M00 - останавливает выполнение программы после выполнения операций, содержащихся в кадре. Останавливает вращение шпинделя и охлаждающий поток. Сохраняет всю информацию, накопленную в памяти.
М01 - условная остановка программы: если трёхбуквенный код USO = 1 занесён с клавиатуры, функция М01 интерпретируется управлением как М00; если трёхбуквенный код USO = 0 подтвержден, функция М01 не учитывается.
M02 - определяет конец программы без перемотки ленты на начало.
M03 - вращение шпинделя по часовой стрелке.
M04 - вращение шпинделя против часовой стрелки.
M05 - остановка шпинделя и подачи охлаждения. Осуществляется после выполнения операций, содержащихся в кадре.
M06 - замена инструмента. Останавливает вращение шпинделя, подачу охлаждения и выполнение программы. Подтверждает корректировки, выбранные функцией Т. Осуществление становится возможным после выполнения информации, содержащейся в кадре. Не стирает М03, М04, М08, М13, М14.
M07 - подача вспомогательного охлаждения.
M08 - подача основного охлаждения.
M09 - остановка охлаждения. Осуществляется после выполнения операций, содержащихся в кадре.
M10 - блокировка линейных и вращающихся осей. При помощи этой функции осуществляется блокировка осей, не участвующих в процессе обработки.
М11 - отмена М10.
М12 - блокировка вращающихся осей. При помощи этой функции осуществляется блокировка осей, не участвующих в процессе обработки.
М13 - вращение шпинделя по часовой стрелке и подача охлаждения.
М14 - вращение шпинделя против часовой стрелки и подача охлаждения.
М19 - остановка вращения шпинделя с угловой ориентацией осуществима после операций, содержащихся в кадре. Отменяется функциями М03, М04.
М30 - автоматический СБРОС в конце программы. При помощи функции М30 стирается вся информация, находящаяся в динамическом буфере системы. Подтверждаются автоматически: начальная точка 0 и возобновление выбранной программы. Корректировка инструмента в шпинделе не стирается.
М40 - отмена диапазона вращения шпинделя.
М42-М43-М44 - активизирует диапазон вращения шпинделя 1-2-3-4.
М45 - автоматическая смена диапазона вращения шпинделя.
М60 - замена детали.
При помощи программы логики представляется возможным определить эти функции другим образом, добавляя или сокращая их. В каждом кадре можно программировать до четырёх функций М.
Все функции М стираются при помощи выполнения режима «СБРОС, RESET ».
При кодировании информации следует иметь в виду, что в УЧПУ в исходном (начальном) состоянии установлены определенные значения подготовительных функций. Эти функции не следует программировать. Их вводят (указывают) в программу лишь в том случае, если по ходу программы были запрограммированы другие функции, отменяющие действие исходных. Например, в УЧПУ NC201M исходными (введенными в УЧПУ) является функция G00(быстрое позиционирование осей), G17 (плоскость интерполяции XY),G27(Непрерывный режим обработки с автоматическим замедлением скорости на углах), G20(Выход из программы GTL), G71(программирование в миллиметрах),G80(Отмена постоянных циклов),
G40 Отмена компенсации радиуса инструмента),G80(Отмена постоянных циклов),G90(Абсолютное программирование),G95(Скорость подачи в мм/об или дюйм/об), G96(Скорость резания в м/мин или фут/мин).
В настоящее время для программирования систем ЧПУ используется множество языков программирования, в основе которых лежит универсальный язык ИСО 7 бит. Однако каждый производитель вносит свои особенности, которые реализуются через подготовительные (G-коды) и вспомогательные (M-коды) функции.Функции с адресом G – называются подготовительными , они определяют условия работы станка связанные с программированием геометрии перемещения инструмента. Подробное описание G-кодов можно найти в главе код ИСО 7 бит .
В данной главе подробно рассмотрим назначение вспомогательных функций.
Функции с адресом M – называются вспомогательными (от анг. Miscellaneous) и предназначены для управления различными режимами и устройствами станка.
Вспомогательные функции могут использоваться одиночно или совместно с другими адресами, например, кадр ниже производит установку инструмента с номером 1 в шпиндель.
