Руководство ООО Сименс, Расширенное программирование SINUMERIK 840D
Подождите немного. Документ загружается.
Специальные команды перемещения
5.2 Сплайн-интерполяция (ASPLINE, BSPLINE, CSPLINE, BAUTO, BNAT, BTAN)
Пример
B-сплайна
<
.RQWUROOSRO\JRQ
DOOH
*HZLFKWH
XQWHUVFKLHGOLFKH
*HZLFKWH
;
Все веса 1 Различные веса Контрольный полигон
N10 G1 X0 Y0 F300 G64 N10 G1 X0 Y0 F300 G64 N10 G1 X0 Y0 F300 G64
N20 BSPLINE N20 BSPLINE N20 ;пропускается
N30 X10 Y20 N30 X10 Y20 PW=2 N30 X10 Y20
N40 X20 Y40 N40 X20 Y40 N40 X20 Y40
N50 X30 Y30 N50 X30 Y30 PW=0.5 N50 X30 Y30
N60 X40 Y45 N60 X40 Y45 N60 X40 Y45
N70 X50 Y0 N70 X50 Y0 N70 X50 Y0
Расширенное программирование
5-6 Руководство по программированию, выпуск 03/2006, 6FC5397-2BP10-1PA0
Не для продажи
со станком
Специальные команды перемещения
5.2 Сплайн-интерполяция (ASPLINE, BSPLINE, CSPLINE, BAUTO, BNAT, BTAN)
Пример
C-сплайна, кривизна ноль в начале и в конце
<
;
N10
G1
X0
Y0
F300
N15
X10
N20
BNAT
ENAT
;C-сплайн,
в начале и в конце кривизна ноль
N30
CSPLINE
X20
Y10
N40
X30
N50
X40
Y5
N60
X50
Y15
N70
X55
Y7
N80
X60
Y20
N90
X65
Y20
N100
X70
Y0
N110
X80
Y10
N120
X90
Y0
N130
M30
Расширенное программирование
Руководство по программированию, выпуск 03/2006, 6FC5397-2BP10-1PA0
5-7
Не для продажи
со станком
Специальные команды перемещения
5.2 Сплайн-интерполяция (ASPLINE, BSPLINE, CSPLINE, BAUTO, BNAT, BTAN)
A-сплайн
A-сплайн (Akima-сплайн) проходит точно через опорные точки. Он практически не
создает нежелательных колебаний, но не является стабильным по кривизне в
опорных точках. Akima-сплайн является локальным, т.е. изменение одной опорной
точки сказывается только макс. на 6 соседних опорных точках. Таким образом, прежде
всего он подходит для интерполяции оцифрованных точек. Для интерполяции
используется полином 3-его порядка.
$
6SOLQH
$NLPD
6SOLQH
3
3
3
3
3
3
3
3
ELV
3
YRUJHJHEHQH
.RRUGLQDWHQ
B-сплайн
В случае B-сплайна запрограммированные позиции не являются опорными точками, а
лишь контрольными точками сплайна, т.е. кривая не проходит напрямую через эти точки,
а "притягивается" ими. Соединение точек прямыми образует контрольный полигон
сплайна. B-сплайн является оптимальным вариантом для описания хода инструмента на
поверхности свободной формы. Первоначально он задумывался как интерфейс
к CAD
системам. B-сплайн 3-его порядка не создает колебаний, несмотря на стабильные по
кривизне переходы.
Расширенное программирование
5-8 Руководство по программированию, выпуск 03/2006, 6FC5397-2BP10-1PA0
Не для продажи
со станком
Специальные команды перемещения
5.2 Сплайн-интерполяция (ASPLINE, BSPLINE, CSPLINE, BAUTO, BNAT, BTAN)
%
6SOLQH
.RQWUROOSRO\JRQ
3
3
3
3
3
3
3
3
ELV
3
YRUJHJHEHQH
.RRUGLQDWHQ
C-сплайн
В отличие от Akima-сплайна кубический сплайн (C-сплайн) является стабильным по
кривизне в опорных точках. Но он имеет склонность к неожиданным колебаниям. Он
может использоваться в тех случаях, когда точки располагаются на аналитически
известной кривой. C-сплайн использует полином 3-его порядка.
