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4.2.1 PMAC支持的通用G、M代碼

PMAC卡允許執(zhí)行機(jī)床類型的RS-274(G代碼)程序，PMAC將把G、M、T和D代 碼作為子例程來調(diào)用[45]。當(dāng)PMAC在運(yùn)動(dòng)程序中遇到字母G后面帶數(shù)值N的時(shí)候，便認(rèn) 為是調(diào)用子程序Program 1000中數(shù)值N程序段。為了增加程序的可讀性，我們采用 GOSUB^fm命令，此命令使運(yùn)動(dòng)程序跳轉(zhuǎn)型到同一運(yùn)動(dòng)程序段中{數(shù)值}的行號(hào)(N 或0),當(dāng)程序遇到GOSUB后的RETURN命令后馬上返回。

例如，G17將導(dǎo)致直接跳轉(zhuǎn)至PROG1000的N17000; G117將導(dǎo)致程序直接跳轉(zhuǎn)到 PROG1010 的 N17000; G973.1 會(huì)導(dǎo)致跳至 PROG1090 的 N73100。M 使用 PROGlOnl,

T代碼使用PROG10n2, D代碼使用PROG10n3。

大多數(shù)時(shí)候，這些代碼的數(shù)字范圍在0到99內(nèi)，所以執(zhí)行它們只需要PROGslOOO, 1001、1002和1003被要求來執(zhí)行它們。對(duì)于那些想延伸代碼數(shù)字超過100的用戶，執(zhí)行 它們將要求PROGslOlO、1011等等。制造商的任務(wù)是對(duì)運(yùn)動(dòng)程序lOnO到10n3編寫對(duì)應(yīng) 程序，來實(shí)現(xiàn)他想要的動(dòng)作，程序編寫完成后便可執(zhí)行對(duì)零件程序員和機(jī)器操作員不可見 的程序[46]。許多代碼都已經(jīng)是十分標(biāo)準(zhǔn)了，PMAC卡已經(jīng)提供了這些例子，如表4-2、表 4-3所示：

表4-2 PMAC支持的標(biāo)準(zhǔn)G代碼

G代碼	解釋	備注
G00	快速點(diǎn)到點(diǎn)定位	RAPID命令
G01	直線插補(bǔ)方式	LINEAR命令
G02	平面順時(shí)針圓弧模式	CIRCLE 1 命令
G03	平面逆時(shí)針圓弧模式	CIRCLE2 命令
G04	暫停	DWELL命令
G09	精確的停止	DWELL命令
G17	選擇XY平面	NORMALK-1 命令
G18	選擇ZX平面	NORMAL J -1命令
G19	選擇YZ平面	NORMAL I -1命令
G40	關(guān)斷刀具半徑補(bǔ)償	CC0命令
G41	左刀具半徑左補(bǔ)償	CC1命令
G42	右刀具半徑右補(bǔ)償	CC2命令
G90	值編程	ABS命令
G91	增量值編程	INC命令
表4-3 PMAC支持的標(biāo)準(zhǔn)M代碼
M代碼	解釋	備注
M00	編程停止	STOP命令
M01	選項(xiàng)停止	假設(shè)輸出點(diǎn)Ml=l時(shí)發(fā)STOP命令
M02	程序結(jié)束	RETURN命令，返回程序頂部

M03	主軸正轉(zhuǎn)	CMD “#4J+”
M04	主軸反轉(zhuǎn)	CMD “#4卜”
表4-3 PMAC支持的標(biāo)準(zhǔn)M代碼（續(xù)）
M代碼	解釋	備注
M05	主軸停止	CMD “#4J"
M 07	冷卻液打開(噴霧）	假設(shè)輸出點(diǎn)M7=l
M 08	冷卻液打開(大量）	假設(shè)輸出點(diǎn)M8=l
M 09	冷卻液關(guān)斷	假設(shè)輸出點(diǎn)M7=0和M8=0
M30	循環(huán)的結(jié)束程序	RETURN命令，返回程序開始處

4.2.2復(fù)合G、M代碼

固定循環(huán)G代碼

數(shù)控機(jī)床是一種按照事先編制好的零件加工程序自動(dòng)進(jìn)行高效加工的設(shè)備。G代碼作 為一種通用機(jī)床語言，用來實(shí)現(xiàn)數(shù)控程序的編程，以便實(shí)現(xiàn)各進(jìn)給軸的精確運(yùn)動(dòng)。以常用CNC加工中心數(shù)控系統(tǒng)深孔加工循環(huán)（G83)代碼為例進(jìn)行分析研究。

