Система координат станков с ЧПУ

станках с ЧПУ наиболее широко используют следующие виды координат: прямоугольные

и полярные (реже цилиндрические) системы координат.

Прямоугольная система координат является наиболее распространенной системой координат для станков с ЧПУ. Она содержит либо две оси координат (двухмерная система) - для определения положения точек на плоскости, либо три оси (трехмерная система) - для определения положения точек в пространстве.
Для прямоугольной системы координат характерны следующие признаки:
координатные оси располагаются взаимно перпендикулярно;
. координатные оси имеют общую точку пересечения (начало отсчета координат);
координатные оси имеют одинаковый геометрический масштаб

Двумерная
P1: X = 80, Y = 40; P2: X = –80, Y = 70; P3: X = –50, Y = –40; P4: X = 40, Y = –70

трехмерная система
P1: X = 30, Y = 20, Z = 0; P2: X= 30, Y = 0, Z = –10

ЧПУ пространственная прямоугольная система координат имеет определенную ориентацию координатных осей

друг относительно друга. Эта ориентацию подчиняется правилу правой руки, при которой пальцы правой руки указывают положительное направление каждой оси. Поэтому данная система координат получила название правой системы.

Правило правой руки

В цилиндрической системе координат точка М задается радиусом-вектором r, центральным углом f, определяющим положе-ние проекции точки на основной плоскости, и аппликатой z

В полярной (сферической) системе координатами точки N являются радиус-вектор r, долгота f и полярный угол q

имеется несколько рабочих органов, несущих инструмент, для задания их перемещений

используются различные системы координат. Оси, обозначенные буквами X, У, Z, относятся к первому рабочему органу. Оси второго рабочего органа обозначают буквами U, V, W, третьего - Р, Q, R.
Координатные оси рабочих органов, несущих заготовку, направлены противо-положно соответствующим осям рабочих органов, несущих инструмент. Обозначают их теме же буквами со штрихами, например X΄ ,Y΄ ,Z΄.
Круговое перемещение рабочего органа станка, несущего инструмент, вокруг осей X, Y, Z обозначается при программирова-нии соответственно буквами А, В, С, поворот рабочего органа станка с заготовкой вокруг осей X', Y', Z' - буквами А', В', С'. Вторичные угловые перемещения вокруг специальных осей обозначаются буквами D и E.

Стандартная система координат в станках с ЧПУ

Для станков с ЧПУ принята единая система координат,

рекомендуемая Международной организацией по стандартизации (ISO), – прямоугольная система координат (ГОСТ 23597-79). Число координатных осей, их расположение в пространстве и начало отсчета (нулевая точка станка) устанавливаются производителем станка и не подлежит изменению пользователем.
Система координат станка является основной расчетной системой для ЧПУ, в которой определяются предельные перемещения, начальные и текущие положения исполнительных органов станка. За ее начало принимают базовую точку стола в одном из его крайних положений, а направление координатных осей зависит от компоновки станка.
Для удобства программирования процесса обработки в станках с ЧПУ принято координатные оси всегда ориентировать параллельно направляющим станка.
В зависимости от типа станка расположение осей координат в пространстве может быть различным, но существуют следующие общие правила:
1. Ось Z всегда совмещена с осью вращения шпинделя. Ее положительное направление всегда совпадает с направлением перемещения от устройства для крепления заготовки к режущему инструменту (направле-ние отвода инструмента от заготовки).

хотя бы одна ось, расположенная горизонтально и не совпадающая с

осью вращения шпинделя, то это будет обязательно ось X.
3. На станках с вращающейся заготовкой (токарные) движение по оси X направлено по радиусу заготовки и параллельно поперечным направляющим. Положительное движение по оси X происходит, когда инструмент, установленный в главном резцедержателе поперечных салазок, отходит от оси вращения заготовки

правил:
– Смотря вдоль оси Z в положительном направлении, мысленно

повернуть ось X на 90° по часовой стрелке вокруг оси Z.
– Правило правой руки: если мысленно поместить ладонь правой руки в начало координат таким образом, чтобы ось Z выходила из ладони перпендикулярно ей, а отогнутый под углом 90° к ладони большой палец показывал положительное направление оси X, то указательный палец будет показывать положительное направление оси Y.

4. На станках с вращающимся инструментом (фрезерные, сверлильные) при горизонтальном расположении оси Z положительное перемещение по оси X направлено вправо, если смотреть от основного инструменталь-ного шпинделя в сторону изделия. При вертикальном расположении оси Z положительное перемещение по оси X вправо для одностоечных станков, а для двухстоечных – от основного инструментального шпинделя на левую стойку.

настроечной точки относительно державки или центра поворота инструментальной головки. Оси

СКИ Хи, Zи параллельны осям стандартной СКС и направлены в одну и ту же сторону. При выборе начала СКИ должны учитываться особенности установки инструмента на станке (чаще его совмещают с базовой точкой инструментального блока). Положение настроечной точки инструмента В задается координатами xоив, zоив (рис. 12) Инструмент рассматривают в сборе с державкой. Настройка, как правило, осуществляется вне станка с помощью специальных приборов. Настроечная точка В является центром инструмента. У проходного, расточного и контурного резцов центром инструмента служит вершина резца или центр радиуса при вершине (рис. 13, а, б) у прорезного (канавочного) резца – левая вершина (рис. 13, в). Для сверла, зенкера, зенковки, цековки, плашки и метчика центром инструмента является центр рабочего торца (рис. 13, г).

Рис. 12. Система координат инструмента

а)

б)

в)

г)

Рис. 13. Центры инструментов: а – резца с острой вершиной; б – резца с радиусом при вершине; в – канавочного и отрез-ного резца; г – сверла

СКД определяется технологом-программистом, исходя из анализа чертежа детали.

Координатные оси СКД параллельны осям СКС. В зависимости от конструкции станка, заданное положение инструмента и заготовки при ее обработке, может быть получено либо перемещением инструмента при неподвижной заготовке, либо перемещением заготовки относительно неподвижного инструмента либо перемещением заготовки и инстру-мента одновременно. Так как учесть эти особенности сложно, то при разработке УП формируют траекторию перемещением инструмента, считая заготовку неподвижной т.е считается, что в процессе обработки все перемещения совершает только инструмент, а заготовка остается неподвижной. Учитывая это направление координатных осей СКД определяется по следующему правилу:
Если обработка контура детали по данному координатному направ-лению, выполняется перемещением инструмента, то направление данной координатной оси СКД совпадает с направлением оси СКС.
Если УП рассчитывалась при условии движения инструмента по координатному направлению, а подвижной является заготовка, то положительное направление оси СКД соответствует отрицательному направлению оси СКС.