Сплайн не является локальным, т.е. изменение одной опорной точки может сказываться
во многих кадрах (ослабевая)
&
6SOLQH
NXELVFKHU
6SOQH
3
3
3
3
3
3
3
3
ELV
3
YRUJHJHEHQH
.RRUGLQDWHQ
Расширенное программирование
Руководство по программированию, выпуск 03/2006, 6FC5397-2BP10-1PA0
5-9
Не для продажи
со станком
Специальные команды перемещения
5.2 Сплайн-интерполяция (ASPLINE, BSPLINE, CSPLINE, BAUTO, BNAT, BTAN)
Сравнение трех типов сплайнов в случае одинаковых опорных точек:
A-сплайн (Akima-сплайн)
B-сплайн (сплайн Безье)
C-сплайн (кубический сплайн)
3
3
3
3
3
3
3
$
6SOLQH
%
6SOLQH
&
6SOLQH
Установки для сплайнов
Коды G ASPLINE, BSPLINE и CSPLINE соединяют конечные точки кадра сплайнами.
Для этого на стадии предварительной обработки необходимо одновременное
вычисление ряда кадров (конечных точек). Размер буфера для вычисления стандартно
составляет 10 кадров. Не любая информация кадра является конечной точкой сплайна.
Но СЧПУ из 10 кадров все же необходимо определенное число кадров с конечной точкой
сплайна.
Для:
A-сплайн: Из каждых 10 кадров как минимум 4 должны быть сплайн-кадрами. Кадры комментариев и
вычисления параметров при этом не учитываются.
B-сплайн: Из каждых 10 кадров как минимум 6 должны быть сплайн-кадрами. Кадры комментариев и
вычисления параметров при этом не учитываются.
C-сплайн: Из каждых 10 кадров как минимум содержание машинных данных
$MC_CUBIC_SP
L
INE_BLOCKS+
1
должно быть сплайн-кадрами (т.е. в стандартном случае 9).
В машинные данные
$MC_CUBIC_SPLINE_
BLOCKS (стандартное значение 8) вносится число
точек, через которые вычисляется сегмент сплайна.
Указание
При превышении разрешенного значения выводится ошибка, как и в том случае,
когда участвующая в сплайне ось программируется как позиционирующая ось.
Расширенное программирование
5-10 Руководство по программированию, выпуск 03/2006, 6FC5397-2BP10-1PA0
Не для продажи
со станком
Специальные команды перемещения
5.3 Соединение сплайнов (SPLINEPATH)
5.3
Соединение сплайнов (SPLINEPATH)
Функция
Интерполирующие в соединении сплайнов оси выбираются с помощью команды
SPLINEPATH. При сплайн-интерполяции возможно до восьми траекторных осей. С
помощью оператора SPLINEPATH определяются участвующие в сплайне оси.
Программиро-
вание
SPLINEPATH(n,X,Y,Z,O)
Определение выполняется в отдельном кадре. Если SPLINEPATH не
программируется явно, то первые три оси канала перемещаются как соединение
сплайнов.
