Основные понятия и определения, относящиеся к программированию автоматизированного оборудования

Управляющая программа (УП) — совокупность команд на языке программирования, соответствующая заданному алгоритму функционирования станка для обработки конкретной заготовки.

Числовое программное управление (ЧПУ) станком — управление обработкой заготовки на станке по УП, в которой данные заданы в цифровой форме. Позиционное ЧПУ (позиционное управление) — ЧПУ, при котором рабочие органы станка перемещаются в заданные точки, причем траектории перемещения не задаются.

Контурное ЧПУ станком (контурное управление) — ЧПУ, при котором рабочие органы станка перемещаются по заданной траектории и с заданной скоростью для получения необходимого контура обработки.

Адаптивное ЧПУ станком (адаптивное управление) — ЧПУ, при котором обеспечивается автоматическое приспособление процесса обработки заготовки к изменяющимся условиям обработки по определенным критериям.

Групповое ЧПУ станками (групповое управление) — ЧПУ группой станков от ЭВМ, имеющей общую память для хранения управляющих программ, распределяемых по запросам от станков.

Ручная подготовка УП — подготовка и контроль УП в основном без применения ЭВМ.

Автоматизированная подготовка УП — подготовка и контроль УП с применением ЭВМ.

Программоноситель — носитель данных, на котором записана УП. В качестве носителя данных могут применяться перфолента, магнитная лента, магнитный диск, компакт-диск (CD) и запоминающие устройства различного типа. Программное обеспечение системы ЧПУ (программное обеспечение) — совокупность программ и документации для реализации целей и задач системы ЧПУ.

Устройство числового программного управления (УЧПУ) — устройство, выдающее управляющие воздействия на исполнительные органы станка в соответствии с УП и информацией о состоянии управляемого объекта. Аппаратное устройство ЧПУ — устройство ЧПУ, алгоритмы работы которого реализуются схемным путем и не могут быть изменены после изготовления устройства.

Программное устройство ЧПУ — устройство ЧПУ, алгоритмы работы которого реализуются с помощью программ, вводимых в его память, и могут быть изменены после изготовления устройства.

Система числового программного управления (СЧПУ) — совокупность функционально взаимосвязанных и взаимодействующих технических и программных средств, обеспечивающих ЧПУ станком.

Кадр управляющей программы (кадр) — составная часть УП, вводимая и отрабатываемая как единое целое и содержащая не менее одной команды.

Слово УП (слово) — составная часть кадра УП, содержащая данные о параметре процесса обработки заготовки и (или) другие данные по выполнению управления. Адрес ЧПУ (адрес) — часть слова УП, определяющая назначение следующих за ним данных, содержащихся в этом слове.

Номер кадра УП (номер кадра) — слово в начале кадра, определяющее последовательность кадров в УП.

Формат кадра УП (формат кадра) — условная запись структуры и расположения слов в кадре УП с максимальным числом слов.

Главный кадр — кадр УП, содержащий все данные, необходимые для возобновления процесса обработки заготовки после перерыва. Главный кадр УП обозначают специальным символом.

Абсолютный размер — линейный или угловой размер, задаваемый в УП и указывающий положение точки относительно принятого нуля отсчета.

Размер в приращении — линейный или угловой размер, задаваемый в УП и указывающий положение точки относительно координат точки предыдущего положения рабочего органа станка. 10

Автоматическая работа системы устройства ЧПУ (автоматическая работа) — функционирование СЧПУ (УЧПУ), при котором отработка УП происходит с автоматической сменой кадров УП.

Работа системы ЧПУ с пропуском кадров (пропуск кадра) — автоматическая работа СЧПУ (УЧПУ), при которой не отрабатываются кадры УП, обозначенные символом ПРОПУСК КАДРА.

Ускоренная отработка УП (ускоренная отработка) — автоматическая работа СЧПУ (УЧПУ), при которой предусмотренные в УП скорости подач автоматически заменяются на ускоренную подачу.

Покадровая работа — функционирование СЧПУ (УЧПУ), при котором отработка каждого кадра УП происходит только после воздействия оператора.

Работа системы (устройства) ЧПУ с ручным вводом данных (ручной ввод данных) — функционирование СЧПУ (УЧПУ), при котором набор данных, ограниченный форматом кадра, производится вручную оператором на пульте. Работа системы ЧПУ с ручным управлением (ручное управление) — функционирование СЧПУ (УЧПУ), при котором оператор управляет станком с пульта без использования числовых данных.

