрудников, поддерживающих максимальную загрузку станков и бесперебойное изготовление деталей на каждом станке. Независимо от причины, время простоя станка будет воспринято руководством компании как потеря времени и денег. Один человек может устанавливать инструменты для изготовления следующей детали в то время как обрабатывается текущая деталь. Другой сотрудник зажимает деталь. Остальные работники в этот момент загружают УП и верифицируют их. В этом случае оператор станка только устанавливает заготовки и снимает готовые детали. Штат поддержки минимизирует потери времени, связанные с установкой и наладкой, а также разгрузкой станка, выполняя главную задачу - минимизировать время, в течение которого станок простаивает. Вы можете легко понять, что такие компании не заинтересованы в разработке УП непосредственно у станка, поскольку это приведет к колоссальным тратам машинного времени.
 Существуют два других фактора, влияющих на использование того или иного метода. Первый имеет отношение к стимулированию оператора станка с ЧПУ. Человек, выполняющий диалоговое проектирование УП, должен иметь более высокую оплату труда и мотивацию. Ведь этот сотрудник вносит существенный вклад в успех компании. Имея такие стимулы, сотрудник может превзойти "обычного" программиста-технолога, неспешно разрабатывающего УП вдалеке от цеха. Итак, в маленьких фирмах сотрудник, разрабатывающий УП на стойке с ЧПУ, напрямую заинтересован в успехе компании.
 Другой фактор, влияющий на выбор метода программирования, это номенклатура изготавливаемых деталей, для которых нужно написать управляющие программы. Если номенклатура значительна - вряд ли вас спасет программирование у стойки.

Программирование при помощи САМ-систем

 САМ-системы позволяют "поднять" программирование для станков с ЧПУ на более высокий уровень по сравнению с рутинным ручным программированием. САМ-системы постоянно привлекают на свою сторону все большее число сторонников. Обобщая, можно сказать, что САМ-системы облегчают труд технолога-программиста в трех главных направлениях. САМ-системы избавляют технолога-программиста от необходимости делать математические вычисления вручную; позволяют создавать на одном базовом языке управляющие программы для различного оборудования с ЧПУ, наконец, они обеспечивают технолога типовыми функциями, автоматизирующими ту или иную обработку.
 Для использования САМ-системы, технолог-программист применяет персональный компьютер или рабочую станцию. Компьютерная программа автоматически генерирует управляющую программу(G-код). Затем управляющая программа передается тем или иным способом в память стойки станка с ЧПУ.
 САМ-системы можно разделить на две категории - с языковым и графическим способом ввода информации. Используя первые, технолог обязан использовать язык программирования, подобный БЕЙСИКУ или С. Эти САМ-системы требуют программирования(!) и некоторые из САМ-систем в силу этого весьма сложны для освоения.
 На другом полюсе располагаются САМ-системы, где каждый шаг обработки задается интерактивно в графическом режиме. Программист имеет зрительную обратную связь в течение каждого шага задачи программирования. Поэтому в общем случае такие системы более просты в изучении и работе.

Последовательность процедур в САМ-программировании

 Несмотря на то, что возможности и "внешний вид" САМ систем отличаются друг от друга совершенно невероятным образом, все же есть нечто общее, что их объединяет - это методология их использования. Сначала, программист должен ввести некую общую информацию. Во-вторых, описать параметры заготовки, а также также рабочего места(приспособление для крепежа, инструмент). Наконец, необходимо определить последовательность обработки.

Общая Информация(1 шаг)

 На этом шаге от программиста потребуется ввод информации о наименовании детали, ее шифра, даты генерации и имени управляющей программы. Нередко на этом шаге задаются габариты детали и размер экрана дисплея для того, чтобы настроить автоматическое масштабирование. Как правило, на этом этапе вводится информация о материале и форме заготовки.

Определение и уравновешивание геометрии(2 шаг)

 Используя ряд методов определения разобщенной геометрии, программист постепенно описывает форму обрабатываемой детали. В САМ-системах с графическим вводом программист к тому же увидит на экране каждый элемент геометрии. Программист имеет возможность выбора наиболее подходящего способа для построения разобщенной геометрии, служащей задаче описания формы обрабатываемой детали.
 Как только геометрия определена, большинство САМ-систем предполагает проведение процедуры уравновешивания геометрии(the geometry be trimmed )для того, чтобы геометрия соответствовала фактической форме обрабатываемой детали, которую нужно обработать. Например, линия, выходящая за пределы экрана, ограничивается до отрезка. Уравновешиванию подвергается и каждая дуга окружности.

