Отже координата z точки 2 з врахуванням розміщення буде:

₃₃

Тому для кожного розряду числа необхідно мати десять рядків для запису цифр від 0 до 9. Наприклад, для запису п’ятирозрядного числа необхідно 50 рядків.

В двійковій системі числення основа В=2 і при цьому десяткові цифри від 0 до 9 виражаються у вигляді чотирирозрядних двійкових чисел (див. табл. 3).

Основа В=2
Розряди цифри десяткові	23	22	21	20
0	0	0	0	0
1	0	0	0	1
2	0	0	1	0
3	0	0	1	1
4	0	1	0	0
5	0	1	0	1
6	0	1	0	1
7	0	1	1	1
8	1	0	0	0
9	1	0	0	1

Отже,числа десяткові від 0 до 9 утворюються наступним чином:

0=0·8+0·4+0·2+0·1=0000;

1=0·8+0·4+0·2+1·1=0001;

2=0·8+0·4+1·2+0·1=0010;

3=0·8+0·4+1·2+1·1=0011;

4=0·8+1·4+0·2+0·1=0100;

5=0·8+1·4+0·2+1·1=0101;

6=0·8+1·4+1·2+0·1=0110;

7=0·8+1·4+1·2+1·1=0111;

8=1·8+0·4+0·2+0·1=1000;

9=1·8+0·4+0·2+1·1=1001.

38

Для розрахунку координат опорних точок свердлування розглянемо трикутник 6КОд у якого катети розміщені під кутом 45⁰ до гіпотенузи, яка рівна . З цього трикутника маємо:

.

Позаяк інші опорні точки свердлування розміщені симетрично, то лише враховуємо в якому квадранті системи координат вони знаходяться (знак).

Приклад 3. На рис. 12 приведено ескіз деталі, у якій потрібно обробити контурну поверхню зовні фрезою. Верстат вертикально – фрезерний з ЧПУ. Заготовка – штамповка з припуском на обробку δ = 2,5 мм, яка має оброблені на попередніх операціях верхню і нижню площини та просвердлені отвори.

Рисунок 12 – Ескіз деталі та розрахункова схема для визначення координат опорних точок фрезерування контурної поверхні.

35

Базування деталі, враховуючи наявність 2^х отворів, приймаємо на площину та два отвори (два установчі пальці з яких один ромбічний ).

Координати усіх опорних точок деталі, крім координати У точки 2 досить легко визначаються з ескізу деталі. Для розрахунку координати У₂ розглянемо трикутник ІК2 з якого маємо:

Рекомендується, особливо на перших етапах освоєння процесу програмування, координати опорних точок зводити у таблицю. При програмуванні в абсолютній системі відліку можна використовувати таблицю 2, а у прирості – таблицю 3.

Таблиця 2 – Координати опорних точок для переходу ……………………….. G90

Адреса	Опорні точки та їх знак
	ПТ	1	2	3		n
Х
У
Z

Таблиця 3 – Величини пересувань для переходу ……………………………………… G91

Ділянки траєкторії	Координати, пересування, знак
	Хп (початок пересувань)	Хк (кінець пересувань)	∆Х мм	Уп	Ук	∆У мм	Zп	Zк	∆Z мм
0 – 1
1 – 2
. . .
. .

36

В процесі програмування найважливішими етапами є збір та впорядкування усієї геометричної і технологічної інформації про деталь, заготовку, інструмент, верстат з пристроєм ЧПУ, а також інформації про ті технологічні особливості, які використовуються під час обробки деталі. Сумарна інформація про кожний технологічний перехід, який виконується в процесі обробки деталі у відповідності з заданими (чи розрахованими) технологічними параметрами, складає програму управління.

Геометрична і технологічна інформація в УП записується кодом. Кодом називається умовне позначення адрес (літер), чисел, символів. Кодування необхідне для укладання УП, нанесення її на програмоносій та точного прочитання керуючою системою верстата чи ПР, і зводиться до запису інформації у вигляді комбінації літер, цифр та символів.

До коду висуваються наступні вимоги: максимальна стислість запису; легкість його читання людиною після недовгого тренування; мінімальна вірогідність помилки при автоматичному читанні та записі.

