Анализ языка программирования станка с чпу

Разработка управляющих программ в коде ISO-7bit, т.е. на стандартном входном языке устройств ЧПУ, требует трудоемких геометрических расчетов (рис. 3.1). При этом необходима обширная справочная и вспомогательная информация. В центральной части рисунка показаны последовательные этапы разработки управляющей программы.

Частичной или полное решение задач, указанных на рис. 3.1, является целью системы автоматизированного проектирования (САП) управляющих программ. Для установления структуры САП введем представление о фазовых пространствах (т.е. пространствах возможных состояний) технологического процесса и станка наиболее существенной характеристикой фазового пространства будем полагать его размерность, т.е. число параметров, необходимых для описания развивающегося в фазовом пространстве процесса.

Фазовое пространство определяется такими параметрами как: координаты, определяющие расположение рабочих органов в процессе их перемещение относительно обрабатываемой детали; скорость движения. Параметрами фазового пространства станка являются технологические команды. Отсюда возникают две возможности автоматизированной разработки управляющих программ ЧПУ в фазовом пространстве станка. Один путь ведет к созданию специализированных САП, универсальных САП.

Уровень автоматизации САП определяется соотношение объектов ручного и автоматизированного решений задач из числа тех, которые более показаны ранее на рис. 3.1 Условные различают три уровня автоматизации: низкий, средний, высокий. Для низкого характерно решение на ЭВМ лишь геометрических задач. При среднем дополнительно решаются технологические задачи выбора последовательности переходов. Высокий уровень означает решение на ЭВМ задач по оптимизации технологического процесса.

Входную информацию оформляют в виде программы - последовательности операторов. Оператор состоит из набора слов и знаков. Структура оператора построена по принципу: <Главное слово>/<Вспомогательная часть>. Если оператору сопоставлен идентификатор, то оператор приобретает вид: <Идентификатор>=<Главное слово>/<Вспомогательная часть>.

Главное слово указывает на смысле оператора. Вспомогательная часть состоит из модификаторов, идентификаторов ее чисел, разделяемых запятой. Модификаторами задают параметров или признаки для выбора одного из нескольких возможных решений. Идентификаторами называют уникальное имя, используемое для обозначения части пакета с целью последующих ссылок на эту часть.

Самостоятельной базовой единицей языка является оператор. Полный набор операторов входного языка САП характеризует возможности языка. Могут быть введены следующие группы операторов: для представления общих данных об обработке, для описания геометрической модификации, технологической информации, алгоритмических процессов.

Рис. .3.1. Иерархия уровней автоматизации САП.

Разработка маршрутной технологии

Типовые технологические процессы

Маршрутная карта, чертеж детали и заготовки

Операции

Составление плана операции

Приспособления

Операционная карта

Установы

Позиции

Расчёт траектории

Таблицы допусков и посадок

Технологическая карта

Переходы

Проходы

Кодирование и запись управляющей программы

Инструкции по программированию

Управляющая программа

Ходы

Шаги

Кодирование и запись управляющей программы

Методика контроля и редактирования

График траектории

Элементарные перемещения

Шаги

Геометрическая информация включает описание элементов, контуров и преобразование контуров. Базовый набор геометрических элементов: точка, прямая, окружность. В базовый набор контуров входит контур, образованный прямыми и окружностями. Преобразование контуров состоит в зеркальном отображении, смещении контуров.

Технологическая информация определяет траекторию перемещения инструмента при обработке, технологические параметры обработки, программные циклы. Описание алгоритмических процессов аналогично описанию, принятому в алгоритмических языках программирования. При записи операторов необязательную часть заключают в квадратные скобки; если предполагается произвольный выбор компонентов некоторого множества, то все множество заключают в фигурные скобки.