N10 T1 M6, где
T1
– инструмент номер 1;
M6
– смена инструмента;
В данном случае под командой М6 на стойке ЧПУ скрывается целый набор команд, которые обеспечивают процесс замены инструмента:
Перемещение инструмента в позицию смены;
- выключение оборотов шпинделя;
- перемещение устанавливаемого инструмента в магазине;
- замена инструмента;
Использование М-кодов допускается в кадрах с перемещением инструмента, например в строке ниже охлаждение включится (M8) одновременно с началом движения фрезы.
N10 X100 Y150 Z5 F1000 M8
М-коды, включающие какое-либо устройство станка, имеют парный М код, который это устройство выключает. Например,
M8
– включить охлаждение, M9
– выключить охлаждение;
M3
– включить обороты шпинделя, M5
– выключить обороты;
Допускается использование нескольких М команд в одном кадре.
Соответственно чем больше устройств имеет станок, тем больше М команд будет задействовано в его управлении.
Условно все вспомогательные функции можно разделить на стандартные и специальные . Стандартные вспомогательные функции используются производителями ЧПУ для управления устройствами, имеющимися на каждом станке (шпиндель, охлаждение, смена инструмента и т.д.). Тогда как специальные программируют режимы на одном конкретном станке или группе станков данной модели (вкл/выкл измерительную головку, зажим/разжим поворотных осей).
На картинке выше представлен поворотный шпиндель многоосевого станка. Для увеличения жесткости при позиционной обработке станок оснащен зажимами поворотных осей, которые управляются М кодами: M10/M12 – включить зажимы для осей A и С. М11/М13 – выключить зажимы. На другом оборудовании производитель станка может данные команды настроить на управление другими устройствами.
Список стандартных М команд
M0 – останов программы;M1 – останов по требованию;
M2 – конец программы;
M3 – включить обороты шпинделя по часовой стрелке;
M4 – включить обороты шпинделя против часовой стрелки;
M5 – останов шпинделя;
M6 – автоматическая смена инструмента;
M8 – включить охлаждение (как правило СОЖ);
M9 – выключить охлаждение;
M19 – ориентация шпинделя;
M30 – завершение программы (как правило со сбросом всех параметров);
M98 – вызов подпрограммы;
M99 – возврат из подпрограммы в основную;
Специальные вспомогательные функции производитель станка описывает в соответствующей технической документации.
Сейчас возможности системы значительно превосходят возможности первоначальной версии матричной лаборатории Matrix Laboratory. Нынешний MATLAB, детище фирмы The MathWorks, Inc., – это высокоэффективный язык инженерных и научных вычислений. Он поддерживает математические вычисления, визуализацию научной графики и программирование с использованием легко осваиваемого операционного окружения. Наиболее известные области применения системы MATLAB:
Математика и вычисления;
Разработка алгоритмов;
Вычислительный эксперимент, имитационное моделирование, макетирование;
Анализ данных, исследование и визуализация результатов;
Научная и инженерная графика;
Разработка приложений, включая графический интерфейс пользователя.
MATLAB - это интерактивная система, основным объектом которой является массив, для которого не требуется указывать размерность явно. Это позволяет решать многие вычислительные задачи, связанные с векторно-матричными формулировками.
Версия MATLAB 6.1 - это предпоследнее достижение разработчиков (последнее - MATLAB 6.5).
Система MATLAB - это одновременно и операционная среда и язык программирования. Одна из наиболее сильных сторон системы состоит в том, что на языке MATLAB могут быть написаны программы для многократного использования. Пользователь может сам написать специализированные функции и программы, которые оформляются в виде М-файлов. Именно поэтому пакеты прикладных программ - MATLAB Application Toolboxes, входящие в состав семейства продуктов MATLAB, позволяют находиться на уровне самых современных мировых достижений.
Операционная среда системы MATLAB 6.1. Операционная среда системы MATLAB 6.1 - это множество интерфейсов, которые поддерживают связь этой системы с внешним миром через диалог с пользователем через командную строку, редактор М-файлов, взаимодействие с внешними системами Microsoft Word, Excel и др.
После запуска программы MATLAB на дисплее компьютера появляется её главное окно, содержащее меню , инструментальную линейку с кнопками и клиентскую часть окна со знаком приглашения . Это окно принято называть командным окном системы MATLAB (рис. 1).