Числом називається послідовність цифр (0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9.) з врахування їх розрядності. Процес кодування чисел називається численням. Основою для побудови системи числення може бути будь яке ціле число, яке більше одиниці. Так число Z можна записати: Z=Z_іB^n-1+ Z_yB^n-2+ Z_kB^n-B+…+ Z_rB^n-r, де О<Zi, y, k, … ≤B-1; B>1 – основа числення; n – розряд числа.

В десятковій системі числення основа В=10. Число 342,81 в цій системі має вигляд: 3·10²+4·10¹+2·10⁰+8·10^-1+1·10^-2. Такий вид запису має найбільшу наочність, але викликає значні труднощі при його реалізації засобами обчислювальної техніки, позаяк пристрій для читання не може в одному рядку розрізнити десять можливих цифр.

37

Кадр розпочинається з літери N(номер кадру) і закінчується символами LF, ПС чи * - кінець кадру. На роздруковці кадр записується в один рядок.

Стандарт ISO рекомендує в УП виділяти головний кадр, який повинен містити усі необхідні дані для поновлення процесу обробки заготовки після переривання (відключення струму, тощо), який використовується для зупинки в потрібному місці при зворотному ході програмоносія.

В головному кадрі замість адреси N проставляється символ ׃ і він містить: підготовчі функції G; вихідну розмірну інформацію по всіх координатах (X, Y, Z); частоту обертання шпинделя (S); подачу (F); функцію інструмента (T); допоміжні функції (М).

Кадр складається з слів. Слово – складова частина кадру УП, яка містить дані про параметр процесу обробки заготовки і (або) інші дані, необхідні для здійснення управління верстатом. По суті слово – це команда. Слово складається з адреси та числової інформації. Адреса – частина слова УП, яка визначає призначення наступних за ним даних. Адреси слів приведені в табл.4 (запитання 1.23). У записі геометричної інформації між адресою і числовою інформацією проставляються математичні знаки + або - . Досить часто знак + пропускають, а записують лише – (мінус).

Наприклад кадр: N3G90G0Х-35000М8ПС

складається з слів: G90-робота в абсолютній системі відліку; G0-швидке пересування; Х-35000-вихід по вісі X в координату -35мм; М8-включення охолодження. N3 та ПС-відповідно знаки номерa та кінця кадру.

З акінчується програма управління кадром зі словом М02, наприклад, N35М02ПС.

Послідовність розміщення інформації у кадрі називають форматом кадру. Формат визначає структуру кадру для конкретного верстата з ЧПУ.

42

Тому, для запису усіх цифр від 0 до 9 при двійковій системі потрібно 4 рядки проти десяти рядків у десятковій системі. Однак запис чисел, які мають п’ять та більше десяткових розрядів у двійковій системі практично не можливе. Наприклад, число 7842,041 у двійковій системі числення буде мати вигляд: 7842,041 =

= 1111010100010,0000101001111111. При цьому потрібно виконати досить довготривалі обчислення. Тому була розроблена та стандартизована ISO комбінована двійково-десяткова система числення, за допомогою якої кодують інформацію УП.

Адреси позначаються літерами латинського алфавіту (26 літер), які кодуються двійковим кодом, дещо вищих розрядів ніж числа, і виражають певну операцію обробки деталі. В табл. 4 приведені значення літер адресів для коду ISO (ПЧПУ типу 2С42) та спрощеного варіанту коду на основі ISO (ПЧПУ типу 2Р22).