Параметры
SPLINEPATH
Определение соединения сплайнов
n
=
1
Фиксированное значение
X,Y,Z,…
Указание траекторных осей
Пример соединения сплайнов с тремя траекторными осями
=
63/,1(3$7+
;
<
=
;
<
Расширенное программирование
Руководство по программированию, выпуск 03/2006, 6FC5397-2BP10-1PA0
5-11
Не для продажи
со станком
Специальные команды перемещения
5.4 Компрессор (COMPOF/ON, COMPCURV, COMPCAD)
N10
G1
X10
Y20
Z30
A40
B50
F350
N11
SPLINEPATH(1,X,Y,Z)
;соединение сплайнов
N13
CSPLINE
BAUTO
EAUTO
X20
Y30
Z40
A50
B60
;C-сплайн
N14
X30
Y40
Z50
A60
B70
…
;опорные точки
N100
G1
XO
YO
;отмена сплайн-интерполяции
5.4
Компрессор (COMPOF/ON, COMPCURV, COMPCAD)
Функция
При G-коде COMPON переходы кадра являются стабильными только по
скорости, в то время как ускорение участвующих осей на переходах кадров
может вызывать скачки. Это может привести к возбуждению колебаний станка.
С помощью G-кода COMPCURV переходы кадра становятся стабильными по
ускорению. Тем самым обеспечивается как ровная характеристика скорости, так и
ускорения всех осей на переходах кадров. С помощью G-кода COMPCAD можно
выбрать дальнейшее сжатие, которое может быть оптимизировано касательно
качества поверхности и скорости.
Изготовитель станка
Функции компрессора могут конфигурироваться и тем самым зависят от установки
машинных данных.
Программиро-
вание
COMPON
или
COMPOF
или
COMPCURV
или
COMPCAD
Условия использования для запрограммированных кадров ЧПУ
Этот процесс сжатия выполняется только для линейных кадров (G1). Он
прерывается любым другим оператором ЧПУ, к примеру, выводом вспомогательной
функции, но не вычислениями параметров. Сжимаются только кадры, не
содержащие ничего, кроме номера кадра, G1, адресов осей, подачи и комментария.
Все другие кадры обрабатываются без изменений (без сжатия). Использование
переменных запрещено.
Расширенное программирование
5-12 Руководство по программированию, выпуск 03/2006, 6FC5397-2BP10-1PA0
Не для продажи
со станком
Специальные команды перемещения
5.4 Компрессор (COMPOF/ON, COMPCURV, COMPCAD)
Параметры
COMPON/
/
COMPOF
Компрессор вкл.,
стабильно по
скорости
Компрессор выкл.
COMPCURV
Компрессор вкл., стабильные по кривизне
полиномы
(стабильные по ускорению)
COMPCAD
Компрессор вкл.,
оптимизированное качество
поверхности
(оптимизация по скорости)
Пример COMPON
N10
COMPON
;или
COMPCURV,
компрессор вкл.
N11
G1
X0.37
Y2.9
F600
;G1
должна стоять перед конечной точкой и
подачей
N12
X16.87
Yn.698
N13
X16.865
Yn.7.2
N14
X16.91
Yn.7.99O
N1037
COMPOF
…
;компрессор выкл.
Указание
Сжимаются все кадры, соответствующие простому синтаксису, к примеру,
N19 X0.103 Y0. Z0.
N20 X0.102 Y-0.018
N21 X0.097 Y-0.036
N22 X0.089 Y-0.052
N23 X0.078 Y-0.067
Кадры движения с расширенными адресами, к примеру, C=100 или A=AC(100),
также сжимаются.
Расширенное программирование
Руководство по программированию, выпуск 03/2006, 6FC5397-2BP10-1PA0
5-13
Не для продажи
со станком
Специальные команды перемещения
5.4 Компрессор (COMPOF/ON, COMPCURV, COMPCAD)
Пример COMPCAD
G00
X30
Y6
Z40
G1
F10000
G642
SOFT
COMPCAD
;компрессор оптимизации поверхности вкл.
STOPFIFO
N24050
Z32.499
N24051
X41.365
Z32.500
N24052
X43.115
Z32.497
N24053
X43.365
Z32.477
N24054
X43.556
Z32.449
N24055
X43.818
Z32.387
N24056
X44.076
Z32.300
...
COMPOF
;компрессор выкл.
