Меню Рубрики

Установка детали по координатам

Нулевая точка программы и рабочая система координат

Для того чтобы обработать заготовку на станке, необходимо соответствующим образом установить систему координат. Электронная природа СЧПУ позволяет нам легко помещать систему координат в любую позицию станка, просто нажимая определенные кнопки на панели УЧПУ. При написании УП программист «не забивает» себе голову вопросом о том, в каком именно месте рабочего стола будет установлена заготовка. Он знает, что перед выполнением обработки оператор станка «привяжет» к закрепленной на столе заготовке систему координат, в которой создана программа. Другими словами – установит рабочую систему координат или нулевую точку программы (детали).

Обычно рабочую систему координат по осям X и Y устанавливают в один из углов или центр детали, а за нуль по оси Z принимают самую верхнюю поверхность детали. Это облегчает программисту выполнение расчетов, а оператору проще «привязываться» и контролировать во время работы перемещения инструмента.

Рис. 4.6. Задача оператора – определить координаты Xmd, Ymd, Zmd одного из углов детали в системе координат станка и занести их в регистры рабочих смещений, например в G54. После этого система ЧПУ принимает этот угол за нулевую точку для расчета всех перемещений по программе. В отличие от физического нуля станка, нулевая точка программы (детали) является логической

Предположим, что нужно обработать некоторую деталь. Программист решил, что нулевой точкой программы по осям X и Y будет нижний левый угол детали, а по оси Z – верхняя плоскость детали. После этого рассчитал координаты опорных точек, написал программу обработки и сообщил оператору станка о расположении нулевой точки программы. Оператор станка должен установить нулевую точку рабочей системы координат (нуль программы или детали) в определенный программистом угол детали. Для этого нужно найти координаты этого угла в системе координат станка (машинные координаты) и «объяснить» СЧПУ, что именно эта точка является исходной для расчетов всех перемещений. То есть можно сказать, что рабочая система координат находится внутри системы координат станка и зависит от нее.

Для нахождения машинной позиции элемента детали или «привязки» используются различные методы, о которых вы узнаете чуть позже.

После того как оператор определил все координаты (х, у, z) требуемого угла детали в системе координат станка, ему необходимо ввести значения этих координат в регистры рабочих смещений памяти СЧПУ. Под рабочим смещением понимается расстояние от нуля станка до нуля детали вдоль определенной оси. Оператор вводит эти координаты в память системы, используя цифровые клавиши стойки ЧПУ. Таким образом, обработка ведется в новой рабочей системе, координаты которой отличаются от соответствующих машинных координат на величины рабочих смещений. Обратите внимание на то, что, в отличие от физического нуля станка, нулевая точка программы (детали) является логической.

Современные СЧПУ позволяют запоминать множество смещений. Благодаря нескольким рабочим системам координат программист может использовать одну и ту же УП для обработки нескольких закрепленных на рабочем столе деталей. При этом нет необходимости выполнять программирование для каждой детали в отдельности. Вместо этого СЧПУ просто смещает рабочую координатную систему (нулевую точку программы) к следующей детали, подлежащей обработке.

Для установки различных рабочих систем координат используются соответствующие G-коды. В большинстве случаев G54 обозначает первую рабочую систему координат, G55 – вторую, G56 – третью и т. д. В программе обработки вы можете увидеть, например, такой кадр:

Кадр N20 активирует первую рабочую систему координат G54.

Назначение нулевой точки программы – важный шаг при создании управляющей программы. Нулевая точка программы устанавливается для реализации требуемой последовательности и повторяемости обработки. Создание любой УП можно условно разбить на два этапа. На первом этапе технолог-программист анализирует информацию, полученную из конструкторской (чертежи, эскизы) и технологической документации (маршрутные карты, операционные карты), и, учитывая конструкционные и технические возможности станка с ЧПУ, окончательно определяет технологические операции и маршрут обработки, назначает режущий и вспомогательный инструменты, выявляет комплекты конструкторских и технологических баз. И только на втором этапе производятся окончательный расчет траектории инструмента по опорным точкам и создание УП. Исходя из этого, при назначении нулевой точки программы используют несколько правил.

Рис. 4.7. Многие станки с ЧПУ позволяют устанавливать несколько рабочих систем координат

Первое, но не основное правило – удобство программирования. Например, если расположить деталь в первом квадранте прямоугольной системы координат, то это немного упростит процесс расчета траектории из-за того, что все опорные точки этой детали будут описываться положительными координатами.

Второе правило, более важное – нулевая точка программы должна совпадать с конструкторской базой. Это значит, что если на чертеже размеры стоят от левого верхнего угла детали, то лучше, если именно в этом углу и будет находиться нуль детали. А если размеры указываются от центрального отверстия, то нулем детали следует назначить центр этого отверстия.

Если заготовка устанавливается в тиски, то вы должны учитывать несколько моментов. У тисков есть подвижная и неподвижная губки. Предположим, вы установили нулевую точку на поверхности (грани), примыкающей к подвижной губке тисков (рис. 4.8б). Размеры заготовок могут немного отличаться, и, соответственно, оператор станка для получения правильных размеров должен каждый раз «перепривязываться», то есть заново находить координаты нулевой точки. Если же нулевая точка установлена на поверхности, примыкающей к неподвижной губке тисков (рис. 4.8а), то координаты нулевой точки не изменятся при любых отклонениях размеров заготовки.

В большинстве случаев нулевая точка устанавливается относительно уже подготовленных поверхностей. Хорошо, когда на станок с ЧПУ приходит заготовка с обработанным «в размер» наружным контуром. Это позволяет точно и надежно ее закрепить и гарантировать постоянство координат нулевой точки.

