0169 / 2 / 1 / 4 / ПЗ / 3.3 Системы координат

3.3 Системы координат

В процессе подготовки УП для станков с ЧПУ деталь рассма­тривается в системе СПИД (станок—приспособление—инструмент— деталь). Заготовка устанавливается на станке с помощью приспо­собления, которое фиксирует положение будущей детали относи­тельно начального положения рабочих органов станка, определяющих и положение режущего инструмента.

Траектория инструмента строится относительно контура а затем преобразуется в движение соответствующих рабочих органов станка. Для этого используются системы координат детали, станка и инструмента.

Система координат детали

Система координат детали служит для пересчета размеров, за­данных на чертеже детали, в координаты опорных точек ее контура. В этой же системе координат производится расчет опорных точек траектории инструмента. Опорными здесь названы точки начала, конца, пересечения или касания геометрических элементов, из кото­рых образованы линии контура детали и траектории инструмента.

При выборе системы координат детали желательно для упроще­ния вычислений координатные плоскости совместить с поверхностями технологических баз или расположить их параллельно; координат­ные оси совместить с размерными линиями, относительно которых проставлено наибольшее число размеров, или с осями начало системы координат расположить так, чтобы все или большин­ство точек контура детали имели положительные значения коорди­нат; направление координатных осей выбрать таким же, как и в си­стеме координат станка.

В данной работе система координат детали X_ДY_ДZ_Д проходит по поверхности детали, с началом системы координат детали в центре её симметрии, точки W.

Система координат станка

Система координат станка является главной расчетной системой, в которой определяются предельные перемещения, начальные и те-положения рабочих органов станка.

Положения рабочих органов станка характеризуют их базовые точки, выбираемые с учетом конструктивных особенностей отдельных управляемых по программе узлов станка. Так, базовыми служат следующие точки: для шпиндельного узла — точка N пересечения торца шпинделя с осью его вращения; для суппорта токарно-револь-верного станка — центр поворота резцедержателя в плоскости, направляющим суппорта и проходящей через ось или точка базирования инструментального блока; для крестового стола — точка пересечения его диагоналей или специальная настроечная точка, определяемая конструкцией для поворотного стола — центр поворота стола на зеркале стола и т. д.

Стандартной системой координат токарного станка служит двух координатная система Х_С Z_С . За начало этой системы принимают базовую точку шпиндельного узла. Положительные направления осей системы координат станка выбирают в соответствии с расположением инструмента на станке.

В качестве положительного направления оси Z_С принимаем направление оси Z_Д, то есть совместим направление осей Z детали и станка. Ось Х_С перпендикулярна к оси Z_С параллельна плоскости установки заготовки, вдоль этой оси возможно большее перемещение узла станка. Ось Y_С однозначно определяется из условия расположения осей в правой прямоугольной системе координат. При определении направления осей исходят из того, что инструмент движется относительно неподвижной заготовки. В соответствии с этим и указывают положительные направления осей координат расчетно-технологических схемах, эскизах и другой документации, используемой при программировании.

Система координат инструмента

Система координат инструмента предназначена для задания по­ложения его режущей части относительно державки. Инструмент описывается в рабочем положении в сборе с держав­кой . При описании всего разнообразия инструментов для станков с ЧПУ удобно использовать единую систему координат инструмента Х_И Z_И оси которой параллельны соответствующим осям стандартной системы ко­ординат станка и направлены в ту же сторону. Начало си­стемы координат инструмента принимают в базовой точке инструментального блока, вы­бираемой с учетом особенностей его установки на станке.

Режущая часть инструмента характеризуется положением его вершины и режущих кро­мок. Вершина инструмента за­дается координатой Z_ИТР настроенний точки Р. Положение режущей кромки сверла углом 2φ при вершине и диаметром D. Вершина вращающегося инструмента лежит на оси вращения, и по­этому для ее задания достаточно указать аппликату Z_ИР.

Настроечная точка Р инструмента используется в ка­честве расчетной при вычислении траектории инструмента, элементы которой параллельны координатным осям. Расчетной точкой криво­линейной траектории служит центр закругления Ц при вершине инструмента.