Язык программирования ISO-7 (Программирование ЧПУ(CNC) G и М коды)
Поговорим о программировании. В 2000 году, столкнулся с программированием в первый раз. Признаюсь честно, что для подростка, который «вырос на улице», а компьютер видел только в классе школы(по 45 минут в неделю), этот жуткий набор слов(в программировании) вселял ужас. Впрочем, что и следовало ожидать, в 2001 год перешагнул сессию, с «хвостом» по информатике. В 2020 году за плечами LUA, Паскаль, Джава и по мелочи (точнее поверхностно) другие языки. Конечно невозможно, «в рамках» статьи, начать обучать читателей онлайн, но, впрочем, такой цели и не преследую. Да и признаться не угадать какой язык будет популярен, а какие устареют.
Поэтому поговорим о программировании станков с ЧПУ. Во-первых, потому что «оператор ЧПУ» распространенная профессия и пользуется спросом как у соискателей, так и у работников отдела кадров. Во-вторых, этот язык еще лет десять будет неизменным и популярным. В качестве обзорного знакомства разберем приложение с гугл плей(андроид) : «Программирование ЧПУ(CNC) G и М коды».
Давайте сразу оговоримся что эта статья не призывает к чему либо. Материал обзорный и касается только изучения альтернативного языка программирования.
Приступим. Далеко не каждому получается познать такие языки как Паскаль, Фортран, Джава и тд. К тому же паскаль врят-ли принесёт доход. Исключения случаются, но как правило такие люди либо профессионалы, либо устроены на рабочее место по блату. Программирование в G и М кодах «гарантированно» приносит доход. Во-первых, потому что на производствах с работой станков под управлением ЧПУ используют эти коды(а это востребованная профессия). Во-вторых, если овладеть G и М кодами, то это повышает статус работника в глазах работодателя, а значит при выборе резюме, это станет преимуществом «потенциального» работника.
Но теперь переходим к делу. Книг, по этому языку хватает, курсы по изучению этого языка, сплошь платные и записываются на них за полгода, да и цены на них зашкаливают, поэтому приходится искать альтернативные источники.
Таким, стало приложение из «Google Play», что на платформе андроид, под названием:»Программирование ЧПУ (CNC) G и М коды».
Это набор примеров и пояснительных сносок для изучающих этот язык.
Приложение запускается не только на смартфонах, но и на компьютере в ОС «виндовс» в эмуляторе.
Другое название этого языка(советский вариант), «ISO-7». Изучив «ISO-7», человек будет востребован как технолог, так и оператора ЧПУ.
В приложении рассматриваются интерполяции G01 и тд. Рассматриваются «системы координат» и приводятся примеры для решения «типовых» задач.
Нет смысла указывать, что учебники и курсы, стоят дороже чем приложение, поэтому рекомендую не упускать возможность и скачать безотлагательно, так как с учетом роста доллара, приложение уже подорожало. Для безденежных присутствует бесплатная версия(с приставкой free). Так что продавать последние трусики для приобретения приложения, не потребуется.
Пишите комментарии. Ставьте лайки. Подписывайтесь. До свидания.
Разработано более 200 языков программирования для станков с ЧПУ, однако до сих пор не существует языка, который в полной мере удовлетворял бы всем требованиям.
степенью специализации (универсальные и специальные для отдельных видов станков или типов деталей);
степенью автоматизации технологических решений (не автоматизирующие технологию, частично и полностью автоматизирующие).
Некоторые из языков программирования даны в табл. 32.
Таблица 32 Сравнительная характеристика систем автоматического программирования
Характеристика
Система автоматического программирования
Тип программируемой обработки
разбивка припуска на основе
разбивка припуска на основе технологических данных
формирование последовательности переходов
большая (без разделения времени)
большая (с разделением времени)
В каждом языке различают:
Алфавитом называют множество символов, которые используют для обозначения сообщений. Обычно он содержит цифры от 0 до 9, буквы латинского или русского алфавита и другие знаки (плюс, минус, скобки, точка, запятая и т. д.).
Синтаксис излагает правила, по которым из символов алфавита можно формировать языковые конструкции (слова), какие сочетания символов допустимы, какие нет.
Семантика определяет смысловое содержание слов. Каждую конструкцию языка нужно толковать однозначно и определенно.
В ПО Уралмаш для подготовки управляющих программ используют язык ELAN-25.
Опишем его более подробно.
Основу любого языка программирования составляют способы определения геометрических элементов:
ELAN-25 содержит 8 вариантов определения точки (на рис. 55):
Рис. 55. Способы определения точки в языке программирования ELAN-25
Язык устанавливает определенную форму записи при определении точки:
1-Р6, Туpe1, /Р5, 30, 15
8-P13, Туре8,/P12, 15, 35.
Во всех случаях запись содержит:
перечень ранее определенных элементов.