инструмента, следовательно направление осей СКД и СКС совпадают. В СКД

задаются координаты опорных точек контура детали, формирующие траекто-рию перемещения инструмента при её обработке. Опорными точками УП называются точки начала, конца, пересечения или касания геометрических элементов, из которых образованы линии траектории перемещения или контура детали. Начало СКД технолог-программист выбирает из следующих условий:
1. Геометрии заготовки, а также простановки размеров, описывающих её контур.
2. Базирования заготовки на станке и технологии её обработки.
3. Удобство размерной настройки инструментов.
При выборе начала СКД рекомендуется иметь большинство координат опорных точек УП положительными, координатные плоскости совмещать с поверхностями технологических баз или осями симметрии детали

точка шпиндельного узла (точка пересечения торца шпинделя с осью его

вращения).
Настроечная точка В инструмента задается в системе его координат Xи, Zи и переводится в систему координат станка через базовую точку К суппорта (координаты Xо, Zо ). С точкой К совмещено начало Ои системы координат инструмента. Текущая точка А траектории инструмента переводится из системы координат детали в систему координат станка через базовую точку Б крепежного приспособления, которая определена в системе координат детали (координата ZOдБ) и станка (координата ZOcБ). Чаще точка Б совмещается с точкой Од, т. е. технологическая база совмещается с соответствующей опорной поверхностью приспособления.

Связь систем координат

базовой точке П при крайнем левом дальнем положении крестового поворотного

стола (на стол следует смотреть со стороны шпиндельного узла). Настроечная точка В инструмента определена в системе координат XиZи при настройке его на размер и переводится в систему координат станка через базовую точку Ош шпиндельного узла (с точкой Ош совмещено начало системы координат инструмента). Любая точка А траектории инструмента переводится из системы координат детали XдYдZд в систему координат станка XcYcZc через базовую точку Б приспособления.

два способа отсчета перемещений исполнительных органов станка – в абсолютной

и относительной системах координат.
В абсолютной системе координат все перемещения, выполняемые станком, задаются в такой системе координат, начало отсчета которой остается неизменным при всех перемещениях (см. рис. 14 а). В качестве неизменного (фиксированного) начала координат заранее выбирается некоторая точка в пространстве, лежащая в области перемещений исполнительных органов станка. Как правило, в этом качестве выбирается нулевая точка заготовки.
В относительной системе координат каждое перемещение исполнительных органов станка задается относительно конечной точки последнего перемещения, т. е. задается в приращениях (см. рис. 14 б).

Рис. 14. Отсчет перемещений в абсолютной (а) и относительной (б) системе координат

а)

б)

имеет ряд преимуществ, а именно:
расчеты в абсолютной системе координат

менее сложны и требуют менее высокой квалификации оператора;
указание от одного и того же начала координат пути, пройденного режущим инструментом, позволяет проще отслеживать этапы реализации управляющей программы;
3. ошибка при программировании в абсолютной системе координат приводит к неправильному назначению координат только одной точки, тогда как в результате ошибки при назначении относительных координат ошибочным будет не только конкретное неправильно заданное перемещение, но и все последующие за ним перемещения;
4. изменения в перемещения, вносимые при доработке изделия или программы, не влияют на последующие перемещения;
5. погрешности изготовления и измерения, лежащие в пределах допустимых, не накапливаются (не суммируются)

Тем не менее назначение перемещений в относительной системе координат в ряде случаев может оказаться более удобным для программирования, например в случае выполнения целого ряда перемещений, каждое из которых задано на чертеже в приращениях относительно предыдущего.

Система координат станка является главной расчетной системой, в рамках которой

определяются предельные перемещения исполнительных органов станка, а также их исходные и текущие положения. У различных станков с ЧПУ в зависимости от их типа и модели координатные системы располагаются по разному. Точка, представляющая собой начало отсчета координатной системы станка, называется нулем станка или нулевой точкой станка (ГОСТ 20523-80).
Система координат детали является главной системой для программи-рования обработки и назначается чертежом или эскизом технологической документации. Она имеет свои оси координат и свое начало отсчета, отно-сительно которого определены все размеры детали и задаются координаты всех опорных точек контуров детали. Точка начала отсчета координатной системы детали называется нулем детали или нулевой точкой детали.
Система координат инструмента предназначена для задания положения его режущей части относительно базовой (нулевой) точки элемента станка, несущего державку с инструментом. Положение этой точки на станке устанавливается производителем и не подлежит изменению. Обычно нулевая точка инструмента располагается: у токарных станков – на пересечении оси державки револьверной головки и торца револьверной головки или центре поворота инструментальной головки;
у фрезерных станков – на пересечении оси шпинделя и его торца.

над перемещения-ми исполнительных органов станка при отсчете перемещений в приращениях

(в относительной системе координат). Координаты точки R имеют постоянное значение относительно точки М, при этом положение точки R по каждой оси координат фиксируется датчиком и учитывается управляющей программой. С помощью точки R устанавливается связь между нулевой точкой станка М и точкой автоматического выхода в нуль следящих приводов подач после каждого включения и выключения питания на станке. После включения питания на станке для калибровки системы отсчета относительных перемещений необходимо по каждой оси координат вывести исполнительные органы в точку R.
Точка cмены инструмента N является координатной точкой в рабочем пространстве станка, в которой происходит cмена одного инструмента на другой. В большинстве систем ЧПУ положение точки замены инструмента является переменной величиной и назначается при составлении управляющей программы.
Фиксированная точка станка определяется относительно нулевой и служит для нахождения положения его рабочего органа. Совмещение базовых точек рабочих органов с фиксированными точками станка производится с помощью датчиков положения.
При изготовлении первой детали партии (после переналадки станка) фиксированные точки станка служат исходными. Для последующих деталей партии исходные точки выбирают по возможности ближе к заготовке.

координат, используемых при работе на станках с ЧПУ, как правило,

имеют специальные обозначения.

