Раздел 8 (1252995)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Раздел 8: «Математическая подготовка УП. Расчёти кодирование информации».8.1. Основные понятия расчёта управляющих программ.8.1.1. Интерполяция.Исходнойинформацией этапа расчётаикодированиятраекторийдвиженияинструментов являются данные РТК. Вначале определяются координаты опорныхточек, т.е. точек, в которых изменяются геометрические или технологическиепараметры траекторий.Кодирование информации о траектории движения инструмента производится вУП в виде последовательности кадров УП. Каждый кадр УП состоит из «слов»,определяющих значение перемещений по координате x, y, z. Каждый кадр УПвводится в систему ЧПУ станка и обрабатывается специальными алгоритмамиинтерполяции.Алгоритмы интерполяции обслуживают тот кадр программы, который в данныймомент времени является рабочим.

Интерполяционные вычисления производятсядля того, чтобы получить информацию, необходимую для управления приводамиподач станка для движения по заданной траектории, в декодированной форме и сопределённой точностью.Еслиперемещениеинструментапроисходятпокривой, онасначалааппроксимируется СЧПУ ломанной линией, число участков которой определяетсяв зависимости от требуемой точности обработки.Аппроксимация – процесс замены одной функциональной зависимости другой сопределённой степенью точности (рис.

8.1). Процесс аппроксимации нужен для114того, чтобы станок мог обработать криволинейные участки перемещением рабочихорганов по соответствующим координатам (x, y, z). В процессе аппроксимациигеометрическийэлементточками, разбиваетсятраектории (см. раздел 7.2.1), ограниченныйнаэлементарныеопорнымиучастки, называемыеучасткамиаппроксимации. Участок аппроксимации дуг окружностей удобно выражать величинойугла .Точки,разграничивающиеучасткиаппроксимации, называютсяпромежуточными опорными точками. Точность аппроксимации тем выше, чемменьше длина участков аппроксимации. Величина участков рассчитывается исходя иззаданной величины точности аппроксимации. Точность аппроксимации определяетсястрелкой прогиба –максимальным отклонениемаппроксимирующейлинииотаппроксимируемой поверхности.

(см. рис. 8.1).Функцией интерполяции является преобразование двоично-десятичного кодакадров УП в унитарныйкод управления приводом. Унитарный код – этопоследовательность импульсов, количество которых определяет заданную величинуперемещения, ачастотаследования – подачурабочегоорганастанка. Приинтерполяции выдаётся совокупность импульсов унитарного кода в каждыймомент времени, что определяеттекущее положение рабочего органа станка сточностью, зависящей от принятой цены импульса (дискретности УЧПУ).Интерполяция – процесспромежуточныхточекполучениятраекторийпостребуемойкоординатамточностьюкоординаткрайних вспомогательныхопорных точек аппроксимируемого контура и заданной функции интерполяции.(рис.

8.2)Линейная интерполяция – движение инструмента по прямой линии (Рис. 8.3).115В виду того, что информация о перемещении по координатам выдается дискретно,действительная траектория перемещения будет представлять собой ступенчатуюформу. Величина погрешности интерполяции зависит от соотношения величинперемещения по координатным осям, т.е.

от длины и угла наклона отрезка прямой.Линейная интерполяция методом оценочной функции.Интерполируемая прямая ОА (рис 8.3а) разделяется плоскостью XY на две области:F>0 (где значения оценочной функции F положительно) и F<0 (где значения оценочнойфункции F отрицательно). Область F>0 находится над прямой, область F<0 – ниже ее,интерполируемый отрезок ОА представляет собой область, где F=0.Еслипромежуточнаяточкатраекторииинтерполяции(напримерточкаскоординатами x1, y1) находится в области F>0, то следующий шаг (перемещение наодну дискрету) дается по оси X.

