Меню Рубрики

Установка координат детали на

СИСТЕМА КООРДИНАТ СТАНКА, ДЕТАЛИ, ИНСТРУМЕНТА

Работа станка с ЧПУ тесно связана с системами координат. Различают системы координат станка, детали, приспособления и инструмента.
^

Система координат станка.

Оси координат у станков располагают обычно параллельно направляющим станка, что позволяет при программировании обработки указывать направления и величины перемещения рабочих органов.

В качестве единой системы координат для всех станков с ЧПУ принята стандартная прямоугольная система, при которой оси X, Y, Z (рис. 3.1) указывают положительные перемещения инструментов относительно подвижных частей станка. Положительные направления движения заготовки относительно неподвижных частей станка указывают оси X’, Y’, Z’, направленные противоположно осям X, Y, Z. Таким образом, положительными всегда являются такие движения, при которых инструмент и заготовка удаляются друг от друга.

Рис. 3.1. Стандартная система координат станков с ЧПУ

Круговые перемещения инструмента (например, угловое смещение оси шпинделя фрезерного станка) обозначают буквами А (вокруг оси X), В (вокруг оси Y), С (вокруг оси Z), а круговые перемещения заготовки (например, управляемый по программе поворот стола на расточном станке) — соответственно буквами А’, В’, С’. В понятие «круговые перемещения» не входит вращение шпинделя, несущего инструмент, или шпинделя токарного станка. Для обозначения вторичных угловых движений вокруг специальных осей используют буквы D и Е.

Для обозначения направления перемещения двух рабочих органов вдоль одной прямой используют так называемые вторичные оси: U (параллельно Х),
V (параллельно Y), W (параллельно Z). При трех пере­мещениях в одном направлении применяют еще и так называемые третичные оси: Р, Q, R (см. рис. 3.1).

У станков различных типов и моделей системы координат размещают по-разному (рис. 3.2), определяя при этом положительные направления осей и размещение начала координат (нуль станка М).

Рис. 3.2. Размещение координатных систем у различных станков с ЧПУ

а – карусельный; б – вертикально-фрезерный
Система координат станка является главной расчетной системой, в которой определяются предельные перемещения, начальные и текущие положения рабочих органов станка. При этом положения рабочих органов станка характеризуют их базовые точки, выбираемые с учетом конструктивных особенностей отдельных управляемых по программе узлов станка. Так, базовыми служат точки: для шпиндельного узла — точка N пересечения торца шпинделя с осью его вращения (рис. 3.3); для суппорта токарно-револьверного танка — центр поворота резцедержателя в плоскости, параллельной направляющим суппорта и проходящей через ось вращения шпинделя, или точка базирования инструментального блока; для крестового стола — точка пересечения его диагоналей или специальная настроечная точка, определяемая конструкцией приспособления; для поворотного стола — центр поворота на зеркале стола и т. д.

Р ис.3.3. Система координат вертикально-сверлильного станка с ЧПУ
Базовая точка может быть материально выражена точным базовым отверстием в центре стола станка (например, точка F на рис. 3.3). В технической документации пределы возможных смещений рабочих органов, как правило, указывают пределами смещения базовых точек.

В стандартной системе координат станка положительные направления осей координат определяются по правилу правой руки. Большой палец (рис. 3.4, а) указывает положительное направление оси абсцисс (X), указательный.— оси ординат (Y), средний — оси аппликат (Z). Положительные направления вращении вокруг этих осей определяются другим правилом правой руки. Согласно этому правилу, если расположить большой палец по направлению оси, то остальные согнутые пальцы укажут положительное направление вращения (рис. 3.4, б).


^ Ориентация осей стандартной системы координат станка связывается с направлением движения при сверлении на сверлильных, расточных, фрезерных и токарных станках. Направление вывода сверла из заготовки принято в качестве положительного для оси Z т. е. ось Z всегда связывается с вращающимся элементом станка — шпинделем. Ось Xперпендикулярна оси Z и параллельна плоскости установки заготовки. Если такому определению соответствуют две оси, то за ось X принимают ту, вдоль которой возможно большее перемещение узла станка. При известных осях X и Z ось У однозначно определяется из условия расположения осей в правой прямоугольной системе координат.