G00
Z50
M30
Условие
Изготовитель станка
Для функции компрессора существует три машинных данных:
•
$MC_
COMP
RESS_BLOCK_PATH_
LIMIT
Макс. длина пути устанавливается, пока кадры могут сжиматься. Более длинные
кадры не сжимаются.
•
$MA_COMP
RESS_
POS
_
TOL
Для каждой оси может быть установлен допуск. Созданная сплайн-кривая
отклоняется макс. на это значение от запрограммированных конечных точек. Чем
больше эти значения, на тем большее кол-во кадров возможно сжатие.
•
$MC_
COMP
RESS_VELO_
TOL
Макс. допустимая погрешность подачи по траектории при активном компрессоре в
комбинации с FLIN и FCUB может быть задана.
COMPCAD
•
$MN_MM_EXT_PROG
_
BUFFER_SIZE
должны быть выбраны большими, к примеру,
100 (кБ).
•
$MC_
COMP
RESS_BLOCK_PATH_
LIMIT должны быть указаны значительно большими,
к примеру,. 50 (мм).
•
$MC_MM
_NUM_B
LO
CKS_IN_PREP
должны быть установлены >= 60, чтобы иметь
возможность обработки значительно большего кол-ва, чем 10 точек.
• использование FLIN и FCUB невозможно.
Рекомендуется для большой длины кадра и оптимальной скорости:
•
$MC_
MM_
M
AX_
AXISPOLY_
PER_
BLOCK = 5
$MC_
MM_
PATH_VELO_
SEGMENTS = 5
$MC_MM
_A
RCLENG
TH_SEGMENTS
= 10
Расширенное программирование
5-14 Руководство по программированию, выпуск 03/2006, 6FC5397-2BP10-1PA0
Не для продажи
со станком
Специальные команды перемещения
5.4 Компрессор (COMPOF/ON, COMPCURV, COMPCAD)
Описание
Системы CAD/CAM, как правило, выводят линейные кадры, выдерживающие
спараметрированную точность. Это приводит в случае сложных контуров к
значительному количеству данных и к возможно коротким участкам траектории. Эти
короткие участки траектории ограничивают скорость обработки.
Компрессор может объединить определенное число (макс. 10) таких коротких
участков траектории в один участок траектории.
С помощью модального G-кода COMPON или COMPCURV можно включить
"Компрессор кадров ЧПУ". Эта функция собирает при линейной интерполяции ряд
кадров прямых (число ограничено до 10) и аппроксимирует их в рамках указываемого
через машинные данные допуска ошибок через полином 3-его порядка (COMPON)
или 5-ого порядка (COMPCURV). Вместо нескольких маленьких через ЧПУ
обрабатывается один большой кадр движения.
COMPCAD
COMPCAD требует много машинного времени и памяти. Она должна использоваться
только тогда, когда меры по улучшению качество поверхностей не могут быть
обеспечены программой CAD/CAM заранее. Свойства:
• COMPCAD создает стабильные по ускорению, переходящие друг в друга
полиномиальные кадры.
• В случае соседних траекторий отклонения ведут в одном направлении.
• С помощью установочных данных $SC
_CRIT
_
SPLINE_A
NGLE может быть
определен граничный угол, от которого COMPCAD оставляет углы.
• Число сжимаемых кадров не ограничено до 10.
• COMPCAD удаляет неудовлетворительные плоскостные переходы. При этом
практически все допуски выдерживаются, но угловой граничный угол не
учитывается.
• Функция перешлифовки G642 может использоваться дополнительно.
Расширения OMPON, COMPCURV и COMPCAD
Компрессоры COMPON, COMPCURV и COMPCAD расширены таким образом, что и
программы ЧПУ, в которых ориентация запрограммирована посредством векторов
направления, могут быть сжаты с соблюдением задаваемого допуска.
Расширенное программирование
Руководство по программированию, выпуск 03/2006, 6FC5397-2BP10-1PA0
5-15
Не для продажи
со станком