токарных станков точка М располагается на оси вращения шпинделя на

его базовом торце; у вертикально-фрезерных станков – на левом углу рабочего стола с лицевой стороны станка.

точка заготовки W является началом системы координат заготовки. Ее расположение

в системе координат станка назначается свободно, исходя из особенностей процесса обработки данной заготовки. Из практических соображений обычно стремятся к совмещению точки W с началом отсчета размеров на чертеже. В этом случае при составлении управляющей программы можно использовать размерные данные непосредственно с чертежа.
Для упрощения разработки управляющей программы при выборе координат расположения нулевой точки заготовки и ориентации ее координатной системы рекомендуется руководствоваться следующими правилами:
1. нуль заготовки назначать таким образом, чтобы все или как можно большая часть опорных точек имели положительные значения координат;
2. координатные оси заготовки совмещать с осями симметрии детали или с выносными линиями, относительно которых проставлено наибольшее количество размеров;
3. координатные плоскости заготовки совмещать с поверхностями технологических баз или располагать параллельно;
4. направление осей координат заготовки совмещать с направлением осей координат станка.

правило, назнача-ют по оси вращения шпинделя по левому или правому

торцу заготовки (в зависимости от относительного расположения инструмента). Расположение точки W в процессе обработки одной заготовки может меняться, если, например, заготовка обрабатывается с двух сторон.

принимается один из углов ее наружного контура. Этот же угол

рекомендуется выбирать для назначения нулевой точки заготовки W при составлении управляющей программы для фрезерной обработки Вместе с тем, нулевая точка заготовки W при работе на фрезерном станке с ЧПУ может располагаться в любом месте в пределах рабочей зоны станка

точки станка М.
Расстояние между нулем станка

M и нулем заготовки W называется смещением нуля отсчета, определяется как смещение по каждой из трех Xd, Yd, Zd осей координат. Численные значения смещения нуля отсчета должны быть обязательно учтены в управляющей программе.

с ЧПУ

Предварительные условия для установки:
1. геометрические размеры режущей части необходимых

для обработки режущих инструментов измерены и учтены в управляющей программе;
2. отобранные инструменты закреплены в устройстве автоматической смены инструмента;
3. вылеты инструментов относительно устройства автоматической смены инструмента учтены в управляющей программе (если станок не укомплектован устройством коррекции вылета инструмента);
4. заготовка установлена и надежно закреплена на рабочем столе в положении, при котором ее оси координат параллельны осям координат станка;
5. первый по порядку применения инструмент установлен и закреплен в шпинделе;
6. вращение шпинделя включено.

с ЧПУ
Предварительные условия для установки:
геометрические размеры режущей части

необходимых для обработки режущих инструментов измерены и учтены в управляющей программе;
отобранные инструменты закреплены в зажимных устройствах револьверной головки и выставлены в поперечном направлении;
вылеты инструментов относительно револьверной головки измерены и учтены в управляющей программе;

Расположение нулевой точки заготовки задается относительно нулевой точки станка М.
Нуль токарного станка в стандартной системе координат располагается на оси вращения шпинделя на его базовом торце
Расстояние между нулем станка M и нулем заготовки W называется смещением нуля отсчета и обозначается как Zw. Численное значение смещения нуля отсчета должно быть обязательно учтено в управляющей программе.

Установка нулевой точки заготовки на токарном станке с ЧПУ

повороте револьверной головки исключено столкновение инструментов с закрепленной заготовкой и

деталями станка.
Включить вращение шпинделя, выбрав направление вращение, соответствующее расположению режущих инструментов относительно закрепленной заготовки.
При помощи соответствующей команды с управляющего пульта переместить один из закрепленных в револьверной головке резцов (например, подрезной) в рабочее положение.
Осторожно подвести рабочий инструмент к свободной от шпинделя наружной торцевой поверхности заготовки либо при помощи ручного управления, либо при помощи соответствующих клавиш на пульте станка.
Коснуться вершиной режущей части инструмента поверхности вращающейся заготовки до появления заметного визуально следа и остановить перемещение инструмента.
Определить по системе индикации ЧПУ текущее значение положения суппорта станка по оси Z.
Ввести данное значение координаты в качестве смещения нуля отсчета в систему ЧПУ и нажать клавишу обнуления системы отсчета координат.
Если необходимо учесть припуск на обработку торцевой поверхности заготовки, то его рекомендуется учесть заранее перед вводом координаты текущего положения суппорта в систему ЧПУ, внеся соответствующую коррекцию в численное значение этой координаты.

детали (фрезерование, сверление, точение, резьбонарезание и др.);
2. Большое количество

вспомогательных переходов, связанных с заменой инструмента, смещениями и поворотами обрабатываемой детали, заменой столов-спутников, выводом элементов станка в заданные фиксируемые положения, целевым управлением отдельными приводами и др.
3. Покадровое составление УП — крайне трудоемкий и сложный процесс вследствие сложности формата кадра УП, который может включать одновременно два-три десятка адресов, причем в кадре может быть несколько одинаковых адресов, в частности адресов подготовительных G и вспомогательной М функций.

многом определены форматом кадра и использованием при его формировании ряда

дополнительных знаков. Пример, формат кадра может быть следующим:

Ведущие нули во всех словах, кроме слов с адресами В и С можно опускать, в том числе и в словах с адресами G и M. Знак плюс можно не указывать перед всеми адресами, кроме. В и С. Число номеров кадров в одной УП может достигать 9999999
В одном кадре допускается указывать до десяти подготовительных функций (адрес G из разных групп) и до шести вспомогательных функций - (адрес M). Кроме адресов геометрической информации (линейные X, Y, Z, I, J, K, O, R, W, V и угловые В и С ) предусмотрены адреса для команд «выдержка времени (Р)» «число повторений программы (Н), », «формальный параметр». Последних может быть до 25 в одном кадре.

Формат кадра УП предусматривает запись явной десятичной запятой DS, символов (%) -
начала программы, главного
кадра (%) и пропуска кадра /

перед началом или возобновлением какой-либо обработки, устанавливает исходное состояние команд

групп G и M . В ряде случаев главный кадр в УП указывают сразу после смены очередного инструмента, определяя обработку каждым инструментом как отдельную часть программы. В главном кадре должна быть повторена информация, заданная ранее и необходимая для работы очередным инструментом.
Удобство применения главного кадра состоит в том, что после отключения станка оператор может начать обработку, ориентируясь на главный кадр без предварительного просмотра ленты в поисках команд, необходимых для дальнейшей работы.