1.1加工中心G83代碼分析

數(shù)控加工中，某些加工動(dòng)作循環(huán)已經(jīng)典型化[47]。例如，鉆孔、鏜孔的動(dòng)作，主要由孔 定位、快進(jìn)、工進(jìn)、快退等動(dòng)作組成，典型加工動(dòng)作程序已經(jīng)事先定制，存儲(chǔ)于內(nèi)存儲(chǔ)器 中，需要時(shí)可直接調(diào)用相應(yīng)G代碼即可，從而簡(jiǎn)化編程工作。

常用立式加工中心數(shù)控系統(tǒng)固定循環(huán)G代碼的程序格式主要有：數(shù)據(jù)形式、返回點(diǎn)平面、 孔加工方式、孔位置數(shù)據(jù)、孔加工數(shù)據(jù)和循環(huán)次數(shù)[48]。現(xiàn)在以深孔加工循環(huán)（G83)代碼 為例進(jìn)行介紹，其程序格式如下：

G98 (G99) G83 X_Y_Z_R_ P_Q_ F _ K _

式中第一個(gè)G代碼（G98或者G99)為返回點(diǎn)平面G代碼，G98為返回初始平面， G99為返回R點(diǎn)平面。X、Y:孔的位置。Z:編程時(shí)是孔底Z點(diǎn)的坐標(biāo)值；增量編程 時(shí)是孔底Z點(diǎn)與R點(diǎn)的距離。R:編程時(shí)是R點(diǎn)的坐標(biāo)值；增量編程時(shí)是初始點(diǎn)與R 點(diǎn)距離。P:刀具在孔底暫停時(shí)間。Q:為每次進(jìn)刀量。F:鉆孔進(jìn)給速度。K:循環(huán)次數(shù)。 G83加工固定循環(huán)如圖4-5所示。

刀具先快速定位至X、Y所的坐標(biāo)位置，再快速定位至R點(diǎn)，接著以F所的 進(jìn)給速率向下鉆削Q所距離后（Q必為正值，用增量值表示），快速退刀回R點(diǎn)，再向下快速定位于前一切削深度上方距離d處（由系統(tǒng)內(nèi)部參數(shù)設(shè)定），再向下鉆削Q+d所 的距離后，再快速退回R點(diǎn)，以后依此方式一直鉆孔到Z所的孔底位置[49]。此處 的“d”表示刀具間歇進(jìn)給時(shí)，每次下降由快速轉(zhuǎn)為切削進(jìn)給前這一點(diǎn)與前一次切削進(jìn)給 下降的點(diǎn)之間的距離，由系統(tǒng)內(nèi)部參數(shù)設(shè)定。

1.2 G83代碼程序開發(fā)

現(xiàn)在以常用線軌加工中心控系統(tǒng)深孔加工循環(huán)（G83)代碼為例，對(duì)此代碼進(jìn)行程序編 寫。其關(guān)鍵程序見附錄一。G83代碼程序編寫的大致流程圖如圖4-6所示。

2.3基于PMAC的數(shù)控常用坐標(biāo)系的實(shí)現(xiàn)

根據(jù)數(shù)控加工中心坐標(biāo)系命令G16、G43、G44、G52、G53、G54、G55、G56、

G57、G58、G59的特點(diǎn)，需應(yīng)用矩陣轉(zhuǎn)換中的平移矩陣，即需將對(duì)刀測(cè)得的坐標(biāo)偏移量 或者加工程序輸入的數(shù)值賦給平移矩陣中的Dll、D12、D13，而Dll、D12、D13是由連 續(xù)的三個(gè)Q變量賦值的。根據(jù)坐標(biāo)系命令G20、G21、G50、G51.1、G68的特點(diǎn)，需要 應(yīng)用矩陣轉(zhuǎn)換中的旋轉(zhuǎn)矩陣，即將加工程序輸入的數(shù)值賦給旋轉(zhuǎn)矩陣中的R11-R33,而 R11-R33是由連續(xù)的九個(gè)Q變量賦值的。

