Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

2255

.pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
4.54 Mб
Скачать

Си бР с. 34. Индивидуальные задания

АПрактическое занятие № 6

Методика изучения эквидистантной коррекции

1.Разработка и верификацияДуправляющих программ с использованием коррекции на радиус инструмента.

2.Изучение особенностей эквидистантнойИкоррекции.длину и радиус инструмента в модуле интерпретации.

Теоретические аспекты расчета координат эквидистантного контура

Задача коррекции заключается в расчете координат эквидистантного контура. При этом определяют точки пересечения эквиди-

61

стант на стыке двух кадров, по мере необходимости синтезируют связующие кадры, а также обрабатывают ситуацию, связанную с необходимостью подавления элементов контура.

Определение эквидистантного контура

СРасчет эквидистантного контура проиллюстрирован на рис. 35.

и б Рис.35. РасчетАкоординат эквидистантного контура

Толстая линия на рисунке показывает запрограммированную траекторию, а пунктирные линииД– расчетные эквидистантные конту-

ры (внутренний и внешний), реализуемые соответственно как коррекция справа и слева по направлению движения инструмента. Как следует из рисунка, переход от координат X, Y исходного контура к координатам X1,2 , Y1,2 эквидистантных контуров осуществляется по формулам:

где X, Y, X1,2 , Y1,2 – координаты исходного и эквидистантныхИконтуров соответственно; RФ – радиус фрезы; a – угол наклона касательных в точке (X, Y).

X1 X RФ sin a; Y1 Y RФ cosa;

X 2 X RФ sina; Y2 Y RФ sina,

Выбор знака зависит от обработки внутреннего или внешнего контура.

62

Определение координат точек пересечения эквидистант на стыке двух кадров

Задача определения координат представлена на рис. 36. На рисунке использованы следующие обозначения: точки А1’ и A1 – это расчетные эквидистантные точки, полученные в двух соседних кадрах Снезависимо; точка А – узловая точка исходного контура; В – точка

стыка соседних участков эквидистантной траектории.

и б Рис. 36. ОпределениеАкоординат точки стыка двух смежных кадров

Рисунок относится к ситуации, когда первый кадр не может

быть выполнен до конца, а второй не может быть начат с самого начала; иначе при обработке произойдет подрез детали. Проверку на

наличие общей внутренней точки двух смежных кадров (на рисунке –

точка B) выполняет система ЧПУ. Если такая точка существует на эк-

видистантной траектории, то первый кадр заканчиваться в ней, а вто-

рого в ней же начинается.

Д

Синтез связующих эквидистантных кадров

Обеспечение непрерывной эквидистантной траектории предпо-

лагает генерацию связующих эквидистантныхИкадров, или так называемый синтез искусственной геометрии. Подобные ситуации характерны для сопряжения эквидистант соседних кадров, не имеющих общей точки.

На рис. 37 показано фрезерование острого угла. Точками А1’ и A1 обозначены расчетные эквидистантные точки двух соседних кадров; точка А – узловая точка исходного контура; В – точка стыка на эквидистантной траектории.

63

 

 

 

A1'

 

 

 

Rф

A1'

 

 

 

 

 

B

Rф

 

 

 

A

A1'

A

 

 

A

 

 

 

 

 

B'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A1''

 

 

 

 

A1''

A1''

 

 

 

 

 

б))

 

B''

 

 

 

а)

 

 

 

B

св) )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р с. 37. Синтез искусственной геометрии

 

 

 

 

Подобная задача

меет несколько решений. Первое состоит в

синтезе кадров A1’B

BA1 (рис. 20 а). Вторым решением служит до-

С

 

 

 

 

 

 

 

 

бавлен е кадра круговой интерполяции A1’A1 (рис. 37 б). Первый ва-

,

как прав ло, спользуют при чистовой обработке, когда необ-

ходимо сохран ть острый угол. Второй используют,

когда допустимо

скруглен е угла, как например, при черновой обработке.

 

 

риант Острыебуглы о ра атывают по третьему варианту (рис. 37 в).

Расстоян е между точками и В зависит от величины фрезеруемого угла; пр чем, чем меньше угол, тем больше длина рабочей траектории связующих кадров. Для сокращения длины эквидистантной траектории используют вариант, показанный на рис. 37 в. Здесь вместо кадров А1’B и ВА1 удут синтезированы кадры 1’B’, B’B и ВА1.