При подготовке УП для многоцелевых станков с ЧПУ особое внимание уделяют выделению главных кадров - символ « : » выпадающих кадров — символ « / », а также информации, заключае-мой в круглые скобки,— символы « (» и «)»

символом (/). По необходимости они могут быть отработаны или не

отработаны, на станке. Для соответствующей команды на пульте УЧПУ имеется кнопка с символом (/). При нажатии этой кнопки кадры программы (например, / N40 G01..., /N41 X-…) помеченные знаком (/) выполняются. Выпадающие кадры могут быть как главными, так и очередными; их обозначают соответственно (/ : N) и (/N)
Использование в УП выпадающих кадров позволяет программисту одной УП описать обработку деталей, отличающихся друг от друга каким-либо элементом, включить дополнительные перемеще-ния инструмента, необходимые при отладке программы, например отходы инструмента в фиксированные точки. Выпадающие кадры могут быть применены в случае, когда технолог-программист при сос-тавлении УП не может однозначно решить какие-либо вопросы, напри-мер, установить число рабочих ходов при фрезеровании, когда имеет-ся значительный разброс припусков на обработку, либо определить условия обработки отверстий, связанных с сопряженными деталями, и т. д.

число ходов фрезы по максимальному припуску, но первые ходы запрограммировать

в кадрах со знаком (/).
Во втором случае обработка отверстий, вызывающих сомнение, программируется в выпадающих кадрах и т. п.

Для многоцелевых станков с ЧПУ кадры в исходной программе рекомендуется нумеровать так, чтобы младшая цифра в номере была равна нулю или пяти, т. е. через десять или через пять. Это позволяет при редактировании программ вставляемым кадрам присваивать номера, отличающиеся младшей цифрой. Например, до редакции было

стало

Номера главного и последующих кадров должны иметь возрастающий порядок.

программы информации, не предназначен-ной для считывания системой ЧПУ, но необходимой

в распечатке, ее заключают в скобки: левая круглая скобка «(» означает, что информа-ция, следующая за ней, не предназначена для считывания и отработки, а правая круглая скобка «)» указывает, что последующая информация будет считываться устройством.
Информация, вносимая в скобки, может включать: название инструмента в кадре смены, его запрограммированные размеры, вылеты по осям, координаты контрольных точек, дополнитель-ные указания наладчику и т. п. Информация в скобках должна кодироваться символами, входящими в набор символов кода ИСО, она может быть расположена только в тексте основной программы.

при ручном программировании:

1. Слова

кадра, так же как и в обычном тексте, должны отделяться друг от друга интервалами (пробелами). (Необходимо отметить, что данное требование не всегда соблюдается во многих современных системах ЧПУ).
2. Каждый кадр начинается словом, обозначающим номер кадра. Данное слово – «номер кадра» – содержит буквенный символ N и число, соответствующее порядковому номеру кадра.
3. Каждый кадр заканчивается словом, обозначающим конец кадра. Рекомендуемый вариант написания данного слова для большинства импортных систем ЧПУ – LF, для отечественных систем ЧПУ – ПС.
4. Командные и размерные слова, а также слова, задающие величины технологических параметров обработки деталей, располагаются в тексте кадра между словами «номер кадра» и «конец кадра» в порядке, определенным производителем системы ЧПУ.
В одних системах ЧПУ он может быть только строго определенным, в других – произвольным.

порядок расположения слов в кадре: N..., G..., X..., Y..., Z...,

U…, V…, W…, P…, Q…, R…, A…, B…, C…, I..., J..., K..., …, LF.
Если задается скорость подачи по одной определенной оси координат, то слово, обозначающее скорость подачи, должно следовать непосредственно за словом, задающим перемещение по данной оси. Если задается скорость подачи одновременно по двум и более осям координат, то слово, обозначающее скорость подачи, должно следовать непосредственно за последним словом, задающим перемещение по данным осям.
5. Не допускается наличие в одном кадре слов с одинаковыми буквенными символами. В то же время любое слово может быть пропущено, если оно не является обязательным в данном кадре.
6. С целью уменьшения объема текста управляющей программы в каждом кадре записывается только новая информация по отноше-нию к предыдущему кадру, при этом неизменяемая часть информа-ции из предыдущего кадра воспринимается системой ЧПУ по умолчанию как действующая.

S1800 T03 M08 LF

структура управляющей программы в общем случае подчиняется следующим правилам:

1. В тексте управляющей программы должна содержаться гео-метрическая, технологическая и вспомогательная информация, которая необходима для проведения заданной обработки. В каждом кадре программы записывается только та информация, которая изменяется по отношению к предыдущему кадру. При этом выполне-ние системой ЧПУ оставшейся неизменной информации прекращается только после поступления команды на ее отмену (вид этой команды и способ отмены определяется особенностями конкретной системы ЧПУ).
2. Каждая управляющая программа начинается символом «начало программы», подающим системе управления сигнал о начале выпол-нения программы. Вид символа «начало программы» зависит от особенностей применяемой системы ЧПУ. Наиболее часто в отечественных и зарубежных системах ЧПУ используется символ %. При этом кадр с символом «начало программы» не нумеруется. Нумерация кадров начинается с последующего кадра.

то его располагают в кадре с символом «начало программы» непосредственно

за символом.
4. Если текст управляющей программы необходимо сопроводить комментарием, например сведениями об особенностях наладки станка, то его размещают перед символом «начало программы».
5. Управляющая программа должна заканчиваться символом «конец программы», подающим системе управления сигнал на прекращение выполнения управляющей программы, останов шпинделя, приводов подач и выключение охлаждения. Информация, помещенная в тексте управляющей программы после этого символа не должна восприниматься системой ЧПУ.
6. Информация, расположенная в тексте управляющей программы между символами «начало программы» и «конец программы» и заключенная в круглые скобки не должна приниматься системой ЧПУ к исполнению. При этом в тексте внутри скобок не должны применяться символы «начало программы» и «главный кадр».

