ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 Кодирование и запись управляющей программы

Цель работы

Ознакомится со структурой и основными составляющими управляющей программы (УП).
Научится самостоятельно определять основные составляющие кадров УП.
Получить практические навыки расшифровки перфолент.
Научится пользоваться кодом ISO – 7 бит.
Усвоить полученные при теоретическом изучении раздела, такие понятия, как структура УП, кадр, слово, адрес, размерные перемещения, кодовые слова.

Задание

Прочитать участок перфоленты.
Определить основные элементы управляющей программы (кадры, слова и адреса).
Разбить всю информацию перфоленты на символы по группам(десятичные цифры, буквы латинского алфавита, символы и знаки).
Записать каждый кадр УП с новой строки.
Пояснить значение каждого слова УП.

Методические указания

Подготовленная исходная информация по обработке детали записывается на программоноситель (обычно на перфоленту) по определённой форме и состоит из набора кадров. Каждый кадр содержит геометрические и технологические данные, необходимые для обработки одного элементарного участка детали, чаще всего между двумя соседними опорными точками. Кадры состоят из слов – информации, определяющей программу работы отдельных исполнительных органов: перемещение по координатам X,Y,Z , скорость подачи и главного движения, работу механизмов смены инструмента и др. Каждое из слов записывается на нескольких поперечных строчках перфоленты.
Различают два способа записи УП на перфолентах: с постоянной и переменной длиной кадра. В первом случае объём кадра остаётся постоянным по всей программе и занимает при записи постоянное число строк перфоленты. В постоянном кадре отводится место для записи всех слов или команд вне зависимости от их повторяемости и числовых значений. Информация в каждом кадре строго распределена между различными строками и записывается в определенной последовательности. Если какая-либо информация в данном кадре отсутствует, то строки кадра, предназначенные для этой информации, сохраняются и фиксируются в кадре с нулевым значением. При записи УП кадрами постоянной длины считывание информации получается наиболее простым, так как заранее известна часть кадра, где фиксируется та или иная информация. Недостатки: большой расход перфоленты и более высокая трудоёмкость программирования. В настоящее время наиболее приемлема в системах с ЧПУ запись с переменной длиной кадра, как более удобная и краткая. Эта запись при использовании алфавитно-цифровых кодов.
Семиразрядный буквенно-цифровой код ISO – 7бит является основным для всех отечественных современных станков с ЧПУ. Значение букв и символов в терминах ЧПУ у этого кода должно соответствовать ГОСТ 20999 – 83. Код предназначен для записи информации на восьмидорожечной перфоленте и позволяет кодировать 128 символов. Первым четырём дорожкам (1 – 4) присвоены веса двоично-десятичного кода «8421», что обеспечивает 16 кодовых комбинаций, выражающих в двоичном счислении десятичные цифры 0 – 15. Дорожки 5,6,7 являются определяющими (дорожки признаков). Перфорирование отверстий на дорожках 5 и 6 является признаком десятичных цифр 0 – 9. Буквы латинского алфавита от А до О, выражаемые комбинациями десятичных цифр 0 – 15, определяются перфорированием дорожки 7. Признак букв от Р до Z – отверстия на дорожках 5 и 7. Для служебных символов признаком является отверстие на дорожке 6 или отсутствие отверстий на определяющих дорожках. Таким образом, в коде ISO – 7бит одними и теми же комбинациями первых четырёх дорожек с весами «8421» соответствуют разные символы, различать которые можно по наличию отверстий на определяющих дорожках. Помехозащищённость в коде ISO – 7бит осуществляется построчным контролем на чётность, которая обеспечивается введением отверстия на восьмой дорожке, если на семи предыдущих число отверстий нечётное. Таким образом, в коде ISO – 7бит на каждой строке перфоленты должно находится и считываться чётное число отверстий.

Таблица 1

Значения символов адресов по ГОСТ 20999 – 83

*Символ*	*Значение*
X,Y,Z	Первичная длина перемещений, параллельно соответственно осям X,E,Z
A,B,C	Угол поворота соответственно вокруг осей X,Y,Z
U,V,W	Вторичная длина перемещения, параллельно соответственно осям X,Y,Z
P,Q	Третичная длина перемещения, параллельно соответственно осям X,Y
R	Перемещение на быстром ходу по оси Z или третичная длина перемещения, параллельно оси Z
G	Подготовительная функция
F,E	Первая (F) и вторая (E) функции подачи
S	Функция главного движения
N	Номер кадра
M	Вспомогательная функция
T,D	Первая (T) и вторая (D) функции инструмента
I,J,K	Параметр интерполяции или шаг резьбы параллельно осям X,Y,Z
H,L,O	Не определено