При обработке Аэквидистантного возможна ситуация, называемая подавлением элементов контура. Ситуация возникает при определенном соотношении геометрии запрограммированного контура и кон-

Подавления элементов контура

кретного радиуса инструмента (Дрис. 38). Фреза с малым радиусом способна обработать карман без повреждения детали (рис. 38 а). Эквидистантная коррекция подавляет кадр траектории АВ при обработке кармана фрезой большого радиуса (рис. 38 б).

Тривиального решения описанной проблемы не существует. В

некоторых системах ЧПУ, при невозможности воспроизведения одно-

го или нескольких элементов контура, формируется ошибка, а систе-

ма прерывает работу.

И

 

64

Rф

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rф

 

 

A

 

B

 

 

A

B

 

а)

 

 

 

б)

 

С

 

 

 

 

 

 

Р с. 38. Подавление элементов контура

 

 

 

функции ISO-7bit.

 

Вход

выход из эквидистантного контура

 

Экв д стантное программирование предполагает использование

следующего набора G-команд:

 

 

 

 

 

G17 – работа в плоскости XY;

 

 

 

 

Управляющие

 

 

 

 

 

G18 –

в плоскости XZ;

 

 

 

 

G19 – работа в плоскости YZ;

 

 

 

 

G40 – отмена эквидистантной коррекции;

 

 

G41 – коррекция слева;

 

 

 

 

 

работа

 

 

 

G42 – коррекция справа.

 

 

 

 

 

Команды G17, G18, G19 определяют, в какой плоскости будет

производиться эквивистантная коррекция (рис. 39).

 

 

 

А

 

G17

 

G18

 

 

G19

 

+Y

 

+Y

 

 

 

+Y

 

G41

 

 

Д

 

 

 

 

 

G2

 

 

 

W / P

 

G41

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W / P

+X

G2

 

+X

 

W / P

+X

G2

 

 

 

 

 

G41

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+Z

 

 

И

 

 

 

 

 

+Z

 

Рис. 39. Выбор плоскости для эквидистантной коррекции

 

65

Включение и выключение эквидистантной коррекции сводится к корректному входу в эквидистантный контур и выходу из него. Соответственно, команды G41 и G42 реализуют вход в эквидистантный контур, а команда G40 – выход.

В момент инициализации коррекции на радиус увеличивается расстояние от запрограммированного контура, а во время сброса – уменьшается. Вызов и сброс коррекции должен осуществляться в линейном реж ме работы (G0 – ускоренное перемещение, G1 – линей-

ная интерполяц я). Задача, по сути,

сводится к выбору подходящей

 

, которая позволяет подойти к контуру по касательной.

 

С

 

 

 

 

 

G41

 

 

 

 

точки

A

B1

 

G42

B B2''

 

 

 

 

 

 

 

G42

 

B2' B2 n

а)

б

б)

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 40. Вход в эквидистантный контур и выход из него

 

 

На рис. 40. показаны примеры подвода инструмента к прямоли-

нейному участку контураА(рис. 40 а) и к круговому контуру (рис. 40

б). В первом случае заштрихованнаяДполуплоскость определяет возможное положение точки начала подвода инструмента для G41 и G42

соответственно. Область пересечения полуплоскостей может быть использована для начальных и конечных точекИ. Во втором случае на стыке двух кадров возникают типичные для эквидистантной коррекции ситуации: необходимость определения точки пересечения эквидистантных траекторий (В1) и необходимость генерации дополнительных кадров (B2’B2 и B2B2).

Контурныйподход

Контурный подход подразумевает выделение определенного контура в процессе программирования его обработки при активной коррекции на радиус инструмента. Задача заключается в слежении за необходимостью коррекции обработки и, в частности, в выявлении на протяжении запрограммированного контура ситуаций, при которых необходимо подавление элементов контура. Этот подход позволяет применять одну и

66

ту же управляющую программу для чистовой и черновой обработки, используя при этом разные инструменты.

Си

Рис. 41.бРеализация контурного подхода при эквидистантной коррекции

Количество кадровА, формирующих контур, определяет дополнительное число буферированных кадров, к которым должны быть добавлены сгенерированные дополнительные кадры. Максимальное количество буферированных кадров конфигурируется на этапе компиляции исполняемого кода и определяется конкретной системой ЧПУ

и управляемым объектом.