Если же промежуточная точка траектории, напримерточка с координатами x2, y1, находится на области F<0, то следующий шаг(перемещение на одну дискрету) дается по оси Y.Начало интерполируемого отрезка всегда находится в начале координат. При этомначальная точка траектории интерполяции находится в начале интерполируемогоотрезка (в области F=0) и имеет координаты x0=0, y0=0.Так как начальная точка траектории интерполяции находится в области F=0, топервый шаг делается по оси X в точку с координатами х1=1; y0=0. Эта точка находитсяв области F<0, поэтому следующий шаг делается по оси Y в точку с координатамиx1=1, y1=1. Шаги делаются непрерывно (с частотой, определяемой блоком заданияскорости) до тех пор, пока траектория интерполяции не достигнет конца отрезка скоординатами xk, yk.Величина и знак оценочной функции вычисляются интерполятором.

Для каждойпромежуточной точки траектории интерполяции (с координатами xi , yi ) оценочная116функция Fij зависит от координат xk, yk конечной точки интерполируемого отрезка,вводимых в УП, и вычисляемых текущих координат xi , yi , т.е. Fij  y j  xk  xi  yk .Круговая интерполяция – движение инструмента по дуге (рис. 8.4).Круговая интерполяция методом оценочной функции.Окружность, на которой расположен интерполируемый отрезок дуги, разделяетплоскость XY на две области: F>0, лежащую вне круга, ограниченного окружностью, иF<0 лежащуювнутрикруга,ограниченного окружностью; самаокружностьпредставляет собой область, где F=0.

Интерполируемый отрезок дуги имеет начальнуюточку с координатами х0, y0 и конечную точку с координатами xk, yk (началоотносительных координат находится в центре окружности) (рис. 8.4а).Еслипромежуточнаяточкатраекторииинтерполяции(напримерточкаскоординатами x1, y3) находится в области F>0, то следующий шаг делается по оси X.Если промежуточная точка траектории интерполяции (например, точка с координатамиx2, y3) находится в области F<0, то следующий шаг делается по оси Y.При интерполяции дуги окружности из точки с координатами xi , yi в точку скоординатами xi 1 , yi координата xi 1  xi  1 .При шаге по оси Y из точки с координатами xi , yi в точку с координатами xi , yi 1координата yi 1  yi  1 .При круговой интерполяции координаты начальной точки траектории (x0, y0)определяются по формуле x02  y02  R 2 , где R – радиус интерполируемой дугиокружности.Оценочная функция в начальной точки траектории равна F00  0 , а в промежуточнойточке траектории Fij  xi2  y 2j  R 2 .117СистематраекториямЧПУможет(дугам)вперемещатьинструментходе обработки.

Этопопрямымдействие будетивкруговымдальнейшемупоминаться как «интерполяция».Движение инструмента при линейной интерполяции в процессе фрезерованияпоказаны на рис.8.3б, в процессе точения на рис.8.3в.Движение инструмента при круговой интерполяции в процессе фрезерованияпоказано на рис.8.4б, в процессе точения – на рис.8.4в.118Рис. 8.1. Аппроксимация дуги окружности.а)Рис.

8.2. Интерполирование поверхности.в)Рис. 8.3. Линейная интерполяция:а) линейная интерполяция методом оценочной функции; б) движение инструмента прифрезеровании по управляемым координатам X,Y,Z; в) движение инструмента приточении по управляемым координатам X,Z.119б)а)в)Рис.

8.4. Круговая интерполяция:а) круговая интерполяция методом оценочной функции; б) движение инструментапри фрезеровании; в) движение нструмента при точении.1208.2. Кодирование управляющих программ.8.2.1. Структура построения УП обработки деталей.В УП задается последовательность операций обработки детали с указанием всехнеобходимых технологических данных, которые должны быть выполнены станком сЧПУ: движения рабочих органов при формировании траекторий обработки; скоростьперемещения органов станка, скорость вращения шпинделя, набор инструментов,вспомогательные функции станка, например, включение охлаждающей жидкости,выбор направления вращения шпинделя и т.д.Информацию УПрекомендациямидлястанковсЧПУкодируютвсоответствиисмеждународной организации по стандартизации ISO с учётомособенностей применяемого устройства ЧПУ.При кодировании информации используют универсальный способ записи, прикотором УП составляется из кадров, разделяемых между собой знаком конец кадра- LF.