Таблица 2

Значения управляющих символов и знаков по ГОСТ 20999 – 83

*Символ*	*Наименование*	*Значение*
%	Начало программы	Знак, обозначающий начало УП. используется также для остановки носителя данных при обратной перемотке перфоленты
LF(ПС)	Конец кадра	Символ, обозначающий конец кадра УП. Перевод строки
:	Главный кадр	Знак, обозначающей главный кадр УП
.	Точка	Десятичный знак
/	Пропуск кадра	Знак, обозначающий, что следующая за ним информация до первого символа «Конец кадра» может отрабатываются или не отрабатываться на станке (в зависимости от положения органа управления на пульте УЧПУ). Когда этот знак стоит перед символами «Номер кадра» и «Главный кадр», он действует на целый кадр УП
( )	Круглая скобка: левая, правая	Знаки, обозначающие, что информация, расположенная внутри скобок, не должна отрабатываться на станке
HT(ГТ)	Горизонтальная табуляция	Символ, управляющий перемещением действующей позиции печати в следующую, заранее определённую знаковую позицию на той же строке. Предназначен для управления устройствами печати и распечатки УП. УЧПУ не воспринимается
NUL(ПУС)	Пусто	Пропуск строки перфоленты
BS(ВШ)	Возврат на шаг	Для управления электрифицированной пишущей машинкой
CR(ВК)	Возврат каретки	То же
DEL(ЗБ)	Забой	Символ забоя информации, УЧПУ не читается
±	Плюс, минус	Математические знаки (направление перемещения)

Таблица 3

Дополнительные символы кода ISO – 7бит

*Символ*	*Значение*	*Символ*	*Значение*
,	Запятая	&	Знак «коммерческое И»
′	Апостроф	DC1	Пуск устройства считывания перфоленты
#	Знак «диез»	DC2	Указания на перфорацию ленты
*	Звездочка	DC3	Останов устройства считывания перфоленты
$	Знак доллара	DC4	Освобождения перфоратора от ленты

Таблица 4

Значения подготовительных функций по ГОСТ 20999 – 83

*Код функции*	*Наименование*	*Значение*
G00	Быстрое позиционирование	Перемещение в запрограммированную точку с максимальной скоростью. Предварительно запрограммированная скорость перемещения игнорируется, но не отменяется. Перемещения по осям координат могут быть некоординированными
G01	Линейная интерполяция	Вид управления, при котором обеспечивается постоянное отношение между скоростями по осям координат, пропорциональное отношению между расстояниями, на которое должен переместится исполнительный орган станка по двум или более осям координат одновременно. В прямоугольной системе координат перемещение происходит по прямой линии вдоль координатной оси
G02;G03	Круговая интерполяция	Вид контурного управления для получения дуги окружности, при котором векторные скорости по осям координат, используемые для образования дуги, изменяются устройством управления
G02	Круговая интерполяция. Движение по часовой стрелке	Круговая интерполяция, при которой движение исполнительного органа направлено по часовой стрелке, если смотреть со стороны положительного направления оси, перпендикулярной к обрабатываемой поверхности
G03	Круговая интерполяция. Движение против часовой стрелки	Круговая интерполяция, при которой движение исполнительного органа направлено против часовой стрелки, если смотреть со стороны положительного направления оси, перпендикулярной к обрабатываемой поверхности
G04	Пауза	Указание о временной задержке, конкретное значение которой задается в УП или другим способом. Применяется для выполнения тех или иных операций, протекающих известное время и не требующих ответа о выполнении
G06	Параболическая интерполяция	Вид контурного управления для получения дуги параболы, при котором векторные скорости по осям координат, используемые для образования дуги, изменяются устройством управления
G08	Разгон	Автоматическое увеличение скорости перемещения в начале движения до запрограммированного значения
G09	Торможение	Автоматическое уменьшение скорости перемещения относительно запрограммированной при приближении к запрограммированной точке
G17 – G19	Выбор плоскости	Задание плоскости таких функций, как круговая интерполяция, коррекция на фрезу и др.
G41	Коррекция на фрезу – левая	Коррекция на фрезу при контурном управлении. Используется, когда фреза находится слева от обрабатываемой поверхности, если смотреть от фрезы в направлении её движения относительно заготовки
G42	Коррекция на фрезу – правая	Коррекция на фрезу при контурном управлении. Используется, когда фреза находится справа от обрабатываемой поверхности, если смотреть от фрезы в направлении её движения относительно заготовки
G43	Коррекция на положение инструмента - положительная	Указание, что значение коррекции на положение инструмента необходимо сложить с координатой, заданной в соответствующем кадре или кадрах
G44	Коррекция на положение инструмента – отрицательная	Указание, что значение коррекции на положение инструмента необходимо вычесть с координатой, заданной в соответствующем кадре или кадрах
G53	Отмена заданного смещения	Отмена любой из функций G54 – G59. Действует только в том кадре, в котором она записана
G54 – G59	Заданное смещение	Смещение начала отсчёта в любое положение относительно нулевой точки станка
G80	Отмена постоянного цикла	Функция, которая отменяет любой постоянный цикл
G81 – G89	Постоянные циклы
G90	Абсолютный размер	Отсчет перемещения производится относительно выбранной нулевой точки
G91	Размер в приращениях	Отсчет перемещения производится относительно предыдущей запрограммированной точки
G92	Установка абсолютных накопителей положения	Изменение состояния абсолютных накопителей положения. При этом движения исполнительных органов не происходит
G93	Скорость подачи в функции, обратной времени	Указание, что число, следующее за адресом F, равно обратному значению времени в минутах, необходимому для обработки
G96	Постоянная скорость резания	Указание, что число, следующее за адресом S, равно скорости резания. При этом скорость шпинделя регулируется автоматически в целях поддержания запрограммированной скорости резания
G97	Обороты в минуту	Указание, что число, следующее за адресом S, равно скорости шпинделя в оборотах в минуту

