Сосонкин_Системы_ЧПУ (1087166), страница 48
Текст из файла (страница 48)
Она необходима для установления связи между нулем машинной координатной системы и точкойавтоматического выхода в нуль следящих приводов подачи, если позиционные датчики следящих приводов работают в относительной системе измерения. В этом случае приводы должны быть выведены в относительную точкупри включении и выключении питания на станке. Такой необходимости нет,если приводы подачи располагают абсолютной измерительной системой.Координатная система детали WCS (Workpiece Coordinate System).Ее назначают свободно в зоне машинной координатной системы. Нулевуюточку координатной системы детали обозначают W и символом ф. Возможно определить несколько аддитивно связанных между собой координатных систем деталей.Координатная система управляющей программы PCS (ProgramCoordinate System).
Координатной системой управляющей программы PCS(рис. 149) называют такую координатную систему детали WCS, индекснулевой точки которой имеет максимальное значение: W. ,где i = max. Нулевую точку этой системы обозначают Р и символом Щ. Все запрограммированные координаты управляющей программы соотносятся с нулевой точкой Р. Координатную систему PCS можно свободно назначать и поворачивать в зоне системы WCS.Координатная система инструмента TCS (Tool Coordinate System).Эта система определяет положение и ориентацию инструмента в машинной координатной системе. Нулевую точку системы обозначают Т. Размеры инструмента (для трехкоординатного станка) задают по отношению кфиксированной точке, определяющей зажим инструмента.
В разных случаях, показанных на рис. 150, точка Т может совпадать с точками N или Е.Глава 5. Документы пользователя систем ЧПУ257Рука робота синструментомКоординатная систематехнологической машиныТрехкоординатныйфрезерный станокГоловкаДекартова системакоординат станкаГексаподРис. 148. Координатная система технологической машины и координатныесистемы осейU-пахM+Y.WРис. 149. Координатная системауправляющей программых+ р258В.П. Сосонкин, Г.М. Мартинов.
Системы числового программного управленияN - точка зажима инструментаЕсли инструмент закреплен, тоточка зажима и нулевая точкасовпадаютЕ - нулевая точка инструментаРасположена в особой точкеинструментальной наладкиРис. 150. Координатная система инструментаТрансформация координат: машинных, детали и управляющей программы. Абсолютные значения координат обычно определены в системеMCS по отношению к нулевой точке М. Из практических соображений всеразмеры и перемещения, указанные в управляющей программе, заданы поотношению к нулевой точке Р или W.
При этом управляющие программыразвязаны с машинными координатами. Благодаря программным смещениям, можно выполнять управляющую программу в любой зоне машинной системы координат без изменения размеров, указанных в программе.Если программные смещения отсутствуют, то все координаты управляющей программы интерпретируются как машинные.Для программного смещения нуля координатной системы детали предусмотрены следующие инструкции:• G53, G54,..., G59.
Смещение нуля ZS (Zero Shift).• G l 53, G154,..., G159. Первое аддитивное смещение нуля ZS.• G253, G254,..., G259. Второе аддитивное смещение нуля ZS.• G160, G260, G360, G167. Смещение нуля по внешней команде.Положение детали может быть скорректировано путем смещения нуляее координатной системы в плоскостях X/Y, X/Z, Y/Z и поворота в плоскости X/Y с помощью следующих инструкций:• G138, G139. Коррекция (компенсация) положения детали.Для коррекции положения детали путем смещения нуля ее координатной системы и поворотов в плоскостях X/Y, X/Z, Y/Z используют инструкции:• G353,G354,G359.
Наклон плоскости.• G453, G454, G459. Первый аддитивный наклон.• G553, G554, G559. Второй аддитивный наклон.Как уже отмечалось, последней в серии координатных систем деталибудет координатная система управляющей программы. При смещении еенуля по отношению к координатной системе детали используют инструкции:259Глава 5. Документы пользователя систем ЧПУ• G169, G168. Смещение нуля координатной системы управляющейпрограммы.• G269, G268.
Аддитивное смещение нуля.Применение отдельных инструкций показано на рис. 151.1: ZS-смещение нуля (например, G54)2: Смещение ZS по внешней команде (G160; через PLC)3: Первое аддитивное смещение ZS (например, G154)4: Второе аддитивное смещение ZS (например, G254)5: Компенсация смещения заготовки WPC (G138; сдвиг и поворот)6: Смещение координат управляющей программы G1687: Аддитивное смещение координат управляющей программы G268М: нуль станкаW: нуль заготовкиР: нуль программы (сосмещениями G168 иG268)Рис. 151. Трансформация систем координат260В.Л. Сосонкин, Г.М. Мартинов. Системы числового программного управленияАктивизация смещений. Активизация смещений зависит от тех илииных G-функций; она осуществляется при помощи таблиц смещения нуля,а также первого и второго аддитивных смещений нуля ZS.
Таблицы смещения нуля используют для хранения смещений между нулевыми точками М и Р (или W).Если соответствующее значение смещения активизировано, то это значение автоматически добавляется системой ЧПУ к каждому абсолютномузначению координаты в управляющей программе.
