Для начала следует отметить, что рынок постпроцессоров определяется огромным обилием марок фирм-изготовителей станков и УЧПУ. И хотя можно выделить сравнительно небольшое количество популярных компоновочных схем станков, но от количества их производителей иногда рябит в глазах! В основном, это касается все вновь появляющихся производств в Республике Корея, в Китае и на Тайване. Каждый производитель старается насытить свою модель станка определенной гаммой тех или иных команд, функций, чтобы выгодно или хоть как-нибудь отличаться от конкурентов. Ни для кого не секрет, что у фирм-поставщиков УЧПУ есть ряд пустых команд (макросов), которые может использовать производитель станка для назначения собственных функций, которые должны осуществляться по этому макросу. Как пример можно привести у стойки Fanuc:
· G806 – G800 – G801 – G802: Макросы для работы на главном шпинделе или устройстве обработки с тыльной стороны;
· G816 – G810 – G811 – G812: Макросы для работы на контршпинделе в вертикальном положении;
· G826 – G820 – G821 – G822: Макросы для работы на контршпинделе в горизонтальном положении.
Кроме того, как показывает практика, одна и та же модель станка только разного года выпуска (например, 2012 и 2015 г.) также может иметь отличия в наборе поддерживаемых циклов и команд. Во многом это объясняется тем, что год от года меняются модификации УЧПУ, в которых производитель корректирует формат программирования циклов в зависимости от пожеланий пользователей. Вместе с тем, руководства по программированию УЧПУ не успевают меняться, и часто вместе со станком приходит устаревшая или просто стандартная документация. Кроме того, в стандартной документации обычно описан полный набор циклов УЧПУ, а фактически на станке действует лишь определенное их количество. Поэтому постпроцессор, сделанный ранее для такого же станка, может не поддерживать циклы для идентичного, но более нового по дате выпуска.
Кроме того отличия в функционале одинаковых моделей станков часто продиктованы работой сервисной службы, которая настраивает станок перед продажей. Поскольку системы ЧПУ поддерживают разветвленный алгоритм выполнения команд (позволяют достигать одного и того же результата разными способами/путями), то возникают ситуации, когда УП с одного станка невозможно просто так перенести на такой же, но настроенный другой сервисной службой. Например, при настройке 5-ти координатного вертикально-фрезерного станка сменили направление вращения осей поворота – разница только в знаке перед величиной угла, но «не глядя» УП для 5-ти координатной обработки уже не передашь с одного станка на другой. Или, что бывает гораздо чаще, для первого станка написали нестандартные макросы, отвечающие за безопасный отвод инструмента по линейным осям, а на втором станке этих макросов нет, и станок начинает выдавать ошибку.
Часто встречаются случаи, когда система координат станка в одной и той же модели может отличаться своим местоположением. В одном случае, например, ноль станка находился в правом нижнем углу рабочей зоны, а в другом - в левом верхнем, а это, в свою очередь, влияет на правила безопасного отвода инструмента в системе координат станка. Помимо этого, бывают случаи, когда станок и постпроцессор поддерживают разные способы круговой интерполяции при обработке. Например, круговые интерполяции можно формировать с помощью подготовительной функции с параметрами «I » «J » «K », но в постпроцессоре реализован только способ формирования через радиус R или скругление угла. Все эти примеры свидетельствуют о необходимости индивидуальной настройки постпроцессора для каждой единицы станков даже одинаковых моделей, если таковые имеются на производстве.
