Обозначение осей координат и направлений перемещений исполнительных органов на схемах станков с числовым программным управлением (ЧПУ)

Систему координат станка, выбранную в соответствии с рекомендациями ISO (Международной организации по стандартизации) принято называть стандартной. Стандартная система координат представляет собой правую прямоугольную декартову систему координат, в которой положительные направления осей координат определяются правилом правой руки: большой палец указывает положительное направление оси абсцисс X, указательный – оси ординат Y, и средний – оси аппликат Z.

Особенность системы в том, что ось координат Z принимают всегда параллельной оси главного шпинделя станка, независимо от того, как он расположен – вертикально или горизонтально. Эта особенность позволяет при ЧПУ для наиболее распространенной плоской обработки использовать в программах обозначения координат через Xи F независимо от расположения шпинделя.

В качестве положительного направления оси Z принимают направление от заготовки к инструменту. Ось X – всегда горизонтальна. Дополнительные движения, параллельные осям X, Y, Z обозначают соответственно U, V, W (вторичные) и P, Q, R (третичные). Вращательные движения вокруг осей X, Y, Z обозначают соответственно буквами А, В, С. Положительные направления вращений А, В, С вокруг координатных осей X, Y и Z показаны на рисунке 1. Для вторичных угловых перемещений вокруг специальных осей используются буквы D и Е.

Начало стандартной системы координат станка обычно совмещается с базовой точкой узла, несущего заготовку и зафиксированного в таком положении, при котором все перемещения рабочих органов станка описываются в стандартной системе положительными координатами.

Системой координат токарного станка служит двухкоординатная система X, Z. Начало этой системы принимается в базовой точке шпиндельного узла. Положительные направления осей системы координат токарного станка определяются расположением основного рабочего диапазона перемещений инструмента (рис. 2, а, б).

Для станков сверлильной, сверлильно-расточной и фрезерной групп применяется трехкоординатная система X, Y, Z. Начало этой системы координат принимается преимущественно в базовой точке стола, расположенного в одном из крайних положений. Направления координатных осей этой стандартной системы связаны с конструкцией станка (рис. 2, в, г).

Движения рабочих органов станка задаются в программе координатами или приращениями координат базовых точек в системе координатных осей, определенных в стандартной системе координат. Система координатных осей рабочих органов станка представляет собой совокупность отдельных управляемых по программе координат, каждая из которых закреплена за конкретным рабочим органом станка и имеет индивидуальное обозначение, направление и начало отсчета.

Для обеспечения общности методов подготовки программ рекомендации комитета ISO регламентируют обозначения и направления осей координат рабочих органов станка.

На рисунках 3–6 изображены схемы различного оборудования с ЧПУ, на которых указаны обозначения и положительные направления движений рабочих органов относительно стандартной системы координат, связанной с обрабатываемой заготовкой.

Рис. 1 – Правая прямоугольная система координат станка

Рис. 2 – Направления стандартной системы координат станка:

а – токарного при перемещении инструментов над осью вращения шпинделя; под осью шпинделя; в, г – сверлильно-расточных и фрезерных с соответственно вертикальным и горизонтальным расположением шпинделя

а) б)

Рис. 3 – Компоновка токарного станка (а) и промышленного робота (б) с направлениями их осей и движений

Рис. 4 – Обозначение осей координат и направлений перемещений на схемах станков с ЧПУ:

а – токарно-револьверного; б – лоботокарного; в-токарно-карусельного;

г – вертикально-фрезерного; д – горизонтального консольно-фрезерного;

е – фрезерного с поворотным столом и поворотной бабкой; ж – вертикального портально-фрезерного; з – двухстоечного портально-фрезерного; и – двухстоечного с подвижным порталом; к – горизонтально-расточного с неподвижной передней бабкой; л- с продольно-подвижной передней бабкой; м – продольно-строгального

Рис. 5 Обозначение осей координат станков с ЧПУ:

а – круглошлифовального; б – плоскошлифовального; в, г, д, е, ж – многооперационных станков средних габаритов; з, и, к – многооперационных станков различных компоновок

Рис. 6 Обозначение осей координат и направлений движений агрегатных станков с ЧПУ

Список литературы

1. Харченко А.О. Станки с ЧПУ и оборудование гибких производственных систем: Учебное пособие для студентов вузов. – К.: ИД «Профессионал», 2004. – 304 с.