Начало стандартной системы координат станка обычно совмещают с базовой точкой узла, несущего заготовку, зафиксированного в таком положении, при котором все перемещения рабочих органов станка могли бы описываться положительными координатами (см. рис. 3.3). Точка М,принятая за начало отсчета системы координат станка, называется нулевой точкой станка или нулем станка. В этом положении рабочие органы (базовые точки), несущие заготовку и инструмент, имеют наименьшее удаление друг от друга, а отсчетные элементы станка определяют нуль отсчета на табло цифровой индикации.

Например, у вертикально-сверлильного станка (см рис. 3.3) базовой точкой F стола является центр стола, в котором выполнено отверстие диаметром 40Н8. Базовой точкой шпинделя является точка N — центр отверстия шпинделя в плоскости торца шпинделя. Конструкцией станка определено, что стол может смещаться по оси X (продольная ось стола) на 400 мм вправо и влево относительно центрального положения базовой точки.

Возможные смещения стола оси Y (поперечные) составляют 450 мм. Таким образом, прямоугольник (см. рис. 3.3), образованный пиниями возможного смещения точки F по осям X и Y. определяет возможную зону обработки заготовок инструментом, ось которого совпадает с осью шпинделя. Эта зона (ее часто называют рабочей зоной) у рассматриваемого станка а плоскости ограничена размерами 800 х 450 мм. Наличие данных о зоне обработки обязательно, так как они определяют возможности станка при программировании перемещения обрабатываемых заготовок.

Читайте также:  Установка заглушек на канализацию должникам коммунальных услуг

Для того чтобы отсчет перемещений стола по осям X и Y всегда был положительным, нуль станка М принимают размещенным в одном из углов рабочей зоны (см. рис. 3.2, б). Естественно, что положение точки М является фиксированным и неизменным, и в этом случае точка М будет являться началом координат станка. Тогда положение точки F может быть задано координатами xMF и yMF относительно точки М.

Для рассматриваемого станка (см. рис. 3.3) положение точки F будет изменяться в пределах 0 — 800 мм по оси X и 0 — 450 мм по оси У. Возможное смещение торца шпинделя в направлении оси Z составит 380 мм (70 — 450 мм). При этом за начало перемещения принимается нижнее (предельное) положение торца относительно зеркала стола, при котором расстояние от торца до зеркала стола равно 70 мм.

При работе станка табло индикации на панели УЧПУ отражает истинное положение базовых точек станка относительно нуля станка. Для рассматриваемого примера это положение точки F относительно точки М и точки N относительно нулевого уровня в соответствующей системе XYZ координат станка.

Для взаимного положения рабочих органов станка, показанного на рис. 3.3, на табло индикации будут данные Х250. 00, Y235. 00 и Z000. 00 Для положения, когда ось шпинделя будет совмещена с точкой 133, табло индикации покажет Х800. 00, Y4S0. 00 и Z000. 00. В положении, когда точка N будет совмещена с точкой 313, на табло индикации будут значения Х800. 00, Y000.00 и Z380.00.

На рассматриваемом станке в положении, когда ось шпинделя будет совмещена с нулевой точкой М, а его торец находится на расстоянии 70 мм от зеркала стола, на табло цифровой индикации по всем программируемым координатам (X, Y, Z) будут показаны нули.

Таким образом, если на данном станке обрабатывать деталь с использованием абсолютного отсчета, то все ее координаты (рис. 3.5) должны быть определены относительно нулевой точки М станка. Обычно в нулевую точку станка рабочие органы можно переместить путем нажатия кнопок на пульте управления станком или соответствующими командами УП. Точный останов рабочих органов в нулевом положении по каждой из координат обеспечивается датчиками нулевого положения. Движения рабочих органов станка задаются в УП координатами или приращениями координат базовых точек в стандартной (правой) системе координат.

В рассматриваемом примере (см. рис. 3.5) это координаты xMF и yMF центра стола (базовой точки F) и координата ZN положения по высоте торца шпинделя (базовой точкиN относительно нулевого уровня). В паспортах станков с ЧПУ всех типов указаны координаты, которые закреплены за конкретным рабочим органом, показаны направления всех осей, начало отсчета по каждой из осей и пределы возможных перемещений.

