Белов М.П. - Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов (1249706), страница 55
Текст из файла (страница 55)
Если такому определению соответствуют две оси, то за ось Х принимают ось с наибольшим перемещением. При известных осях Хи Уоднозначно определяется ось К Начало системы координат станка выбирается произвольно, но обычно совмещается с базовой точкой узла, несущего заготовку. Система координат инструмента предназначенадля задания положения режущих кромок относительно державки. Оси системы координат инструмента параллельны осям системы координат станка и направлены в ту же сторону, а начало располагается в базовой точке инструментального блока. При установке инструмента в станок его базовая точка, как правило, совмещается с базовой точкой узла станка, несущего инструмент.
В УП задается траектория движения базовой точки инструмента. Таким образом, УП не зависит от геометрических параметров используемого инструмента, которые вводятся в УЧПУ независимо от УП. При выполнении программы УЧПУ рассчитывает траекторию движения режущей кромки инструмента, используя его параметры. Этот процесс называют коррекцией иа инетрумеит. Система координат детали служит для расчета координат опорных точек траектории инструмента.
Опорными называют точки начала, конца, пересечения или касания геометрических элементов, из которых образованы контуры детали и траектории инструмента. Система координат детали используется при подготовке УП. При выполнении УП система координат станка, как правило, совмещается с системой координат детали с учетом базирования заготовки в рабочем пространстве станка. В качестве системы координат детали принимается правая прямоугольная система. При выборе начала системы координат детали и ориентации ее осей исходят из простоты расчетов опорных точек траектории.
Формат УП определяется рекомендациями 1БО и национальными стандартами, например ГОСТ 20999 — 83,?21Х бб025 и т.д. Язык большинства современных УЧПУ в той или иной степени отличается от стандарта. Управляющая программа записывается в виде последовательности кадров, представляющих собой законченные по смыслу фразы на языке кодирования геометрической, технологической и 261 вспомогательной информации. Отдельные последовательности кадров для обработки участков заготовки объединяются в главы, каждая из которых начинается с главного кадра.
Главный кадр содержит информацию об условиях обработки, с него можно начинать или возобновлять работу станка по УП. Остальные кадры содержат только изменения относительно предыдущих кадров и называются дополнительными. Кадры состоят из слов, а слова из символов. Первый символ слова всегда является буквой, называемой адресом слова, а остальные символы образуют число со знаком или целочисленный код. Кадр содержит последовательность слов, образующих информацию для одной рабочей операции. В УП используются только заглавные буквы латинского алфавита, цифры, а также некоторые служебные символы.
Программа начинается символом %, за которым следует имя программы. Заканчивается программа символами М02 или МЗО (конец программы). Комментарии заключаются в круглые скобки и размещаются после имени программы между кадрами. Каждый кадр программы должен содержать слово с адресом )Ч (номер кадра или признак главного кадра), информационные слова и символ ПС (признак конца кадра). Словосочетание «Номер кадра» является вспомогательной информацией и служит идентификатором, меткой, кадром.
Последовательная нумерация кадров рациональна, но допускаются любые изменения номеров, лимитируется только неповторяемость в пределах одной программы. В новых моделях УЧПУ словосочетание «Номер кадра» необязательно. Подготовительные функции определяют режим работы УЧПУ. Эти слова задаются адресом О и двузначным (а в новых УЧПУ— трехзначным) десятичным числом. Подготовительные функции разделены на группы. В одном кадре можно задать только одну функцию из каждой группы. Словосочетание «Размерные перемещения» предназначено для задания геометрической информации. Адресом его является обозначение оси станка, например Х, г", Л Размерные перемещения означают координаты опорных точек траектории инструмента в системе координат детали (абсолютные размеры„активна функция О90) или размеры в приращениях, которые записываются числами с «плавающей» точкой со знаком.
Учитывая, что начальная точка каждого из участков траектории, кроме первого, является одновременно конечной точкой предыдущего участка, в кадрах задается информация только о конечных точках. Словосочетание «Функция подачи» (адрес Р) определяет контурную скорость движения инструмента по траектории.
Скорость задается числом с «плавающей» точкой в миллиметрах в минуту, 262 если активна функция О94, илн в у миллиметрах на один оборот шпинделя, если активна О95. зо Словосочетание «Скорость главного движения» записывается с адресом Б и определяет линейную скорость точки приложения инструмента относительно заготовки в метрах в минуту, если активна функция ю зс ~е х 696 (постоянная скорость резания), Рис.
4.26 или частоту вращения шпинделя в оборотах в минуту, если активна функция С»97. Словосочетание «Функция инструмента» используется для указания инструмента и набора геометрических параметров инструмента — корректоров. В слове за адресом Т записывается кодовое число с одной или двумя группами цифр. В первом случае слово задает только номер инструмента или его позицию в магазине инструментов, а корректор для этого инструмента определяется другим словом с адресом 1З.
