Мещерякова В.Б. 2015 Металлорежущие станки с ЧПУ (849655), страница 36
Текст из файла (страница 36)
рис. 8.1).226Рис. 8.1. Аппроксимация дуги окружностиФункцией интерполяции является преобразование двоично-десятичного кода кадров УП в унитарный код управления приводом.Унитарный код — это последовательность импульсов, количествокоторых определяет заданную величину перемещения, а частота следования — подачу рабочего органа станка. При интерполяции выдается совокупность импульсов унитарного кода в каждый моментвремени, что определяет текущее положение рабочего органа станкас точностью, зависящей от принятой цены импульса (дискретностиУЧПУ).Интерполяция — процесс получения с требуемой точностью координат промежуточных точек траекторий по координатам крайнихвспомогательных опорных точек аппроксимируемого контура и заданной функции интерполяции (рис.
8.2).Рис. 8.2.Интерполированиеповерхности227Линейная интерполяция — движение инструмента по прямой линии (рис. 8.3).Ввиду того что информация о перемещении по координатам выдается дискретно, действительная траектория перемещения будетпредставлять собой ступенчатую форму. Величина погрешности интерполяции зависит от соотношения величин перемещения по координатным осям, т.е.
от длины и угла наклона отрезка прямой.Линейная интерполяция методом оценочной функции. Интерполируемая прямая ОА (рис. 8.3, а) разделяется плоскостью XY на две области: F > 0 (где значения оценочной функции F положительны) иF < 0 (где значения оценочной функции F отрицательны). ОбластьF > 0 находится над прямой, область F < 0 — ниже нее; интерполируемый отрезок ОА представляет собой область, где F = 0.Если промежуточная точка траектории интерполяции (например,точка с координатами x1, y1) находится в области F > 0, то следующийа)б)в)Рис. 8.3. Линейная интерполяция:а — линейная интерполяция методом оценочной функции; б — движение инструментапри фрезеровании по управляемым координатам X, Y, Z; в — движение инструмента приточении по управляемым координатам X, Z228шаг (перемещение на одну дискрету) дается по оси X.
Если же промежуточная точка траектории, например точка с координатами x2, y1,находится на области F < 0, то следующий шаг (перемещение на однудискрету) дается по оси Y.Начало интерполируемого отрезка всегда находится в начале координат. При этом начальная точка траектории интерполяции находится в начале интерполируемого отрезка (в области F = 0) и имееткоординаты x0 = 0, y0 = 0.Так как начальная точка траектории интерполяции находится вобласти F = 0, то первый шаг делается по оси X в точку с координатами х1 = 1, y0 = 0.
Эта точка находится в области F < 0, поэтомуследующий шаг делается по оси Y в точку с координатами x1 = 1,y1 = 1. Шаги делаются непрерывно (с частотой, определяемой блоком задания скорости) до тех пор, пока траектория интерполяции недостигнет конца отрезка с координатами xk, yk.Величина и знак оценочной функции вычисляются интерполятором. Для каждой промежуточной точки траектории интерполяции(с координатами xi, yi) оценочная функция Fij зависит от координатxk, yk конечной точки интерполируемого отрезка, вводимых в УП,и вычисляемых текущих координат xi, yi, т.е.
Fij = yj ⋅ xk − xi ⋅ yk.Движения инструмента при линейной интерполяции в процессефрезерования показаны на рис. 8.3, б, в процессе точения — нарис. 8.3, в.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, и F < 0, лежащую внутри круга, ограниченногоокружностью; сама окружность представляет собой область, гдеF = 0.