Таблицы смещения нуляпредставлены в файловой системе системы ЧПУ в форме ASCII файлов.Функция G22 активизирует эти таблицы в каждом канале.Работа всех остальных G-функций рассмотрена в разделе программирования G-функций. Смещение нуля по внешней команде инициируетсяпрограммируемым контроллером.Процедура определения и сохранения смещений продемонстрированана рис. 152. Сохранение осуществляется путем записи смещений в таблицу.Измерение сдвигов в направлениях X, Y, 2.Датчик касанияДатчик со шкалойЗаготовкаIСдвиг"noYМСдвиг по XЗапоминание сдвигов осей X, Y, Z как смещений нуляРис.
152. Процедура определение и сохранение смещенийФункции манипулирования запрограммированным контуром. Возможны следующие функции манипулирования контуром:• смещение (G60 - программирование смещения);• зеркальное отображение, масштабирование, поворот вокруг оси, параллельной координатной оси (функции G37, G38).Глава 5. Документы пользователя систем ЧПУ261Функции проиллюстрированы на рис. 153.Операции с контуром, масштабирование и сдвиг: G60 + G38YКонтур масштабирован (G38) исдвинут (G60)Контур сдвинут спомощью G60Сдвиг, G60G60 +G38; сдвигбудет та киемасштабирован- •КонтурXОперации с контуром, масштабирование и сдвиг: сдвиг нуля + G38YНачало программысмещено путем сдвига нуля,контур масштабирован спомощью G38я|z^Начало п р О ф а м м ысмещено путемсдвига нуляСдвиг нуляСдвиг нуля+ G38:сдвиг не будетмасштабированКонтурРис. 153.
Операции с контуромФункции компенсации инструмента. Функцию инструмента обозначают адресом Т и некоторым номером (например, слово Т9 представляетсобой инструмент номер 9). Инструментальный комплект состоит из инструмента и инструментальной державки.В процессе обработки режущая кромка инструмента должна точно следовать вдоль запрограммированной траектории. В силу различия используемых инструментов их размеры должны быть учтены и введены в систему управления перед началом воспроизведения программы. Только в этомслучае траектория может быть рассчитана безотносительно к параметрам262В.Л. Сосонкин, Г.М.
Мартинов. Системы числового программного управленияиспользуемых инструментов. После того как инструмент установлен в шпиндель и активизирована соответствующая коррекция (компенсация его размеров), система ЧПУ автоматически принимает в расчет эту коррекцию.Функции D и Н компенсации инструмента. Функция Н осуществляет компенсацию длины, а функция D - компенсацию радиуса (рис. 154).Компенсация длины возможна двумя способами: по отношению к переднейплоскости шпинделя (рис.
155) и к «нулевому» инструменту (рис. 156). В обоихслучаях величины компенсации сохраняются в соответствующей таблице.На рис. 155 для инструментаТ01 Н, =70,832 мм, для Т02Н 2 == 81,712 мм, для ТОЗ Н 3 == 100,003 мм. Как видим, знаккомпенсации здесь может бытьтолько положительным. Во втором случае выбирают «нулевой»Державкаинструмент, торцевая плоскостькоторого WSN (Workplane forSetting Null) служит для настройИнструментки и определения компенсациидля всех остальных инструментов.
«Нулевой» инструмент (Т02Радиусна рис. 156) имеет нулевое знаРис. 154. Компенсация длины и радиусачение компенсации. Знак коминструментапенсации может быть положи-Т02ТОЗSPN100,003 ммРис. 155. Компенсация длины по отношению к передней плоскости шпинделя263Глава 5. Документы пользователя систем ЧПУТ01Т02ТОЗНулевойинструментI_j/_WSNО "ммРис.
156. Компенсация длины по отношению к «нулевому инструменту»тельным или отрицательным. Например,для инструмента ТО 1 Н1=-20,813мм,дляТ02 Н2 = 0,дляТ03 НЗ = 25,821 мм.Центр фрезы движется по эквидистантной траектории, параллельнойконтуру детали, отстоящей от нее на величину, равную радиусу фрезы.Эквидистантную траекторию называют также траекторией центра фрезы.Значения компенсации для различных инструментов вносят в таблицу. Например, для ТО 1 D1 = 14 мм (при диаметре фрезы 28 мм); для T02D2 = 22мм (при диаметре фрезы 44 мм).
Детали эквидистантной коррекции (компенсации) будут рассмотрены при анализе G-инструкций G40, G41 и G42.Внешняя компенсация инициируется программируемым контроллеромс помощью инструкций G145 и G845.Так называемая комплексная компенсация представляет собой набор компенсационных данных для ЗБ-коррекции инструмента или, например, для компенсации на длину инструмента в операциях с несколькими сверлами. Этотвид компенсации активизируется инструкциями G147 и G847. Комплекснаякомпенсация может включать коррекцию на расположение режущей кромки.5.3.3. Траектории движения (типы интерполяции)Линейная интерполяция предполагает движение по прямой линии втрех-координатном пространстве.
Перед началом интерполяционных расчетов система ЧПУ определяет длину пути на основе запрограммированных координат. В процессе движения производится контроль контурнойподачи: ее величина не должна превышать допустимых значений. Движение по всем координатам должно завершиться одновременно.При круговой интерполяции движение осуществляется по окружностив заданной рабочей плоскости. Параметры окружности (например, коор-264^-"- Сосонкин, Г.М.