Д Идея алгоритма, реализующего контурныйИподход при эквиди-

стантной коррекции, заключается в кольцевой стековой организации буферных кадров по принципу FIFO (First In First Out) (рис. 41). Можно выделить три режима работы этого кольцевого буфера: режим заполнения буфера, рабочий режим и режим упразднения буфера.

Режим заполнения буфера начинается при активизации эквидистантной коррекции и заканчивается при заполнении кольцевого буфера.

В рабочем режиме текущий кадр вставляется в конец кольцевого стека, а из начала стека выталкивается откорректированный первый кадр, который становится текущим. Режим упразднения буфера начинается при отмене эквидистантной коррекции и состоит в постепен-

67

ном выталкивании буферированных и откорректированных кадров из кольцевого стека. При попадании кадра в стек выполняется эквидистантная коррекция смежных кадров, при выталкивании кадра из стека осуществляется проверка на подавление элемента контура.

Блок-схема фрагмента алгоритма контурного подхода приведена Св приложении 1 (рис. 49).

Практ ческ е аспекты эквидистантной коррекции

и б А Рис. 42.ДBottle Neck

Рассмотрим пример, демонстрирующий различия в обработке

управляющей программы при разных значениях радиуса инструмента

и количества буферированных кадров. ля этого рассмотрим про- И

грамму, описывающую контур, показанный на рис. 42.

Откройте редактор AdvancEd, и в окне редактирования введите следующий код управляющей программы:

N10 G91

N20 G17

N30 G40

N40 G00 Y10

N50 G01 X0 Y10

N60 G01 X10 Y10

N70 G01 X-10 Y10

N80 G01 X0 Y10

68

N90 G01 X30 Y0

 

N100 G01 X0 Y-10

 

N110 G01 X-10 Y-10

 

N120 G01 X10 Y-10

 

N130 G01 X0 Y-10

 

N140 G00 Y-10

 

N150 G00 X-30

 

N160 G42

 

N170 G00 Y10

 

N180 G01 X0 Y10

 

N190 G01 X10 Y10

 

N200 G01 X-10 Y10

 

N210 G01 X0 Y10

 

С

 

N220 G01 X30 Y0

 

N230 G01 X0 Y-10

 

N240 G01 X-10 Y-10

 

N250 G01 X10 Y-10

 

N260 G01 X0 Y-10

 

и

 

N270 G40

 

N280 G00 Y-10

 

На рис. 43 каждому элементу контура поставлена в соответствие

б

строка из программы (N50 – N130). Выделенный контур детали, соот-

ветствующий строкам N60 – N120, потенциально опасен. Здесь при

определенных ситуациях в программе возможно подавление элемен-

тов контура.

 

Строки программыАс N180 по N260 отвечают за обработку того

же контура, но уже с включенной эквидистантной коррекцией. В

 

Д

строке N170 происходит вход в эквидистантный контур, а в строке

N280 – выход из него.

И

Рассмотрим влияние настройки параметров, отвечающих за эк-

видистантную коррекцию, на работу программы. ля этого откроем диалоговое окно установок, находящихся в меню Вид–> Установки–> Установки. Окно можно также открыть, вызвав контекстное меню в окне редактирования и выбрав пункт Установки–> Установки (рис. 44). При выборе появится диалоговое окно установок, где можно изменить следующие параметры, связанные с эквидистантной коррекцией: Количество точек для эквидист. корр. и Радиус инструмента для эквидист. корр. Первое поле определяет количество анализируемых в процессе эквидистантой коррекции кадров, а второе – радиус инструмента.

69

С

 

Соответствие

 

б

 

Р с. 43.

строк программы элементам контура

Запуст те программу в режиме верификации при следующих на-

стройках:

 

А

 

 

диаметр фрезы меньше 5мм;

 

диаметр фрезы равен 5мм, а количество буферированных кадров

меньше 7;

 

 

диаметр фрезы больше 5мм, а количество буферированных кад-

ров равно 7;

Д

 

 

диаметр фрезы больше 5мм, а количество буферированных кад-

ров меньше 7.

И

 

 

Рис. 44. Окно установок

70

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]