Таблиця 4 – Значення літер адресів

Літера адреси	Значення літери в коді ISO (ПЧПУ типу 2С42)	Значення літери в ПЧПУ типу 2Р22
A	Кут повороту навколо вісі X	Припуск під чистову обробку
B	Кут повороту навколо вісі Y	З якого кадру повторення
C	Кут повороту навколо вісі Z	Фаска під кутом 45˚
D	Функція корекції інструмента	Витримка часу
E	Друга функція подачі; тимчасова зупинка	Швидке пересування
F	Швидкість подачі	Робоча подача
G	Підготовча функція	Підготовча функція
H	Циклічні повторення	Кількість повторень
I	Параметр інтерполяції або крок різі паралельно вісі X	-
		39
	Продовження таблиці 4
J	Параметр інтерполяції або крок різі паралельно вісі Y	-
K	Параметр інтерполяції або крок різі паралельно вісі Z	-
L	Номер підпрограми	Цикл
M	Допоміжна функція	Допоміжна функція
N	Номер кадру	Номер кадру
O	Не визначено	-
P	Третинна вісь паралельна вісі X	Глибина різання, ширина різця
Q	Третинна вісь паралельна вісі Y	Галтель
R	Третинна вісь паралельна вісі Z; швидке пересування повздовж вісі Z; формальний параметр	Дуга
S	Швидкість головного руху, частота обертання шпинделя	Швидкість головного руху, частота обертання шпинделя
T	Функція інструмента	Номер інструмента
U	Вторинна вісь паралельна вісі X	Пересування по вісі X у прирості
V	Вторинна вісь паралельна вісі Y	-
W	Вторинна вісь паралельна вісі Z	Пересування по вісі Z у прирості
X	Координата кінцевої точки або величина приросту по вісі X	Пересування по вісі X в абсолютних значеннях
Y	Координата кінцевої точки або величина приросту по вісі Y	-
Z	Координата кінцевої точки або величина приросту по вісі Z	Пересування по вісі Z в абсолютних значеннях

Основні символи, які теж кодуються двійковою системою числення, приведені у табл. 5

40

Таблиця 5 – Символи коду ISO

Основні символи	Значення символу в коді ISO (на базі ПЧПУ типу 2С42)
%	Початок програми
:	Головний кадр
/	Пропуск кадру
ПС, LF	Кінець кадру
(	Колова дужка ліва, після якої інформація не відпрацьовується на верстаті
)	Колова дужка права, після якої інформація відпрацьовується на верстаті
+	Плюс – математичний знак
-	Мінус – математичний знак
└┘	Пропуск (прогалина)

В ПЧПУ типу 2Р22 використовується символи: %-початок програми, який вводиться з пульта ПЧПУ перед відпрацюванням програми чи введенням корекції; математичні знаки + та –; * - кінець кадру ; символіка на клавішах пульта ПЧПУ, яку буде розглянуто дещо пізніше, при вивченні інструкції з програмування для ПЧПУ типу 2Р22.

Розпочинається програма управління символом % і уявляється як оповідання, виражене в наказовій формі. Складається УП з кадрів. Кадр – складова УП, яка вводиться і відпрацьовується як єдине ціле і містить не менше однієї команди.

41

		Продовження таблиці 6
G26		Вихід в абсолютну точку координати, яка задана в програмі	Діє лише на один кадр	VII
G36 G37		Спряження елементів по дузі Лінійне спряження елементів еквідістанти	Діють до приходу іншої G-функції цієї групи. Вихідна функція G36	VIII
G40 G41 G42 G43 G44		Відміна корекції на довжину і радіус інструмента Корекція на радіус інструмента при його русі ліворуч від контуру Корекція на радіус інструмента при його русі праворуч від контуру Корекція на довжину інструмента додатна Корекція на довжину інструмента від’ємна	Діють до приходу іншої G-функції цієї групи. Вихідна функція G40	IX
G53 G54 G55 G56 G57		Відміна дії плаваючого нуля Введення нуля 1 Введення нуля 2 Введення нуля 3 Введення нуля 4	Діють до приходу іншої G-функції цієї групи. Вихідна функція G53	X
G80		Відміна постійного циклу		XI
G81–G89		Постійні цикли: центрування, свердлування, нарізання різі, розточування.	Діють до приходу функції G80	ХІІ
G90 G91		Абсолютний розмір Розмір у прирості	Діють до приходу іншої G-функції цієї групи. Вихідна функція G90	XIII
G92		Програмуємий зсув нуля	Задається при переносі початку відліку	ХIV

46

Позаяк в сучасних ПЧПУ основною є вимога розпочинати кадр з знаку «початок кадру N», а закінчувати знаком «кінець кадру LF, ПС чи *» і порядок слів у кадрі суворо не регламентується, то поняття «формат кадру» втратило свою актуальність і більш важливо знати формати слів. Але з метою полегшення і перевірки кадру рекомендується його запис у такій послідовності:

• слово (або слова) «підготовча функція G»;

• слова «розмірні пересування, які рекомендуються записувати в послідовності адресів – X, Y, Z, U, W, P, Q, R, A, B, C;

• слова «параметр інтерполяції» або «крок різі» - I, J, K;

• слово «функція подачі», яке відносяться тільки до певної вісі, повинно іти безпосередньо за словом «розмірне пересування» по цій вісі. Слово «функція подачі F», яке відноситься до двох чи більше осей, повинно іти за словами «розмірні пересування»;

• слово «функція головного руху S»;

• слово «функція інструмента Т»;

• слово (або слова) «допоміжна функція М».