Зеркальная отработка — функционирование СЧПУ (УЧПУ), при котором рабочие органы станка перемещаются по траектории, представляющей собой зеркальное отображение траектории, записанной в УП.

Ввод УП (ввод) — функционирование УЧПУ, при котором ввод данных в память УЧПУ с программоносителя происходит от ЭВМ верхнего ранга или с пульта оператора.

Вывод УП (вывод) — функционирование УЧПУ, при котором происходит вывод хранимой в памяти УЧПУ управляющей программы на носитель данных. При выводе УП могут выводиться дополнительные данные, используемые при отработке УП и хранящиеся в памяти УЧПУ, например константы и т. п.

Поиск кадра в УП (поиск кадра) — функционирование УЧПУ, при котором на программоносителе или в запоминающем устройстве УЧПУ обнаруживается заданный кадр УП по его номеру или специальному признаку.

Редактирование УП (редактирование) — функционирование УЧПУ, при котором управляющую программу изменяет оператор непосредственно у станка. Контурная скорость — результирующая скорость подачи рабочего органа станка, вектор которой равен геометрической сумме векторов скоростей перемещения этого органа вдоль осей координат станка.

Нулевая точка станка (нуль станка) — точка, принятая за начало координат станка. Исходная точка станка (исходная точка) — точка, определенная относительно нулевой точки станка и используемая для начала работы по УП. Фиксированная точка станка (фиксированная точка) — точка, определенная относительно нулевой точки станка и используемая для определения положения рабочего органа станка.

Точка начала обработки — точка, определяющая начало обработки конкретной заготовки.

Нулевая точка детали (нуль детали) — точка на детали, относительно которой заданы ее размеры.

Плавающий нуль — свойство СЧПУ (УЧПУ) помещать начало отсчета перемещения рабочего органа в любое положение относительно нулевой точки станка.

Дискретность задания перемещения — минимальное перемещение или угол поворота рабочего органа станка, которые могут быть заданы в УП.

Дискретность отработки перемещения — минимальное перемещение или угол поворота рабочего органа станка, контролируемые в процессе управления. Коррекция инструмента — изменение с пульта управления запрограммированных координат (координаты) рабочего органа станка.

Коррекция скорости подачи — изменение с пульта оператора запрограммированного значения скорости подачи. Коррекция скорости главного движения — изменение с пульта оператора запрограммированного значения скорости главного движения станка.

Значение коррекции положения инструмента (коррекция на положение инструмента) — расстояние по оси координат станка, на которое следует дополнительно сместить инструмент.

Значение коррекции длины инструмента (коррекция на длину инструмента) — расстояние вдоль оси вращающегося инструмента, на которое следует дополнительно сместить инструмент.

Значение коррекции диаметра фрезы (коррекция на фрезу) — расстояние по нормали к заданному контуру перемещения фрезы, на которое следует дополнительно переместить центр фрезы.

Задающая информация (программа управления) — информация, известная до начала технологического процесса и зафиксированная тем или иным способом на материальном носителе, называемом программоносителем. В программе даются сведения о характере движения рабочих органов, их синхронизации, режимах обработки, различные технологические и другие команды.

Информация обратной связи (ИОС) — информация, источником которой является сам технологический процесс. К этой информации относятся данные о фактическом положении и скорости движения рабочего органа, размере обрабатываемой поверхности, температурных и силовых деформациях в системах СПИД, температуре в зоне резания, уровне вибрации и т. п.

Датчики обратной связи (ДОС) — устройства, с помощью которых собирается информация обратной связи.

Информация возмущения — информация, источником которой служит окружающая среда (температура, влажность, колебания припуска заготовки, твердость материала, уровень вибрации и др.).

Системы управления разомкнутые (без обратной связи, с разомкнутой цепью, циклические, жесткие, программные) — системы управления, использующие только задающую информацию. В системах отсутствуют контроль за выполнением заданной программы и обратная связь. В разомкнутых системах используется только один поток информации. Задающая информация перерабатывается в форму, удобную для управления приводом, выполняющим тот или иной элементарный цикл технологического процесса. Информация возмущения, имеющая место при выполнении технологического процесса, как и информация обратной связи, в разомкнутых системах управления не используется.

