В чем заключается программирование в относительных координатах

Чертеж детали с размерами в относительной системе отсчета (приращениях)

Источник

Абсолютные и относительные координаты. Рабочая плоскость

Программирование в абсолютных координатах – G90. Программирование в относительных координатах – G91. Инструкция G90 будет интерпретировать перемещения как абсолютные значения по отношению к активной нулевой точке. Инструкция G91 будет интерпретировать перемещения как приращения по отношению к ранее достигнутым положениям. Эти инструкции являются модальными.

Установка значений координат – G92.Инструкцию G92 можно использовать в кадре без осевой (координатной) информации или с осевой координатной информацией. При отсутствии осевой информации все значения координат преобразуются в систему координат станка; при этом снимаются все компенсации (коррекции) и смещение нуля. При наличии осевой информации указанные значения координат становятся текущими. Данная инструкция не инициирует каких-либо перемещений, действует в рамках одного кадра.

N…G92 X0 Y0 /Текущие значения координат X и Y устанавливаются в нуль. Текущее значение координаты Z остается неизменным.

N…G92 /Снимаются коррекции и смещения нуля.

Выбор плоскости – G17 (плоскость XY), G18 (плоскость XZ), G19 (плоскость YZ). Инструкции определяют выбор рабочей плоскости в системе координат детали или программы. Работа инструкций G02, G03, G05, программирование в полярных координатах, эквидистантная коррекция непосредственно связаны с этим выбором.

Траектории движения (типы интерполяции)

Линейная интерполяция предполагает движение по прямой линии в трехкоординатном пространстве. Перед началом интерполяционных расчетов система ЧПУ определяет длину пути, исходя из запрограммированных координат. В процессе движения осуществляется контроль контурной подачи так, чтобы ее величина не превышала допустимых значений. Движение по всем координатам должно завершиться одновременно.

При круговой интерполяции движение осуществляется по окружности в заданной рабочей плоскости. Параметры окружности (например, координаты конечной точки и ее центра) определяются до начала движения, исходя из запрограммированных координат. В процессе движения осуществляется контроль контурной подачи так, чтобы ее величина не превышала допустимых значений. Движение по всем координатам должно завершиться одновременно.

Винтовая интерполяция представляет собой комбинацию круговой и линейной.

Круговая интерполяция – G02, G03. Перемещение в кадре осуществляется по окружности с контурной скоростью, заданной в активном F-слове. Движение по всем координатным осям завершается в кадре одновременно. Эти инструкции модальны. Приводы подачи задают перемещение по окружности с запрограммированной подачей в выбранной плоскости интерполяции; при этом инструкция G02 определяет движение по часовой стрелке, а инструкция G03 – против часовой стрелки. При программировании окружность задают с помощью ее радиуса или координат ее центра. Дополнительная опция программирования окружности определяется инструкцией G05: круговая интерполяция с выходом на траекторию по касательной.

Программирование окружности при помощи радиуса.Радиус всегда задают в относительных координатах; в отличие от конечной точки дуги, которая может быть задана как в относительных, так и в абсолютных координатах. Используя положение начальной и конечной точек, а также и значение радиуса, система ЧПУ прежде всего определяет координаты окружности. Результатом расчета могут стать координаты двух точек ML, MR, расположенных соответственно слева и справа от прямой, соединяющей начальную и конечную точки.

Расположение центра окружности зависит от знака радиуса; при положительном радиусе центр будет находиться слева, а при отрицательном радиусе – справа. Расположение центра определяется также инструкциями G02 и G03.

Вариант комбинации слов с инструкцией G03 в кадре: N_G17_G03_X_Y_R±_F_S_M. Здесь: инструкция G17 означает выбор круговой интерполяции в плоскости X/Y; инструкция G03 определяет круговую интерполяцию в направлении против часовой стрелки; X_Y_ представляют собой координаты конечной точки дуги окружности; R – радиус окружности.

Программирование окружности при помощи координат ее центра. Координатные оси, относительно которых определяется положение центра, параллельны осям X, Y и Z соответственно, а соответствующие координаты центра имеют наименования I, J и K. Координаты устанавливают расстояния между начальной точкой дуги окружности и ее центром М в направлениях, параллельных осям. Знак определяется направлением вектора от А к М.