В межах одного кадру УП не допускається повторень однозначних слів «розмірні пересування», «параметр інтерполяції» або «крок різі», а також слова «підготовча функція», «допоміжна функція», які входять в одну групу (див табл. 6 та табл. 7).

В залежності від типу ПЧПУ геометрична інформація може задаватися в імпульсах, або, при наявності в програмному забезпеченні ПЧПУ спеціальної переводної програми, безпосередньо у мм. На перфострічку геометрична інформація записується лише в імпульсах. Всі розмірні пересування (геометрична інформація) повинні задаватися в абсолютних розмірах або у прирості

(див. питання 1.21).

В більшості керівних документів до ПЧПУ (інструкцій) приведено формати слів в УП. Розглянемо формати слів, реалізованих в ПЧПУ типу 2Р22: 43

N03; X+043; Z+043; U+043; W+043; F023; T2; M2; S1-4; D043; C+043; Q+043; R+043; B3; H3; L2; P11; A11; E; G2; *.

Адреси слів приведені у табл. 4 (питання 1.23). Формат слова, наприклад, Х+043 інформує про те, що геометрична інформація по вісі Х задається в абсолютній системі відліку, знак + (плюс) можна пропускати, геометрична інформація виражається 7^ми розрядним числом, з яких 4 цифри несуть інформацію про цілу частину числа, а три – про дробову. Максимальне пересування, що програмується можливе у координату 9999,999мм. Нуль(0) перед цифрами 43 інформує про те, що нулі, які не несуть інформацію, можна пропускати, наприклад, пересування у координату Х=-52,35мм можна записати словом Х-52,35.

Якщо у форматі слова було б записано Х43, тоді обов’язково потрібно у слові конкретної ПЧПУ писати (до попереднього прикладу): Х-0052,350, та записувати не лише знак -, але й знак +. А ось формат слів з адресами T, M, G, тощо, інформує про те, що ці слова обов’язково потрібно записувати двозначним числом, наприклад, G01(лінійна інтерполяція), а не G1.

Більш докладно формат слів буде розглянуто при вивченні програмування для конкретних верстатів з ЧПУ.

Функції, які готують систему ЧПУ (верстат та ПЧПУ) до виконання певної роботи, називають підготовчими і їх адреса G. Підготовчі функції стандартизовані і їх може бути сто від G00 до G99 при форматі слова «підготовча функція» G2. Розглянемо лише ті підготовчі функції, які використовуються в одній із версій програмного забезпечення ПЧПУ типу 2С42-65. Вони приведені у табл. 6 і поділенні на групи. В кадрі можна використовувати лише одну підготовчу функцію вказаної групи.

44

Таблиця 6 – Підготовчі функції

Слово	Найменування підготовчої функції, її значення	Час функції	Група функції
G00 G01 G02 G03	Позиціювання. Пересування швидко у задану точку. Раніше задана робоча подача не відміняється. Лінійна інтерполяція. Пересування з запрограмованою подачею по прямій до точки. Кругова інтерполяція. Рух за годинниковою стрілкою. Кругова інтерполяція. Рух проти годинникової стрілки.	Діють до приходу іншої G- функції цієї групи. Вихідна функція G01.	I
G04	Витримка у відпрацюванні на певний час (пауза)	Діє тільки на кадр	II
G09	Гальмування і точна зупинка у кінці кадру	Діє на один кадр. Обов’язково задається при зміні площин. По G00 програмувати не обов’язково	III
G17 G18 G19	Вибір площини інтерполяції XY Вибір площини інтерполяції ZX Вибір площини інтерполяції YZ	Діють до приходу іншої G- функції цієї групи. Вихідна функція G17	IV
G20 G21 G22 G23	Дозвіл корекції подачі Дозвіл корекції швидкості шпинделя Дозвіл корекції подачі і швидкості шпинделя Заборона корекції подачі і швидкості шпинделя	Діють до приходу іншої G-функції цієї групи. Вихідна функція G23	V
G25	Вихід в абсолютний нуль верстата по вибраній координаті	Діє лише на один кадр. Програмується лише один раз на початку програми.	VI
			45

М02; М08; М09 - найменування та значення яких те ж, що у табл.7. Крім цього використовуються допоміжні функції:

- М17 – кінець опису деталі для циклів L08, L09, L10;

- М18 – кінець ділянки програми, який буде повторятися в циклі L11;

- М20 – передача управління роботу.

