Основы САПР (CAD,CAM,CAE) - (Кунву Ли)(2004) (951262), страница 72
Текст из файла (страница 72)
Использование множес|ва точек на каждой траектории (го есть аппроксимация большим количес|вои прямых сегментов) даст белес точное соответствие поверхности ожидаемой форме. Однако программа обработки ' может оказаться длиннее„что снизит скорость сс переда и | на П)л1С. 5. Построенная траектория яви>кения ииструме|па может быть проверена на гр ф афическом люниторе. Обычно при згом иа экран вьподится анимированная . картинка, изображающая движение резца в процессе обработки детали. Если в программе обнаруживаются ошибки, пользователь всегда может изменить ее и проверить снова. Некоторые циклы обработки могут реализовываться в в>ше макросов.
6, По скорректированным траекториям формируется С!=файл (с координатами точек на этих траекториях), который затем обрабатыва тывается псе>процессором, в результате чего получается файл в машинном коде (МС!)-ф ). Э ф " -файл). тот файл и передается контроллеру станка. В последующих разделах мы кратко расскажем о том, , каким о разом рассчитыб ваются и проверяются траектории движения режуШ его инструмента при обра- ботке поверхностей фрезерованием. Если речь ид.т б б аб идет о о р отке двумерных профилей, как, например, при сверлеиии или двухосевом фрезеровании, аек- тории рассчитываются прн помоШи элементарной аналитич с итической геометрии, рассматривать которую здесь нет необходимости, плоскостью, соответствующей слою.
1!осле определения граничной кривой траектория обработки выемки получается отступом от внешней границы внутрь (рис. 11,28, а). Альтернативный вариант состоит в использовании параллельных прям олинейных траекторий, каждая из которых лежит внутри границ выемки 65 . (рис. 11.28, б). Подробное описание процедуры расчетов дастся в работе ! Концевая фраза Требующаяся поверхность 11.8.1. Построение траектории Обработка поверхности на фрезеровальном станке с тремя или пятью степенями свободы и контурным регулированием может потребовать построения нескольких траекторий.
Если требуется снять толстый слой материала, обычно рассчитываютсятраекто ии в хти р р д у пов: вна >зле делается черновой проход и снимается основная часть материала, а затем осуществляется завершавшая тонкая об ботка ), даю г деталь желаемои формы. В некоторых случаях приходится делать еше и третий. промежуточный, проход. Траектории при черновом проходе ервыи подход используЧерновои проход может осушествляться по-разному. Пе вый по ется в том случае, если форма заготовки изначально близк к ф а форме готовои де- и рис.. ). то бывает, если заготовка получается в результате отливки.
Обрабатываемая попе хность р ь получается отступом от конечной поверхности на некоторое расстояние, а расчет для этой поверхности производится точно дл онечнои. Расчет траекторий обработки при чистовом проходе будет описан ниже. Рис. 11.29. Грубый проход пол торои подход применяется, если заготовка имеет форму б т форму руска, и часто испри че новом п охо льзуется для получения таких деталей, кзк ф ..
В й, кзк формы и штампы. В этом случае ри черновом проходе осутцествляется послойное снятие материала в песк .р а в несколько . Для каждого слоя рассчитывается своя траектория движения, как и для глубоких выемок (см. рис. 11.28). Граничная кривая для каждог уч *ресечением обрабатываемой поверхности с горизонтальной дспусх Рнс. 11.20. Альтернативный грубый проход Траектории при чистовом проходе Чистовой проход требует аппроксимации кривых, образующих поверхность детали, отрезками прямых, вдоль которых будет перемещаться режущий инструмент.
Точность обработки определяется точностью линейной аппроксимации. Она контролируется заданием допуска — максимального отклонения отрезков от соответствующих сегментов кривых. Этот допуск эквивалентен аргументам операторов 01>ТТО~ и 1НТОЕ в языке АРТ. Сушествует множество способов выбирать криволинейные образуюшие.
Резец может двигаться вдоль поверхности в разных направлениях. Возможные траектории демонстрирует рис. 11.31. Кривые могут быть получены из уравнения поверхности путем присваивания одному из параметров постоянных значений из некоторого набора. Если обработка идет как в прямом направлении, так и в обратном, это назь>веется шнуровкой (!асв тигг!пй). Если же рабочий проход делается только в одном направлении, это называется обь>чпьсн фрезврованием (поп!асв сиШпй).
Ре>куший инструмент может также двигаться вдоль контуров поверхности или траекторий, полученных пересечением поверхности параллельными плоскостями. Пользователь чаше всего имеет возможность выбрать один из трех режимов об- ' .
работки в процессе планирования траекторий. Интервалы между кривыми расс читываются программой исходя из требуемой точности. Интервал между траекториями определяет высоту зубца, оставшегося после обработки (рис. 11.3 ).:. Высокие зубцы сильно снижают общую производительность, поскольку их при- ': ходится удалять шлифованием, а на это может уйти значительная доля общих ., временных затрат на изготовление детали. 05 05 Рвектории Шнуровка Интервал между траекториями 08 05 06 убца 09 010 Рис. 11.34.