N… G90 G17 G02 X350 Y250 I200 J-50 F… S… M…

Пример программирования полной окружности: N… G17 G02 I… F… S… M…

Круговая интерполяция с выходом на круговую траекторию по касательной – G05. Система ЧПУ использует инструкцию G05 для расчета такого кругового участка, выход на который из предыдущего кадра (с линейной или круговой интерполяцией) осуществляется по касательной. Параметры формируемой дуги определяются автоматически; т.е. программируется только ее конечная точка, а радиус не задается.

Винтовая интерполяция – G202, G203. Винтовая интерполяция складывается из круговой интерполяции в выбранной плоскости и линейной интерполяции для остальных координатных осей, общим числом до шести круговых осей. Плоскость круговой интерполяции определяется инструкциями G17, G18, G19. Движение по окружности по часовой стрелке осуществляется соответственно инструкцией G202; движение по окружности против часовой стрелки – G203. Программирование окружности возможно как с использованием радиуса, так и с использованием координат центра окружности.

N… G17 G203 X… Y… Z… I… J… F… S… M…

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

АБСОЛЮТНОЕ И ОТНОСИТЕЛЬНОЕ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЕ

При абсолютном позиционировании все координаты задаются по отношению к началу координат, фиксированной нулевой точке, являющейся нулём детали. Это наиболее общий тип позиционирования.
Другой тип позиционирования называется относительное позиционирование. При относительном позиционировании положение задаётся по отношению к предыдущей позиции инструмента. Новые координаты вводятся в единицах расстояния и направления относительно последней позиции, а не нуля станка. Другими словами, при относительном позиционировании, текущая позиция является нулевой точкой для следующего перемещения.
Ниже представлен пример использования относительного позиционирования. Обратите внимание, что перемещение по шкале от X 4.25 до X 2.025 является относительным перемещение X–2.225 хотя инструмент при этом остаётся в положительном диапазоне числовой прямой. Таким образом, перемещение задаётся относительно последней позиции инструмента, а не нулевой точки. Знаки «+» и «–» определяют направление перемещения, а не местоположение координаты относительно нуля.

Помните, что при абсолютном позиционировании мы рассматриваем координату и направление перемещения относительно нулевой позиции, а при относительном — от последней позиции.

G90 — КОМАНДА АБСОЛЮТНОГО ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ

Когда используется команда абсолютного позиционирования G90 каждое значение перемещения и его направление задаётся относительно нуля станка или детали. Нуль детали обычно устанавливается на угле для прямоугольных деталей, в центре круглых деталей или в центре существующего отверстия.
Ключом к пониманию абсолютных размеров является то, что они всегда измеряются относительно базового нуля детали. Этот нуль детали (коды G рабочих смещений G54–G59 и G110–G129) задаётся оператором вводом значения смещения относительно исходной позиции станка на дисплее нулевых точек с использованием режима Ручного Перемещения. Также можно переключится на использования другого нуля детали, используя выбор соответствующего G кода рабочего смещения, что используется при обработке нескольких деталей, закреплённых одновременно в разных частях стола станка.
Каждая размерность или точка X-Y называется координатой. Если позиционирование задано как перемещение вправо на 50 мм и вниз на 35 мм (по направлению к Вам) по отношению к нулю детали, то координатой по X будет X50.0, а координатой по Y будет Y–35.0. Станок будет позиционировать инструмент в эту точку безотносительно от его предыдущей позиции. X50.0 Y–35.0 может быть центром отверстия, конечной точкой дуги или концом линии, которое задаёт значение координаты.

G91 — КОМАНДА ОТНОСИТЕЛЬНОГО ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ

Источник

Абсолютные и относительные координаты

При абсолютном способе программирования (команда G90) координаты точек отсчитываются от постоянного начала координат.

При относительном (инкрементальном) способе программирования (команда G91) за нулевое положение каждый раз принимается положение исполнительного органа, которое он занимал перед началом перемещения к следующей опорной точке рис 5. Для этого рассмотрим следующий пример:

Рис. 4. Абсолютное программирование

Отсчет координат точек для обработки паза идет от одного программного нуля.

