Описание системы автоматического программирования для фрезерных станков с ЧПУ

Система автоматического программирования САП-2 предназначена для автоматизации подготовки программ для фрезерных станков с ЧПУ. Все исходные данные в системе записываются на специальном языке программирования. Такой вид записи обеспечивает удобство контроля информации. Кроме того, существенно снижается степень умственного напряжения программиста по сравнению с тем, которое требуется для заполнения различных таблиц при табличном представлении исходных данных. В связи с этим повышается производительность труда и сокращается число ошибок, возможных при записи.

САП-2 применяется в основном для программирования обработки деталей с траекторией обработки, лежащей на плоскости, параллельной одной из трех координатных плоскостей, например плоскости XOY. В то же время САП-2 непосредственно в процессе обработки допускает переход обработки к другим плоскостям, параллельным любой из двух остальных координатных плоскостей, – плоскостям X – Z и Z – Y. Этим достигается программирование деталей со сложной пространственной формой.

Система позволяет программировать детали с контуром обработки, состоящим из отрезков прямых линий и дуг окружностей. При помощи схемы САП-2 выполняется перекодирование исходной информации в удобную для ЭВМ форму и размещение в памяти машины; перевод всей названной информации в стандартную математическую, т. е. каноническую форму; расчет параметров траектории движения центра режущего инструмента при обработке контура и координат опорных точек; формирование кадров для интерполятора, куда, кроме геометрической информации, характеризующей движение рабочего органа станка, включается и технологическая информация, заданная языковой программой.

Упрощенная блок-схема САП-2 изображена на рис. 1. Система состоит из четырех самостоятельных программных блоков А, Б, В и Г, которые вводятся с перфоленты последовательно в оперативное запоминающее устройство (ОЗУ). Работа САП начинается вводом блока А с перфоленты в ОЗУ. Блок А, в свою очередь, организует ввод с перфоленты группы обозначений. Все обозначения вводятся последовательно по элементам. Блок А производит преобразование информации в «машинный язык» – кодирование, а также размещение кодированной информации в определенном порядке в ОЗУ. После кодирования каждое обозначение занимает в ОЗУ одну ячейку.

Рис. 1. Блок-схема системы САП-2

Месторасположение каждого обозначения в ОЗУ определяется подгруппой обозначений и его порядковым номером. Длина каждой подгруппы обозначений зависит от количества обозначений данного типа для конкретной детали и определяется самим блоком А. Внутри подгруппы все обозначения размещаются по их порядковым номерам независимо от последовательности ввода с перфоленты.

Блок Б применяется для приведения кодированной блоком А геометрической информации к стандартным формам, т. е. канонизации. Эти строго определенные формы геометрических элементов служат основой для последующих вычислений. Независимо от способа задания геометрической информации в языковой программе точки выражаются после канонизации своими декартовыми координатами. Прямые определяются тангенсом или котангенсом угла наклона и отрезком, отсекаемым прямой на одной из координатных осей; окружности – координатами центра и радиусом. Все программы канонизации входят в блок Б.

Вычисление траектории центра режущего инструмента производится блоком В. Работа этого блока заключается в нахождении опорных точек программируемого контура обработки, в нахождении эквидистанты этого контура и опорных точек траектории. Управление работой блока В производится строкой обхода, которая вводится в перфоленты в ОП перед началом действий блока.

Последним в функциональной схеме является блок Г – блок формирования кадров для интерполятора. Кроме формирования кадров для интерполятора, блок Г производит также линейную аппроксимацию окружностей. Выходная информация (кадры для интерполятора) либо печатается, либо, при наличии выходного скоростного перфоратора, сразу пробивается на перфоленту.

Все блоки САП снабжены логикой, обеспечивающей контроль вычислений. Переход к новому блоку производится только после установления правильности результатов работы предыдущего блока.