геометрической информации и записываются в кадре с использованием следующих адресов:

X, Y, Z, U, P, Q, R, I, J, K, A, B, C, D, E
При обработке детали траектория инструмента может включать участки перемещений на быстром ходу, а также участки линейной, круговой и параболической интерполяции, которые обрабатываются на рабочей подаче. Характер перемещения рабочего органа задается в кадре соответствующей подготовительной функцией GОО (быстрое позиционирование), G01 (линейная интерполяция), G02, G03 (круговая интерполяция), G06 (параболическая интерполяция), если она не была запрограммирована перед этим с адресами размерных перемещений
(X, Y, Z и т. п.).
В связи с тем, что начальная точка каждого из участков траекторий режущего инструмента (за исключением начального) является одновременно и конечной точкой предыдущего участка, в кадрах УП задается только информация о конечных точках.

задается в кадре подготовительной функцией G00 (G0) и координатами конечной

точки перемещения под соответствующими адресами в абсолютных размерах (G90) или приращениях (G91).
При задании позиционирования в абсолютных размерах знаки (« + » или « —») координат опорных точек зависят от квадранта системы координат. Например, в первом квадранте все абсолютные размеры являются положительными, во втором размеры по X берутся со знаком « — »,

В абсолютных размерах

Линейная интерполяция (пере-мещение по прямой из Р1 в Р2 с запрограммированной скоростью)

F- скорость подачи 60 мм/мин

в миллиметрах и их десятичных долях. Все угловые размеры даются

в радианах или градусах. Допускается выражение угловых размеров в десятичных долях оборота.

быть указаны следующие данные.
1. Направление обхода дуги

(G02 или G03 ). G02 (G2)—круговая интерполяция по часовой стрелке. За данное направление обработки принимается координированное перемещение по двум осям, при котором инструмент движется по отношению к заготовке по часовой стрелке, если смотреть в положительном направлении оси, перпендикулярной к этой плоскости, G03 (G3) — круговая интерполяция против часовой стрелки, отличается от направлением обработки.
2. Координаты конечной точки интерполяции (pk) в относительных (G91) или абсолютных (G90) значениях (Xk, Yk, Zk, Uk, Vk, Wk ). При задании перемещений в абсолютных размерах значения (Xk, Yk, Zk, Uk, Vk, Wk ) задаются со знаком « + » или « —» в зависимости от того, в каком квадранте рабочей системы координат находится конечная точка интерполяции (pk) . Если находится в 1-м квадранте, используется знак « + ». При задании перемещений в приращениях знак зависит от направ-ления смещения конечной точки интерполяции относительно началь-ной . Координаты конечной точки и проекции ее радиуса-вектора задаются в кадре в явном виде даже тогда, когда их значения равны нулю.

точки интерполяции (P0) в центр кривизны (I, J, K).

I — проекция радиуса-вектора на ось X или U;
J — на ось Y или V;
K — на ось Z или W.
Значения I, J, K задаются со знаком « + » или « —» в зависимости от направления радиуса-вектора. Если оно совпадает с положительным направлением соответствующей оси рабочей системы координат, проекция (I, J, K) берется с положительным знаком и наоборот.

окружности и координаты центра дуги
В абсолютной системе к-нат N…G2 X

(Xk) Z (Zk) I Xc K Zc
Xc, Zc – координаты центра

В относительной системе к-нат N…G2 X(Xk-Xo) Z(Zk-Zo) I (Xc-Xo) K (Zc-Zo)

Круговая интерполяция с указанием координат центра дуги

R со знаком « + » или « —». Положительный

знак использует-ся при перемещении по часовой стрелке, отрицательный — против часовой стрелки.

N…G3 X50 Z -20 R -15 LF

Круговая интерполяция с указанием радиуса кривизны

со знаком и конечным размером по той координате, по которой

идет обработка детали. Знак после адреса Q при этом должен совпадать со знаком обработки по координате X. Направление по координате Z задается только в отрицательную сторону.

N…X40 Q7 LF

N…Z10 Q-5 LF

координат с системой координат станка (кодируется (G92). В этом случае

в кадре указываются координаты конечной точки участка контура, запрограммированного в предыдущем кадре, относительно вновь созданной системы координат. Например, перенос начала отсчета абсолютных размеров из точки To в точку T1

разрядов которых указано в формате конкретного устройства ЧПУ.

Выбор вида функционирования главного движения должен осуществляться по одной из следующих подготовительных функций: функций:G93 (подача в функции, обратной времени), G94 (подача в минуту), G95 (подача на оборот)..
Выбор типа главного движения должен осуществляться одной из подготовительных функций: G96 (постоянная скорость резания) или G97 (обороты в минуту). Кодирование подачи и частоты вращения шпинделя задается адресами F и S и соответственно. при этом могут использоваться методы прямого обозначения и геометрической прогрессии.
В качестве основного метода кодирования подачи используется метод прямого обозначения, при котором должны применяться следующие единицы: миллиметр в минуту – подача не зависит от скорости главного движения; миллиметр на оборот – подача зависит от скорости главного движения; радиан в секунду (градус в минуту) – подача относится только к круговому перемещению.
При прямом кодировании скорости главного движения число обозначает угловую скорость шпинделя (радианах в секунду или оборотах в минуту) либо скорость резания (в метрах в минуту).
Например, если в программе частота вращения шпинделя задана как S – 1000, это означает, что шпиндель вращается по ходу часовой стрелки с частотой вращения 1000 об/мин. (Если минус отсутствует, значит, вращение шпинделя происходит против часовой стрелки).

минус) вводится с пульта УЧПУ или с перфоленты в память

ЭВМ УЧПУ и хранится там в своеобразном списке коррекции с адресом D (линейные или диаметральные размеры) или (осевые размеры — перемещения)
Необходимая коррекция в кадре УП обычно вызывается какой-либо подготовительной функцией. Значения этих функций для ряда УЧПУ
G41 – коррекция слева контура; G42- коррекция справа от контура; G45- увеличение размера по абсолютной величине (величина коррекции прибавляется к заданным в определенном направлении в кадре УП значениям перемещений по осям); G46 - уменьшение размера по абсолютной величине (величина коррекции вычитается из заданных в определенном направлении в кадре УП значений перемещения по осям; G46 - увеличение размера по абсолютной величине на удвоенное значение коррекции указанного корректора; G47 уменьшение размера по абсолютной величине на удвоенное значение коррекции указанного корректора

на порядковый номер коррекции (адрес ячейки) в массиве коррекций.

