2.1.2 Число управляемых координат

Число управляемых координат характеризует возможности станка по формированию пространственной траектории рабочего органа, несущего инструмент или заготовку. Число управляемых координат характеризует возможность станка обрабатывать заготовку с нескольких сторон без переустановки.

Координаты рабочего органа могут меняться одновременно или последовательно. Число одновременно управляемых координат характеризует возможности станка обрабатывать сложные пространственные поверхности

Число управляемых координат может достигать 12, а число одновременно управляемых координат – от 2 до 6. При обработке плоскости достаточно 2 одновременно управляемых координат, при обработке пространственной поверхности – как минимум три, при обработке, например, лопатки турбины необходимо 6 одновременно управляемых координат.

2.2 Система координат инструмента (ски)

Н епосредственно с системой координат станка связана система координат инструмента, предназначенная для задания положения его режущей части относительно державки. Инструмент описывается в рабочем положении в сборе с державкой (рис. 2.4). При описании всего разнообразия инструментов для станков с ЧПУ удобно использовать единую систему координат инструмента Х_иY_иZ_и, оси которой параллельны соответствующим осям СКС и направлены в ту же сторону. Начало системы координат инструмента располагают в базовой точке Т инструментального блока, выбираемой с учетом особенностей его установки на станке. При установке блока на станке точка Т часто совмещается с базовой точкой элемента станка, несущего инструмент. Такой точкой может служить, например, ось поворота револьверной головки токарного станка или точка пересечения оси шпинделя с его торцом для вращающегося инструмента.

Рисунок 2.4 - Система координат инструмента:

а - резец; б — сверло; в — схема базирования инструмента

Режущая часть инструмента характеризуется положением его вершины и режущих кромок. Вершина инструмента задается радиусом закругления r и координатами его базовой точки Р( X_иТР и Z_иТР). Положение базовой точки Р относительно начала СКИ обеспечивается наладкой инструментального блока вне станка на специальном приспособлении.

Для каждого типа инструментов принята своя базовая точка. Для вращающихся инструментов – это пересечение оси вращения с торцом инструмента. Для резца – центр окружности, радиус которой равен радиусу при вершине резца.

Базовая точка инструмента Р обычно используется в качестве расчетной при вычислении траектории движения инструмента.

2.3 Система координат детали (скд)

При программировании обработки детали на станке с ЧПУ используется система координат детали. В этой системе задаются координаты всех опорных точек детали, строится траектория движения инструмента, участвующего в формообразовании обрабатываемых поверхностей.

Опорными точками детали называются все точки, в которых происходит изменение условий протекания технологического процесса, например, изменение скорости или направления движения инструмента.

Д ля удобства работы при составлении программы систему координат детали располагают так, чтобы направление осей координат совпадало с направлением осей станка, а координатные оси по возможности совпадали с осями симметрии детали. Положительное направление осей координат системы детали может совпадать с направлением осей станка или быть противоположным.

Нулевая точка детали W (нуль детали) — точка на детали, относительно которой заданы ее размеры.

Начало СКД определяется технологом-программистом, исходя из анализа чертежа детали с учетом:

1. геометрии заготовки, простановки размеров, описывающих её контур;

2. базирования заготовки на станке и технологии её обработки;

3. удобства размерной настройки инструментов.

При выборе начала СКД желательно иметь большинство координат опорных точек положительными, координатные плоскости совмещать с поверхностями технологических баз. В отличие от СКС, в СКД координаты точек могут иметь как положительное, так и отрицательное значение. Иногда имеет смысл или даже необходимо работать с отрицательными координатами опорных точек детали.

В системе координат детали задается положение исходной точки. Обозначается буквой О. Исходная точка — точка, определенная относительно нулевой точки станка и используемая для начала работы по УП.

Исходная точка является первой точкой отработки управляющей программы. С ней совмещается базовая точка инструмента перед началом обработки, в нее выводится инструмент для автоматической смены. Исходная точка часто называется нулем программы.

При многоинструментальной обработке исходных точек может быть несколько (по количеству инструментов).

Исходная точка выбирается при разработке траектории движения инструмента по программе обработки, исходя из условий удобства установки заготовки и замены инструмента, минимизации холостых ходов.

Задание координат исходной точки в системах координат станка и детали, позволяет связать эти системы координат.