Меню Файл
(рис. 2) объединяет обычные функции: Правка
отвечает за изменение содержания Окна
команд (отмена, повтор, вырезать, копировать, вставить, выбрать всё, удалить и др.) и за очистку некоторых окон MATLAB; меню Вид
– за оформление Рабочего стола; меню Web – запускает Web-страницы из Internet; меню Окно
– работает с редактором/отладчиком М-файлов (закрывает все М-файлы, делает текущим один из них); меню Помощь
– работает со справочной документацией и демонстрациями.
Особого рассмотрения заслуживает опция Предпочтения ... (выбор характеристик), которая при выборе открывает окно, включающее слева дерево объектов (рис. 3), а справа их возможные характеристики.
Инструментальная панель командного окна системы MATLAB позволяет обеспечить простой доступ к операциям над М-файлами: создание нового М-файла; открытие существующего М-файла; удаление фрагмента; копирование фрагмента; вставка фрагмента; восстановление только выполненной операции и др.
В клиентской части командного окна MATLAB после знака приглашения можно вводить различные числа, имена переменных и знаки операций, что в совокупности составляет некоторые выражения. Нажатие клавиши Enter заставляет систему MATLAB вычислить выражение или, если оно не вычисляется, повторить его. Хотя знак «;» в конце строки гасит вывод результата (эхо-вывод).
Таким образом, в клиентской части командного окна MATLAB пользователь может сразу писать команды, образующие отдельные вычисления или целую программу.
Итак, были подвергнуты разбору структурные части командного окна MATLAB. Но кроме них существуют ещё несколько элементов MATLAB, которые помогают при работе:
Команды - окно, содержащее по порядку введённые ранее команды в Окне команд («история команд»).
Рабочая область – это область памяти MATLAB, в которой размещены переменные системы. Содержимое этой области можно просмотреть из командной строки с помощью команд who (выводит только имена переменных) и whos (выводит информацию о размерах массивов и типе переменной) или в отдельном окне под тем же названием. В нём можно выполнить следующие операции: загрузить файл данных, сохранить Рабочую область как (команды позволяют открыть и сохранить содержимое рабочей области в двоичном MAT-файле), удалить выбранные переменные; открыть выбранные переменные (где можно изменить их значение). Кроме этого в меню Правка можно очистить как Окно команд и Историю команд, так и Рабочую область (или выполнить команду в Окне команд: clear ).
Для сохранения и запуска Рабочей области можно использовать команды load и save.
Пример.
Saving to: matlab.mat
>> save my.mat
>> load my.mat
>> save my2
>> load my2
Текущий каталог – окно, являющееся своеобразным «проводником» по каталогам MATLAB.
Запустить Редактор – окно, отражающее дерево структурных элементов MATLAB и других установленных вместе с ним программных средств, которые можно запускать двойным левым щелчком мыши. Например, это окно может выглядеть, как показано на рис 9.
Редактор/отладчик М-файлов – один из важнейших структурных частей MATLAB, который может быть открыт выбором соответствующей опции в главном меню, на инструментальной панели или вызван из командной строки командой edit или edit <имя М-файла> и позволяющий создавать и редактировать М-файлы.
Редактор/отладчик поддерживает следующие операции: создание нового М-файла; открытие существующего М-файла; сохранение М-файла на диске; удаление фрагмента; копирование фрагмента; вставка фрагмента; помощь; установить/удалить контрольную точку; продолжить выполнение и др.
GUIDE – графический интерфейс пользователя, в котором происходит создание законченных приложений.
Интерактивный сеанс работы. М-файлы . Интерактивный режим – это пользовательский режим ввода с клавиатуры команд и выражений, в результате выполнения которых получаются необходимые числовые результаты, которые можно легко и быстро визуализировать встроенными графическими средствами пакета MATLAB. Но использование этого режима для создания и сохранения конкретной программы невозможно. Поэтому создатели MATLAB кроме Окна команд, в котором реализован интерактивный режим, выделили специальные файлы, содержащие коды языка MATLAB, и назвали M-файлами (*.m). Для создания M-файла используется текстовый редактор (редактор/отладчик М-файлов).
Работа в редакторе M-файлов. Работа из командной строки MatLab затрудняется, если требуется вводить много команд и часто их изменять. Самым удобным способом выполнения команд является использование M -файлов, в которых можно набирать команды, выполнять их все сразу или частями, сохранять в файле и использовать в дальнейшем. Для работы с M -файлами предназначен редактор M -файлов. При помощи редактора можно создавать собственные функции и вызывать их, в том числе и из командной строки.