Построение СС-точек делением Рис. 11.33. Отклонение и длина шага Рио. 11.31. . Траектории движения резца при обработке поверхности Рис. ио. 1 1.32. Интервал между траекториями и высота зубцов После выбора апп оксими ем р р ру ых кривьгх произвопится вычисление коорлипат точек иа зтих к иных. Ма р . ксимальиое рагстояние между любым отрезком, соединяющим лвс сосе ш лг е точки, и соответствугошим сегментом кривой лолжио быль 'меиьшс з аииог > 1>огпгз — СС оглы, по > .ад г допуска.
Эти точки ггазывщотся хоггпгпкпгггыми ( ГГ,- и (си ст-гоп ис гп з — 'рогпй), поскольку имеиио в иих режущий инструмент входит в контакт с поверхностью. О о ткл нешге отреака от истинной кривой возрастает при увеличении расстояния ме жлу СС-точквьш, которое называется длгсггг>и шаса (хге > (епфЬ) (рис. 11.33). Хо (р .. ). тя уменьшение длины шага повышает точность,; тр о ьшио делают такилг, побы аппроксимация удовлетворяла усгаиовлеиному допуску, но ис меиыиим, иначе размеры С1;файла сильио возраста>от.
ПроцедуРа рагчгг та лзшцы шага в произвольной СС-точке кривой лается и работе (32). 11 3. Йрвпявгииревание ебрабгвтм ло база бА0 Ф$М ти иый метод состоит в использовании методики вычисления кривых г»гьтериативи й Безье, прелложеииой в приложении И. Кривая обрабатываемой поверхности представ яе ставляется в виде кривой Безье, которая делится иа сегменты ггг> тех пор, пока все выпуклые оболочки (показ;шы иа рис. 11.34 з:шш>кой) ис будут иметь толщину лгеиьше установленного лопуска.
Точки кривой (Пй и Г)7 иа рис 11.3 г) сохраня>отея как коитактиьге. После определения СС-точек программа переходит к расчету соотвстству>оппгх им ксюрдииат режущего инструмента (С1;точек). С1 точки иу>киы лля работы контроллера ЧПУ. С1.-точку лля концевой сферической фразы вычислить ловольио просто (рис. 11.35), Для >гого используется формула: гн — — г„+ к1п(и,г ) — а~, (11. 1) гле г„и г„— ад — радиус-векторы С1; и СС-точки сгютветшвеиио; й — радиус концевой сферической фрезы; п(и,р) — елииичиый вски>р внешней нормали к поверхности детали в СС-точке, соответствующей зиачеииям параметров и и о, а — единичный вектор. направлеииьш вдоль осп инструмента. У трехогсвого ггаггкгг зтот вектор обычно имеет координаты (О, О.
1), тогда как у пятиосгвон> ои может быть направлен произвольно. Трсхосгвые станки иг иозволяктг цоворачшшть режущий ииструмепт относительно летали. В иич ои всегда закрсп>н и иол >1нгксггроваииым углом, чаше всего — направлен елозь оси х Для резцов Лрупгх типов могут гнать получены аналогичные соотиоик шш между СС- и С1-точками. В станках с ия п,и сп пеня>пг своболы г .>ир: г ч< лис ргчг,у щего инструмента может измсиягься. В ирипципе, его можно было бы совмещать с нормалью к поверхности детали лля минимизации высоты зубца., ио иа и(юктике резец чаще всего наклоняя>т, чтобы достичь максимального р;юнуса обработки или максимальной скорости фрезероваппя.
Попп>му расчет траектории гьпя станка с иятьк> с.гсиеиями свободы включает сложиыс вы шслсиия, связанные дняя поверхность Рис. 11.3?. Заглубпение соседней поверхности Рис. 11.33. Связь СС- и СЬ-точвк Рис. 1!.33. Правильная установка ограничения Положение эв«пубпвния Рис.
11.36. Заглублвнив в одной поверхности * .3>вава 11««йу>явау ««ббгдййиявитя>райт>йвяв с ориентацией оси режушего инструмента. В этой книге мы не бу ем в дем вдаваться Выше мы говорили о том, как рассчитать С1=точки СС- по -точкам. Возможно, однако, непосредственное вычисление координат С1: -точек путем сдвига поверхности детали. Особенно это эффективно для ф Итак, позе хность е для концевои сферической фрезы. так, поверхность детали сдвигается на величину радиуса фрезы, а ивые на этой поверхности рассчитываются тем же методом, что и на рис. 11.31.
Т р удут соответствовать координатам центра резца, а С1:точки можно бочки дет вычислить п ибав * ри авленпем вектора -1«а к радиус-векторам этих точек. Под переменными Й и а мы понимаем то же, что и в уравнении (11.1). Резец, движущийся вдоль расчетной траектории, мож , может сделать излишне глубокую выемку в каком-либо м .
Т есте. Такои дефект называется заглублением , де радиус кривизны поверхно(яоид1пд). Заглубление происходит в тех местах, где ра> сти оказывается меньше радиуса режущего инструмента (рис. 11.36). Если же диаметр резца слишком мал, ф , фрезерованпе оказывается медленным и малоэфективным. В такой ситуации необходимо разбивать поверхность на участки таким образом, чтобы большая часть поверхности обрабатывалась роз б ь резцом ольшетр, тдельные участки — резцом меньшего лиаметра. За аглубление может также п оисхо и а р дить в тех местах, где одна поверхность детали соединяется с другими ( ис. 11.37), (р ..' ), если точку на границе двух поверхностей ти, пе едвин в зять в качестве контактной (точка А на рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