Рис. 4.8. Варианты расположения нулевой точки в тисках

Очень часто для обработки детали требуется несколько установов. Например, сначала нужно фрезеровать паз с одной стороны детали, а затем, после переустановки, – с другой стороны. В этом случае необходимо убедиться, что базирование осуществляется по одной и той же поверхности, иначе существует вероятность, что вы «промахнетесь» и не обеспечите требуемых размеров и точности.

Нулевая точка выбирается и устанавливается относительно определенного конструктивного элемента детали. Как правило, этим элементом является один из углов детали (заготовки) или центр отверстия. Будьте внимательны при обработке детали с несколькими установами и всегда «отслеживайте» расположение базовых поверхностей и нулевой точки.

источник

Установление рабочей системы координат

Существуют несколько методов «привязки» координатной системы к детали. При классическом методе оператор станка использует плоскопараллельные концевые меры, калибры или индикатор (центроискатель). Метод контакта основан на касании режущим инструментом обрабатываемой детали (заготовки). Автоматический метод подразумевает использование специального щупа и инфракрасных датчиков, которые устанавливаются в качестве опции на современные обрабатывающие центры.

Классический метод является универсальным и может использоваться на любом станке с ЧПУ, поэтому именно его мы рассмотрим наиболее подробно. Так как «привязка» осуществляется в ручном режиме, то ее точность невысока – порядка 0.02 мм. Метод достаточно прост и заключается в касании шпинделем или калибром плоскопараллельной концевой меры, прижатой к поверхности детали. После несложных вычислений текущие машинные координаты вручную заносятся в регистры рабочих смещений (G54–G59). Нахождение нулевой точки состоит их двух этапов: первый – по оси Z, второй – по осям X и Y.

Алгоритм нахождения нулевой точки детали по оси Z

  1. Подготовить и держать поблизости плоскопараллельную концевую меру толщиной не более 25 мм.
  2. Подвести торец шпинделя в толчковом режиме к поверхности детали по оси Z на расстояние не более 50 мм.
  3. При помощи маховика или ручного генератора импульсов подвести торец шпинделя еще ближе к детали, так чтобы это расстояние стало меньше толщины плоскопараллельной концевой меры.
  4. Положить плоскопараллельную концевую меру на поверхность детали рядом со шпинделем.
  5. Постепенно перемещать шпиндель в положительном направлении по оси Z (вверх), непрерывно контролировать зазор между шпинделем и деталью.
  6. Как только плоскопараллельная концевая мера войдет между шпинделем и деталью, остановить движение шпинделя. Шпиндель установлен правильно, если при смещении плоскопараллельной концевой меры чувствуется небольшое сопротивление.
  7. Так как базовой позицией для шпинделя является точка пересечения его торца и оси вращения, то необходимо учесть толщину плоскопараллельной концевой меры.
    Пример:
    Машинная координата по Z = –400.
    Толщина плоскопараллельной концевой меры = 25 мм.
    В регистр рабочего смещения по Z заносим = –400 – 25 = –425 мм.
  8. Ввести в регистр рабочего смещения по Z значение, рассчитанное в п. 7.

Рис. 15.4. Установка рабочей системы координат по Z

Алгоритм нахождения нулевой точки детали по осям X и Y

  1. Вставить в шпиндель цилиндрический калибр с известным диаметром, например 20 мм.
  2. В толчковом режиме подвести калибр к поверхности детали по оси X на расстояние не более 25 мм.
  3. Приложить к поверхности детали по оси X плоскопараллельную концевую меру.
  4. При помощи маховика постепенно перемещать шпиндель с калибром к детали вдоль оси X до касания с плоскопараллельной концевой мерой. Шпиндель установлен правильно, если при смещении плоскопараллельной концевой меры чувствуется небольшое сопротивление.
  5. Отметить машинную позицию шпинделя, учитывая радиус цилиндрического калибра и толщину плоскопараллельной концевой меры, вычислить значение для ввода в регистр рабочего смещения по оси X.
  6. Ввести в регистр рабочего смещения по X значение, рассчитанное в п. 7.
  7. В толчковом режиме подвести калибр к поверхности детали по оси Y на расстояние не более 25 мм.
  8. Приложить к поверхности детали по оси Y плоскопараллельную концевую меру.
  9. При помощи маховика постепенно перемещать шпиндель с калибром к детали вдоль оси Y до касания с плоскопараллельной концевой мерой. Шпиндель установлен правильно, если при смещении плоскопараллельной концевой меры чувствуется небольшое сопротивление.
  10. Отметить машинную позицию шпинделя, учитывая радиус цилиндрического калибра и толщину плоскопараллельной концевой меры, вычислить значение для ввода в регистр рабочего смещения по оси Y.
  11. Ввести в регистр рабочего смещения по Y значение, рассчитанное в п. 10.

Рис. 15.5. Установка рабочей системы координат по X и Y

Алгоритм нахождения нулевой точки в центре отверстия

  1. Установить в шпиндель стрелочный индикатор (центроискатель).
  2. В толчковом режиме подвести индикатор как можно ближе к центру отверстия над деталью.
  3. При помощи маховика осторожно вставить щуп индикатора в отверстие.
  4. Прислонить щуп к стенке отверстия.
  5. Используя вращательное движение, юстировать положение осей X и Y шпинделя до тех пор, пока показываемый индикатором дисбаланс не окажется в допустимых пределах.
  6. Записать машинные координаты по X и Y в соответствующие регистры рабочих смещений.

Рис. 15.6. Установка рабочей системы координат в центре отверстия

источник

Электронная библиотека

Специфичным для станков с ЧПУ является выбор исходной точки, или привязка систем координат детали (СКД) и инструмента (СКИ) к системе координат станка (СКС). Под исходной точкой (ИТ) понимается положение исполнительного органа, из которого он начинает перемещаться по программе. Ее координаты определяются относительно нулевой точки станка. Нулевая точка станка это положение начала его координатной системы.

