Методические указания по выполнению лабораторной работы №2 по курсам “Гибкие производственные системы”, “Технологическое оборудование с чпу” для студентов специальности 220401 “Мехатроника ” (стр. 2 из 5)

Программное обеспечение мехатронного модуля фрезерования STEPPER CNC содержит необходимые инструментальные средства для написания и отладки управляющих программ. Для разработки программ используется встроенный редактор текста, проверяющий наличие синтаксических ошибок и отладчик, позволяющий имитировать работу привода подач и главного движения.

Для нормального функционирования системы управления станком требуется использование IBM совместимой современной вычислительной техники с поддержкой EPP 1.9 LPT порта. При этом необходимо учитывать, что при работе с процессорами Intel Pentium-4 нужно отключить поддержку HT (Hyper Threading).

Запускается программа с помощью ярлыка «STEP CNC» и после запуска работает в режиме ИМИТАТОР, позволяющем не только проверять работоспособность новых текстов управляющих программ, но и выполнять управление станком в ручном режиме работы. Для автоматического выполнения управляющей программы необходимо осуществить выход в НОЛЬ станка по всем координатам. На рисунке 2 приведено главное окно программы.

Рисунок 2. Главное окно программы

В главном окне имеются панели оперативного контроля и управления станком: панель статуса, панель инструментов, панель управления.

На панели статуса (рис.3) отображается текущий режим работы системы СТАНОК или ИМИТАТОР. В зависимости от текущего режима работы станка одна из двух кнопок подсвечивается зеленым цветом, показывая ее активное состояние.

Рисунок 3. Панель статуса

Панель инструментов содержит следующие функциональные кнопки, рисунок 4 (слева направо, сверху вниз):

- вызов диалога «Настройка оборудования»;

- вызов диалога настройки функции G500 (сообщения пользователя);

- вызов диалога настройки функции G92 (система координат детали);

- системные сообщения;

- определить фиксированную точку;

- текст управляющей программы;

- окно визуализации;

- поворот точки обзора вокруг горизонтальной и вертикальной осей (4 кнопки U, D, L, R);

- увеличение и уменьшение изображения (2 кнопки);

- изображение 100%;

- вид на плоскости OXY, OZX и OZY (3 кнопки);

- перемещение изображения в плоскости экрана (4 кнопки).

Рисунок 4. Панель инструментов

На панели управления, приведенной на рисунке 5, размещены основные функциональные кнопки для выполнения ручного и автоматического режима работы модуля фрезерования. В верхней части панели кнопки выполняются следующие действия:

- перемещение стола с заготовкой вдоль оси Y (2 кнопки: +Y и –Y);

- перемещение стола с заготовкой вдоль оси X (2 кнопки: +X и –X);

- перемещение инструмента вдоль оси Z (2 кнопки: +Z и –Z);

- вывод суппорта в НОЛЬ станка (3 кнопки: X, Y, Z).

Также панель управления содержит командную строку, предназначенную для ввода и исполнения отдельных команд. Выполнение команды начинается после нажатия на клавишу «Enter» на клавиатуре управляющей ЭВМ. В нижней части панели управления производится установка и контроль скорости линейного перемещения привода подач по оси X, Y, Z.

Рисунок 5. Панель управления

Дополнительно к основным панелям в главном окне программы имеется панель координат (рис.6). Панель координат служит для отображения положения суппорта в системе координат станка (СКС) и в системе координат детали (СКД).

На панели координат также размещены индикаторы нулевого положения, предназначенные для отображения нулевого положения суппорта «ноль X», «ноль Y» и «ноль Z».

Для отображения информации о текущем корректоре инструмента и номере инструмента служит информационная панель главного окна программы, приведенная на рисунке 7.

Рисунок 6. Панель координат

Информационная панель дополнительно может отображать значение текущей скорости суппорта F и привода главного движения S.

Рисунок 7. Информационная панель

На рисунке 8 приведена панель автоматического режима работы. Данная панель предназначена для загрузки файла и выполнения управляющей программы в автоматическом режиме. Запуск управляющей программы производится нажатием на кнопку .

Рисунок 8. Панель автоматического режима

Необходимо отметить, что в режиме ИМИТАТОР на фрезерном станке при выполнении управляющей программы можно ускорить визуализацию перемещений инструмента, установив флаг «Ускорение».

