Программирование интерполяции
Линейная интерполяция при ускоренном перемещении, - G00. Эффект состоит в том, что запрограммированное перемещение интерполируется, а движение к конечной точке осуществляется по прямой линии с максимальной подачей. Скорость и ускорение подачи, по крайней мере, одной оси максимальны. Скорость подачи других осей контролируется таким образом, чтобы движение всех осей завершилось в конечной точке одновременно. При активной инструкции G00 движение замедляется до нуля в каждом кадре. При этом выполнение «точного позиционирования» зависит от инструкций G161, G162. Если же в замедлении скорости подачи до нуля в каждом кадре необходимости нет, то вместо G00 используют G200. Значение максимальной скорости подачи не программируется, но задается так называемыми «машинными параметрами» в памяти системы ЧПУ. Инструкция G00 является модальной, и ее появление деактивирует G-инструкции той же группы: G01, G02, G03, G05, G10-G13, G73, G200.
Линейная интерполяция на ускоренном перемещении без замедления до V=0, -G200.
Эффект состоит в том, что отсутствует замедление скорости подачи до нуля в конце каждого кадра; т. е. нет торможения на стыке соседних кадров, и процесс интерполяции продолжается. При этом должны соблюдаться предусловия: инструкции G61 и G163 пассивны.
Если, тем не менее, инструкция G61 активна, то, несмотря на G200, торможение до нуля будет осуществляться в каждом кадре. Если же активна инструкция G163, то характер движения будет определяться функциями точного позиционирования (см. инструкции G164 - G166).
Значение максимальной скорости подачи не программируют, но задают «машинными параметрами» в памяти системы ЧПУ. Инструкция G200 является модальной, и ее появление деактивирует G-инструкции той же группы: G00, G01, G02, G03, G05, G10-G13, G73.
Линейная интерполяция с предусмотренной скоростью подачи, - G01.
Перемещение с заданной скорость подачи (в F-слове) к конечной точке кадра осуществляется по прямой линии. Все координатные оси завершают движение одновременно. Скорость подачи в конце кадра снижается до нуля, но только если инструкция G08 пассивна. Запрограммированная скорость подачи является контурной, т. е. значения подачи для каждой отдельной координатной оси будут меньше. Значение скорости подачи обычно ограничивают настройкой «машинных параметров». Вариант комбинации слов с инструкцией G01 в кадре: G01_ X_ Y_ Z_F_.
Особенности использования инструкции G01:
• в любом кадре инструкция G01 может быть представлена вместе с позиционными данными или без них;
• в любом кадре инструкция G01 сопровождается F-словом, если до этого подача не была назначена;
• назначенная подача остается активной, пока ее значение не будет переопределено.
• инструкция G01 является модальной, и ее появление деактивирует G-инструкции той же группы: G0O, G02, G03, G05, G10-G13, G73, G200.
Фрагмент программы (см. рис. 4.10):
X100 Y100 /Начальное положение.
G01 X500 Y300 F100 / Движение к конечной точке.
Рисунок 4.10 – Иллюстрация к программированию линейной интерполяции
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; также и в том случае, когда одна из осей не принадлежит плоскости круговой интерполяции. Вдоль этой оси движение будет линейно интерполируемым, а общая траектория станет винтовой линией. Инструкции G02 и G03 модальны и деактивируют другие G-инструкции той же группы. Приводы подачи задают перемещение по окружности с запрограммированной подачей в выбранной плоскости интерполяции; при этом G02 определяет движение по часовой стрелке, а G03 - против часовой стрелки. Выбор двух синхронных координатных осей осуществляется свободно путем выбора плоскости интерполяции.
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 (см. далее).
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 центра окружности. Результатом расчета могут стать координаты двух точек, ML MR (см. рис. 4.11), 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 или G03 (см. рис. 4.12).
Рисунок 4.11 – Расчет координат точек для круговой интерполяции
Рисунок 4.12 – Положение центра при круговой интерполяции
Как видно из рисунка 4.10, величина радиуса должна быть, по крайней мере, вдвое большей, чем длина отрезка, соединяющего начальную и конечную точки дуги окружности. Особым случаем является равенство отрезка удвоенному значению радиуса. Этот случай соответствует заданию полуокружности. Знак радиуса при этом значения не имеет. Программирование полной окружности через задание радиуса недопустимо. 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. Текущее положение используется в качестве начальной точки. Окружность, заданная координатами центра, проходит через начальную и конечную ее точки. Координатные оси, вовлеченные в процесс круговой интерполяции, имеют параметры I, J и К, приданные осям X, Y, Z, соответственно. Параметры устанавливают расстояние между начальной точкой и центром M дуги окружности в направлении, параллельном осям. Знак определяется направлением вектора от A к M. Стандартное определение параметров следующее: I = M(X)-A(X); J = M(Y)-A(Y); K = M(Z)-A(Z).
На рисунках 4.13 – 4.15 показаны примеры программирования окружности.
Пример 1. Интерполяция G02 (рис. 4.13):
N.. .G90 G17 G02 X350 Y25O I200 J-50 F.. .S.. .M...
Рисунок 4.13 – Определение параметров при круговой интерполяции G02
Пример 2. Интерполяция G03 (рис. 4.14):
N…G90 G17 G03 X350 Y200 I-50 J200 F…S…M…
Рисунок 4.14 – Определение параметров при круговой интерполяции G03
Пример 3. Программирование четверти окружности (рис. 4.15):
N… G17 G02 X… Y… J… F…S…M…
Рисунок 4.15 – Программирование четверти окружности
Пример 4. Программирование полуокружности (рис. 4.16):
N… G17 G03 X… I… F…S…M…
Рисунок 4.16 – Программирование полуокружности
Пример 5. Программирование полной окружности (рис. 4.17):
N… G17 G02 I… F…S…M…
Рисунок 4.17 – Программирование полной окружности
Винтовая N-интерполяция, - G202, G203. В процессе винтовой N-интерполяции осуществляется круговая интерполяция в выбранной плоскости и линейная интерполяция для остальных синхронных координатных осей, общим числом до шести круговых или линейных осей. Это связано с тем, что общее число синхронных осей в одном канале не превышает восьми. Движение по всем координатам завершается одновременно. Винтовая N-интерполяция является обобщением простой винтовой, при которой линейная интерполяция осуществляется только для одной оси, перпендикулярной выбранной плоскости круговой интерполяции.
Плоскость круговой интерполяции определяется инструкциями G17, G18, G19, G20. В одном кадре может быть запрограммирована только одна полная окружность. Скорость подачи является контурной; однако есть некоторые особенности для линейно интерполируемых осей, связанные с использованием инструкций G594 и G595. Движение по окружности по часовой стрелке осуществляется по инструкции G202; движение по окружности против часовой стрелки осуществляется по инструкции G203. Программирование окружности возможно с использованием радиуса и координат центра окружности.
Инструкция винтовой интерполяции является модальной и принадлежит второй группе модальных G-инструкций.
Пример простой винтовой интерполяции показан на рисунке 4.18: