В управляющих программах (УП) для станков с ЧПУ числовые значения могут записываться двумя ключевыми способами: с явным указанием десятичного знака (символ «DS») или с подразумеваемым его положением, которое определяется техническими характеристиками конкретного контроллера. При использовании явной запятой числа без неё интерпретируются как целые. Это позволяет опускать незначащие нули до или после знака для экономии места в программе. Например, запись Х.ОЗ соответствует размеру 0,03 мм по оси X, а Х1030 — 1030,0 мм. Если же значение равно нулю, оно должно быть представлено хотя бы одним нулевым символом.
Форматирование числовых данных
При подразумеваемой десятичной запятой для оптимизации кода рекомендуется опускать ведущие нули (перед первой значащей цифрой) и, по возможности, хвостовые нули (после последней значащей цифры). Важно помнить, что опускание нулей не меняет заранее заданного в системе положения запятой. Номер кадра формируется строго цифрами в количестве, предусмотренном форматом конкретного устройства ЧПУ.
Подготовительные функции (G-коды)
Подготовительные функции задаются кодами, начинающимися с буквы G, и определяют основной режим работы станка. Ниже приведена расшифровка наиболее распространённых кодов:
Таблица Подготовительные функции (G-коды)
Обозначение функции — Значение функции
G00 — Быстрое позиционирование в заданную точку.
G01 — Линейное перемещение с рабочей подачей.
G02, G03 — Круговая интерполяция по/против часовой стрелки.
G04 — Пауза (задержка) на заданное время.
G05 — Временная остановка (ожидание запуска оператором).
G06 — Параболическая интерполяция.
G08 — Плавный разгон подачи в начале движения.
G09 — Плавное торможение подачи в конце кадра.
G17, G18, G19 — Выбор плоскости интерполяции (XY, ZX, YZ).
G33, G34, G35 — Нарезание резьбы с постоянным, увеличивающимся или уменьшающимся шагом.
G40 — Отмена коррекции на радиус инструмента.
G41, G42 — Коррекция на радиус инструмента слева/справа от контура.
G43, G44 — Положительная/отрицательная коррекция длины инструмента.
G45 — G52 — Коррекция радиуса для прямолинейного формообразования.
G53 — Отмена линейного сдвига системы координат.
G54 — G59 — Установка линейного сдвига (смещение нуля) по осям.
G63 — Режим нарезания резьбы метчиком.
G80 — Отмена фиксированного цикла.
G81 — G89 — Стандартные фиксированные циклы (сверление, зенкерование и т.д.).
G90 — Абсолютная система координат.
G91 — Относительная система координат (приращения).
G92 — Установка значений абсолютных счётчиков положения.
G93 — Задание подачи, обратно пропорциональной времени.
G94, G95 — Подача в мм/мин или мм/оборот соответственно.
G96 — Постоянная скорость резания (м/мин).
G97 — Постоянная частота вращения шпинделя (об/мин).
Примечание: Коды G07, G10–G16, G20, G32, G36–G39, G60–G62, G64–G79, G98, G99 зарезервированы для будущих применений.
Задание перемещений и интерполяция
Все размерные перемещения задаются либо в абсолютных значениях (G90), либо в приращениях (G91). Формат слова «Размерное перемещение» включает адрес оси (X, Y, Z) и число, структура которого (количество разрядов до и после запятой) определяется форматом УЧПУ. Линейные перемещения задаются в миллиметрах, угловые — в градусах, радианах или долях оборота.
Сложное движение инструмента обеспечивается интерполятором. Характер интерполируемого участка (прямая, дуга, парабола) задаётся G-кодами (G01–G03, G06). Параметры кривых (например, центр дуги) задаются адресами I, J, K. Математический знак («+» или «-»), если требуется, ставится после адреса и перед числом. Начальная точка каждого нового участка интерполяции совпадает с конечной точкой предыдущего, поэтому в кадре её не дублируют.
Современные УЧПУ часто имеют встроенные упрощённые функции интерполяции. Например, на токарных станках фаска 45° может задаваться адресом C, а дуга — координатами конечной точки и радиусом R (знак радиуса указывает направление обхода).
Подача и скорость главного движения
Подача (F) и скорость шпинделя (S) кодируются числами в формате, указанном для УЧПУ. Тип подачи выбирается функциями G93 (обратная времени), G94 (мм/мин) или G95 (мм/об). Тип задания скорости главного движения выбирается между постоянной скоростью резания (G96, м/мин) и постоянной частотой вращения (G97, об/мин).
При прямом кодировании число после адреса S обозначает либо обороты в минуту, либо скорость резания. Например, S1000 — 1000 об/мин, S-1000 — то же, но вращение по часовой стрелке (зависит от станка). Быстрое перемещение обычно задаётся функцией G00.
Инструмент и вспомогательные функции (M-коды)
Функция инструмента (адрес T) используется для выбора инструмента. Для коррекции инструмента могут использоваться дополнительные адреса (часто D или H). Количество цифр после этих адресов также регламентируется форматом УЧПУ.
Вспомогательные функции (M-коды) управляют технологическими командами: включением шпинделя, охлаждения, сменой инструмента и т.д.
Таблица Вспомогательные функции (M-коды)
Обозначение функции — Значение функции
M00 — Программируемый останов.
M01 — Останов с подтверждением оператора.
M02 — Конец программы.
M03, M04 — Вращение шпинделя по/против часовой стрелки.
M05 — Останов шпинделя.
M06 — Команда на смену инструмента.
M07, M08 — Включение охлаждения (разные контуры).
M09 — Выключение охлаждения.
M10, M11 — Зажим/разжим.
M13, M14 — Вращение шпинделя с охлаждением.
M15, M16 — Быстрое перемещение в «+» или «-».
M17 — Конец подпрограммы (для встроенной памяти).
M19 — Ориентированный останов шпинделя.
M30 — Конец информации (часто аналог M02 с возвратом к началу программы).
M41–M48 — Переключение диапазонов подач и скоростей шпинделя.
Примечание: Ряд кодов (M12, M18, M21–M29 и др.) зарезервирован.
Специальные режимы: Нарезание резьбы
Кадр для нарезания резьбы должен содержать: G-код режима (G33 и т.д.), размерные слова, определяющие длину резьбы (X, Z), и слово, задающее шаг (адрес I или K). Шаг резьбы указывается в мм/оборот. При нарезании резьбы с переменным шагом задаётся начальный шаг. Подача (F) в таком кадре обычно не программируется.
Структура и оформление управляющей программы
Рекомендуется применять принцип минимальной информации: в каждом новом кадре указываются только те данные, которые изменились по сравнению с предыдущим кадром.
Стандартная структура УП:
1. Начало программы — специальный символ.
2. Номер программы (опционально).
3. Кадры данных, каждый из которых заканчивается символом «Конец кадра».
4. Конец программы — символы M02, M30 или «Конец информации». Информация после этого символа игнорируется УЧПУ.
Для повышения надёжности считывания на носителях данных (например, перфоленте) до начала и после конца программы рекомендуется оставлять участки с пробельными символами.