положения инструмента.
1. Коррекция соответствует вылету инструмента. Для станков

токарной группы коррекция - это расстояние от базовой точки инструментального блока или центра револьверной головки до вершины инструмента, для сверлильно-фрезерно-расточных станков - расстояние от базового торца шпинделя до вершины инструмента. Коррекции по вылету распределяются по осям и позициям инструмента и вводятся автоматически с вводом номера позиции инструмента по команде Т. При этом происходит автоматический пересчет координат вершины инструмента в соответствии с его вылетом. Значение каждой коррекции под соответствующим номером предварительно вводится в зону коррекций. Например, коррекция А = 180 мм по оси X для резца №2, расположенного на второй позиции правой револьверной головки станка мод. 1А751ФЗ (рис, запишется следующим образом: Т2+ 180000.

(G44) и словом под адресом D. По командам G43 и

G44 коррекция учитывается соответственно с положительным и отрицательным знаком, т. е. прибавляется к заданной в кадре координате или вычитается из нее.
В слове под адресом D цифровая информация указывает на порядковый номер коррекции (адрес ячейки) в массиве коррекций. Для большинства устройств ЧПУ максимальное количество коррекций в массиве равно 200, максимальное значение каждой коррекции 99999. Например, чтобы задать положительную коррекцию, равную 500 дискретам, с порядковым номером 12 в кадре программы записывается D12, в массив коррекций вводится: 12 + 500.
При работе в приращениях введенная один раз коррекция смещает все последующие размеры по данной оси (если не производилась установка исходного положения). Чтобы это исключить, следует воспользоваться операцией «Отмена коррекций», которая задается командой G40 или D00. Функция G40 отменяет все виды коррекций по всем координатам, заданным в кадре. Команда D00 отменяет коррекцию только по той координате, перед которой она задана.

называются специальные макропрограммы, заложенные в УЧПУ для выполнения стандартных операций

механической обработки. Практически все станки с ЧПУ имеют набор циклов для обработки отверстий - циклы сверления, растачивания и нарезания резьбы. Эти циклы упрощают процесс написания УП и экономят время, так как позволяют при помощи одного кадра выполнить множество перемещений.

Адрес Z обозначает глубину сверления, а R определяет высоту отвода

сверла из отверстия относительно нулевой плоскости. В последующих кадрах находятся координаты обрабатываемых отверстий. В них не нужно ставить коды вызова цикла сверления, так как G81 будет оставаться активным, пока его не отменят при помощи кода G80.

иметь разнообразные циклы: от довольно простых - для сверления, растачивания

и нарезания резьбы до более сложных - для обработки контуров и карманов. Некоторые циклы сандартизиро-ваны, хотя большинство из них разрабатываются производителями станков и систем ЧПУ самостоятельно

вызова стандартного цикла сверления. Типичный формат кадра этого цикла:

Адреса X и Y определяют координаты обрабатываемых отверстий. Адрес Z указывает конечную глубину сверления, а R применяется для установления плоскости отвода.
Плоскость отвода - это координата по оси Z, с которой начинается сверление на рабочей подаче. Плоскость отвода устанавливается немного выше поверхности детали, поэтому значение при R обычно положительное. Не стоит устанавливать плоскость отвода очень высоко, иначе сверло на рабочей подаче будет перемещаться слишком долго. Рабочая подача для цикла устанавливается с помощью F слова данных.

это координата (уровень) по оси Z, устанавливаемая R адресом, с

которой начинается сверление на рабочей подаче и в которую возвращается инструмент, после того, как он достиг дна обрабатываемого отверстия.
Исходная плоскость - это координата (уровень), по оси Z в которой располагался инструмент перед вызовом постоянного цикла

При использовании кода G98 в постоянном цикле инструмент каждый раз возвращается в исходную плоскость, а при использовании G99 - в плоскость отвода, установленную R адресом.
Для установления исходной плоскости не требуется указывать какие-либо специальные адреса. Однако для установления плоскости отвода необходимо использовать адрес R

Вызвав цикл при помощи соответствующего G кода, в следующих кадрах

указывают координаты отверстий, которые необходимо обработать, не программируя никаких других кодов и параметров.
После кадра, содержащего координаты последнего отверстия необходимо запрограммировать G80 - код отмены (окончания) постоянного цикла. Если этого не сделать, то все последующие координаты перемещений будут считаться координатами обрабатываемых отверстий.

G82. Цикл функционирует аналогично стандартному циклу сверления, с единственной разницей

в том, что при G82 на дне отверстия запрограммировано время ожидания (выдержка). Цикл сверления с выдержкой часто применяется для сверления глухих отверстий, так как запрограммированное время ожидания обеспечивает лучшее удаление стружки со дна отверстия.

Адрес Р устанавливает время ожидания на дне отверстия. Как правило, время выдержки указывается в 1/1000 сек. без десятичной точки. В кадре выдержка на дне отверстия равна 6.5 секунд:

цикла нарезания резьбы. В этом случае при каждой подаче по

оси Z на значение шага метчика, шпиндель поворачивается на один оборот. Когда метчик достигает дна отверстия, шпиндель, вращаясь в обратную сторону, выводит метчик из отверстия. УЧПУ самостоятельно синхронизирует подачу и скорость вращения шпинделя во избежание повреждения резьбы и поломки инструмента. Благодаря этому, нарезание резьбы можно выполнить без плавающего патрона с высокой скоростью и точностью.
Формат кадра для цикла нарезания резьбы:

Код G74 вызывает цикл нарезания резьбы при помощи метчика левой резьбы. Формат этого цикла аналогичен формату для G84. Единственная разница между двумя этими циклами заключается в направлении вращения шпинделя.

Некоторые СЧПУ позволяют программировать циклы нарезания резьбы за несколько рабочих операций, аналогично циклу прерывистого сверления.

сверления .
На чертежах длину отверстия обычно указывают по прямой

части. Однако режущая кромка сверла заточена под определенным углом (обычно 118 градусов). Так как в программе указываются координаты Z для кромки сверла, то инструменту необходимо пройти дополнительное расстояние H = R сверла/tan(L/2).