В станках с ЧПУ принята правосторонняя прямоугольная система XYZ. Ось Z всегда направлена параллельно оси вращения шпинделя (рис. 2.20). Положительное направление оси Z совпадает с направлением выхода сверла из детали. Ось У направлена перпендикулярно плоскости направляющих, которые параллельны оси Z (см. рис. 2.20). Ось X перпендикулярна плоскости ZY. Вращение вокруг осей X, Y, Z обозначают соответственно А, В, С. Если станок имеет несколько суппортов, шпинделей и т.д., то перемещения обозначаются U, V, W, а вращения – D и Е.

Читайте также:  Установка подготовки нефти шешма

Положение нулевой точки стандартом не оговаривается. Для токарных станков рекомендуется за ноль станка (Оc) принимать точку пересечения левого торца заготовки с осью вращения при обработке в центрах и точку пересечения базового торца заготовки с осью вращения при обработке в патроне (см. рис. 2.20, а).

На сверлильно-фрезерно-расточных станках за ноль станка Ос принимают точку пересечения поверхности поворотного стола с его осью вращения (см. рис. 2.20, б). На фрезерных и сверлильных станках с крестовым столом нулевую точку следует совмещать с точкой пересечения базовых поверхностей узла, несущего заготовку.

Система координат детали служит для задания опорных точек траектории взаимного перемещения заготовки и инструмента. Под опорными точками понимаются точки, в которых изменяется либо скорость, либо направление перемещения. При рас

чете перемещений используют правую прямоугольную систему координат. В частных случаях применяют полярные координаты.

Начало СКД (ноль детали) рекомендуется располагать так, чтобы все или большая часть координат опорных точек имели положительное значение, а оси совмещать или располагать параллельно технологическим базам детали.

Систем координат инструмента предназначена для задания положения его формообразующих элементов. Ось СКИ располагают параллельно и в том же направлении, что и оси СКС. Начало СКИ (Ои) токарных станков, у которых ось поворота инструментальной головки параллельна оси OZ, выбирают в точке пересечения оси поворота базовой плоскости, на которую опирается инструмент (см. рис. 2.20, а). При установке инструмента в шпиндель Ои располагается в точке пересечения торца шпинделя и оси его вращения (см. рис. 2.20, б).

В некоторых конструкциях токарных станков исходная точка постоянна. В остальных же случаях ее следует выбирать с учетом следующих соображений:

· с одной стороны, инструмент должен располагаться максимально близко к заготовке, чтобы уменьшить время холостых перемещений;

· с другой – необходимо исключить опасность удара по заготовке при его смене и обеспечить удобство установки и снятия заготовки.

Таким образом, координаты исходной точки при обработке заготовки в центрах на токарном станке (см. рис. 2.20, а) можно определить из следующих выражений:

где Lmax, Dmax – соответственно максимальные длина и диаметр заготовки; l1 – глубина входа переднего центра в заготовку; Wz max, Wx max – соответственно максимальные вылеты инструментов в наладке по координатам Z и X; а = 0…2 мм, b = 1…2 мм – величины, гарантирующие удобство установки заготовки; dmax – максимальный диаметр центрового отверстия.

Для сверлильно-фрезерно-расточного станка (см. рис. 2.20, б) координаты исходной точки определяются из выражений:

где Dx, Dy Dz – величины, характеризующие положение СКД в СКС; В, Н – координаты оси обрабатываемого отверстия в СКД; Amax – максимальный размер заготовки в направлении оси OZ; Lmax – максимальный вылет инструмента; l ¢¢ – глубина входа инструмента в шпиндель.

Срочно?
Закажи у профессионала, через форму заявки
8 (800) 100-77-13 с 7.00 до 22.00

источник

СИСТЕМЫ КООРДИНАТ В СТАНКАХ С ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

Программирование перемещений при выполнении рабочих и холостых ходов в станках с числовым программным управлением всегда выполняется в системе координат станка. По рекомендациям Международной организации по стандартизации, расположение и направление осей координат принимается в соответствии со стандартом JSO – R 841. (СТ-СЭВ 3135-81).

Принята правая система координат с осями X, Y, Z, которые указывают положительное направление движение инструмента относительно неподвижной заготовки. В станках, у которых перемещается заготовка относительно неподвижного инструмента, положительные направления движения заготовки обозначается Х’, Y’, Z’.

Рис. Стандартная система координат станков с ЧПУ.

Практически за положительное направление движения всегда выбирается такое направление, при котором инструмент и заготовка удаляются друг от друга.

В технических характеристиках большинства современных систем программного управления указывается число управляемых координат и число одновременно управляемых координат. Число управляемых координат может достигать 12, а число одновременно управляемых координат – от 2 до 6. Это означает, что в станке может осуществляться движения различных узлов по указанному количеству направлений, причём часть из них одновременно.

Для обозначения направления перемещения других (дополнительных) рабочих органов вдоль принятых осей используют так называемые вторичные оси, которые обозначаются: U – параллельно X , V –параллельно Y, W – параллельно Z.

В случае, когда в станке предусмотрены три перемещения в одном направлении, добавляются так называемые третичные оси: P, Q, R.

Кроме линейных перемещений в работе станка могут участвовать круговые перемещения, например, поворот стола расточного станка или угловое смещение оси шпинделя фрезерного станка. Круговые перемещения обозначаются А, В, С соответственно для поворота вокруг осей X, Y, Z. В случае выполнения кругового перемещения заготовки обозначения принимают вид А’, В’, С’.

Примечание. В понятие «круговое перемещение» не входят вращение шпинделя токарного станка и шпинделя, несущего обрабатывающий инструмент.

Система координат станка является главной расчётной системой, в которой определяются все перемещения, начальные и текущие положения рабочих органов станка. Рабочие органы в свою очередь имеют базовые (нулевые по определению ГОСТ – 20523-80) точки, которые определяются конструктивными особенностями отдельных узлов, управляемых по программе. Так, для шпиндельного узла базовой точкой является точка пересечения торца шпинделя с осью его вращения, для крестового стола фрезерного станка – точка пересечения его диагоналей или конструктивно заданная специальная настроечная точка.