Раскройте меню File основного окна MatLab и в пункте New выберите подпункт M-file. Новый файл открывается в окне редактора M -файлов (рис. 10). Запишем в файл программу вычисления среднего арифметического пере-
менных a и b, затем сохраним с именем fun1.m. Сравните способы решения задачи, представленные в таблице.
Вспомогательные функции (или М -коды) программируются с помощью адресного слова М . Вспомогательные функции используются для управления программой и электроавтоматикой станка - включения/выключения шпинделя, охлаждающей жидкости, смены инструмента и др.
Таблица 3.
|
Обозначение |
Назначение |
|
M00 |
Программируемый останов |
|
M01 |
Останов с подтверждением |
|
M02 |
Конец программы |
|
M03 |
Вращение шпинделя по часовой стрелке |
|
M04 |
Вращение шпинделя против часовой стрелки |
|
M05 |
Останов шпинделя |
|
M06 |
Смена инструмента |
|
M08 |
Включение охлаждения |
|
М09 |
Отключение охлаждения |
|
М17 |
Возврат из подпрограммы |
|
M18 |
Позиционирование шинделя на заданный угол |
|
M19 |
Ориентация шпинделя |
|
М20 |
Конец повторяющегося отрезка программы |
|
M30 |
Останов и переход в начало управляющей программы |
|
M99 |
Продолжить выполнение УП первого кадра |
Вспомогательные функции, которые выполняют включение каких-либо операций (M03 , M04 и M08 ), выполняются в начале кадра перед командами движения. Остальные вспомогательные функции выполняются в конце кадра.
В табл. 3 приведен список обычно используемых вспомогательных функций.
2.1. Программируемый останов (M00)
Безусловный останов управляющей программы после выполнения движения содержащейся в текущем кадре. Состояние УП не изменяется до повторного нажатия кнопки START на пульте управления СЧПУ или клавиши В НАЧАЛО, для возврата к началу выполняемой УП.
2.2. Останов с подтверждением (M01)
Останов управляющей программы после выполнения движения содержащейся в текущем кадре, при условии, что установлен режим “Останов с подтверждением” с панели управления СЧПУ (см. Документ СЧПУ MSHAK- CNC Руководство оператора) .
Пример:
X-2 X-4.
M1 ; Останов выполнения программы на этом кадре, если
; задан режим “Останов с подтверждением” с пульта оператора
2.3. Конец программы (M02)
Определяет конец выполнения управляющей программы, прекращает подачу охлаждающей жидкости и останавливает вращение шпинделя.
Пример:
G0X20Z50 Z.5
G0 X0Z0 M2
2.4. Вращение шпинделя по часовой стрелке (М03)
Запускает вращение шпинделя по часовой стрелке, используя текущее значение, заданное словом.
Пример:
G54 G0 X-20 Z30 S500M3
2.5. Вращение шпинделя против часовой стрелки (М04)
Запускает вращение шпинделя против часовой стрелки, используя текущее значение, заданное словом.
Пример:
G54 G0 X-20 Z30 S1500M4
2.6. Останов шпинделя (M05)
Останавливает вращение шпинделя. Выполняется после движений, содержащихся в кадре.
Пример:
G28 X0 Z0 M5
G4 P2 M2
2.7. Смена инструмента (M06)
Выполняет смену инструмента между шпинделем и магазином инструментов. По этой функций происходит:
· Позиционирование по осям в точку смены инструмента;
· Останов вращения шпинделя и ориентация шпинделя;
· Смена инструмента.
Пример:
T5 ; начало поиска инструмента 5 в магазине
X50 Z60 ; продолжение отработки программы
M6 ; смена инструмента
2.8. Включение охлаждения (M08)
Включает подачу смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ).
Пример:
S300M3X20Z30G0
G1X50Z44M8 ; Включить СОЖ
G0Z-100
2.9. Выключение охлаждения (M09)
Выключает подачу смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ).
Пример:
S300M3X20Z30G0 G1X50Z44 M9M5G0Z-100
2.10. Возврат из подпрограммы (М17)
Определяет конец подпрограммы при ее вызове словом с адресом L .
Пример:
X5Z5
; Основная программа
L10 ; Вызов подпрограммы начинающейся с кадра N10 X2Z8
N10Z2 ; Подпрограмма с меткой кадра N10 X10
M17 ; Конец подпрограммы и возврат в основную программу
2.11. Позиционирование шпинделя (М18)
При помощи этой функции можно повернуть шпиндель на заданный угол
Формат:
M18 Pnnn
Где: nnn – угол поворота +/- 360 градусов.