Во втором случае вторая группа цифр определяет номер корректора на длину, положение или радиус инструмента. Вспомогательные функции определяют команды управления электроавтоматикой станка и задаются словами с адресом М и двузначным десятичным кодовым числом (МОО ... М99). Часть вспомогательных функций являются стандартными. Например, МЗ, М4 — включение вращения шпинделя по или против часовой стрелки соответственно; М7, МЗ вЂ” включение подачи смазочно- охлаждающей жидкости № 1 или № 2 соответственно. Назначение функций, не установленных стандартом, определяется разработчиком конкретного станка. Пример УП для движения инструмента по контуру, представленному на рис. 4.26: %1 Х1 Т1 51000 МЗ Х2 С90 СгО Х10 У10 ХЗ 1З1 ХЗО УЗО РЗОО Х4 «з2 С!7 Х50 У10 10 320 Х5 01 Х10 У10 Хб ОО ХО УО Х7 МЗО Программа имеет имя 1.
В кадре Х1 устанавливаются инструмент № 1, частота вращения шпинделя 1000 мин ' и направление вращения по часовой стрелке. Движения по траектории в этом кадре еще нет. В кадре Х2 устанавливается режим задания размерных перемещений относительно нуля системы координат детали (функция 263 О90). Функция ОО задает режим быстрого позиционирования, т.е. перемещения на максимальной скорости в заданную точку. После выполнения этого кадра инструмент перемешается в точку с координатами 10, 10. Кадр ХЗ задает движение по прямой линии (функция О1) в точку с координатами 30, 30 с контурной скоростью 300 мм/мин. Кадр Х4 задает движение по дуге окружности по часовой стрелке (функция О2) в плоскости 101'(функция О17).
Конечная точка дуги имеет координаты 50, 10. Адресами 1, 1 заданы координаты центра дуги относительно начальной точки дуги. Кадр Х5 снова переводит УЧПУ в режим линейной интерполяции и задает движение в точку с координатами 1О, 10. Кадр Хб задает движение в точку с координатами О, 0 на быстром ходу. Кадр Х7 содержит вспомогательную функцию МЗО, обозначающую конец программы. После выполнения этого кадра УЧПУ возвращается в исходное состояние. Описанные команды языка УП задают только элементарные действия по обработке заготовки.
Использование только элементарных команд при программировании сложных деталей приводит к увеличению размера УП и возрастанию числа ошибок. Стремление уменьшить длину УП, сократить время ее разработки и число ошибок вызывает необходимость расширить язык программирования и вычислительные возможности УЧПУ. Этому способствует применение подпрограмм и стандартных циклов, являющихся своеобразными макроопределениями для обработки целых областей заготовки. 4.4.4.
Системы стабилизации скорости, усилия, мощности и температуры резания, а также упругих деформаций, возникающих в зоне резания Системы стабилизации скорости резания. Рассмотрим систему стабилизации скорости резания и, на примере процесса точения (рис. 4.27). В шпинделе 1, вращающемся с частотой ь», установлена деталь 2, профиль которой изменяется перемещением резца 4, закрепленного в суппорте 3.
С помощью заднего центра 5обеспечивается жесткость установки детали большого размера. Привод шпинделя с электродвигателем М1 является приводом главного движения. Приводы с электродвигателями М2 и МЗ являются приводами поперечной 3, и продольной Ю» подач суппорта с резцом. Если готовая деталь имеет форму усеченного конуса с образующей 1., меньшим и большим радиусами соответственно Я, и А», то при постоянстве частоты вращения шпинделя «» = сопи скорость резания будет переменной в процессе обработки. Выбрав ПМ2 ПМЗ Н 3 Рис. 4.27 кА г,д = — (Я, + Яз). ар~2 Относительное сокращение времени обработки благодаря стабилизации скорости рр г.ц — 1.41 .0-1 =0,5 —, грб! (4.39) где Р = го„, /н,„;р. 265 расчетное значение скорости ир при большем радиусе Яз имеем а = ррЩ = сопзг.
Тогда время обработки детали г и~ =2яйЯЦрроъ (4.36) где Я~ — подача резца вдоль образующей. При постоянстве скорости резания ир = сонат время обработки ь 2яг Г 2=) — га, (4.37) 0 "р з где г — текущий радиус обработки. При 1= .(, радиус г равен большему значению: г= Яь Представив текущий радиус в виде г = Я~ + 1з)па, где а — угол наклона образующей, можно записать: ! ! ! 153 ! ! ! ! ("" ) ! ! Я~ ~ ! ПМ! ПМ2 И ! ярз) Рис. 4.28 266 При больших значениях Ю можно получить существенную экономию времени обработки детали.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
