Тема 2.4. Системы координат станка, детали,

ИНСТРУМЕНТА

При проектировании и разработке УП для станков с ЧПУ важным этапом является расчет траектории инструмента. Траектория строится относительно контура детали и когда УП отрабатывается, по траектории осуществляется пе­ремещение рабочих органов станка. В этом случае, всегда, большое значение имеет правильный выбор и взаимная увязка систем координат детали, станка, инструмента.

Принята стандартная правая прямоугольная декартова система координат ХYZ по ГОСТ 23597-79.

Для станков с ЧПУ, имеет место наличие трех систем координат:

• система координат станка (СКС);

• система координат инструмента (СКИ);

• система координат детали (СКД).

Система координат станка определяет положение базовых точек отдельных узлов станка.

Система координат детали определяет все размеры обрабатываемой детали и имеет все координаты опорных точек.

Система координат инструмента определяет положение режущего инстру­мента относительно его державки.

Существует система координат программирования, но она, обычно, совме­щена с системой координат детали, и они представлены единой системой коор­динат детали, в которой и производится программирование.

Наличие связи систем координат детали, станка и инструмента позволяет выдерживать заданную точность обработки детали при её переустановке, а при подготовке УП - траекторию перемещения инструмента задавать в системе ко­ординат детали.

Тема 2.5. Элементы траектории инструмента

При составлении УП инструмент описывает поступательное перемещение по контуру, который мы обрабатываем. Описание траектории производится для определенной точки инструмента: для концевой сферической фрезы – это центр полусферы; для сверла – точка пересечения оси с поперечной режущей кромкой; для резцов – его вершина или центр дуги окружности при вершине. В общем случае, точка, движение которой программируется, называется центром инстру­мента. В процессе обработки по УП центр инструмента проходит путь, который называется траекторией инструмента.

Если считать, что радиус инструмента в процессе обработки, остается по­стоянным, то при этом получается, что траектория инструмента эквидистантна к контуру детали.

Эквидистанта – это геометрическое место точек, равноудаленных от какой-либо линии, и лежащих по одну сторону от неё. Характер эквидистанты отражает форму обрабатываемой детали и режущей части инструмента.

Эквидистанта формируется из геометрических элементов: отрезки пря­мых, дуги окружностей и другие кривые второго и высших порядков.

Важным этапом при составлении УП является простановка опорных точек на эквидистанте. Опорная точка – это пересечение геометрических элементов, либо точка, в которой происходит изменение технологического параметра (на­пример, выдержка времени), либо точка при переходе из одного квадранта в другой (рисунок 1).

т. 10

Выдержка времени

X

Рисунок 1– Задание опорных точек

От качества построения траектории рабочих и вспомогательных (холостых) перемещений инструмента при обработке детали в большей степени зависит

качество и производительность технологической операции, выполняемой на станке сЧПУ.

Использование при программировании типовых циклов (библиотеку под­программ) обработки элементов детали, значительно упрощает составление УП, сокращает трудоемкость и уменьшает возможность появления ошибок при про­граммировании.

Существует несколько видов единичных циклов обработки:

• типовые;

• постоянные;

• гибкие.

Типовые циклы отражают имеющиеся рекомендации построения циклов для широкой гаммы возможных вариантов обработки. Постоянные (автоматиче­ские) циклы - это небольшая жесткая программа, которая не подлежит измене­нию. Гибкие циклы сделаны как подпрограммы, которые можно менять при программировании. Постоянные циклы и подпрограммы позволяют упрощать программирование обработки деталей, имеющих несколько одинаковых элемен­тов.