Стоит отметить одну важную особенность УЧПУ Fanuc, с которой часто приходится сталкиваться при отладке постпроцессора. Функция RTCP (Rotation Tool Control Point), отвечающая за ориентацию оси инструмента при обработке в режиме 5х на вертикально-фрезерном станке с ЧПУ, иногда не поставляется на оборонные предприятия России, но об этом становится известно уже после поставки станка, поскольку в документации к стойке описание функции указано. То ли это связано с отсутствием мирного договора между Россией и Японией после Второй Мировой войны (Fanuc – японский производитель), то ли из-за так называемых Вассенаарских соглашений, которые регламентируют распространение и обмен между государствами-подписантами товаров и технологий, которые могут быть использованы по двойному назначению, - это неизвестно. Если RTCP поддерживается станком, то никакого пересчета координат с учетом углов на осях вращения при разработке постпроцессора делать не надо – за этот пересчет отвечает УЧПУ, т.е. САМ-система передает координаты, рассчитывая только углы на осях вращения. Именно этот механизм дает возможность обрабатывать заготовку в любом месте на столе станка – пересчет координат с учетом реального положения ноля детали и особенностей кинематической схемы станка ведет УЧПУ – она-то знает все реальные смещения относительно нуля станка, в отличие от САМ-системы. Но, если функция отсутствует, то обработку по 5-ти координатам приходится вести в каждом кадре УП с пересчетом всех координат движения инструмента относительно центра вращения, что осложняет как разработку постпроцессора, так и работу технолога при проектировании управляющей программы.
К сожалению, на многих предприятиях России существует порочная практика приемки станков с ЧПУ «на доверии». Это означает, что станок может прийти на завод с рядом технических изъянов и неисправностей, и, чтобы не отказываться от купленного станка, которого иногда приходится ждать месяцами, обнаруженные изъяны компенсируются поставщиком станка разными способами. Это может быть и дополнительный режущий инструмент в комплекте, и технологическая оснастка, и пр. Но технически эта компенсация не исправляет имеющуюся неисправность станка.
В результате, указанные неисправности обнаруживаются уже тогда, когда идет процесс тестирования УП обработки деталей на станке. Ниже приведен пример подобных изъянов на одном из современных высокотехнологичных токарно-фрезерных обрабатывающих центров немецкого производства.
Как оказалось, круговая интерполяция в левом и правом шпинделе формируется системой ЧПУ по разным принципам, видимо, из-за некорректно установленных производителем систем координат в том и другом шпинделе. Например, вращение главного шпинделя по часовой стрелке задается командой G02, как это и должно быть. Однако команда G02 применительно уже к противошпинделю задаёт поворот против часовой стрелки. Это несоответствие можно обойти методами постпроцессирования: при включении противошпинделя поворот против часовой стрелки стал осуществляться функцией G02, а по часовой стрелке – G03. Та же проблема характерна и в отношении радиусной коррекции слева/справа - G41/G42.
Следующим изъяном можно считать ошибочную симуляцию обработки на стойке ЧПУ станка. При запуске симуляции обработки на экране системы ЧПУ при 4Х и 5Х обработке в противошпинделе неверно проходит процесс симуляции. Например, при обработке паза по траектории на цилиндрической поверхности деталь может сделать фактический поворот согласно УП на 360, а на экране происходит поворот только лишь на 20 или 30. Для решения этих задач необходимо проверять корректность УП по кадрам в ручном режиме.
Однако на этом особенности работы в противошпинделе не закончились. Как выяснилось, противошпиндель станка мог работать только лишь с использованием относительной системы координат (СК) G91. При задании координат обработки в абсолютной СК G90 происходит ошибка и остановка обработки. Как известно, при работе в относительной СК, т. е. в приращениях, очень неудобно визуально оценивать положение инструмента относительно детали и положение обработки в целом в рабочей зоне станка. Этот факт также осложнил проверку корректности УП при работе в противошпинделе.
Все эти проблемы, конечно же, осложняют отладку постпроцессора на станке, однако их вполне можно обойти или решить программно за счет грамотно разработанного постпроцессора. Но разве правильным является тот факт, что в станке не работают заявленные функции? В то время как за станок предприятие платит несколько десятков миллионов рублей, а стоимость постпроцессора в несколько сотен тысяч рублей со сдачей на станке по детали оценивается как неадекватная.