Рис. Расположение базовой точки станка.

Базовая точка может быть виртуальной, а может быть материализована каким либо элементом станка, например, точным базовым отверстием в центре стола. Относительно этой точки задаются абсолютные размеры перемещений рабочих органов станка. Кроме базовой (нулевой) точки для разработки программы и наладки станка используются ещё две характерные точки — исходная и фиксированная. Исходная точка выбирается при разработке траектории движения инструмента по программе обработки исходя из условий удобства установки заготовки и замены инструмента, минимизации холостых ходов. Исходная точка определяется относительно базовой точки станка и является началом обработки по управляющей программе. Фиксированная точка служит для нахождения положения рабочего органа относительно базовой точки станка и может служить координатой смены инструмента. Совмещение базовых и фиксированных точек производится с помощью датчиков положения.

У станков различных типов и моделей системы координат располагают по-разному, определяя положительное направление осей и положение начала координат. В стандартной системе координат положительные направления осей определяют по правилу правой руки. Большой палец указывает положительное направление оси Х (абсцисс), указательный – Y (ординат), средний – Z (аппликат). Ось Z всегда связана со шпинделем станка, ось Х всегда соответствует направлению большего перемещения и располагаетсягоризонтально. Для определения положительного направления вращений вокруг этих осей пользуются другим правилом правой руки, по которому большой палец указывает направление оси, а остальные согнутые пальцы укажут положительное направление вращения.

Непосредственно с системой координат станка связана система координат инструмента, которая предназначена для задания положения режущей кромки относительно державки. Поскольку на станке с ЧПУ используется большое разнообразие инструментов, положение каждого из них определяется в своей системе координат, оси которой параллельны стандартной системе координат станка и направлены в ту же сторону. Начало системы координат инструмента располагают в базовой точке инструментальной головки, которая выбирается с учётом установки его на станке и 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 торцом для вращающегося инструмента. Положение вершины режущей кромки инструмента задаётся относительно начала инструментальной системы координат и обеспечивается настройкой инструментального блока на специальном приспособлении вне станка.

В разработке траектории перемещения инструмента, участвующего в формообразовании обрабатываемых поверхностей, используется так же система координат детали. Эта система предназначена для задания координат опорных точек траектории инструмента и в которой определены все размеры обрабатываемой детали. Опорными точками называются точки, которые составляют контур детали и в которых происходит изменение направленияперемещения вершины инструмента. Для удобства работы при составлении программы систему координат детали устанавливают так, что бы направление осей координат совпадало с направлением координат станка, а координатные оси по возможности совпадали с осями симметрии.

Все эти системы координат связаны между собой в единую систему, в которой удобно представлять расположение заготовки при обработке и траекторию перемещения инструмента.

Рис. Связь систем координат токарного станка.

Начало координатной системы станка располагается в точке пересечения оси шпинделя с базовой плоскостью торца шпинделя. Плоскость ХсОZс проходит через ось шпинделя и располагается параллельно плоскости направляющих станка. В этой же плоскости располагается система координат инструмента, связанная с системой координат станка величинами Х0и и Z0и (координатами базовой или нулевой точки инструментальной головки). Вершина установленного на станок инструмента связана, в свою очередь, с нулевой точкой инструментальной головки настроечными размерами Хви и Zви. С базовой точкой станка вершина инструмента связана размерами Х0в и Z0в, которые определяются из координат нулевой точки и настроечных размеров инструментальной головки.

Система координат заготовки располагается в координатной плоскости станка. Начало координат может быть совмещено с началом системы координат станка или совпадать с базовой точкой детали. В процессе разработки траектории перемещения инструмента система координат заготовки может изменять своё положение по отношению к базовой системе координат станка. Это позволяет программировать перемещения в соответствии с простановкой размеров на чертеже детали без выполнения дополнительных пересчётов.

В случае, когда перемещения программируются в базовой системе координат станка, с которой совпадает система координат заготовки, обработка ведётся в абсолютной системе координат. Поместив начало координатной системы заготовки в точку, в которой находится инструмент по окончании данного перехода, устанавливаем относительную систему координат, привязанную к базовой системе координат станка. Перейдя в новую систему координат, перемещения инструмента программируются относительно базовой системы.

ТРАЕКТОРИЯ ДВИЖЕНИЯ ИНСТРУМЕНТА.

ОПОРНЫЕ ТОЧКИ. КОРРЕКЦИЯ ИНСТРУМЕНТА.

Наиболее объёмной и сложной частью программы является описание поступательного перемещения инструмента относительно детали в заданной системе координат. Описание проводится для определённой точки инструмента, называемой центром инструмента. Для токарных резцов такой точкой будет вершина или центр дуги окружности при вершине, для сверла – точка пересечения оси сверла с поперечной режущей кромкой, для концевой фрезы – точка пересечения оси с плоскостью, проходящую через торцовые режущие кромки фрезы. Путь, который проходит инструмент при формообразовании поверхности заготовки, называется траекторией движения инструмента.

Траектория может быть замкнутой. В этом случае инструмент проходит весь заданный путь и возвращается к началу обработки, т.е. в ту точку, откуда он начал своё движение.

Контурные зоны состоят из припуска на черновую и чистовую обработку и служат для прохода инструмента эквидистантно к участкам контура детали..

Точки сопряжения отдельных участков называются опорными точками. В этих точках происходит изменение траектории движения инструмента. При разработке программы обработки определение координат опорных точек является важной и ответственной задачей, от решения которой зависит точность изготовления профиля детали.

Читайте также:  Установка по производству каната

Кроме опорных точек, связанных с контуром детали в программе могут задаваться технологические опорные точки, в которых могут меняться те или иные технологические параметры, например, скорость главного движения или скорость контурной подачи.

