Кадр должен включать в себя все данные, необходимые для выполнения рабочей операции. Каждый кадр программы должен начинаться адресом «N», обозначающим начало кадра, и четырехзначным числом, обозначающим номер кадра. Заканчивается кадр символом конца кадры. В различных системах ЧПУ признак конца кадра может быть различным, например, "LF" (LINE FEED - перевод строки), «*» «ПС». При наборе управляющей программы на компьютере или непосредственно с пульта управления современных систем ЧПУ типа РСNС признак конца кадра можно не вводить, он автоматически воспринимается при нажатии клавиши «Enter».
Нумерация облегчает чтение программы. Для отработки управляющей программы сплошная нумерация не обязательна. Принято нумеровать кадры последовательно, по возрастающей степени, с приращением 10 (например, N10 N20 N30 и т.д.). При этом возникает возможность включать дополнительные кадры при редактировании программы. Они используются также в циклах и подпрограммах.
Различные системы ЧПУ позволяют вводить управляющие программы с различным максимальным количеством кадров. Максимальная длина кадра составляет 512 символов, включая комментарии и признак конца кадра.
Кадр состоит из слов, каждое из которых несет геометрическую, технологическую или иную информацию. Слово состоит из буквы, являющейся символом адреса, и последовательности цифр, представляющей арифметическое значение. Последовательность цифр может включать знак и десятичную точку, при этом знак всегда стоит между буквами адреса и последовательностью цифр. Положительный знак (+) не записывается, он принимается по умолчанию.
Если для адреса с допустимым вводом десятичной точки после десятичной точки записано больше мест, чем предусмотрено для этого адреса, то он округляется до предусмотренного числа мест.
Слова имеют смысл инструкций (например, при задании типа перемещений вдоль координатных осей X, Y, Z, С) или специальных функций (например, при назначении подачи, частоты вращения и др.).
Буквенные символы адреса слова являются фиксированными, то есть однозначно используемые во всех системах программирования.
Буквы, используемые в качестве символов управляющих программах, выбраны не случайным образом. Большинство из них представляют собой начальные буквы соответствующих терминов на английском языке. Например, в качестве символа величины контурной скорости подачи выбрана буква «F» – первая буква английского слова feed (подача), в качестве символа скорости вращения шпинделя - буква «S» - первая буква английского слова speed (скорость), в качестве символа номера инструмента – буква «T» - первая буква английского слова tool (инструмент).
Фиксировано установлены следующие адреса:
: Номер главного кадра
N Номера вспомогательного кадра
G Подготовительные функции
X, Y, Z Информация о пути
I, J, K Параметры интерполяции
F Величина скорости подачи
S Величина скорости главного движения
T Номер инструмента
D Номер корректора на размер инструмента
M Вспомогательные функции
P Формальный параметр
Е - Выдержка времени
Ø Модальные и немодальные адреса
Вес станочные коды можно разделить на два класса, в зависимости от их способности сохраняться в памяти СЧПУ.
Модально действующие адреса сохраняют свою значимость с запрограммированным значением во всех последующих кадрах до тех пор, пока под тем же адресу не будет запрограммировано новое значение. Поэтому не изменяющаяся информация, записанная под этими адресами, в следующем кадре не повторяется.
Немодальные адресасохраняют свою значимость только в том кадре, в котором они были запрограммированы.
Большинство адресов, используемых при программировании, являются модальными. К немодальным адресам относятся только часть подготовительных и вспомогательных функций, количество прогонов программы, выдержка времени.
Большинство из G кодов являются модальными. Программист должен знать, к какой группе и к какому классу принадлежит тот или иной код.
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 линейных перемещений, то не обязательно в каждом последующем кадре писать G01. Для отмены кода G01 необходимо применить одни из кодов той же функциональной группы (G00, G02 или G03).
Два модальных кода из одной группы не могут быть активными в одно и то же время. Например, G02 и G03 относятся к одной группе подготовительных функций – к группе кодов осевых перемещений, и не могут применяться одновременно. Один из этих кодов обязательно отменит действие другого. Однако, в одном кадре можно одновременно использовать коды из разных функциональных групп. Например, в одном кадре можно написать G02 и G90.
Хотя М коды обычно не делят на модальные и немодальные, однако этот термин все же можно применить и к ним. Например, можно выделить группу М кодов отвечающих за подачу охлаждающей жидкости (М07, М08, М09), или за вращение шпинделя (М0З. М04, М05). Тем не менее, большинство М кодов нужно рассматривать как немодальные.
Ø Правила записи информации в кадре
1. В каждом кадре программы записывается только та информация, которая изменяется по отношению к предыдущему кадру. При этом выполнение системой ЧПУ оставшейся неизменной информации прекращается только после поступления команды на ее отмену.
2. При необходимости в кадре можно ставить символы табуляции. Их проставляют перед любым словом в кадре, кроме слова «номер кадра». Символы табуляции нужны только программисту и наладчику для удобства работы с программой, системой ЧПУ они не воспринимаются.
3. Не допускается наличие в одном кадре слов с одинаковыми буквенными символами, кроме слов, запрограммированных под адресом G и M. В то же время любое слово может быть пропущено, если оно не является обязательным в данном кадре
Ø Формат кадра
Современная система ЧПУ читает программу обработки кадр за кадром. При этом в буфер памяти системы попадает один или несколько кадров целиком. Для современных систем ЧПУ не принципиально, в каком месте кадра находится тот или иной код (слово данных). Однако некоторые станки, имеющие старые системы ЧПУ, могут быть очень придирчивы к порядку слов данных в кадре и к пробелам между ними.