Таблица 5

Значение вспомогательных функций по ГОСТ 20999 – 83

*Код функции*	*Наименование*	*Значение*
М00	Программируемый останов	Останов без потери информации по окончании отработки соответствующего кадра. После выполнения команд происходит останов шпинделя, охлаждения, подачи. Работа по программе возобновляется нажатием кнопки
М01	Останов с подтверждением	Функция, аналогичная М00, но выполняется только при предварительном подтверждении с пульта управления
М02	Конец программы	Указывает на завершении отработки УП и приводит к останову шпинделя, подачи и выключению охлаждения после выполнения всех команд в кадре. Используется для приведения в исходное состояние УЧПУ или исполнительных органов станка
М03	Вращение шпинделя по часовой стрелке	Включает шпиндель в направлении, при котором винт с правой нарезкой, закреплённый в шпинделе, входит в заготовку
М04	Вращение шпинделя против часовой стрелки	Включает шпиндель в направлении, при котором винт с правой нарезкой, закреплённый в шпинделе, выходит из заготовки
М05	Останов шпинделя	Останов шпинделя наиболее эффективным способом. Выключение охлаждения
М06	Смена инструмента	Команда на смену инструмента вручную или автоматически (без поиска инструмента). Может автоматически отключать шпиндель и охлаждение
М07	Включение охлаждения № 2	Включение охлаждения № 2 (например, масляным туманом)
М08	Включение охлаждения № 1	Включение охлаждения № 1 (например, жидкостью)
М09	Отключение охлаждения	Отменяются М07 и М08
М10	Зажим	Относится к работе с зажимным приспособлением подвижных органов станка
М11	Разжим	Относится к работе с зажимным приспособлением подвижных органов станка
М19	Останов шпинделя в заданной позиции	Вызывает останов шпинделя при достижении им определенного углового положения
М30	Конец информации	Приводит к останову шпинделя, подачи и выключению охлаждения после выполнения всех команд в кадре. Используется для установки в исходное состояние УЧПУ или исполнительных органов станка. Установка в исходное положение УЧПУ включает в себя возврат к символу «начало программы»
М49	Отмена ручной коррекции	Функция, указывающая на отмену ручной коррекции скорости подачи или скорости главного движения и о возвращении этих параметров к запрограммированным значениям
М59	Постоянная скорость шпинделя	Поддержание постоянным текущего значения скорости шпинделя независимо от перемещения исполнительных органов станка и задействованной функции G96
Примечание. Остальные значения вспомогательных функций не определены

Таблица 6

Код ISO – 7 бит ГОСТ 20999 – 83

Символ		8	7	6	5	4	С	3	2	1
Символ		8	7	6	5	8	С	4	2	1
Цифры	0						·
	1						·
	2						·
	3						·
	4						·
	5						·
	6						·
	7						·
	8						·
	9						·
Буквы латинского алфавита	A						·
	B						·
	C						·
	D						·
	E						·
	F						·
	G						·
	H						·
	I						·
	J						·
	K						·
	L						·
	M						·
	N						·
	O						·
	P						·
	Q						·
	R						·
	S						·
	T						·
	U						·
	V						·
	W						·
	X						·
	Y						·
	Z						·
Символы и знаки	:						·
	#						·
	$						·
	%						·
	&
	(						·
	)						·
	*						·
	+						·
	,						·
	-						·
	·						·
	/						·
	КН						·
	NUL						·
	DC1						·
	DC2						·
	DC3						·
	DC4						·
	BS						·
	HT						·
	LF						·
	CR						·
	DEL						·
	;						·
	<						·
	=						·
	>						·
	?						·
	@						·