Интерполируемый отрезок дуги имеет начальную точку с координатами х0, y0 и конечную точку с координатами xk, yk (началоотносительных координат находится в центре окружности)(рис. 8.4, а).Если промежуточная точка траектории интерполяции (например,точка с координатами x1, y3) находится в области F > 0, то следующийшаг делается по оси X. Если промежуточная точка траектории интерполяции (например, точка с координатами x2, 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 с координатами xi+1, yi координата xi+1 = xi − 1.При шаге по оси Y из точки с координатами xi, yj в точку с координатами xi, yi+1 координата yi+1 = yi +1.При круговой интерполяции координаты начальной точки траектории (x0, y0) определяются по формуле229x02 + y02 = R2,где R — радиус интерполируемой дуги окружности.Оценочная функция в начальной точки траектории равна F00 = 0,а в промежуточной точке траектории Fij = x 2i + y 2j − R2.Движение инструмента при круговой интерполяции в процессефрезерования показано на рис.
8.4, б, в процессе точения — нарис. 8.4, в.Система ЧПУ может перемещать инструмент по прямым и круговым траекториям (дугам) в ходе обработки. Это действие будет вдальнейшем упоминаться как «интерполяция».а)б)в)Рис. 8.4. Круговая интерполяция:а — круговая интерполяция методом оценочной функции; б — движение инструментапри фрезеровании; в — движение нструмента при точении2308.2. КОДИРОВАНИЕ УПРАВЛЯЮЩИХ ПРОГРАММ8.2.1. Структура построения УП обработки деталейВ УП задается последовательность операций обработки детали суказанием всех необходимых технологических данных, которыедолжны быть выполнены станком с ЧПУ: движения рабочих органовпри формировании траекторий обработки; скорость перемещенияорганов станка; скорость вращения шпинделя; набор инструментов;вспомогательные функции станка, например включение охлаждающей жидкости, выбор направления вращения шпинделя и т.д.Информацию УП для станков с ЧПУ кодируют в соответствии срекомендациями международной организации по стандартизацииISO с учетом особенностей применяемого устройства ЧПУ.
При кодировании информации используют универсальный способ записи,при котором УП составляется из кадров, разделяемых между собойзнаком конец кадра — LF. Кадры состоят из слов. Слово описываетсяопределенным буквенным адресом со своим числовым значением,отображающим величину перемещения рабочего органа станка, величину подачи или скорости вращения шпинделя либо другуюфункцию станка.Рассмотрим основные понятия при кодировании информации.•••••••••СТРУКТУРА ПРОГРАММЫПРОГРАММА:представляет собой последовательность операций обработки;она подразделяется на кадры;эти кадры содержат информацию об условиях и длине перемещения и вспомогательных функциях станка.НАЧАЛО ПРОГРАММЫ:в коде ISO обозначается знаком «%»;это отдельный кадр без дальнейшей информации;служит системе ЧПУ знаком остановки при возврате УП.КАДР:содержит не менее двух слов;состоит из номера кадра, одного или нескольких слов и знакаконца кадра (LF);знак конца кадра должен стоять обязательно;Пример:231• можно программировать кадры различной длины (макс.100 знаков/кадр);• последовательность слов любая;• слова «номер кадра» должны всегда стоять в начале кадра.НОМЕРА КАДРОВ:• первое слово кадра программы — номер кадра;• он состоит из буквы адреса N и 4-значной цифровой последовательности;• номера кадров могут программироваться от 1 до 9999.ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ:• номера кадров должны программироваться в возрастающей последовательности;• один номер кадра может быть запрограммирован в отдельномкадре только один раз.ШАГИ:• рекомендуется программировать номера кадров с шагом 2, 5 или 10;• чем больше шаг, тем больше можно включить дополнительныхкадров в режиме «Редактирование».Примеры: N2...