Однако, для того чтобы программисту было легче создавать и читать УП рекомендуется придерживаться определенного порядка расположения слов данных и знаков программирования в кадре: Эти порядок задается форматом кадра.
Формат кадра – это правила регламентирующие структуру и последовательность слов в кадре управляющей программы. Обычно в руководстве пользователя к системе ЧПУ формат кадра записывается в виде условной записи. В управляющей программе слова должны стоять в той же последовательности, что и в формате кадра. Неиспользуемые адреса пропускаются. Чаще всего информация в кадре записывается в следующей последовательности (рис.1).
Рисунок 1 - Последовательность слов в кадре управляющей программы
Если абсолютные размеры всегда положительные, то между адресом и следующим за ним числом не ставят никакого знака, а если они или положительные, или отрицательные, то между адресом и следующим за ним числом ставят знак «плюс» (+) или «плюс – минус» (±).
За адресом безразмерных слов следует записывать одну цифру, показывающую количество цифр в слове. Если можно опустить нули, стоящие перед первой значащей цифрой, то за адресом безразмерных слов должны следовать две цифры, первая из которых нуль.
Например, для большинства современных систем ЧПУ типа СnС формат кадра имеет вид:
Данный формат указывает, что УЧПУ, для которого выполняется запись УП, воспринимает символы начала программы (%), главного кадра (:), пропуска кадра (/) и явную десятичную запятую (DS). Ведущие нули при записи кадров УП во всех словах (кроме слов с адресами G и М) разрешается опускать.
N03 -номер вспомогательных кадров обозначаются адресом N.Номер - трехзначный-это означает, что всего в программе можно привести кадры с номерами от N1 до N999. Если бы в формате было указано N3 (без нуля перед цифрой 3), то во всех кадрах, где необходимо, обязательно было бы написание нулей как значащих цифр: например N001, N002, ..., N099,.
G2- подготовительные функции задаются адресом G и двухзначным числом, следовательно, их может быть 99. Отсутствие нуля в формате кадра означает, что после адреса Gобязательно должно стоять две цифры, одна из которых может быть «0».
За адресом каждого слова «размерное перемещение» следуют две цифры, первая из которых показывает количество разрядов перед подразумеваемой десятичной запятой, отделяющей целую часть числа от дробной, вторая – количество разрядов после запятой. Если можно опустить нули, стоящие перед первой и после последней значащих цифр в слове «размерное перемещение», то за адресом этого слова должны следовать три цифры. Если опускаются нули, стоящие перед первой значащей цифрой, то нулем должна быть первая цифра. Если опускаются нули, стоящие после значащей цифры, то нулем должна быть последняя цифра.
Х+53- перемещения по оси Х. Числовое значение размерного перемещения указывают после знака, при этом знак «+» можно опускать. В целой части числа может быть не более пяти значащих цифр, в дробной – не более трех. Нули в конце числа можно не указывать. Например, перемещение по оси X на величину 1280,500 мм в положительном направлении должно быть записано Х 1280.5 (с указанием точки без знака «+» и без крайних нулей). При записи той же величины перемещения в отрицательном направлении необходимо записать: X-1280.5.
Аналогично указывается геометрическая информация для всех остальных координатных перемещений.
Z + 042 – перемещение по оси Z со знаком «плюс» или «минус». При записи знак «плюс» можно опускать, можно опускать также передние и последние (в дробном разряде) нули. На размерную информацию отводится четыре десятичных разряда до запятой и два после запятой, т. е. максимальное число, которое может быть записано по оси Z, составляет 9999,99 мм (четыре значащие цифры до запятой и две после запятой).
Например, перемещение в положительном направлении по оси Z на величину 2000 мм должно быть записано в виде Z2000., на 200 мм – в виде Z200., на 20 мм – в виде Z20., на 2 мм – в виде Z2., на 0,2 мм – в виде Z.2, на 0,02 – в виде Z.02. Перемещение в отрицательном направлении на величину 50,00мм запишется в виде Z – 50., на 5,00 мм – в виде Z – 5., на 0,50 мм – в виде Z – .5, на 0,05 мм – в виде Z – .05.
А32, В32, С32 – поворот стола или заготовки вокруг осей Х, Y, Zсоответственно. Размер поворота определяется посредством пятизначного числа, где 3 первые цифры показывают градусы, а следующие 2 - его десятые и сотые доли.
F031 - величина подачи задается под адресом F. Подача указывается методом прямого обозначения. Значащие цифры – три слева от десятичной запятой и одна справа; нули после запятой и впереди можно опускать. Если бы в формате было указано, например, F2, то это предполагало бы указание подачи двумя кодовыми числами. Например, подача S=1,25 мм/об запишется F1.2.
S41 - под этим адресом задается скорость главного движения. Скорость задается в оборотах в минуту или в метрах в минуту (определяется соответствующей подготовительной функцией). Размерность задания скорости главного движения – пять знаков в целой части, один – в дробной.
Т04 - функция смены инструмента, максимальное количество инструментов 9999. Незначащие нули можно опускать. По этой команде происходит поиск соответствующего инструмента в револьверной головке или в магазине станка.
М2 вспомогательные функции задаются адресом М и их может быть 99, незначащие нули должны стоять перед значащими цифрами.
Звездочка, завершающая запись формата, означает конец кадра
