4.2 Система координат станка
Система координат станка является главной расчетной системой, в которой определяются предельные перемещения, начальные и текущие положения рабочих органов станка (рис. 4.1.).
Положение рабочих органов станка характеризуют их базовые точки, выбираемые с учетом конструктивных особенностей отдельных управляемых по программе узлов станка. Так, базовыми точками токарного станка служат:
а) для шпиндельного узла – точка пересечения торца шпинделя с осью его вращения Ос (рис. 4.1.);
б) для суппорта – точка пересечения оси вращения автоматической поворотной резцовой головки (АПРГ) и торца инструментального диска Осу , или точка Ои расположенная в пазе инструментального диска, предназначенном для базирования резцовой вставки (рис. 4.2).
Систему координат станка, выбранную в соответствии с рекомендациями комитета ИСО, принято называть стандартной. Стандартная система координат (ГОСТ 23597-79) представляет собой правую прямоугольную декартову систему координат.
Начало стандартной системы координат станка обычно совмещается с базовой точкой рабочего органа, несущего заготовку. Таким образом, за начало системы координат токарного станка принимают базовую точку шпиндельного узла Ос. (рис.4.1.) В этой точке расположена двух координатная система Хс, Zс. Перемещение по оси У на данном станке отсутствует.
Оси системы координат токарного станка указывают на положительные движения инструмента относительно детали. За положительные приняты направления, при которых инструмент удаляется от детали. В соответствии с этим ось Х принимает положительное направление в сторону увеличения диаметра детали. Кроме этого при назначении положительных направлений осей применяют правило, согласно которому ориентация осей стандартной системы координат станка связывается с направлением движения при сверлении. Направление вывода сверла из заготовки принято в качестве положительного для оси Z.
Начало системы координат суппорта расположено в базовой точке Осу. Направление осей координат суппорта совпадает с направлением осей координат станка.
В некоторых случаях бывает удобным расположить базовую точку Осу в точке Ои инструментального диска.
Программирование и наладка станка для работы по управляющей программе осуществляется с использованием характерных точек. В ГОСТ 20523 – 80 эти точки названы нулевой, исходной и фиксированной.
За нулевую точку станка принято начало системы его координат (точка Ос). В управляющей программе относительно нулевой точки задаются абсолютные размеры перемещений рабочих органов станка. В ряде случаев для удобства составления программ и настройки станка начало отсчета станка может быть смещено в другие точки по заданным координатам в пределах рабочих ходов подвижных органов. Такое начало отсчета называется плавающим нулем.
Исходная точка определяется относительно нулевой, с нее начинается работа по управляющей программе. Выбирают исходные точки из условия сокращения вспомогательных ходов и беспрепятственных установочных перемещений.
Фиксированная точка Ф станка определяется относительно нулевой и служит для нахождения положения его рабочего органа. Совмещение базовых точек рабочих органов с фиксированными точками станка производится с помощью датчиков положения.
При программировании обработки используют два способа отсчета координат: абсолютный и относительный (в приращениях).
При абсолютном способе отсчета положение начала координат остается неизменным. При этом система отрабатывает перемещения от одной и той же точки (начала координат). Здесь отсутствует накопление ошибок позиционирования (рис. 4.3).
Рис. 4.3. Абсолютная система координат
В системах с относительным способом отсчета за нулевое каждый раз принимается положение рабочего органа, которое он занимает перед началом перемещения к очередной точке траектории (рис. 4.4).
W2
W1
Рис. 4.4 Относительная система координат
В этом случае в программе записывают приращение координат от точки к точке. Точность положения рабочего органа в данном случае зависит от точности отработки координат всех предыдущих опорных точек траектории.