3. Системы координат и способы отсчета перемещений

Работа станка с ЧПУ связана с системой координат. Для всех станков с ЧПУ принята стандартная система, при которой оси Х,Y,Z(рис.3.7) показывают положительные перемещения инструментов относительно неподвижных элементов станка.

ОсиX', Y', Z'показывают положительные направления движения заготовки. Таким образом, положительными всегда будут такие движения, при которых инструмент и заготовка отдаляются друг от друга. Круговые перемещения инструмента обозначаются буквамиА, В, С,а заготовки –А', В', С'. В тех случаях, когда по одной и той же оси предусмотрено перемещение нескольких рабочих органов, то используют вторичные (U, V, W) и третичные (P ,Q, R)оси.

При размещении системы координат ось Хвсегда горизонтальна, а осьZ совмещают с осью шпинделя (заготовки, инструмента).

В системах ЧПУ используют два способа отсчета перемещений вдоль каждой оси – абсолютный и относительный (в приращениях). При абсолютном способе отсчета положение начала координат фиксировано для всей программыобработки (станочный нуль) и указывается в паспорте станка. При относительном способе отсчета в программу записывают приращениякоординат при переходе от предыдущей кпоследующей опорной точке («плавающий» нуль).

Для упрощения программирования и удобства наладки системы СПИД часто используются три координатные системы (рис. 3.8): система координат станкаХМZ, система координат деталиХ_дWZ_д, система координат инструментаХ_иТZ_и. Все три указанные координатные системы взаимосвязаны между собой.

В системе координат программы показывается точка начала обработки – исходная точка O (рис.3.8), часто ее называют «нуль программы». Перед началом обработки центр инструментаРдолжен быть совмещен с точкойO. При многоинструментальной обработке количество исходных точек может соответствовать количеству используемых инструментов, потому что каждому инструменту задается своя траектория движения.

По числу управляемых движений (координат) системы ЧПУ могут быть двух-, трех-, четырех-, пяти- и многокоординатными.В позиционных системах движения по отдельным координатам могут осуществляться хотя и одновременно, но не согласованно. Для контурных систем важной характеристикой является число одновременно и согласованно управляемых координат. В некоторых КСПУ согласованные перемещения могут быть не по всем координатам одновременно.

Например, четырехкоординатная система с одной неполной координатой может быть обозначена как 3,5-координатная. Число управляемых координат является важной технологической характеристикой станка.

Для обработки заготовок на токарных и сверлильных станках достаточно двух координат.Для двухсуппортных токарных станков необходима четырехкоординатная система управления. Для расточныхстанков чаще применяюттрехкоординатные системы. Фрезерные станки должны иметь не менее трех, одновременно управляемых, координат для обработки сложных криволинейных поверхностей пространственными строчками. У пятикоординатных фрезерных станков дополнительно программируются повороты заготовки и наклоны инструмента.

Наличие на современных станках с ЧПУ систем, позволяющих производить ручное редактирование программ непосредственно с пульта станка, существенно упрощает и ускоряет трудоемкий процесс отработки новых программ.