Рис. 3.5. Система координат станка

Для того чтобы не было путаницы с положительными направле­ниями рабочих органов, связанных с заготовкой (обозначение осей со штрихом) и с инструментом (обозначение осей без штриха), при подготовке УП всегда исходят из того, что инструмент движется относительно неподвижной заготовки. В соответствии с этим и указывают положительные направления осей координат на расчетных схемах, эскизах и другой документации, используемой при программировании. Другими словами, за основную при программировании принимают стандартную систему координат, в которой определены положения и размеры обрабатываемой детали, относительно которой перемещается инструмент. Принятое допущение корректируется системой УЧПУ таким образом, что если для реализации запрограммированного движения инструмента относительно заготовки необходимо переместить рабочий орган с инструментом, то это движение выполняется с заданным в УП знаком, а если требуется переместить рабочий орган с заготовкой, то знак направления движения изменяется на противоположный.

Система координат детали

Система координат детали является главной системой при программировании обработки. Система координат детали — это система, в которой определены все размеры данной детали и даны координаты всех опорных точек контура детали. Система координат детали переходит в систему координат программы — в систему, в которой даны координаты всех точек и определены все элементы, в том числе и размещение вспомогательных траекторий, которые необходимы для составление УП по обработке данной детали. Системы координат детали и программы обычно совмещены и представляются единой системой, в которой и производится программирование и выполняется обработка детали. Система назначается технологом-программистом в соответствии с координатной системой выбранного станка.

В этой системе, которая определяет положение детали в приспособлении, размещение опорных элементов приспособления, траектории движения инструмента и др., указывается так называемая точка начала обработки — исходная точка (О). Она является первой точкой для обработки детали по программе. Часто точку О называют«нуль программы». Перед началом обработки центр Р инструмента должен быть совмещен с этой точкой. Ее положение выбирает технолог-программист перед составлением программы исходя из удобства отсчета размеров, размещения инструмента и заготовок, стремясь во избежание излишних холостых ходов приблизить инструменты к обрабатываемой детали. При многоинструментальной обработке исходных точек может быть несколько — по числу используемых инструментов, поскольку каждому инструменту задается своя траектория движения.
^

Последнее изменение этой страницы: 2016-12-30; Нарушение авторского права страницы

источник

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.

Читайте также:  Установка кондиционеров в экибастузе

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

Для 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 деталиW (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.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Сдача сессии и защита диплома — страшная бессонница, которая потом кажется страшным сном. 9267 — | 7452 — или читать все.

источник

Система координат инструмента.

Система координат детали.

Система координат детали является главной системой при программировании обработки. Система координат детали — это система, в которой определены все размеры данной детали и даны координаты всех опорных точек контура детали (см. рис. 1.24).

Система координат детали переходит в систему координат программы — в систему, в которой даны координаты всех точек и определены все элементы, в том числе и размещение вспомогательных траекторий, которые необходимы для составления УП по обработке данной детали.

Системы координат детали и программы обычно совмещены и представляются единой системой, в которой и производится программирование и выполняется обработка детали, т.е

1. координатные плоскости ХОУ, XOZ и YOZ должны быть параллельны технологическим базовым плоскостям, совмещаться с ними или проходить через оси симметрии или быть им перпендикулярными.

2. Желательно чтобы конструкторские базы совпадали с технологическими

3. Для упрощения расчетов начало системы координат принимают на оси симметрии, а если ее нет, то другую характерную точку.

Система назначается технологом-программистом в соответствии с координатной системой выбранного станка. В этой системе, которая определяет положение детали в приспособлении, размещение опорных элементов приспособления, траектории движения инструмента и др., указывается так называемая точка начала обработки — исходная точка (О). Она является первой точкой для обработки детали по программе. Часто точку О называют «нуль программы». Перед началом обработки центр Р инструмента должен быть совмещен с точкой «О». Ее положение выбирает технолог-программист перед составлением программы исходя из удобства отсчета размеров, размещения инструмента и заготовок, стремясь во избежание излишних холостых ходов приблизить инструменты к обрабатываемой детали.

При многоинструментальной обработке исходных точек может быть несколько — по числу используемых инструментов, поскольку каждому инструменту задается своя траектория движения.

Для фрезерных станков с ЧПУ при базировании призматических деталей по трем взаимно перпендикулярным плоскостям за ноль как правило принимают левый нижний угол, что позволяет большинству опорных точек детали иметь положительные значения координат опорных точек, не будет ошибкой если за ноль детали принять любой из 3-х других углов детали.

При базировании детали по плоскости основания и двум базовым отверстиям — за ноль принимают центр одного из отверстий, причем, центр того отверстия, в котором вводится цилиндрический палей в другое отверстие вводится срезанный палец.

Система координат инструмента.