Рис. 5. Относительное программирование

Координаты точки Т2 отсчитываются относительно Т1, Т3 относительно Т2, Т4 относительно Т3.

Строки безопасности

Кадры N10 и N20 – это строки безопасности. Строки, содержащие G –коды, которые переводят систему ЧПУ в начальное состояние, отменяют не нужные функции и обеспечивают безопасную работу с УП.

N20 G40 G49 G80 G90

Многие G –коды являются модальными и остаются активными в памяти системы ЧПУ, до тех пор, пока их не отменят. Возможны ситуации, когда не нужный модальный G –код не был отменен. Например, если программа обработки была прервана по каким-либо причинам в середине. Строка безопасности, которая обычно находиться в начале УП или после смены инструмента позволяет «восстановить» забытые G коды и выйти в первоначальный режим работы.

Линейная интерполяция G01

Команда линейной интерполяции G01 управляет векторным перемещением вдоль всех координатных осей станка от текущей позиции до заданного положения с запрограммированной скоростью подачи.

G1 X Y Z F

X = положение конечной точки по оси X.

Y = положение конечной точки по оси X.

Z = положение конечной точки по оси Z.

F = скорость подачи,

Правила и условия применения функции G01:

1. Заданное положение может быть выражено в абсолютных (X, Z) координатах или в приращениях (U, W).

3. Команда управления скоростью подачи может быть выражена в виде величины подачи в минуту (код G94) или величины подачи на один оборот шпинделя (код G95).

Круговая интерполяция G02 и G03

Команда круговой интерполяции G02 (по часовой стрелке) и G03 (против часовой стрелке) позволяет задавать перемещение по дуге. Существуют два способа задания круговой интерполяции:

G2 X Y Z R F

G2 X Y Z I, J, К F

X = положение конечной точки по оси X.

Y = положение конечной точки по оси X.

Z = положение конечной точки по оси Z.

F = скорость подачи,

I = расстояние по оси X от точки начала закругления до центра окружности с учетом знака.

J = расстояние по оси X от точки начала закругления до центра окружности с учетом знака.

К = расстояние по оси Z от точки начала закругления до центра окружности с учетом знака.

В кадре с кодом винтовой интерполяции необходимо указывать координаты конечной точки перемещения (дуги). Если кроме X и Yуказана координата Z, то это значит что выполняется винтовая интерполяция. Винтовая интерполяция используется для фрезерования резьбы и плавного врезания инструмента в материал заготовки.

Для полного описания дуги не достаточно задать только координаты ее конечной точки. Необходимо также указать и координаты ее центра (или радиуса) рис 6.

Рис. 6. Использование адресов I, J, К для определение центра дуги

При помощи I, J, К вы указываете относительные (инкрементальные) расстояния от начальной точки дуги до ее центра. При этом в зависимости от расположения дуги, значения могут быть положительными или отрицательными. Пример описания дуг приведен на рис. 7. На дуге №1 значение I положительное, а J отрицательное. На дуге №2 значения I и J положительные.

Рис. 7. Использование адресов I, J, К для определение центра дуги

Более простой способ задания центра дуги основан на применении адреса R. Для однозначного определения формы дуги необходимо указывать соответствующий знак перед числовым значением радиуса. Для дуги, которая больше 180 градусов значение R будет отрицательным. Для дуги, которая меньше 180 градусов значение R будет положительным рис. 8, 9.

Рис. 8. Положительное значение R Рис. 9. Отрицательное значение R

Источник

G90 и G91 G-Code: абсолютные и относительные системы координат

В чем разница между G90 и G91, абсолютной и относительной системой координат?

Начнем с определения G90 и G91. Абсолютные координаты отсчитываются от нуля программы, от начала. Относительные ходы отсчитываются от текущей позиции. Мы только что рассмотрели движения по круговой дуге с использованием G02 и G03. Координаты центра дуги, выраженные I и J, являются относительными координатами.

А теперь более практический пример. Предположим, вы находитесь в продуктовом магазине и спрашиваете продавца, в каком проходе находится печенье. Если он отвечает: «Иди в ряд 14 за печеньем», это абсолютная координата относительно первого прохода — «нулевой части» продуктового магазина.