Q - адрес, который определяет относительную глубину каждого рабочего хода сверла

растачивания. Формат для цикла G85 похож на формат цикла сверления:

Цикл G85 выполняет перемещение расточного резца до дна отверстия на рабочей подаче с вращением шпинделя. Когда резец достигает дна, инструмент выводится из отверстия так же на рабочей подаче.
Существует множество разновидностей цикла растачивания. Все расточные циклы в основном отличаются друг от друга поведением при выводе инструмента из обработанного отверстия.

в зависимости от их способности сохраняться в памяти СЧПУ разделяют

на два класса,.
Немодальные коды действуют только в том кадре, в котором они находятся.
Модальные коды, действуют бесконечно долго, пока их не отменят другим кодом.
Выделяют несколько групп кодов, в зависимости от выполняемой функции.

быть активными в одно и то же время.
Например, G02

и G0З находятся в группе кодов осевых перемещений, и их невозможно применить оба сразу, поскольку один из них отменит действие другого.
Коды из разных функциональных групп можно использовать одновременно. Например, в одном кадре можно написать G02 и G90.
Особенностью модальных кодов является то, что не нужно вводить активный код в последующие кадры.
Например, код G01 используется для перемещения инструмента по прямой линии. Если необходимо совершить множество прямых перемещений, то не обязательно в каждом последующем кадре писать G01.
Для отмены кода G01 необходимо применить один из кодов той же самой функциональной группы (G00, G02 или G03).
М коды не делят на модальные и немодальные. Однако термин «Модальный» условно можно отнести и к ним. Например, можно выделить группу М кодов отвечающих за подачу охлаждающей жидкости (М07, М08, М09) или за вращение шпинделя (МОЗ, М04, М05).
Тем не менее, большинство М кодов рассматривают как немодальные.
Некоторые стойки ЧПУ допускают программирование только одного М кода в кадре.

которые переводят СЧПУ в определенный стандартный режим, отменяют ненужные функции

и обеспечивают безопасную работу с управляющей программой.

Используют для предотвращения отрицательного влияния внештатных ситуаций когда какой либо ненужный модальный G код не был отменен. Например, если программа обработки была прервана по каким-либо причинам в середине. Строка безопасности, находящаяся обычно в начале УП или после кадра смены инструмента позволяет "восстановить" забытые G коды и выйти в нормальный режим работы.

станку о том, что все перемещения и подачи рассчитываются и

осуществляются в миллиметрах, а не в дюймах (G20). Поэтому включение этого кода в состав строки безопасности гарантирует работу в правильном режиме.
Код G40 отменяет автоматическую коррекцию на радиус инструмента (авто-матическое смещение инструмента от запрограммированной траектории). Которая может быть активна, если в конце предыдущей программы ее не отменили (выключили).
Код G49 отменяет компенсацию длины инструмента.
Код G54 на большинстве современных станков позволяет активизировать одну из нескольких рабочих систем координат. Предыдущая управляющая программа могла работать в другой системе координат, например в G55. Как и большинство G кодов, G код рабочей системы координат является модальным и сохраняется активным в памяти СЧПУ до тех пор, пока его не от­менят. Для того чтобы избежать ошибки, в строку безопасности включают код требуемой рабочей системы координат (G54 - G59).
Код G80 отменяет все постоянные циклы (например, циклы сверления) и их параметры.
Код G90 активизирует работу с абсолютными координатами. Большинство программ обработки создается в абсолютных координатах, возможны случаи, когда требуется выполнять перемещения инструмента в относительных координатах (G91).

перемещение или позиционирование необходимо для быстрого перемещения режущего инструмента к

позиции обработки или к безопасной позиции. Ускоренное перемещение никогда не используется для выполнения обработки, так как скорость движения исполнительного органа станка очень высока и непостоянна.
Код G00 отменяется при программировании следующих кодов: G01, G02, G03

Пример ускоренного перемещения.
G00 Х80 Z10 - позиционирование в точку с координатами (80;10)

обеспечивающая перемещение инструмента по прямой линии с заданной скоростью.
Скорость

перемещения указывается F адресом. Код G91 отменяется с помощью кодов G00, G02 G03.

Пример линейной интерполяции.
G01 Х35 Y45 F200 - перемещение по прямой в точку с координатами (35;45) со скоростью подачи 200 мм в минуту.

GО2 предназначен для выполнения круговой интерполяции, то есть для перемещения

инструмента по дуге (окружности) в направлении часовой стрелки с заданной скоростью. Скорость перемещения указывается F адресом. Код G02 отменяется с помощью кодов G00, G01 и G0З.

Код G0З - круговая интерполяция (дуга против часовой стрелки)

Код G0З предназначен для выполнения круговой интерполяции, то есть для перемещения инструмента по дуге (окружности) против часовой стрелки с заданной скоростью. Скорость перемещений и отмена по аналогии с GО2.

Круговая интерполяция в разных плоскостях.

временем. Этот немодальный код программируется вместе с X или Р

адресом, который указывает длительность времени выдержки. Обычно, это время составляет от 0.001 до 99999.999 секунд.
Код G04, X или Р адрес программируются вместе в одном кадре, который не содержит никаких перемещений.
Если для определения времени выдержки используется Р, то нельзя программировать десятичную точку. Адрес Р определяет время выдержки в миллисекундах, а X - в секундах.
Если команда G04 программируется без временного фактора, то она воспринимается системой ЧПУ как немодальная команда для точного останова.
Пример:

с ЧПУ не происходит точная обработка кромок углов при переходе

от одного движения резания к другому. Эта неточность обработки выражается в закруглении или притуплении углов.

При работе в обычном режиме , возможно, что при переходе от движения по оси Y к движению по оси X произойдет небольшое скругление кромки

Немодальный код G09 предназначен для согласования фактической траектории инструмента с запрограммированной траекторией. То есть при переходе от одного движения к другому СЧПУ обеспечит законченное и точное перемещение в указанную координату. Код G09 обычно указывается вместе с координатой, в которой необходимо выполнить точный останов.

В точке Y17.5, то СЧПУ выполнит точный останов. Время выдержки в этой координате определяется значением специального параметра системы.