Системы управления замкнутые (с замкнутой цепью, с обратной связью, рефлекторные, ациклические) — системы управления, работающие на основе совместного использования задающей информации и информации обратной связи, содержащей данные о фактической скорости перемещения рабочего органа, его положении, об окончании цикла или отдельных его элементов и другие сведения о протекании технологического процесса.

Геометрическая информация — информация, описывающая форму, размеры элементов детали и инструмента и их взаимное положение в пространстве. Технологическая информация — информация, описывающая технологические характеристики детали и условия ее изготовления.

Интерполяция — получение (расчет) координат промежуточных точек траектории движения центра инструмента в плоскости или пространстве.

Аппроксимация — процесс замены одной функциональной зависимости другой с определенной степенью точности.

Алгоритм — формальное предписание, однозначно определяющее содержание и последовательность операций, переводящих совокупность исходных данных в искомый результат — решение задачи.

Бит — одноразрядная единица двоичной информации.

Байт — единица количества двоичной информации, равная восьми битам.

Бод — единица скорости передачи информации;

1 бод = 1 бит/с.

Машинное слово — объем информации, равный 1, 2 или 4 байт (8, 16 или 32 бит) в зависимости от разрядности блоков ЭВМ (ПК).

Килобайт — единица количества двоичной информации, равная 1024 (103) байт. Мегабайт — единица количества двоичной информации, равная 1048 576 (106) байт.

Микропроцессор — универсальный цифровой электронный блок, реализованный с большой степенью интеграции, у которого выполняемая им функция определяется после изготовления путем программирования.

Код — ряд правил, посредством которых выполняется преобразование данных из одного вида в другой. Применение кода (кодирование) сводится к записи информации в виде комбинации символов.

Геометрический элемент — непрерывный участок расчетной траектории или контура детали, задаваемый одним и тем же законом в одной и той же системе координат.

Опорная точка — точка расчетной траектории, в которой происходит изменение либо закона, описывающего траекторию, либо условий протекания технологического процесса.

Опорная геометрическая точка — точка расчетной траектории, в которой происходит изменение закона, описывающего траекторию.

Опорная технологическая точка — точка расчетной траектории, в которой происходит изменение условий протекания технологического процесса. Постпроцессор — согласующая программа САП, учитывающая особенности данного станка и формирующая кадр.

Процессор — программа первичной переработки информации в САП, формирующая данные по обработке детали безотносительно к типу станка. Расчетная траектория — теоретическая аппроксимированная относительная траектория центра инструмента.

Рукопись программы — информация, записанная в виде, удобном для составления языковой или управляющей программы.

Точность позиционирования — величина поля рассеивания отклонений положений центра инструмента от заданных при отработке геометрического перехода без резания, рассчитанная для всего диапазона задаваемых размеров. Управляемая координата — ось системы координат, относительное перемещение которой вдоль центра инструмента осуществляется с помощью одного исполнительного органа системы управления.

Центр инструмента — неподвижная относительно державки точка инструмента, по которой ведется расчет траектории.

Чувствительность — минимальное рассогласование, на которое может реагировать система.

Шаг программирования — разность между двумя ближайшими программируемыми числовыми величинами.

Эквидистанта — линия, равноотстоящая от линии контура детали (заготовки). Интерполятор системы ЧПУ станком — вычислительный блок системы ЧПУ, задающий последовательность управляющих воздействий для перемещения рабочих органов станка по осям координат в соответствии с функциональной связью между координатами опорных точек, заданных программой управления станком.

Ось координат станка с ЧПУ — направление, совпадающее с перемещением рабочего органа станка по направляющей опоре в соответствии с программой управления станком, связанное с одной единицей привода.

Файл — совокупность данных, объединенных по некоторому общему смысловому признаку или нескольким признакам. Способ хранения информации в виде файла (данных) широко применяется в запоминающих устройствах ЭВМ (ПК). При этом файл отмечают специальными метками, что позволяет легко найти соответствующую информацию (например, на магнитной ленте, диске и др.). Дисплей — устройство визуального отображения алфавитно-цифровой и графической информации. Наиболее распространены дисплеи телевизионного типа.

Интерфейс — совокупность аппаратных и программных средств, обеспечивающих совместимость (взаимодействие) различных функциональных блоков (устройств), образующих измерительную, вычислительную или управляющую систему в соответствии с требуемыми условиями, например видом кода, моментом выдачи (приема) информационных и управляющих сигналов, формой представления информации (аналоговая или цифровая).