Управляющая программа для станков с ЧПУ состоит из отдельных кадров, каждому из которых присваивается порядковый номер. Структура кадра определяется конкретной моделью станка с ЧПУ и системы программного управления. Кадр программы состоит из отдельных информационных слов и может иметь различную длину.

В современных системах последовательность информационных слов может записываться в произвольном порядке, но при этом следует придерживаться рекомендаций разработчиков. Международным стандартом ИСО регламентированы единые правила кодирования информации на программоносителе

Кадр программы состоит из отдельных информационных слов и может иметь различную длину. В конце кадра всегда ставится знак конца кадра. В кадре могут так же содержаться специальные знаки и сочетания символов, которыми кодируются какие либо команды, характерные для конкретной системы ЧПУ.

Информационное слово определяет те действия, которые должны быть отработаны системой управления для выдачи команды на исполнительный орган станка. Наиболее распространённые информационные слова:

Функция главного движения;

Каждое слово состоит из адресной и числовой частей с соответствующим знаком. Адрес указывает, какое действие должно выполняться при отработке данного кадра и обозначается буквами латинского алфавита, а численное значение конкретизирует это действие в реальных параметрах.

В таблице 18.1 приведены буквенные и буквенно-графические символы, используемые для обозначения адреса.

Таблица 18.1Символы адресов для УП.

Символ Значение символа
А, В, С D Е F G I, J, K L M N X, Y, Z U, V, W P, Q, R S T % ГТ ПС ( ) «+» «-» «.» j Круговое перемещение вокруг оси Х, Y, Z соответственно Номер корректора инструмента, выдержка времени Вторая функция подачи (ускоренные перемещения) Функция подачи (рабочая подачи) Подготовительная функция Координаты центров окружностей по осям X, Y, Z соответственно; параметры круговой интерполяции; шаг резьбы параллельно соответствующим осям Номер подпрограммы; постоянные циклы; Вспомогательная функция Номер кадра Первичные оси X, Y, Z Вторичные оси, параллельные осям X, Y, Z Третичные оси, параллельные осям X, Y, Z Функция главного движения (частота вращения шпинделя или скорость резания) Номер инструментальной ячейки Начало программы Табуляция. Символ, управляющий перемещением печати в той же строке (используется при распечатке) Конец кадра Скобки круглые. В скобках указывается информация, не предназначенная для отработки на станке Математические знаки Точка (десятичный знак) Пропуск кадра. Обозначает, что информация, следующая за этим знаком до конца кадра, может отрабатываться или не отрабатываться в зависимости от положения переключателя на пульте оператора

Кроме вышеперечисленных адресов в других конкретных системах используются и другие символы и буквы.

В некоторых системах символы адресов могут принимать другие значения, отличные от вышеперечисленных. В таблице 18.2 приведены дополнительные значения символов, используемые преимущественно в УП для токарной обработки.

Таблица 18.2 дополнительные значения адресов

Символ Значение символа
А В С Н Q R Припуск под чистовую обработку С какого кадра начать повторение части УП Стандартная фаска под углом 45° Число повторений участка программы Галтель; следующая за символом информация описывает параметры галтели Дуга заданного радиуса

Форматы адресов, реализуемых в различных устройствах программного управления для конкретных станков могут иметь различный вид. например, N 03 обозначает, что номер кадра задается трёхзначным числом; Х+043 обозначает перемещение по оси Х со знаком «+» или «-» на величину, имеющую четыре знака слева от десятичной запятой и три знака слева. Более подробная информация о формате адресов приводится в руководстве по эксплуатации к каждому конкретному оборудованию.

Подготовительная функция задаёт режим работы устройства ЧПУ и кодируется адресом G с двузначным числом. По функциональному назначению подготовительные функции разделены на следующие группы:

G00÷G09 – команды общего назначения;

G10÷G39 – команды, определяющие режим непрерывной обработки;

G40÷G59 – команды для коррекции инструментов;

G60÷G79 – команды, задающие характер перемещения;

G80÷G89 – команды, задающие стандартные циклы;

G90÷G99 – задание способа отсчёта перемещений (в абсолютной

системе координат или в приращениях), задание единиц

Содержание подготовительных функций приведено в таблице 18.3.

Таблица 18.3 Подготовительные функции.

Код команды Значение функции
G00 G01 G02 G03 G04 G05 G06 G08 G09 G17,G18,G19 G20 G21 G22 G23 G25 G26 G33,G34,G35 G36 G37 G40 G41 G42 G43,G44 G45÷G52 G53 G54÷G59 G 60, G61 G62 G63 G80 G81÷G89 G90 G91 G92 G93 G94.G95 G96 G97 Остальные функции G Перемещение в точку позиционирования на быстром ходу Линейная интерполяция. Выполняется на рабочей подаче Круговая интерполяция по часовой стрелке. Выполняется на рабочей подаче Круговая интерполяция против часовой стрелки. Выполняется на рабочей подаче Выдержка времени. Действует только в текущем кадре Временный останов Параболическая интерполяция. Выполняется на рабочей подаче Функция разгона. Увеличение скорости подачи от нулевой до запрограммированной Функция торможения и точного останова в конце перемещения Выбор плоскости интерполяции соответственно XY,XZ,YZ Разрешение коррекции подачи Разрешение коррекции скорости шпинделя Разрешение коррекции подачи и скорости шпинделя Запрещение коррекции подачи и скорости шпинделя Выход в абсолютный ноль станка по выбранной координате Выход в абсолютную точку координаты, заданную программой Функция нарезания резьбы соответственно с постоянным, увеличивающимся и уменьшающимся шагом Сопряжение участков профиля по дуге Линейное сопряжение участков профиля Отмена коррекции на радиус и длину инструмента Коррекция на радиус или диаметр инструмента при контурной обработке в случае его движения слева от контура То же при движении инструмента справа от контура Коррекция на длину инструмента положительная и отрицательная соответственно Коррекция диаметра или радиуса инструмента при прямолинейном формообразовании Отмена плавающего нуля; отмена коррекции, заданной функциями G54÷G59 Линейный сдвиг по координатам X,Y,Z в плоскостях XY,XZ,YZ (введение плавающего нуля) Точное позиционирование. Выбор стороны подхода при позиционировании Быстрое позиционирование. Выполняется с большой скоростью Функция нарезания резьбы метчиком Отмена постоянных циклов Постоянные циклы Задание и отсчёт размеров в абсолютной системе координат Задание и отсчёт размеров в приращениях Установка абсолютных накопителей положения Скорость подачи в функции, обратной времени Скорость подачи в мм/мин. и мм/об. соответственно Функция задания скорости резания в м/мин. Функция задания частоты вращения шпинделя, об/мин. Резервные коды