На панели автоматического режима имеется меню со следующими основными группами (для фрезерного станка):

- Файлы (содержит пункты, относящиеся к работе файлами: «Загрузка управляющей программы», «Настройка программы» и «Выход»);

- Команды (содержит команды, общие для токарного и фрезерного станков: «Станок», «Имитатор», «Фрезерный станок», «Системные сообщения», «Управляющая программа», «Графика»);

- Фрезерный (содержит команды: «Видео», «Параметры», «Фиксированные точки», «Настройка оборудования», «Инициализация оборудования»);

- Диагностика (содержит команды проверки правильности назначенных режимов резания, алгоритмы выявления ошибок и сбоев в работе устройства);

- Справка (содержит краткую информацию о программном обеспечении, разработчиках и минимальных требованиях предъявляемых к управляющей ЭВМ).

Общий вид меню «Фрезерный» приведен на рисунке 9. Команда «Видео» позволяет подключить Веб-камеры для наблюдения за зоной резания или зоной обслуживания оборудования в составе гибкой производственной системы.

Рисунок 9. Общий вид меню «Фрезерный»

Команда «Параметры» открывает окно, приведенное на рисунке 10. В закладке «Общие» производится настройка точности имитации для выбора степени детализации элементов детали. Чем меньше размер элемента, тем точнее имитируется обработка, но при этом увеличиваются требования к вычислительной мощности ЭВМ. Функция «Цвет фона» позволяет выбрать необходимый фон в имитаторе фрезерного станка.

Рисунок 10. Настройка имитатора фрезерного станка

В закладке «Режущий инструмент» производится выбор типа инструмента: «Концевая фреза», «Торцевая фреза», «Дисковая фреза». А также задаются параметры инструмента (диаметр – d и длина фрезы – H) и цвет режущего инструмента в имитаторе фрезерного станка.

В закладке «Заготовка» указываются размеры заготовки по координатам X, Y, Z и выбирается цвет заготовки в имитаторе фрезерного станка.

В закладке «Слои» производится выбор цвета слоев, на которые разбивается заготовка. Каждый слой можно отображать своим цветом. Изменение цвета производится следующим образом:

1. Выберите слой с помощью движка «Слой»;

2. Нажмите кнопку ;

3. Выберите цвет.

Команда «Фиксированные точки» в подменю «Фрезерный» выводит окно, в котором напротив номера точки задаются координаты фиксированных точек, использующихся в программе. Допускается изменение значения фиксированной точки. Окно с группой Ехх показывает значения переменных Е0 – Е99.

На рисунке 11 приведено окно имитации процесса обработки заготовки.

Рисунок 11. Общий вид окна имитации процесса обработки

После нажатия правой клавиши мыши на данном окне вызывается подменю содержащее следующие команды:

- Каркас (каркасное изображение детали и режущего инструмента);

- Поверхность (изображение с отображением поверхностей заготовки);

- Траектория (только траектория режущего инструмента);

- Показывать (подменю детализации изображения с включением следующих элементов изображения: «Оси координат», «Сетка», «Траектория», «Заготовка», «Режущий инструмент»).

3. Программирование УЧПУ модуля фрезерования

3.1. Формат кадра, буквенные адреса, оси координат

Управляющая программа (УП) обработки детали состоит из последовательности кадров. Формат кадра (по ГОСТ 20999-76) имеет вид:

N04. G02. Х+053. Z+053. R+053. I+053. J+053 K+053. F023

F05 Е034. S+04. Т04. D02. М02. Р08. Q08. Н04. L04.

Формат дополнительных буквенных адресов:

А+053. В+053. С+053. U+053. V+053. W+053. Y+053. O08

Назначение буквенных адресов:

N - номер кадра;

G - подготовительная функция, постоянный цикл;

X, Z - геометрические данные по осям X и Z в абсолютных величинах или в приращениях;

U, W - геометрические данные по осям X и Z в приращениях;

R - радиус дуги;

I, К - координаты центра окружности; геометрические данные по осям X, Z; программирование может осуществляться на радиус и на диаметр;

S - частота вращения шпинделя, скорость резания;

Н - количество повторов управляющей программы;

Т - функция инструмента, N инструмента, N корректора;

D - номер корректора;