Кадры состоят из слов. Слово описывается определенным буквенным адресом сосвоим числовым значением, отображающим: величину перемещения рабочего органастанка, величину подачи или скорости вращения шпинделя, либо другую функциюстанка.Основные понятия.СТРУКТУРАПРОГРАММЫПРОГРАММА-программа представляет собой последовательность операций обработки-она подразделяется на кадры-эти кадры содержат информацию об условиях и длине перемещенияивспомогательных функциях станка121НАЧАЛО ПРОГРАММЫ-в коде ISO обозначается знаком “%”-это отдельный кадр без дальнейшей информации-служит системе ЧПУ знаком остановки при возврате УПКАДР-Кадр содержит не менее двух слов-кадр состоит из номера кадра, одного или нескольких слов и знака концакадра (LF)-Знак конца кадра должен стоять обязательноПример:N0120 GOOномеркадраX100Y100MO3словаS10LFзнак концакадра-можно программировать кадры различной длины (макс.

100 знаков/кадр)-последовательность слов любая-слово “номер кадра” должно всегда стоять в начале кадраНОМЕРА КАДРОВ-первое слово кадра программы - номер кадра-он состоит из буквы адреса N и 4-значной цифровой последовательности-номера кадров могут программироваться от 1 - 9999ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ-номера кадров должны программироваться в возрастающей последовательности-один номер кадра может быть запрограммирован в отдельном кадре только одинраз122ШАГИ-рекомендуется программировать номера кадров с шагом 2,5 или 1 0-чем больше шаг, тем больше можно включить дополнительных кадров врежиме "Редактирование"Примеры: N2..

илиN5.. илиN10..N4..N10..N20..N6..N15..N30..N8..N20..N40“СТОП” В КОНЦЕ ПРОГРАММЫ-в конце программы в качестве последнего слова последнего кадра в УПпрограммируется М02-сразу после ввода последнего кадра происходит останов кассеты илиперфоленты-устройство ввода останавливается на последнем знаке“ОБРАТНАЯ ПЕРЕМОТКА” В КОНЦЕ ПРОГРАММЫ-в конце программы в качестве последнего слова последнего кадра можетпрограммироваться МЗ0-сразу после ввода последнего кадра происходит перемотка перфоленты иликассеты к началу программыКОНЕЦ ПРОГРАММЫ-после выполнения последнего кадра следует "КОНЕЦ ПРОГРАММЫ"-задается знаком “FE0”СТРУКТУРА КАДРАСИМВОЛ123-Символ – это число, буква или знак, используемые для выраженияинформации.Пример: I, G, %, 3, X, LF…-Используемые символы должны соответствовать символам, которые описаныв таблице 8.1, согласно ГОСТ 20999-83Значения управляющих символов и знаков.Символ.НТНаименование.Табуляция.Таблица 8.1.Значение.Символ,управляющийперемещениемдействующей позиции печати в следующуюзаранее определенную позицию на той жестроке.Предназначендляуправленияприраспечаткеустройствамипечатиуправляющейпрограммы.УЧПУневоспринимается.LFКонец кадра.Символ,обозначающийуправляющей%Начало программы.Знак,конецкадрапрограммы.обозначающийначалоуправляющей программы (используется также для остановки носителя данных приобратной перемотке).(Круглая скобкалевая.Знак, обозначающий, что следующая заним информация не должна обрабатыватьсяна станке.Знак, обозначающий, что следующая за124)Круглая скобканим информация должна обрабатываться направая.станке.+Плюс.Математический знак.-Минус.Математический знак..Точка.Десятичный знак./Пропуск кадра.Знак, обозначающий, что следующая заним информация до первого символа «Конецкадра»можетобрабатыватьсяилинеобрабатываться на станке (в зависимости отположения органа управления на пультеуправления у ЧПУ).

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов книги