Если вместо этого он ответит: «Это три прохода в ту сторону», это будет инкрементная координата. Мы привыкли к обоим видам в повседневной жизни, и оба могут быть полезны в зависимости от ситуации.

Обратите внимание, что то, что мы могли бы назвать «относительными координатами», часто называют «локальной системой координат» в руководствах по программированию контроллера ЧПУ. Это просто еще один способ сказать то же самое.

Переключение между относительными и абсолютными координатами

Как мы можем переключаться между относительными и абсолютными координатами? Обычный способ — использовать G90 для использования абсолютных координат и G91 для использования относительных координат. Например:

G90 (переход к абсолютным координатам)

G0 X0Y0Z0 (перейти к исходной точке программы в 0, 0, 0)

G91 (переход в относительные координаты)

G0 X1Y1 (Переместите одну единицу вправо по X и одну единицу вправо по Y)

G90 (вернуться к абсолютным координатам)

Предыдущая программа включает в себя как абсолютное перемещение к X0Y0Z0, так и относительное перемещение. Как видите, G90 и G91 являются модальными.

Какой режим мой контроллер использует по умолчанию?

Интересно, что большинство элементов управления запускаются в относительном / локальном режиме (G91). Это сделано потому, что считается более безопасным, если режим не соответствует вашим ожиданиям. Обязательно убедитесь, что первое, что вы сделаете в своей программе, — это установите для нее значение G90 или G91, чтобы она работала так, как вы ожидаете!

Использование кодов UVW для относительных координат

Некоторые контроллеры позволяют активировать оба стиля одновременно с помощью UVW. Мы могли бы написать предыдущую программу так:

G90 (переход к абсолютным координатам)

G0 X0Y0Z0 (перейти к исходной точке программы в 0, 0, 0)

G0 U1V1 (Переместите одну единицу вправо по X и одну единицу вправо по Y)

Этот формат UVW удобен и немного короче. Мы уже упоминали контроллеры, в которых I и J являются относительными, что аналогично UVW, хотя и предназначено для определения центра дуги.

G91 G90 Почему я должен использовать локальные и абсолютные ходы?

Рассмотрим пару случаев.

Во-первых, все дело в том, как вы хотите решить свою задачу. Как удобнее вам в данный момент — думать о том, что происходит относительно некоторой абсолютной центральной точки или относительно вашего текущего местоположения? Контроллеру ЧПУ все равно, так что делайте то, что вам легко.

Во-вторых, предположим, что вы просто читаете распечатку и вводите G-code. Может быть проще использовать относительные координаты для некоторых точек, так как у вас может не быть абсолютных координат. На чертежах обычно предоставлены размеры относительно соседних элементов, а не относительно некоторого абсолютного нуля детали.

Последний пример — написание подпрограмм. Предположим, у вас есть функция, которая повторяется более одного раза в вашей программе g-кода. Возможно, вы просверлите отверстие, снимете фаску, а затем, например, нарезать резьбу метчиком. Эти отверстия расположены по всей пластине, которую вы обрабатываете. Самый простой способ запрограммировать такую ​​вещь — создать подпрограмму (о подпрограммах мы поговорим подробно чуть позже, а пока используйте свое воображение), которая предполагает, что она расположена над центром отверстия и может просто продолжить. выполнять всю работу с использованием относительных координат. Теперь вы можете просто сделать абсолютный ход, а затем вызвать подпрограмму для каждого отверстия, и вам нужно будет написать код только один раз. Какая экономия времени.

Упражнения

1. Напишите программу G-кода, которая подает фрезу вокруг прямоугольника размером 10 на 10 мм с центром в 10, 10. Используйте абсолютные координаты.

2. Преобразуйте программу, которую вы написали в №1, чтобы использовать относительные координаты. Вы можете использовать абсолютные координаты, чтобы добраться до центра прямоугольника при начальном перемещении G00.

3. Определите, позволяет ли ваш элемент управления перемещаться UVW, и если да, перепишите # 2, чтобы использовать их, не вызывая G91 для переключения на относительные координаты.

Источник

• ← В чем заключается программирование в абсолютных координатах
• В чем заключается программирование →