Структура УП и ее формат

Управляющая программа состоит из набора последовательных кадров, каждый из которых включает определенное число программных слов, записанных в фиксированном порядке. В свою очередь, каждое слово состоит из адреса (символа), определяющего код соответствующей команды по управлению станком и последующей группы цифр.

При построении УП в кадре записывается только та геометрическая, технологическая и вспомогательная информация, которая изменяется по отношению к предыдущему кадру, т.е. заданная в кадре команда не повторяется в последующих кадрах и отменяется лишь другой командой.
В общем случае, каждая УП должна начинаться символом % - "начало программы"(поз.1 на рис.), после которого можно указать номер УП (поз.2). Затем ставится символ ПС(для некоторых УЧПУ ставится символ LF) -"конец кадра" (поз.3) например, % 012 ПС, т.е. УП имеет условный номер 12. Кадр с символом % не нумеруется.

Со следующего кадра начинается нумерация кадров программы и их запись(поз.4,5,6).Каждый кадр заканчивается символом ПС(LF)- "конец кадра" (поз.8).
После записи всех кадров УП должна заканчиваться кадром, содержащим символ "конец программы" или "конец информации". Символ М02 (поз.9) означает вспомогательную функцию "конец программы", а символ М30-"конец информации".

Перед символом "начало программы" и после символа "конец программы" или "конец информации" на перфоленте рекомендуется оставлять участки с символом ПУС ("пусто").
Символы, обозначающие операции, не подлежащие обработке на станке, заключают в круглые скобки (поз.7). УЧПУ их не отрабатывают. Информация в скобках необходима при распечатке программы или может быть выведена на дисплей. Эта информация включает название инструмента, указания наладчику и т.п. Внутри скобок не должны применяться символы % ("начало программы") и : ("главный кадр").
Для обозначения физического начала перфоленты при размещении на ней нескольких УП, перед символом "начало программы" первой программы допускается записывать еще один символ "начало программы", например: %%ПС или %%001ПС.
В документации на УЧПУ определенного станка структура УП конкретизируется в соответствии с его спецификой.
Рисунок. Структура управляющей программы

В общем случае (на современных УЧПУ) при составлении программ используют три вида кадров: главный, очередной и выпадающий.
Главный кадр(обозначается символом : ) характеризует исходное состояние УЧПУ перед началом обработки или возобновлением какой-либо обработки, устанавливает исходное состояние подготовительных (G) и вспомогательных (М) функций.
Очередной кадр (обозначается символом N с номером) служит для указания только ввода новой или отмены ранее заданной информации.
Выпадающий кадр (обозначается символом /)может быть как главным(/:),так и очередным(/N).Он служит для обозначения информации, которая может быть указана или пропущена. Наличие выпадающего кадра позволяет программисту-технологу одной программой описывать обработку деталей, отличающихся каким-либо элементом друг от друга(например, наличием бобышки). Знак"/"можно использовать также для пропуска кадра (с подтверждением).
Рисунок. Виды кадров

УП состоит из набора кадров. Каждый кадр содержит геометрические и технологические данные, необходимые для обработки одного элементарного участка детали. Кадры состоят из слов - информации, определяющей программу работы отдельных исполнительных органов станка. Каждое слово, в свою очередь, состоит из адреса (символа) и соответствующей числовой информации.
Формат кадра УП - условная запись кадра с максимально возможным объемом информации. Формат включает в себя набор применяемых в данном УЧПУ слов, порядок их расположения и объем информации каждого слова. Для разных УЧПУ формат кадра различен, но в общем виде он схематично показан на рис. Согласно этой схеме формат кадра для большинства УЧПУ имеет, например, такой вид:
N3 G2 X+33 Y+33 Z+32 B32 F2 S2 T2 M2ПС(LF),
где N3,G2,X33,... - слова, а N,G,X... - их адреса.
Цифры, стоящие после адресов кодов, обозначают число значащих разрядов. Например, запись G2 означает, что подготовительная функция задается адресом G и двумя десятичными.
Рисунок. Формат в общем виде
 
-"Номер кадра" состоит из адреса N и трех цифр: от 001 до 999.
-"Подготовительная функция" состоит из адреса G и двузначного числа(G00...G99). Эти функции определяют режим работы УЧПУ. Ниже приведены значения основных подготовительных функций:
G00 - позиционирование;
G01 - линейная интерполяция;
G02,G03 - круговая интерполяция при движение по часовой или против часовой стрелки;
G04 - выдержка(пауза);
G09 - торможение;
G17,G18,G19 - выбор плоскости обработки XY,ZX,YX;
G45...G52- коррекция по диаметру или по радиусу инструмента;
G60 - точное позиционирование;
G81...G89 - постоянные циклы;
G90,G91- отсчет перемещений в абсолютной системе или в приращениях.
- "Перемещения поосямX,Y,Z"задаются в абсолютных значениях(приG90) или в приращениях(приG91). Направление перемещения определяется знаком "+" или "-".
Величина перемещения по координатамXиY,в мм, определяется шестизначным числом 000.000, где 3 первые цифры - целые, а вторые дробные, например, X+154125. Для координаты Z значения координаты после занятой определяются двумя цифрами.
- "Поворот вокруг оси"(B32)означает поворот стола с заготовкойвокругосиY. Величина поворота определяется пятизначным числом, где первые 3 цифры указывают градусы, а последующие две - его десятые и сотые доли.
- "Инструмент" обозначается адресом Т и выражает в кодированном виде номер инструмента, по которому УЧПУ осуществляет его поиск в магазине или револьверной головке. Число инструментов определяется видом станка и может быть от 00 до 99.
- "Скорость подачи"F2- кодируется двузначным числом, например, F28.
- "Частота вращения шпинделя" S2 - кодируется двузначным числом, например, S54.
В общем случае, скорость подачи F и частота вращения шпинделяS могут кодироваться методом прямого обозначения и методом геометрической прогрессии.
- "Вспомогательная функция" обозначается адресом М и определяет изменение в условиях обработки программы станком. Кодируется двузначным числом от М00 до М99.

Наиболее часто используют:
М00-программируемый останов; М02 - конец программы;
М03, М04 - вращение шпинделя по часовой и против часовой стрелки;
М05-остановшпинделя;
М06-заменаинструмента;
М08, М09-включение и выключение охлаждения;
М10, М11-зажим инструмента, снятие зажима;
М60 - замена заготовки;
М68 - зажим заготовки;
М78 - зажим стола;
М79 - отжим стола;
- "Конец кадра" ПС(илиLF) - символ окончания кадра (перевод строки при распечатке).

Для отдельных адресов в зависимости от конкретной системы ЧПУ форматы могут отличаться от приведенных выше.