или N5... или N10...• N4... N10... N20...• N6... N15... N30...• N8... N20... N40«СТОП» В КОНЦЕ ПРОГРАММЫ:• в конце программы в качестве последнего слова последнегокадра в УП программируется М02;• сразу после ввода последнего кадра происходит останов кассетыили перфоленты;• устройство ввода останавливается на последнем знаке.«ОБРАТНАЯ ПЕРЕМОТКА» В КОНЦЕ ПРОГРАММЫ:• в конце программы в качестве последнего слова последнегокадра может программироваться М30;• сразу после ввода последнего кадра происходит перемотка перфоленты или кассеты к началу программы.КОНЕЦ ПРОГРАММЫ:• после выполнения последнего кадра следует «КОНЕЦ ПРОГРАММЫ»;• задается знаком «FE0».СТРУКТУРА КАДРАСИМВОЛ:• символ — это число, буква или знак, используемые для выражения информации;232Пример: I, G, %, 3, X, LF…• используемые символы должны соответствовать символам, которые описаны в табл.
8.1, согласно ГОСТ 20999–83.Та б л и ц а 8 . 1Значения управляющих символов и знаковСимволНаименованиеНТТабуляцияLFКонец кадра%Начало программы(Круглая скобкалевая)Круглая скобкаправая+–./ПлюсМинусТочкаПропуск кадра:Главный кадрЗначениеСимвол, управляющий перемещением действующей позиции печати в следующую, заранее определенную позицию на той жестроке.
Предназначен для управления устройствами печати при распечатке управляющейпрограммы. УЧПУ не воспринимаетсяСимвол, обозначающий конец кадра управляющей программыЗнак, обозначающий начало управляющейпрограммы (используется также для остановки носителя данных при обратной перемотке)Знак, обозначающий, что следующая за ниминформация не должна отрабатываться настанкеЗнак, обозначающий, что следующая за ниминформация должна отрабатываться настанкеМатематический знакМатематический знакДесятичный знакЗнак, обозначающий, что следующая за ниминформация до первого символа «Конецкадра» может обрабатываться или не обрабатываться на станке (в зависимости от положения органа управления на пульте управленияУЧПУ).
Когда этот знак стоит перед символами «Номер кадра» и «Главный кадр», ондействует на целый кадр управляющей программыЗнак, обозначающий главный кадр управляющей программыАДРЕС:• структура кадра представляет собой запись адресов;• адрес слова изображается адресной буквой (табл. 8.2);• содержание слова изображается цифрами;233Та б л и ц а 8 . 2Значения символов адресовСимволЗначениеАВСDEFGHIJKLMNOPQRУгол поворота вокруг оси XУгол поворота вокруг оси YУгол поворота вокруг оси ZВторая функция инструментаВторая функция подачиПервая функция подачиПодготовительная функцияЗапасная функцияПараметр интерполяции или шаг резьбы параллельно оси XПараметр интерполяции или шаг резьбы параллельно оси YПараметр интерполяции или шаг резьбы параллельно оси ZЗапасная функцияВспомогательная функцияНомер кадраЗапасная функцияТретичное перемещение, параллельное оси XТретичное перемещение, параллельное оси YПеремещение на быстром ходу по оси Z или третичное перемещение, параллельное оси ZФункция главного движенияПервая функция инструментаВторичное перемещение, параллельное оси XВторичное перемещение, параллельное оси YВторичное перемещение, параллельное оси ZПервичное перемещение, параллельное оси XПервичное перемещение, параллельное оси YПервичное перемещение, параллельное оси ZSTUVWXYZ• количество допустимых адресов и цифр зависит от конструкцииустройства ЧПУ;Пример:• один адрес можно программировать в одном кадре только одинраз;• из двух одинаковых запрограммированных адресов будет действительным адрес, запрограммированный последним;Пример: N130 Х+1000 Z + 2000 М03 М04 LF• в этом примере будет действовать только М04;234• рекомендуемая последовательность адресов в кадре: N, G, X, Y,Z, A, B, C, I, J, К,F, T, S, M, L.СЛОВО:• программное слово состоит из буквы адреса и последовательности цифр, означающих содержание слова;• можно программировать слова различной длины;• все цифровые значения, которые записаны за адресным словом,выражены своей системой измерения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
