4.2. Системы автоматизации программирования

Системы автоматизации программирования (САП) можно рассматривать как кибернетическую систему, обеспечивающу переработку информации. На вход системы поступает информация об обрабатываемой детали и указания проектировщика, а на выходе получаем подготовленную УП. Обычно УП в САП формируется в два этапа.

Основные блоки САП: сервис, препроцессор, процессор, постпроцессор.

Блок сервис перерабатывает постоянную информацию о станках, инструментах, материале заготовок и др. Информация систематизируется и записывается в долговременную память ЭВМ в виде таблиц параметров.

На первом этапе переработка информации осуществляется в двух блоках, составляющих основу каждой САП, — процессоре и постпроцессоре.

Процессор выполняет комплекс геометрических и технологических расчетов «без привязки» к конкретному станку и системе ЧПУ.

Процессор рассчитывает траекторию движения инструмента. Эти данные вместе с данными о режимах резания выводятся на внешний носитель ЭВМ — диск или магнитную ленту. Форма представления этих данных носит название CLDATA (от англ. CATTER Location Data — данные о положении инструмента) и представляет собой особый вид промежуточной информации «процессор — постпроцессор» на определенном промежуточном языке.

Процессор САП состоит из трех последовательно работающих блоков: трансляции, геометрического, формирования CLDATA.

Блок трансляции (препроцессор или блок ввода и декодирования) выполняет следующие функции: считывание исходной программы обработки детали с внешнего носителя; вывод введенной программы на печать или экран дисплея; преобразование информации из символьной формы во внутримашинное представление.

В препроцессоре готовятся данные для работы других блоков, операции разделяются на установы и позиции, выбираются схемы крепления заготовки и комплектуются инструментальные наладки.

Геометрический блок процессора решает задачи, связанные с построением траектории движения инструмента: нахождение точек и линий пересечения различных геометрических элементов; аппроксимация различных кривых с заданным допуском; диагностика геометрических ошибок; построение эквидистантного контура с учетом радиуса инструмента.

Технологический блок автоматически делит область, подлежащую обработке, на ряд переходов, рабочих ходов и рассчитывает оптимальные режимы резания.

Блок формирования CLDATA подготавливает информацию для работы постпроцессора. Данные CLDATA с внешнего носителя ЭВМ считываются постпроцессором. Постпроцессор продолжает переработку промежуточной информации процессора и формирует УП с ориентацией (т. е. с «привязкой») на конкретный станок и систему ЧПУ.

Типовые функции постпроцессора: считывание данных, подготовленных процессором, и перевод их в систему координат станка; формирование команд на перемещение с учетом цены импульса СЧПУ и команд, обеспечивающих цикл смены инструмента; кодирование и вьщача в кадр значений подач и скоростей шпинделя; вьщача команд на включение охлаждения, зажима — разжима заготовок; вьщача управляющей перфоленты и листинг (распечатки) УП; диагностика ошибок; выполнение сервисных функций. Это второй этап переработки информации.

Обычно САП содержит набор постпроцессоров, которые обеспечивают формирование УП для конкретных типов станков с ЧПУ. Вызов необходимого постпроцессора осуществляется автоматически по указанию, данному технологом-программистом в тексте исходной программы.

Двухэтапная организация работы САП при подготовке УП имеет важное преимущество. На одном конкретном языке САП на базе одной и той же исходной информации, имея данные CLDATA и используя различные постпроцессоры, можно получать УП для различных моделей станков и УЧПУ.

Кроме того, для включения новых моделей станков с ЧПУ к существующей на предприятии САП достаточно разработать постпроцессор и состыковать с САП. Совместно с постпроцессором организуется работа с программным блоком «редактор», позволяющим редактировать УП, выведенную на экран дисплея.