Управляющая программа: кадр, G- и M-коды, пробный прогон

Кадр, слово, адрес

Управляющая программа (УП) — текст, по которому стойка ведёт станок. По ГОСТ 20999-83 кадр — последовательность символов, которая заканчивается символом «конец кадра». На экране стойки это одна строка программы.

Кадр состоит из слов. Слово начинается с адреса — прописной латинской буквы, за которой идут знак, если нужен, и цифры. ISO 6983-1 добавляет служебные символы: % — начало программы, текст в круглых скобках — комментарий, который стойка не исполняет, / в начале кадра — пропуск кадра, если оператор включил эту функцию.

Модальные и разовые команды

ГОСТ 20999-83 делит функции на действующие «до отмены или замены» и действующие только в своём кадре. Первые называют модальными. G01, G90, G54, подача F и обороты S модальные, их не повторяют в каждом кадре. Пауза G04 и перемещение в координатах станка G53 — разовые.

Модальные коды разбиты на группы: вид движения, плоскость, единицы, абсолютные или относительные размеры. Новый код группы отменяет прежний. По руководству Fanuc, если в одном кадре два кода одной группы, действует последний.

Для оператора отсюда главное: кадр X60. сам по себе ничего не говорит о том, как станок туда поедет. Это решает последний код движения выше — G00 или G01.

Основные G-коды

Руководства стоек предупреждают: при G00 каждая ось часто движется со своей максимальной скоростью, короткая ось приходит раньше. Поэтому на пути ускоренного хода не должно быть прихватов, тисков и выступов заготовки — и смотреть надо не на прямую между точками, а на ломаную.

При G96 слово S задаёт скорость резания, и стойка сама поднимает обороты по мере приближения резца к оси детали. Руководство Fanuc предупреждает, что у оси обороты могут стать чрезмерными. Поэтому перед G96 задают предел оборотов — на токарных стойках Fanuc в системе G-кодов A это G50 S….

Основные M-коды

M-коды сверх этого набора — зажим, стружкотранспортёр, продувка, поворотный стол — назначает изготовитель станка. Их смотрят в документации станка, а не стойки.

Как читается короткая программа

Наружный контур 60 × 40 мм на глубину 3 мм фрезой Ø10 мм, ноль детали — левый нижний угол верхней грани. Синтаксис Fanuc-подобный, режимы условные.

%
O1001 (KONTUR 60X40 H3)
N10 G21 G17 G40 G49 G80 G90
N20 T1 M06 (FREZA D10)
N30 G54 G00 X-15. Y-15. S3000 M03
N40 G43 H01 Z50. M08
N50 Z5.
N60 G01 Z-3. F150
N70 G41 D01 X0. F400
N80 Y40.
N90 X60.
N100 Y0.
N110 X-10.
N120 G40 X-15. Y-15.
N130 G00 Z50. M09
N140 M05
N150 G49 G91 G28 Z0.
N160 M30
%

• N10 — «безопасная строка»: миллиметры, плоскость XY, коррекции и циклы отменены, абсолютные размеры. Программа не зависит от того, что осталось от прошлой.
• N30–N50 — ноль G54, ускоренный подход вне детали, шпиндель, коррекция на длину, СОЖ. Ускоренно — не ближе 5 мм к детали.
• N60–N70 — врезание на подаче вне контура, включение коррекции на радиус линейным ходом.
• N80–N110 — обход контура, N120 — отмена коррекции уже вне материала.
• N150 — возврат по Z в референтную точку. G49 снимает коррекцию на длину перед возвратом, как требует предупреждение из урока 3. G91 здесь значит «из текущего положения», иначе Z0 прочиталось бы как верх детали.

Постоянные циклы — коротко

Постоянный цикл задаёт типовую операцию одним кадром. Например, G81 — простое сверление, G83 — сверление с выводом сверла после каждого шага, G73 — с ломкой стружки, G84 — нарезание резьбы метчиком. Адреса цикла: Z — дно отверстия, R — плоскость, с которой начинается рабочая подача, Q — глубина шага, P — пауза на дне, F — подача.

Цикл модальный: после первого кадра станок сверлит в каждой новой точке X, Y, пока цикл не отменят G80, G00 или G01. После отверстия инструмент поднимается до плоскости R при G99 или до исходной плоскости при G98 — так перешагивают прихваты.

На токарных стойках Fanuc есть многопроходные циклы: в G71 программист описывает только чистовой контур детали, черновые проходы стойка строит сама, а G70 проходит контур начисто.

Как проверить программу перед первой деталью

Каждый уровень проверки ловит свои ошибки, поэтому их проходят по порядку.

Графика стойки. Программу прогоняют в графике или симуляторе стойки — так видно, как её понимает сама система ЧПУ. Но ошибки в корректорах и смещениях графика не покажет, если их не ввели.

Прогон над деталью. Первый запуск — без детали или с поднятым нулём по Z: станок проходит всю программу в воздухе. Так проверяют подходы, порядок инструментов и пути ускоренного хода без риска для детали. После прогона ноль по Z возвращают на место и сверяют на экране с картой наладки: ошибка в этом значении на первой детали даст удар или проход мимо детали.

Покадровый режим. Станок выполняет один кадр и ждёт нажатия «Пуск». Перед каждым нажатием оператор читает следующий кадр и смотрит, куда пойдёт инструмент. Особое внимание — первым подходам по Z и кадрам включения коррекции.

Корректоры подачи и ускоренного хода. Переключателями на пульте оператор снижает рабочую подачу и скорость ускоренного хода, чтобы успеть остановить станок. Первую деталь ведут покадрово, с пониженной скоростью ускоренного хода и включённым M01.

Если программа расходится с чертежом

Бывает, что в графике или на первой детали видно: размер, глубина или положение элемента не совпадают с чертежом. Координаты в программе оператор сам не правит. Если размер уходит на постоянную величину, его часто поправляют корректором, как в уроке 3. Если же расходится сама траектория — не тот контур, не та глубина, нет элемента, — останавливают работу и передают замечание технологу-программисту. Замечания с наладки возвращаются в CAM-проект, и исправленную программу выводят заново.

Так же поступают с программой с другого станка: её не копируют, а выводят заново постпроцессором под свою стойку и проверяют нули, коррекции, знаки глубины и M-коды.

Что проверить перед пуском

• Программа начинается с безопасной строки, а коды, циклы и формат чисел сверены с руководством к своей стойке.
• На пути всех ускоренных перемещений G00 нет прихватов, тисков и выступов заготовки.
• Программа прошла графику стойки и прогон над деталью — без детали или с поднятым нулём по Z.
• Покадровый режим и M01 включены, корректоры подачи и ускоренного хода снижены.
• Траектория совпадает с чертежом; если нет — работа остановлена и вопрос передан программисту.