В одном кадре может быть записано несколько подготовительных функций, записывают их в порядке возрастания номеров.

Вспомогательные функции предназначены для формирования и выдачи технологических команд на соответствующие исполнительные органы станка. По этим командам производится включение и выключение станка, смена инструмента, включение подачи СОЖ, управление зажимными устройствами и ряд других действий. Количество вспомогательных функций, используемых в различных моделях станков, может быть различным и зависит от конструкции станка и схем электроавтоматики.

В таблице 18.4 приведены основные команды вспомогательных функций.

Таблица 18.4 Вспомогательные функции

Код команды Значение функции
М00 М01 М02 М03, М04 М05 М06 М07, М08 М09 М10, М11 М13 М14 М15 М16 М17 М19 М20 М30 М31 М36, М37 М38÷М41 М49 М55, М56 М58 М59 М60÷М63 М68, М69 М71, М72 М78, М79 М80, М81 М82, М83 М84, М85 Остальные функции М Программируемый останов. Отключаются все движения* Технологический останов с подтверждением* Конец программы. По этой команде останавливается шпиндель и выключается подача СОЖ* Вращение шпинделя по часовой стрелке и против часовой** Останов шпинделя** Функция смены инструмента* Включение охлаждения** Выключение охлаждения** Зажим и разжим приспособления на станке** Одновременное включение вращения шпинделя по часовой стрелке и охлаждения** То же самое, но против часовой стрелки** Быстрое перемещение в положительном направлении** Быстрое перемещение в отрицательном направлении** Конец подпрограммы* Ориентация шпинделя (останов шпинделя в определённом угловом положении)** Конец подпрограммы, которая является частью основной программы, конец цикла повторений* Конец информации (конец перфоленты) Временная отмена блокировок Диапазоны подач** Диапазон частот вращения шпинделя** Отмена ручной коррекции** Линейное смещение инструмента Отмена команды М59 Постоянная скорость шпинделя** Автоматическая смена заготовки (паллет)** Зажим и разжим заготовки (паллет)** Угловое смещение заготовки в заданное фиксированное положение* Зажим и разжим исполнительного органа по оси Х** — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — по оси Y** — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — по оси Z** — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — по четвёртой оси** Резервные коды Примечания: * функция действует только в том кадре, в котором она записана ** функция действует до отмены или замены её другой вспомогательной функцией

Вспомогательные функции выполняются, как правило, до начала перемещений. В одном кадре может быть записано несколько команд в порядке возрастания кодовых номеров.

Размерные перемещения обеспечивают непосредственно получение размеров обрабатываемой поверхности. В кадре указывается адрес — координата, по которой задаётся движение исполнительного органа и численное значение величины перемещения. Направление перемещения задаётся знаком (+) или (-) в соответствии с принятой системой координат станка. По умолчанию знак (+) не ставится, т.е. если в слове размерных перемещений отсутствует знак, это соответствует положительному направлению перемещений.

Форма записи слова размерных перемещений может принимать различный вид. Она определяется разработчиками системы. В слове может присутствовать признак работы в относительной или абсолютной системе координат.

Функция главного движения записывается с адресом S. Она может задавать частоту вращения шпинделя в мин -1 , при этом должна быть задана соответствующая подготовительная функция G97. Если технологическим процессом предусмотрена постоянная скорость резания при изменяющихся геометрических параметрах детали, подготовительной функцией G96 задаётся режим постоянства скорости. В этом случае с изменением геометрических размеров (например, диаметра обработки при точении) автоматически изменяется частота вращения привода главного движения.

Функция подачи определяет режим работы приводов подач. Предусмотрено два режима работы приводов: режим быстрых перемещений рабочего органа и режим перемещений на рабочей подаче. Быстрые перемещения программируются на холостых ходах с целью сокращения потерь машинного времени. Быстрые перемещения могут задаваться подготовительными функциями G00, G60, G61, G62. При отработке команды, заданной функцией G60 «Позиционирование» перемещение рабочего органа выполняется по кратчайшей траектории. Алгоритм отработки команды определяется разработчиками системы. Это может быть последовательное перемещение по каждой из заданных координат или может быть одновременное движение по всем координатам. Например, при токарной обработке поворот револьверной головки происходит всегда в исходной точке, а ускоренное перемещение суппорта в эту точку выполняется автоматически таким образом, чтобы сначала была отработана координата, по которой отводится инструмент от детали. Затем отрабатывается вторая координата. При задании быстрого перемещения одновременно по двум координатам в пределах рабочей зоны движение рабочего органа начинается одновременно по обеим координатам на одинаковых скоростях. Как правило, величина перемещения по координатам разная, поэтому отработка перемещения заканчивается не одновременно.

Читайте также:  Установка adb драйвера linux

Рабочая подача перемещения задаётся в программе на группу кадров и действует до прихода команды на изменение величины подачи. При контурной обработке поверхности задаётся максимальное значение рабочей подачи, предусмотренное технологическим процессом. Реальные значения подачи по каждой из координат рассчитываются и задаются устройством интерполяции по алгоритму, аналогичному расчёту траектории.