Формирование строки обхода

 Имейте в виду, что большинство САМ-систем допускает импортирование геометрии детали, спроектированной в CAD-системе. Это особенно полезно в случае деталей сложной формы, ведь технологу не нужно тратить усилия на повторное описание сложной геометрии. Однако, имеются четыре немаловажных замечания, которые "портят" идеалистическую картину "сквозного проектирования-изготовления".
 Во-первых, все элементы чертежа, созданного в САD-системе, должны быть выполнены строго в одном масштабе. Нам хорошо известна практика подгонки отдельных размеров конструктором только для того, что бы сделать качественную прорисовку чертежа или просто ускорить черчение. Например, выбран масштаб 1:0.005 дюйм. Конструкторы знают, что в этом случае мелкие детали чертежа будут не видны на прорисовке. Значит надо изобразить мелкий элемент размером 0.005 как 0.05. А размерную линию подписать как 0.005! В результате у технолога возникнет масса неприятностей и на поиск и коррекцию ошибочного элемента уйдет немало времени.
 Во-вторых, из чертежа детали, сделанного конструктором, технологу нужно совсем немного информации. Если в САМ-систему импортируется полный чертеж, то технолог потратит немало времени на то, чтобы удалить лишние элементы геометрии, размеры, штриховки и пр. До тех пор, пока CAD-системы не оснастят простыми, удобными и мощными средствами фильтрации геометрии, технолог по-прежнему будет терять драгоценное время на "чистку".
 Третье замечание. Важно уже в процессе проектирования соблюсти соглашение о местонахождении нулевой точки чертежа. Начало координат чертежа желательно расположить в нижнем левом углу чертежа. В этом случае процесс импортирования чертежа в CAM-систему пройдет без запинки. В противном случае, технологу опять потребуется время для устранения проблем.
 Четвертое замечание. В большинство САМ-систем предполагается, что геометрия детали будет описана в некотором формате, наиболее подходящем для программирования обработки. Яркий пример - токарная обработка. Вам знакомы размерные цепи? В большинстве своем, конструкторы редко задумываются об этом. В результате технолог повторно рассчитывает весь контур детали вручную.
 Именно поэтому, многие пользователи САМ-систем часто приходят к выводу, что проще заново переопределить чертеж в САМ-системе(для простых обрабатываемых деталей), чем импортировать рисунки из CAD-систем. Поскольку обрабатываемые детали становятся все более сложными и весьма трудно переопределить элементы чертежа, способность импортировать геометрию из CAD системы в CAM-систему становится очень важной проблемой.

Определите процедуры обработки(3-й шаг)

 На третьем шаге программист задает в САМ-системе способ обработки детали. САМ-системы предоставляют для этого немалое количество готовых решений. Многие САМ-системы включают интерактивные меню для задания параметров конкретного вида обработки. Программисту остается только ввести параметры, а САМ-система сама рассчитает траекторию обработки.
 На этом шаге САМ-система визуализирует траекторию инструмента, предоставляя программисту возможность визуального анализа того, что может произойти на станке. Эта способность визуализировать УП прежде, чем она реально исполниться на станке, является одним из преимуществ САМ-систем. В конце концов, программист может ввести команду для генерации управляющей программы в виде G-кодов.

А как сохраняют УП?

 Независимо от того, каким образом была создана CNC-программа, заводские технологи всегда обеспокоены вопросами сохранения архивов УП и процедурами поиска в них. Даже в том случае, когда станок с ЧПУ выполняет одну и ту же программу, необходимо предварительно скопировать УП на случай возникновения сбоя при чтении в стойке станка.
 Конечно, как только программа проверена на станке, пользователь захочет сохранить программу в ее эталонном виде для использования в недалеком будущем. Это может быть сделано несколькими способами.
 Запоминающие устройства для хранения УП и организации поиска, включают: устройства записи/чтения на магнитной ленте, устройство ввода/вывода на перфоленту, переносимые гибкие магнитные дискеты, устройства оперативной памяти, портативный компьютер и настольные компьютеры. Персональные компьютеры - наиболее популярный способ хранения, поиска и передачи управляющих программ. Давайте кратко обсудим, как они могут использоваться для передачи УП на станок с ЧПУ.
 Все современные системы с ЧПУ типа CNC укомплектованы RS-232-C портом. Все современные персональные компьютеры также оборудованы RS-232-C портом. Подключая кабелем перечисленные выше два порта, пользователь может управлять процессом передачи данных от компьютера в ОЗУ системы с ЧПУ. Безусловно, для этого требуется специализированная программа, которая может как загружать, так и выгружать УП из стойки ЧПУ. Большинство современных САМ-систем включают в свой состав программы для загрузки УП. Более того, имеется масса независимых поставщиков, они специализируются не только на передаче УП, но и на прямом управлении станков c ЧПУ от компьютеров. В этих случаях стойка с ЧПУ уже практически не нужна. Подобные системы сокращенню именуют DNC.