PMAC支持的通用G、M代碼及復(fù)合G、M代碼
4.2.1PMAC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(lái)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Program1000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}指定的行號(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(lái)執(zhí)行它們。對(duì)于那些想延伸代碼數(shù)字超過(guò)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(xiě)對(duì)應(yīng)程序，來(lái)實(shí)現(xiàn)他想要的動(dòng)作，程序編寫(xiě)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(jiàn)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4-2PMAC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 CIRCLE1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 NORMALJ-1命令 G19 選擇YZ平面 NORMALI-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 絕對(duì)值編程 ABS命令 G91 增量值編程 INC命令 表4-3PMAC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4-3PMAC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" M07 冷卻液打開(kāi)(噴霧） 假設(shè)輸出點(diǎn)M7=l M08 冷卻液打開(kāi)(大量） 假設(shè)輸出點(diǎn)M8=l M09 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(kāi)始處 4.2.2復(fù)合G、M代碼固定循環(huán)G代碼精工機(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(yǔ)言，用來(lái)實(shí)現(xiàn)精工程序的編程，以便實(shí)現(xiàn)各進(jìn)給軸的精確運(yùn)動(dòng)。以常用CNC加工中心精工系統(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代碼分析精工加工中，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。常用立式加工中心精工系統(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)G83X_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:絕對(duì)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:絕對(duì)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所指定的坐標(biāo)位置，再快速定位至R點(diǎn)，接著以F所指定的進(jìn)給速率向下鉆削Q所指定距離后（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所指定的距離后，再快速退回R點(diǎn)，以后依此方式一直鉆孔到Z所指定的孔底位置[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。1.2G83代碼程序開(kāi)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(xiě)。其關(guān)鍵程序見(jiàn)附錄一。G83代碼程序編寫(xiě)的大致流程圖如圖4-6所示。2.3基于PMAC的精工常用坐標(biāo)系的實(shí)現(xiàn)根據(jù)精工加工中心坐標(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?，F(xiàn)以G54、G51為代表說(shuō)明具體實(shí)現(xiàn)方法。命令G54的格式：G54X_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ADIS40即可。命令G51的格式：G51X_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(jiàn)附錄一。無(wú)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(zhǎng)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(yǔ)言，用來(lái)實(shí)現(xiàn)精工程序的編程，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：M98P—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(lái)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(lái)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(méi)有小數(shù)部分，則被調(diào)用的程序段從頭開(kāi)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)部分指定標(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）。TurboPMAC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，CALL35.1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：N98000read(P，L)If(Q100&800>0)cishu=q112//子程序調(diào)用次數(shù)Elseq112=1EndIfIf(Q100&8000>0)cxhao=q116//P程序號(hào)EndIfp1000=1While(p1000!>q112)call(cxhao)p1000=p1000+1EndWhilereturnN99000dwell1return本文采摘自“基于PMAC的加工中心開(kāi)放式精工系統(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(wú)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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