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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PMAC在運動程序中遇到字母G后面帶數(shù)值N的時候，便認為是調(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，此命令使運動程序跳轉(zhuǎn)型到同一運動程序段中{數(shù)值}指定的行號(N 或0),當程序遇到GOSUB后的RETURN命令后馬上返回。

例如，G17將導致直接跳轉(zhuǎn)至PROG1000的N17000; G117將導致程序直接跳轉(zhuǎn)到 PROG1010 的 N17000; G973.1 會導致跳至 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。制造商的任務是對運動程序lOnO到10n3編寫對應程序，來實現(xiàn)他想要的動作，程序編寫完成后便可執(zhí)行對零件程序員和機器操作員不可見的程序[46]。許多代碼都已經(jīng)是十分標準了，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支持的標準G代碼

G代碼	解釋	備注
G00	快速點到點定位	RAPID命令
G01	直線插補方式	LINEAR命令
G02	平面順時針圓弧模式	CIRCLE 1 命令
G03	平面逆時針圓弧模式	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	關斷刀具半徑補償	CC0命令
G41	左刀具半徑左補償	CC1命令
G42	右刀具半徑右補償	CC2命令
G90	絕對值編程	ABS命令
G91	增量值編程	INC命令
表4-3 PMAC支持的標準M代碼
M代碼	解釋	備注
M00	編程停止	STOP命令
M01	選項停止	假設輸出點Ml=l時發(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支持的標準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）	假設輸出點M7=l
M 08	冷卻液打開(大量）	假設輸出點M8=l
M 09	冷卻液關斷	假設輸出點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復合G、M代碼

固定循環(huán)G代碼

數(shù)控機床是一種按照事先編制好的零件加工程序自動進行高效加工的設備。G代碼作為一種通用機床語言，用來實現(xiàn)數(shù)控程序的編程，以便實現(xiàn)各進給軸的精確運動。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，某些加工動作循環(huán)已經(jīng)典型化[47]。例如，鉆孔、鏜孔的動作，主要由孔定位、快進、工進、快退等動作組成，典型加工動作程序已經(jīng)事先定制，存儲于內(nèi)存儲器中，需要時可直接調(diào)用相應G代碼即可，從而簡化編程工作。

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G代碼（G98或者G99)為返回點平面G代碼，G98為返回初始平面， G99為返回R點平面。X、Y:孔的位置。Z:絕對編程時是孔底Z點的坐標值；增量編程時是孔底Z點與R點的距離。R:絕對編程時是R點的坐標值；增量編程時是初始點與R 點距離。P:刀具在孔底暫停時間。Q:為每次進刀量。F:鉆孔進給速度。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所指定的坐標位置，再快速定位至R點，接著以F所指定的進給速率向下鉆削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，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)設定），再向下鉆削Q+d所指定的距離后，再快速退回R點，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”表示刀具間歇進給時，每次下降由快速轉(zhuǎn)為切削進給前這一點與前一次切削進給下降的點之間的距離，由系統(tǒng)內(nèi)部參數(shù)設定。

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，對此代碼進行程序編寫。其關鍵程序見附錄一。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)控常用坐標系的實現(xiàn)

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

G57、G58、G59的特點，需應用矩陣轉(zhuǎn)換中的平移矩陣，即需將對刀測得的坐標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Q變量賦值的。根據(jù)坐標系命令G20、G21、G50、G51.1、G68的特點，需要應用矩陣轉(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Q變量賦值的。

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

們只需將對刀測得的坐標偏移量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。其關鍵程序見附錄一。

無論工件在何種坐標系下進行加工，其坐標值都要轉(zhuǎn)化為機床機械坐標系上的坐標值 5()。可做這樣的計算：工件在機床機械坐標系上X的坐標值=X偏置+刀具長度補償+刀具半徑補償+刀具磨耗+X旋轉(zhuǎn)后的坐標+X鏡像后的坐標+X經(jīng)極坐標轉(zhuǎn)換后的坐標+程序中的X坐標。

M代碼

M代碼作為一種通用機床語言，用來實現(xiàn)數(shù)控程序的編程，當多次運行相同的軌跡時, 可以將這段軌跡編成一個獨立的程序存儲在機床的存儲器當中，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，如：P100；

L：調(diào)用次數(shù)。

PMAC卡允許執(zhí)行機床類型的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，可利用CALL指令來實現(xiàn)。

CALL命令使運動程序跳轉(zhuǎn)到另一個運動程序，當程序遇到RETURN命令后馬上返回。輸入到PMAC的子程序與主程序一樣，用PROGn作標號(這樣一個程序可以像調(diào)用

子程序一樣調(diào)用其它程序)。PROG的標題號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)部分指定標號的行（如果該標號不存在則PMAC會產(chǎn)生錯誤并停止執(zhí)行程序）。Turbo PMAC使用五位小數(shù)作為行標號，如果位數(shù)不足，PMAC將自動補零。例如，CALL 35.1 被翻譯為 CALL35.10000，這將使跳轉(zhuǎn)到程序 35 的標號 N10000 處執(zhí)行[46]。M98 命令關鍵程序如下：

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

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”，因為編輯困難導致有些函數(shù)、表格、圖片、內(nèi)容無法顯示，有需要者可以在網(wǎng)絡中查找相關文章！

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