現(xiàn)以G54、G51為代表說明具體實(shí)現(xiàn)方法。命令G54的格式：G54 X_ Y_Z_我

們只需將對(duì)刀測(cè)得的坐標(biāo)偏移量XYZ后面的數(shù)值賦給Q40、Q41、Q42,然后程序執(zhí)行ADIS 40即可。命令G51的格式：G51 X_Y_Z_P_ ,只需將P的數(shù)值賦給旋轉(zhuǎn)矩陣中的Q50、

Q54、Q59,其余Q變量為0,然后程序執(zhí)行AROT50即可。如果既用到旋轉(zhuǎn)矩陣又用到 平移矩陣，則將兩者結(jié)合用即可。其關(guān)鍵程序見附錄一。

無論工件在何種坐標(biāo)系下進(jìn)行加工，其坐標(biāo)值都要轉(zhuǎn)化為機(jī)床機(jī)械坐標(biāo)系上的坐標(biāo)值 5()。可做這樣的計(jì)算：工件在機(jī)床機(jī)械坐標(biāo)系上X的坐標(biāo)值=X偏置+刀具長度補(bǔ)償+刀具 半徑補(bǔ)償+刀具磨耗+X旋轉(zhuǎn)后的坐標(biāo)+X鏡像后的坐標(biāo)+X經(jīng)極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換后的坐標(biāo)+程序中 的X坐標(biāo)。

M代碼

M代碼作為一種通用機(jī)床語言，用來實(shí)現(xiàn)數(shù)控程序的編程，當(dāng)多次運(yùn)行相同的軌跡時(shí), 可以將這段軌跡編成一個(gè)獨(dú)立的程序存儲(chǔ)在機(jī)床的存儲(chǔ)器當(dāng)中，被別的程序所調(diào)用，這樣 的程序叫做子程序[52]。子程序執(zhí)行順序如圖4-9所示。

指令格式： M98 P— L—；

M99；

解釋： P：子程序號(hào)，如：P100；

L：調(diào)用次數(shù)。

PMAC卡允許執(zhí)行機(jī)床類型的M代碼程序，PMAC將把M代碼作為子例程來調(diào)用， 需要程序執(zhí)行其子程序然后返回執(zhí)行程序的下一行時(shí)，可利用CALL指令來實(shí)現(xiàn)。

CALL命令使運(yùn)動(dòng)程序跳轉(zhuǎn)到另一個(gè)運(yùn)動(dòng)程序，當(dāng)程序遇到RETURN命令后馬上返 回。輸入到PMAC的子程序與主程序一樣，用PROGn作標(biāo)號(hào)(這樣一個(gè)程序可以像調(diào)用

子程序一樣調(diào)用其它程序)。PROG的標(biāo)題號(hào)n為CALL提交后的值：CALL7將執(zhí)行 PR0G7并返回。緊接在CALL后的值可以包含小數(shù)。如果沒有小數(shù)部分，則被調(diào)用的程 序段從頭開始。如果存在小數(shù)部分，則被調(diào)用的程序跳轉(zhuǎn)到由小數(shù)部分標(biāo)號(hào)的行（如 果該標(biāo)號(hào)不存在則PMAC會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤并停止執(zhí)行程序）。Turbo PMAC使用五位小數(shù)作為 行標(biāo)號(hào)，如果位數(shù)不足，PMAC將自動(dòng)補(bǔ)零。例如，CALL 35.1 被翻譯為 CALL35.10000，這將使跳轉(zhuǎn)到程序 35 的標(biāo)號(hào) N10000 處執(zhí)行[46]。M98 命令關(guān)鍵程序如下：

N98000 read (P ，L)

If (Q100&800 > 0) cishu = q112 //子程序調(diào)用次數(shù)

Else q112 =1

EndIf

If (Q100&8000 > 0)

cxhao=q116 //P 程序號(hào)

EndIf

p1000=1

While (p1000 !> q112)

call (cxhao)

p1000 = p1000 + 1

EndWhile

return

N99000

dwell 1

return

本文采摘自“基于PMAC的加工中心開放式數(shù)控系統(tǒng)研究”，因?yàn)榫庉嬂щy導(dǎo)致有些函數(shù)、表格、圖片、內(nèi)容無法顯示，有需要者可以在網(wǎng)絡(luò)中查找相關(guān)文章！

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