При программировании перемещений с функциями G 60 – G 62 выполняется позиционирование рабочего органа в заданные координаты с постепенным уменьшением скорости до нулевого значения. Это делается для повышения точности позиционирования при обработке отдельных элементов детали.

Функция инструмента задаёт номер позиции револьверной головки или инструментального магазина, которые должны стать в рабочую позицию. Поиск заданного инструмента производится автоматически по номеру, записанному в программе по адресу «Т». Эта функция задаётся в одном кадре и действует до прихода новой команды на смену инструмента.

Подпрограммы. Подпрограммами записываются постоянные циклы, описывающие технологические операции стандартных видов обработки. Стандартные циклы разрабатываются для конкретного оборудования с учётом его технологических возможностей. Для токарных станков это могут быть стандартный цикл черновой обработки с автоматическим делением припуска по проходам, цикл точения канавки, цикл глубокого сверления с периодическим выводом сверла и ряд других. Для станков сверлильно-фрезерно-расточной группы циклы нарезания резьбы, циклы растачивания отверстий, цикл многопроходного фрезерования и др.

ТРЕБОВАНИЯ К ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ ДЕТАЛЕЙ,
ОБРАБАТЫВАЕМЫХ НА СТАНКАХ С ЧПУ.

Требования к технологичности деталей, обрабатываемых на станках с числовым программным управлением, значительно отличаются от требований, предъявляемых для обработки на универсальном оборудовании с ручным управлением. Существует комплекс критериев технологичности, условно разделяемых на две группы: общие требования к детали и требования к технологичности обрабатываемых поверхностей.

К общим требованиям относятся:

1. Обоснованный выбор материала детали и требования к качеству её поверхностного слоя.

2. Обеспечение достаточной жёсткости конструкции. Особенно это касается корпусных деталей, так как при недостаточной жёсткости необходимо снижать режимы резания, что приводит к потере производительности

3. Сокращение числа установок и переустановок заготовки при обработке. Наиболее удачным будет вариант, при котором удаётся выполнить полную обработку с одной установки.

4. Наличие элементов заготовки, обеспечивающих её надёжное закрепление в приспособлении или на столе станка. Желательно исключить перезакрепление заготовки для выполнения полной обработки. В случае необходимости перезакрепления нельзя допустить смещения заготовки во избежание потери точности.

5. Возможность обработки максимального числа поверхностей с одной установки при консольном закреплении инструмента.

6. Минимальное количество глухих отверстий и отверстий, расположенных под углом к основным координатным осям детали.

7. Максимально возможная унификация форм и размеров обрабатываемых элементов с целью уменьшения номенклатуры применяемого инструмента и возможностью применения типовых подпрограмм

8. Форма детали должна быть удобна для использования устройств автоматического контроля размеров.

9. Обеспечение лёгкого удаления стружки.

10. Припуск под мехобработку должен быть минимальным и по возможности равномерным, но достаточный для получения заданных параметров точности и шероховатости.

11. Равномерная твёрдость поверхностного слоя заготовки. Большие колебания значений твёрдости могут привести к поломке инструмента. Во избежание этого приходится заведомо занижать режимы резания.

12. Наличие технологических баз, используемых при обработке и для захвата заготовки промышленным роботом.

Для удовлетворения требований механической обработки на станках с числовым программным управлением в общем случае следует считать технологичными такие детали, формы и размеры которых отвечают условиям обработки в автоматическом цикле. При этом могут присутствовать короткие технологические перерывы для выполнения контрольных операций или замены инструмента, но не должно быть ручных приёмов управления обработкой.

Дальнейшее повышение технологичности конструкции должно быть направлено на сокращение типоразмеров режущего инструмента. Необходимо стремиться использовать штатный инструмент, входящий в комплект станка.
Повышение технологичности деталей, обрабатываемых на станках с ЧПУ, может потребовать изменения некоторых конструктивных элементов:

-проектировать ширину канавок одного размера с целью уменьшения номенклатуры инструмента и его унификации;

-шпоночные пазы, выполняемые на различных шейках вала, располагать с одной стороны детали, чтобы избежать переустановок и дополнительного ориентирования заготовок;

-стремиться к симметричности детали, чтобы использовать возможность программирования «зеркальной отработки» и тем самым сократить длину управляющей программы;

-по возможности заменять большие опорные поверхности, требующие обработки, конструктивно оформленными плоскостями в виде приливов и платиков;

-располагать обрабатываемые отверстия на одном уровне;

-по возможности максимально унифицировать размеры отверстий под крепёжные изделия;

-располагать отверстия перпендикулярно к основной обрабатываемой поверхности;

-изменять ширину канавок для возможной замены операции строгания более производительным фрезерованием;

-уменьшать величину консольности закрепления детали и повышать её общую жёсткость;

-уменьшение числа обрабатываемых поверхностей;

-снижение требований к шероховатости свободных поверхностей;

-сопряжения участков обрабатываемых контуров по возможности выполнять одинаковыми радиусами для уменьшения номенклатуры инструмента и сокращения управляющей программы;

-типизация повторяющихся геометрических элементов детали, например, карманов, колодцев и т.д.;

-заменять наклонные стенки в корпусных деталях, подвергающиеся обработке, вертикальными и т.д.

Эти задачи решаются на этапе анализа технологичности детали при конструировании технологического процесса обработки заготовки на станке с числовым программным управлением.

Нетехнологичное решение

Технологичное решение

11. ТРЕБОВАНИЯ К ЗАГОТОВКАМ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫМ ДЛЯ ОБРАБОТКИ НА СТАНКАХ С ЧПУ.

Каждая деталь характеризуется набором определённых требований, необходимых для успешного выполнения ею своего служебного назначения. Это материал заготовки, габаритные размеры, точность выполнения отдельных элементов, качество обработанной поверхности и т.д. Немаловажное значение имеет так же программа выпуска изделий, так как это может оказывать влияние на способ получения заготовки.