Інші підготовчі функції, наприклад, затиснути піноль, розтиснути піноль, пуск програми, поштовх шпинделя, тощо, видаються в електроавтоматику верстата в двіково-десятковому коді.

50

Примітка. В інших версіях програмного забезпечення можливе використання і інших підготовчих функцій, наприклад, G33-режим автоматичного нарізання різі різцем, тощо.

У спрощеній версії програмного забезпечення ПЧПУ типу 2Р22 використовується всього три підготовчі функціі:

- G05 - спряження контурів. Використовується в тих кадрах УП, після відпрацювання яких гальмування в кінці кадру виконувати не потрібно;

- G10 - постійність шкидкості різання. Задається перед кадрами, де необхідно підтримувати постійність швидкості різання в залежності від діаметра обробки;

- G11 - відмінні дія функції G10.

Допоміжні функції призначенні для повідомлення відповідних допоміжних команд виконавчим органам верстата або ПЧПУ і їх адреса М. Допоміжні функції стандартизовані і їх може бути 100 від М00 до М99 при форматі слова М2. Розглянемо лише ті допоміжні функції, які використовуються в тій же версії програмного забезпечення ПЧПУ типу 2С42-65, про яку вказувалося в питанні 2.4. Вони приведенні у табл.7 і поділені на групи. В кадрі можна використовувати лише одну допоміжну функцію вказаної групи.

47

Таблиця 7 – Допоміжні функції

Слово	Найменування підготовчої функції, її значення	Час функції	Група функції
M00 M01 M02 M17 M20 M30	Програмуєма зупинка. Зупинка шпинделя, подачі і охолодження. Технологічна зупинка. Теж, що і М00, але діє при попередньому натиску відповідної клавіші на пульті оператора. Кінець програми. Кінець підпрограми Кінець циклу підпрограми Кінець перфострічки	Діє тільки у тому кадрі, у якому запрограмована	I
М03 М04 М05 М13 М14 М19	Обертання шпинделя за годинниковою стрілкою Обертання шпинделя проти годинникової стрілки Зупинка шпинделя Обертання шпинделя за годинниковою стрілкою з вмиканням охолодження Обертання шпинделя проти годинниковою стрілкою з вмиканням охолодження Орієнтація шпинделя (зупинка шпинделя у певному кутовому положенні)	Діють до приходу іншої М-функції цієї групи.	II
M06 M08 M09	Зміна інструмента Вмикання охолодження Вимикання охолодження	На один кадр. Діють до приходу іншої М-функції цієї групи.	III
48	Продовження таблиці 7
М38 М39 М40 М41	Перемикання діапазонів обертання шпинделя	Діють до приходу іншої М-функції цієї групи.	IV
М60 М61 М62 М63	Автоматична зміна палет (технологічних пристроїв-супутників)	Діють до приходу іншої М-функції цієї групи.	V
М78 М79	Затиск стола по вісі Х Розтиск стола по вісі Х	Діють до приходу іншої М-функції цієї групи. Вихідна функція М78	VI
М80 М81	Затиск стола по вісі Y Розтиск стола по вісі Y	Діють до приходу іншої М-функції цієї групи. Вихідна функція М80	VII
М82 М83	Затиск стола по вісі Z Розтиск стола по вісі Z	Діють до приходу іншої М-функції цієї групи. Вихідна функція М82	VIII
М84 М85	Затиск по четвертій вісі Розтиск по четвертій вісі	Діють до приходу іншої М-функції цієї групи. Вихідна функція М84	IX

Примітка. В інших версіях програмного забезпечення можливе використання інших допоміжних функцій, наприклад М10 та М11 - затиск та розтиск, відповідно, затискного пристрою заготовки, тощо.

В спрощеній версії програмного забезпечення ПЧПУ типу 2Р22 використовуються підготовчі функції М00; М01;

49