вводить определенные значения в регистры коррекции инструмента памяти СЧПУ при

помощи УП или специальной (отдельной) программы.
Если вводят какие-либо значения в регистры коррекции при помощи УП, то они должны находится в начале программы. Этим обеспечивается согласован-ность значений в регистрах коррекции и самой программы обработки.
Для ввода значений в регистры коррекции применяют следующий формат:

- включение режима ввода данных

- настройка регистра коррекции инструмента

- выбор регистра коррекции, который необходимо изменить

- вводимое значение коррекции

Если команда G10 используется одновременно с кодом G90, то значения в регистрах коррекции переписываются (заменяются новыми значениями).
Когда G10 работает вместе с кодом G91, то значения в корректорах складываются (или вычитаются) с числовым значением при R.
Пример: кадр G10 G90 L11 Р12 R100.05 заменяет существующее значение в регистре коррекции №12 на новое значение 100.05.

включение режима ввода данных
определение стандартной рабочей системы координат
-

выбор рабочей системы координат

- значения определяющие новое положение рабочей системы координат

Подготовительная функция G10 является модальной и остается активной до тех пор, пока не будет отменена кодом G11. Перед использованием G10 внимательно ознакомьтесь с паспортом станка, так как формат кадра с G10 может быть различным.

При помощи команды G11 отменяется команда G10 для включения режима ввода данных в СЧПУ

возвращает к программированию в прямоугольной системе координат.
Подготовительная функция G16 позволяет

работать в полярной системе координат. При этом запрограммированная позиция определяется углом и расстоянием от нулевой точки рабочей системы координат или от текущей действительной позиции.
Работать в полярной системе координат можно в одной из трех плоскостей.
С кодом G17 работают в плоскости ХY, с кодом G18 - в плоскости ХZ, с кодом G19 - в плоскости YZ.

Полярные координаты: точка А (5;20) и точка В (4; 120)

Если активна плоскость ХY, то X адрес определяет радиус, а Y устанавливает угол относительно оси X. Если активна плоскость ХZ, то X адрес определяет радиус, а Z устанавливает угол относительно оси X. Если активна плоскость YZ, то Y адрес определяет радиус, а Z устанавливает угол относительно оси Y. Положительным считается угол, который отсчитывается против часовой стрелки.

нулевой точки активной рабочей системы координат.
Если действует код G91,

то полярные перемещения выполняются относительно текущей позиции. Значения угла и радиуса могут быть запрограммированы независимо как абсолютные или относительные значения То есть полярное перемещение может быть одновременно определено углом от нулевой точки рабочей системы координат и расстоянием (радиусом) от текущей позиции.
Не редки случаи, когда на чертежах отверстия указываются при помощи полярных координат. Чтобы не пересчитывать полярные координаты в прямоугольные, можно воспользоваться подготовительной функцией G16

Команда G16 является модальной, поэтому остается активной до тех пор, пока ее не отменят командой G15.

рабочей
G17, G18, G19 используются для выбора активной плоскости системы

координат.
Плоскость ХY становится определяющей при использовании круговой интерполяции, вращении системы координат и постоянных циклов сверления.

Аналогично

этот режим, все вводимые данные воспринимаются как дюймовые. Рекомендуется во

всех программах, которые написаны в дюймовых размерах, поставить команду G20 в начало программы (в строку безопасности), чтобы в случае, если в программе, выполняемой до этого, действовал метрический режим, обеспечить выбор корректного формата.
Пример:

Команда является модальной и действует до тех пор, пока ее не отменят командой G21

Код G21 активизирует режим работы с метрическими данными. Пока действует этот режим, все вводимые данные ею принимаются как метрические. Рекомендуется во всех программах, которые написаны в метрических размерах, поставить команду G21 в начало программы (в строку безопасно­сти), чтобы в случае, если в программе, выполняемой до этого, действовал дюймовый режим, обеспечить выбор корректного формата.
Команда является модальной, действует пока не отменят G20 Пример:

не может выйти за пределы ограничивающей области. Эта область, как

правило, устанавливается с помощью параметров СЧПУ.

При выполнении команды G23 установленные пределы перемещений не действуют. То есть код G23 отменяет действие кода G22 и позволяет инструменту перемещаться в любую точку рабочей зоны станка

Код G27 работает аналогично коду G28 (см. далее). Единственная разница заключается в том, что если позиция к которой произошло перемещение исполнительного органа, не соответствует исходной позиции, то в случае с G27 система ЧПУ станка выдает аварийное сообщение или сигнал
Команды G27 и G28 могут использоваться в циклах и макросах автоматической смены инструмента. Перед выполнением этих G кодов обычно отменяют коррекцию инструмента.

этим понимается ускоренное перемещение исполнительных органов в нулевую точку станка.

Возврат в исходную позицию предназначен, прежде всего, для возможности проверки размеров и качества обрабатываемой детали в середине программы обработки. Иногда код G28 ставят в конец управляющей программы, чтобы после ее завершения рабочий стол переместился в положение удобное для съема обработанной детали.
Условный кадр для автоматического возврата в исходную позицию:

Если в кадре с G28 указываются оси X, Y и Z с нулевыми значениями, то возврат в исходную позицию происходит по этим трем осям. Однако не всегда нужно выполнять эту операцию со всеми осями. Иногда требуется перемещение только по двум из них. Например, для возврата по осям Z и Y в программе обработки должен стоять следующий кадр:

относительных координатах. При задании кода G28 появляется возможность запрограммировать некоторую

промежуточную точку, в которую будет совершено перемещение, перед тем как станок вернется в исходную позицию. На самом деле, координаты указанные в кадре являются координатами именно промежуточной точки. В приведенных ранее примерах, указывались в качестве координат промежуточной точки нулевые значения. Так как в кадре стоит код относительных координат G91, то станок должен переместиться относительно текущей позиции на нуль миллиметров по каждой из осей. То есть не должен никуда двигаться. Вот поэтому, при наличии в УП кадра G91 G28 Х0.0 Y0.0 Z0.0 станок будет сразу возвращен в исходную позицию без "заезда" в промежуточную точку.
Если в программе обработки находится кадр G91 G28 Х10.0 Z20.0, то станок сначала переместится вправо и вверх, а только затем вернется в нулевую точку. Для чего нужна эта промежуточная точка? Код G28 вызывает ускоренное перемещение аналогичное G00, а в этом случае оно может быть непрямолинейным. То есть можно запросто что-нибудь 'зацепить". Опытный программист старается сначала поднять инструмент вверх, а уже затем "отпустить" станок в нулевую точку.