3. Системы координат, применяемые при подготовке управляющих программ и технологической наладке станков с чпу

Р абота станка с ЧПУ и подготовка УП тесно связана с системами координат. Оси координат располагают параллельно направляющим, что позволяет при программировании обработки указывать направления и величины перемещений рабочих органов станка.

В

Рис. 3.1

качестве единой системы координат для станков с ЧПУ в соответствии с ГОСТ 23597 – 79 принята стандартная система координат (рис. 3.1). Эта правая прямоугольная система координат, в которой координатные оси правой ветви (обозначены сплошной линией) указывают положительные линейные и круговые перемещения инструмента относительно неподвижных частей станка, а координатные оси левой ветви (обозначены пунктирной линией) - положительные линейные и круговые перемещения заготовки детали относительно неподвижных частей станка.

1. Система координат рабочих органов станка

При проектировании станка с ЧПУ за каждым программно перемещаемым рабочим органом станка закрепляются координатные оси, выбираемые из стандартной системы координат (см. рис. 3.1). Если рабочий орган станка несет инструмент, то его координатная ось выбирается из правой ветви, если же рабочий орган несет заготовку детали – из левой ветви. Ориентация координатных осей производится по следующим правилам. Направление вывода осевого инструмента из заготовки определяет координатную ось +Z, т. е. ось Z всегда связывается с вращающимся элементом станка – шпинделем. Ось X (X¹) рабочего органа станка перпендикулярна оси Z и параллельна плоскости установки заготовки. Если такому определению соответствуют две оси, то ось X (X¹) придают тому рабочему органу, который имеет наибольшее перемещение. При известных осях Z и X (X¹) ось Y(Y¹) рабочего органа станка однозначно определяется из условия расположения осей в правой прямоугольной системе координат. Таким путем формируется система координатных осей рабочих органов станка. Каждая координатная ось этой системы закреплена за конкретным рабочим органом станка, имеет индивидуальное обозначение, направление и начало отсчета. На рис. 3.2 пок азаны координатные оси рабочих органов фрезерного станка с ЧПУ, а на рис.3.3 - многооперационного станка с ЧПУ с горизонтальным шпинделем, рис.3.4 иллюстрирует диапазон перемещений рабочих органов этого станка. На этих рисунках координатная ось рабочего органа станка, несущего инструмент (шпиндельного узла), обозначена Z_M и имеет нач

Рис. 3.2

ало отсчета M_T; координатные оси рабочего органа станка, несущего заготовку детали (стола), обозначены X_M и Y_M имеют начало отсчета M_W. Положение нулевых точек M_T и M_W в системах ЧПУ типа CNC устанавливается машинными данными ФО Пусконаладка (см. раздел 1). Можно считать, что координатные оси рабочих органов станка образуют единую систему координат станка, хотя иногда последнему термину придают несколько другой смысл.

Положение рабочих органов станка характеризуют их базовые точки.

Базовая точка N шпиндельного узла определяется как точка пересечения торца шпинделя с осью его вращения, базовой точкой F рабочего органа станка, несущего заготовку детали, принимается точка пересечения диагоналей стола или точка центра поворотного стола.

Рис. 3.3

Рис. 3.4

Текущие положения рабочих органов станка определяются координатами базовых точек, отсчитываемыми от соответствующих нулевых точек M_T и M_W. Обычно в нулевые точки рабочие органы станка можно перемесить соответствующими командами УП или вводимыми в режиме ручного ввода данных. После этого на индикации дисплея текущие координаты рабочих органов станка будут отображаться равными нулю, если не были введены или не активизированы параметры (вылеты) инструмента.