Отсчет угла поворота выполняется относительно позиции шпинделя, на которую устанавливается шпиндель по функции M19.
Пример:
M18 P45 ; поворот шпинделя на 45 градусов
2.12. Ориентация шпинделя (М19)
Вспомогательная функция М19 останавливает вращение шпинделя, выполняет его ориентацию.
2.13. Конец повторяющегося отрезка программы (М20)
Определяет конец повторяющегося отрезка программы при ее вызове словом с адресом H .
Пример:
N10 H2 ; выполнить отрезок программы до M20 2 раза
Прочие функции (М функции)
Прочие функции гидроабразивной резки программируются с помощью буквы М, за которой следуют 2 однозначных числа. Данная система имеет несколько таких функций:
М00 Остановка программы
М02 Завершение программы
М30 Завершение программы с возвращением на начало
М71-79 Неправильное функционирование плюс выход
Теперь мы рассмотрим выполнение функции М подробно
1. М00 - Остановка программы
Пример: Когда система ЧПУ станка гидроабразивной резки считывает код М00 в блоке, она останавливает программу. Для запуска программы необходимо снова нажать кнопку включения.
2. М02 - Завершение программы
Пример: Этот код обозначает завершение программы и осуществляет основную функцию сброса системы ЧПУ гидрорезки.
3. М30 -Завершение программы с возвращением на начало
Пример: Данная функция похожа на функцию М02 плюс возвращение системы ЧПУ установки гидроабразивной резки к первому блоку начала программы.
4. М71-79 Неправильное функционирование плюс выход
Формат: М71 Пример: Система ЧПУ гидроабразивной резки устанавливает данную функцию и последовательность выполнения операций следующая:
контроль соответствующей передачи, соединение
время задержки 400 м/с
поломка №1
M71- остановка масляного насоса станка гидроабразивной резки
M71 обычно возникает перед М02, которая обозначает остановку масляного насоса после резки. Данная функция такая же, как и нажатие кнопки остановки.
M72- остановка водяного насоса
Когда высвечивается M72, двигатель насоса прекращает работу. Данная функция совпадает с функцией кнопки остановки насоса оборудования гидроабразивной резки.
M73- запуск системы подачи воды под высоким давлением
Когда высвечивается M73, открывается клапан подачи воды под высоким давлением. Данная функция совпадает с функцией нажатия кнопки системы подачи воды под высоким давлением.
M74- остановка системы подачи воды под высоким давлением
Когда высвечивается M74, закрывается клапан подачи воды под высоким давлением. Данная функция совпадает с функцией нажатия кнопки остановки системы подачи воды
под высоким давлением.
M75- открытие клапана подачи песка
Появление М 75 означает открытие клапана подачи песка. Данная функция совпадает с функцией нажатия кнопки открытия клапана подачи песка для гидроабразивной резки.
M76- закрытие клапана подачи песка
Появление М 76 означает закрытие клапана подачи песка. Данная функция совпадает с функцией нажатия кнопки закрытия клапана подачи песка.
F, S, T Функции.
1. F-функция выбора подачи.
Функция выбора подачи обычно называется F-функция. При помощи данной функции вы можете непосредственно контролировать скорость подачи на каждой оси. F-функция может обозначаться буквой F и цифрами, которые следуют за буквой, а также обозначением скорости подачи, которое выражается в мм/мин.
Скорость подачи в данной системе изменяется от 9 до 1300 мм/мин. Значения скорости гидроабразивной резки можно выбирать произвольно в зависимости от требуемых условий резки.
2. Т- функция выбора инструмента.
Функция выбора инструмента также называется как функция Т. При помощи данной функции осуществляется выбор инструмента. Функция выбора инструмента обозначается буквой Т цифрами, которые ставятся после обозначения Т. В системе содержится до 20 названий параметров выбора инструмента, от Т01 до Т20. В режиме PARAM нажмите кнопку F2 и на экране высветится 20 параметров выбора инструмента. Оператор может выбрать на экране гидроабразивного станка любую кнопку параметра D в зависимости от диаметра инструмента.
Если в программе необходима коррекция на радиус режущего инструмента гидрорезки, система контроля может обратиться к соответствующему параметру для его корректировки.