В случае неоднозначности в конце указывается модификация:
Рис. 56. Способы определения линий в ELAN-25
Язык содержит 11 вариантов определения линии (рис. 56):
Покажем, как записываются элементы различных вариантов, представленных на рис. 56:
7-L1, Type7,/C1, /C2, R1, R
При определении модификатора по варианту 5 оператор из точки Р10 смотрит в сторону центра круга.
Касательная проходит либо слева от него (L), либо справа (R).
При определении двух модификаторов по варианту 7 оператор из центра первого круга смотрит в сторону второго.
Рис. 57. Варианты определения окружности в ELAN-25
Язык содержит 10 вариантов определения окружности (рис. 57)
Различные варианты определения окружности записываются (рис. 57):
Рис. 58. Виды сопряжения различных элементов
Рис. 59. Системы команд в ELAN-25
При помощи команды CON задается обработка по контуру (рис. 59,а).
В конце помещается команда END (конец контура).
Кроме того, система программирования позволяет:
1. Осуществлять перемещение инструмента в любую ранее определенную точку при помощи команды GOTO (рис. 59, б).
2. Осуществлять перемещение инструмента из текущего положения с заданными приращениями по осям Z и X, при помощи команды GDLTA, Z, X. Так, для прорезки канавки прорезным резцом система команд показана на рис. 59, в.
Для этого используются две команды:
4. Осуществлять симметричные перемещения относительно ранее определенной линии при помощи команды SYMI и т. д.
Удаление припуска с поверхности заготовки осуществляется при помощи стандартных циклов:
Цикл продольной обточки включает в себя последовательность проходов продольной обточки между четырьмя ранее определенными точками, которые вводятся в определенном порядке (рис. 60).
Рис. 60. Обозначение цикла черновой обработки в ELAN-25
При этом осуществляется:
Точно так же задается цикл подрезки.
Имеются стандартный цикл
При программировании сначала для каждого инструмента составляется подпрограмма, которая может содержать обработку по контуру, от точки к точке и стандартные циклы. Программа обработки составляется из отдельных подпрограмм, которые следуют в порядке обработки изделия.
Каждая подпрограмма может содержать определенное число переменных (номер инструмента, режим резания, номер корректора, характер охлаждения и др.). В этом случае сама подпрограмма остается постоянной, а переменным присваивают определенные числовые значения.
G-коды для станков с ЧПУ: таблица с примерами и обучение
Предлагаем выяснить, как задается траектория движения (и вообще последовательность действий) высокопроизводительного металлообрабатывающего оборудования. Подробно рассмотрим готовые G-коды для ЧПУ: с примерами, обучением оператора и другими нюансами, играющими достаточно важную роль. Максимум полезной информации – от возможных методов и актуальных стандартов до основных и подготовительных функций, от определений и терминов, до причин, по которым обслуживающему персоналу нужно разбираться в вопросе.
Начнем с того, что сегодня они применяются для всех видов оборудования с числовым управлением, как для профессионального и устанавливаемого на максимально ответственных объектах, так и для любительского. В своей совокупности они образуют базовое подмножество языка ISO 7 bit, позволяющего установить и проконтролировать режимы обработки деталей.
Что такое программирование ЧПУ G-кодами
Фактически это задание определенной последовательности команд, определяющих характер движения режущего инструмента и захватных органов, степень фиксации заготовки и другие параметры. По своей роли это ключевая часть технологического обеспечения металлообрабатывающего оборудования, устанавливаемого на современных производствах.
Написанный алгоритм отличается жесткой структурой и представляет собой последовательность кадров – групп из нескольких команд. Каждый такой блок, объединенный общей функцией, обладает порядковым номером и отделен от последующих и предыдущих переводом строки (символ ПС/LF). Это сделано для наглядности листинга.
Что такое G-код ЧПУ
Это система команд, воспринимаемых станками с программным управлением. Была создана еще на заре 60-х годов – ассоциацией EIA (Electronic Industries Alliance), – но до готового к использованию формата (RS274D) ее доработали только в 1980-м году. Позднее, на очередном заседании профильного комитета, ее утвердили в качестве стандарта ISO 6983-1:1982. В Советском Союзе для регламентации ее положений ввели ГОСТ 20999-83, а обозначать ее в технической литературе стали ИСО-7 бит.
С того времени и по сей день широко используется, как самостоятельно, так и в роли базового подмножества для создания сходных языков, постоянно совершенствуется и расширяется.
Методы программирования обработки деталей ДЖИ-кодами для ЧПУ
Существуют 3 принципиально разных варианта – каждый со своими особенностями, плюсами, минусами и спецификой применения. Кратко рассмотрим каждый способ из этой тройки, выделяя основные моменты.
Ручное
Алгоритм функционирования составляется в текстовом формате, в редакторе на удаленном компьютере. После чего переносится технологом в память оборудования – записывается с оптического диска, USB-устройства (раньше для этого также использовались дискеты), а при непосредственном соединении с ПК – через порты интерфейса.