Общая себестоимость готового изделия складывается из себестоимости заготовки и себестоимости её обработки. Поэтому процесс изготовления изделия необходимо рассматривать комплексно. Несоблюдение этого условия может привести к тому, что относительно невысокая себестоимость механической обработки при значительных затратах на производство заготовки не позволит получить ощутимый экономический эффект. Возможен и другой вариант, когда относительно недорогая заготовка потребует дополнительной механической обработки и соответственно увеличение затрат общей себестоимости изделия.

Следует учитывать, что обработка на станках с программным управлением ввиду сложности и дороговизны оборудования и дополнительных затрат на технологическую подготовку является дорогостоящей операцией. Поэтому правильный выбор заготовки для обработки на таких станках оказывает влияние на себестоимость детали.

Номенклатура деталей, предназначенных для обработки на станках с ЧПУ, определяется путём изучения технической документации на эти детали (технологическая проработка детали), особенностей конкретного производства (состав станочного парка, технические возможности, загрузка оборудования), и характера поставленной задачи (повышение точности обработки сложнопрофильных участков изделия, концентрация операций на одном рабочем месте, сокращение контрольных операций, оптимизация режимов резания и траектории перемещения инструмента и ряда других).

Из ряда критериев, применяемых при выборе номенклатуры изделий, наиболее часто применяют экономический критерий. Он учитывает все приведенные затраты, в состав которых входят и затраты на производство заготовок.

Существуют различные способы получения заготовок. Наиболее распространённые виды заготовок – это:

Отливки из чугуна, стали и цветных металлов;

Стальные поковки, получаемые методами пластической деформации материала – штамповкой или свободной ковкой;

Сортовой прокат различного профиля;

Сварные заготовки из стали;

Заготовки, получаемые методом порошковой металлургии.

Практически все вышеперечисленные методы получения заготовок пригодны для использования их в производстве с применением на операциях мехобработки оборудования с ЧПУ.

Для сокращения затрат на механическую обработку при выборе заготовки следует пользоваться некоторыми рекомендациями, позволяющими в дальнейшем минимизировать эти затраты.

-Заготовка должна быть максимально приближена к форме готовой детали.

-Обеспечивать минимально возможные припуски на механическую обработку заготовки.

-На заготовках сложной пространственной формы припуск под мехобработку по возможности должен быть равномерным, а на заготовках для деталей правильной формы (валы, диски) симметричным.

— Термообработка заготовок должна обеспечивать равномерную твёрдость на всех обрабатываемых поверхностях.

-На заготовках не должно быть крупных дефектов, которые в дальнейшем уберутся мехобработкой, но при этом приведут к повышенному износу инструмента или даже к его поломке.

Перед установкой на станок заготовки должны быть очищены от окалины и формовочной смеси, с них необходимо удалить литники и облой.

С целью повышения эффективности использования оборудования с числовым программным управлением заготовки могут подвергаться предварительной обработке, целью которой является подготовка баз для более точной установки заготовок на последующих операциях.

Так, например, заготовки валов перед установкой на токарный станок проходят фрезерно-центровальную операцию, на которой выполняется фрезерование торцев детали с выдерживанием заданного линейного размера и сверление центровочных отверстий на заданную глубину. Заготовки, полученные свободной ковкой и имеющие неравномерный припуск на сторону, могут также пройти операцию предварительного точения, чтобы убрать эту неравномерность. Такая операция обычно выполняется на станках невысокой точности и жёсткости, так как основная задача этой операции не получение каких либо точных размеров, а создание равномерного припуска для дальнейшей обработки на высокоточных станках с ЧПУ.

На заготовках для корпусных деталей фрезеруются опорные поверхности, которые в дальнейшем служат базовыми элементами для установки заготовок на станке. В зависимости от принятого варианта технологического процесса это может быть подошва или плоскость разъёма корпуса редуктора или какие либо другие элементы. Может также выполняться обработка некоторых отверстий или вспомогательных баз. Такие операции так же выполняются на более дешёвых и менее точных универсальных станках.

Подготовленные таким образом заготовки позволяют повысить эффективность работы высокоточного и дорогостоящего оборудования с числовым программным управлением.

При многоместной обработке, когда на столе станка устанавливается несколько однотипных заготовок, желательно, чтобы они имели примерно одинаковые габариты обрабатываемых поверхностей. Это позволит сократить потери вспомогательного времени на смену инструментов и сократить номенклатуру инструментов.

При работе станка с ЧПУ в составе роботизированного комплекса на заготовке должны быть предусмотрены удобные элементы для надёжного захвата её схватом робота.

ТЕХНОЛОГИЯ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ.

Детали, обрабатываемые на станках токарной группы, могут иметь внутренние и наружные цилиндрические, конические, фасонные, торцовые поверхности в различных сочетаниях. На них могут быть дополнительные элементы в виде фасок, канавок, проточек, резьбы. Для выполнения токарных операций используются резцы различных типов с различным расположением вершины или центра инструмента

Черновая обработка основных поверхностей на станках с ЧПУ выполняется с использованием типовых схем обработки (стандартных циклов)

Схема «петля» представляет собой рабочее движение инструмента, отвод от обрабатываемой поверхности на 0,5÷1,0 мм. и возвращение назад (вспомогательный ход). Применяется при продольном точении открытых и полуоткрытых зон, а так же при подрезке торца.

Схема «виток» (зuгзаг) предусматривает работу инструмента на прямой и обратной подаче и может быть реализована в зонах обработки всех видов.

Схема «спуск» характерна тем, что припуск снимается при радиальном перемещении резца. Наиболее часто эту схему используют при черновых пере­ходах для закрытых зон.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Только сон приблежает студента к концу лекции. А чужой храп его отдаляет. 9288 — | 7858 — или читать все.

источник