На пульте УЧПУ
В данном случае ввод команд осуществляется с клавиатуры, размещенной на стойке. Каждый кадр (блок) отображается на дисплее, причем постоянные циклы могут быть представлены в виде пиктограмм (по выбору оператора) – для удобства, чтобы сократить листинг. Нюансы зависят от особенностей системы, например, интерфейс HEIDENHAIN или Fanuc диалоговый, поэтому последовательность действий можно задать интуитивным путем.
При помощи CAD/CAM
Наиболее прогрессивным способом справедливо считаются именно САПР, так как они помогают сократить временные затраты и уберечься от ошибок, которые особенно часты при сложных алгоритмах. Но для их эффективного использования нужно внедрить единые для всего производственного цикла электронные решения, что не всегда возможно.
Вручную сегодня вводятся G-коды для токарного станка с ЧПУ, и то тогда, когда нужно выполнить простые задачи, допустим, расточить отверстие или снять металл по двум направлениям, то есть в ситуациях, когда ошибки реально выявить сразу. С пульта можно задать все то же самое и переходы посложнее, с обработкой по 2,5 и 3 координатам. Это очень подходящий выбор для серийного выпуска деталей по шаблону.
После создания эскиза в ADEM, MasterCAM или другой популярной САПР в диалоговом режиме удобно выбирать оборудование, инструменты и дополнительные приспособления, пределы перемещения и степень коррекции. Возможности задания траектории максимально широки, а при современном уровне развития CAD/CAM не составит труда выполнить виртуальную симуляцию техпроцесса, обнаружить сразу заметные ошибки вроде соударений, пропущенных припусков, зарезов, и исключить их.
Почему стоит изучать программирование ЧПУ
Ответ очевиден – чтобы уметь писать оптимальные алгоритмы для выполнения конкретной технологической операции. Просто понимать команды и пользоваться готовыми решениями не всегда удобно – в силу следующих причин:
Стандарты и диалекты G-кода для ЧПУ станка: примеры
Первые шаги по регламентированию совокупности команд предприняла уже упомянутая Ассоциация электронной промышленности (EIA), когда ввела RS-274. Со временем свод правил был дополнен и расширен, превратился в NIST RS-274NGC. Большинство его положений перешли в актуальный сегодня стандарт ISO 7 bit.
Диалекты – это ответвления языка, в рамках которых инженеры дописали свои функции, ориентированные на определенную специфику техпроцессов или помогающие положительно выделиться среди ряда конкурентов.
И так далее – диалектов много, они отличаются между собой уровнями поддержки и отображения, характером макро- и микроопераций, параметрами смещения и форматирования, инкрементными и абсолютными координатами.
Какие бывают G и M коды ЧПУ: описание
Сначала определим, в чем между ними разница. ДЖИ-команды являются основными и подготовительными, ЭМ – вспомогательными (технологическими). Записываются вместе, в строчку (первые – в начале, вторые – в конце) или, другими словами, покадрово – для наглядности листинга. В результате алгоритм представляет собой совокупность символьных блоков – с адресами и числовыми значениями.
В задачи G-группы входит определение линейной или круговой скорости, а также направления движения рабочих инструментов оборудования. Кроме того, они обязаны регламентировать расточку отверстий и нарезание резьбы, управлять координированием и другими особенностями дополнительной аппаратуры.
М-коды программирования ЧПУ призваны дополнять основные, упрощая выполнение алгоритма. На практике их роль сводится к смене лезвий, сверл (или других органов), к вызову и завершению подпрограмм.
Помимо этих двух распространенных семейств, также есть:
Поэтому оператору крайне важно разбираться в разнообразии представленных символов, а умение читать их построчно вообще подразумевается – это необходимое условие для контроля выполнения технологических операций.
Подготовительные G-функции ЧПУ
Могут задавать скорость перемещения ножа (гильотины) или выбор плоскости резания, но в блоке всегда записываются первыми. После обязательной литеры – ДЖИ с символами – идут координаты, представленные в виде числовых значений.
В зависимости от своего назначения они определяют позицию рабочего органа, выполняют переключение, компенсируют диаметр и длину, определяют особенности сверления, расточки, резьбования (полный список соответствия мы приведем ниже). Важно, что при составлении алгоритма, в текстовом формате, они остаются наглядными: при должном опыте чтения листинга оператору не составляет труда понять, что содержит каждая из них.
Расшифровка G-кодов для ЧПУ
Основных функций достаточно много, поэтому подробнее рассмотрим те из них, которые чаще всего применяются на практике, и это:
Конечно, есть и другие, менее применимые, но все равно нужные и используемые. В процессе написания алгоритма инженер объединяет их в группы, заставляя взаимодействовать между собой и/или менять друг друга. От эффективности комбинаций зависит общая рациональность листинга, а значит и производительность выполнения технических операций.
Дополнительные функции и символы при программировании
Планируя последовательность действий сложного и высокоточного оборудования, лучше держать все возможные варианты в поле своего зрения и, при необходимости, сверяться, за что ответственен тот или иной ДЖИ. Поэтому мы и представляем их Вашему вниманию в максимально наглядном виде.