Система координат инструмента предназначена для задания положения его режущей части относительно державки. Инструмент описывается в рабочем положении в сборе с державкой (рис. 1.17). При описании всего разнообразия инструментов для станков с ЧПУ удобно использовать единую систему координат инструмента Хи Zи оси которой параллельны соответствующим осям стандартной системы координат станка 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, например с точкой N (рис. 1.17, в).

Режущая часть инструмента характеризуется положением его вершины и режущих кромок. Вершина инструмента задается радиусом закругления г и координатами хиТР и zи ТР ее настроечной точки Р (рис. 1.17, а), положение которой относительно начала системы координат инструмента обеспечивается наладкой инструментального блока вне станка на специальном приспособлении.

Читайте также:  Установка задний редуктор тойота

Положение режущей кромки резца задается главным ᵠ и вспомогательным ᵠ1 углами в плане, а сверла (рис. 1.17, б) — углом 2ᵠ при вершине и диаметром D. Вершина вращающегося инструмента лежит на оси вращения, и поэтому для ее задания достаточно указать аппликату zиТP.

Настроечная точка инструмента Р обычно используется в качестве расчетной при вычислении траектории инструмента, элементы которой параллельны координатным осям. Расчетной точкой криволинейной траектории служит центр закругления Ри, при вершине инструмента (рис. 1.17, а).

Связь систем координат.

При обработке детали на станке с ЧПУ, например на токарном (рис. 1.18, а) можно выделить три координатные системы.

Первая — система координат станка X М Z, имеющая начало отсчета в точке М— нуль станка (рис. 1.18, б). В этой системе определяются положения базовых точек отдельных узлов станка, причем числовые значения координат тех или иных точек (например, точки F на суппорте станка) выводятся на табло цифровой индикации станка.

Вторая координатная система — это система координат детали или программы обработки детали XдТZд (рис. 1.18, в).

– система координат детали относительно точки пересечения оси Z и плоскости зеркала патрона

– система координат детали относительно торца детали (вылет детали – пересечение оси Z и правого центра детали).

– система координат детали относительно торца детали (упор детали – опорная плоскость кулачков).

Третья система координат — система координат инструмента XиTZи (рис. 1.18, г), в которой определено положение центра Р инструмента относительно базовой точки F(K, T) элемента станка, несущего инструмент.

Положение всех точек и элементов всех систем могут переводиться из одной системы в другую.

Положение исходной точки О, как и любой другой точки траектории инструмента, переводится в систему координат станка из системы координат программы (детали) через базовую точку С приспособления (О—W—C—M).

Центр инструмента Р, заданный координатой в системе координат инструмента (см. рис. 1.18, г), переводится в систему координат станка через базовую точку К суппорта (рис. 1.18, г), которая задана относительно базовой точки F(P—K—F—M).

Такая связь систем координат детали, станка и инструмента позволяет выдерживать заданную точность при переустановках заготовки и учитывать диапазон перемещений рабочих органов станка при расчете траектории инструмента в процессе подготовки программы управления.

Наладка станка для работы по УП упрощается, если нулевая точка станка находится в начале стандартной системы координат станка, базовые точки рабочих органов приведены в фиксированные точки станка, а траектория инструмента задана в УП перемещениями базовой точки рабочего органа, несущего инструмент, в системе координат станка.

Это возможно, если базовая точка С приспособления определена в системах координат детали и станка. Если же траектория инструмента задана в УП перемещениями вершины инструмента в системе координат детали, то для реализации такой УП используют так называемый «плавающий нуль». В этом случае начало координат станка М условно смещают в начало координат программы W, и вся индикация значений в перемещениях центра инструмента в прямом соответствии с программой выводится на соответствующие элементы УЧПУ.

При программировании, как правило, за основную принимают точку начала системы координат детали W, организуя относительно ее всю УП. Естественно, при этом принимается во внимание характер расположения осей координат на выбранном станке. Тогда удобно, определив в системе положение базовых точек приспособления для детали, строить траекторию движения центра инструмента

Все три рассмотренные координатные системы на любом станке взаимосвязаны. В большинстве случаев в каждой данной программе расположение координатной системы программы неизменно относительно начала координатной системы станка.

На токарном станке (рис. 1.19, а) нулевая точка станка М, размещаемая на торце шпинделя, определяет положение координатных осей станка Z и X.

Относительно точки М при работе станка в абсолютной системе координат ведется отсчет перемещений базовой точки суппорта F. При этом текущие значения координат xMF и zMF выводятся на табло цифровой индикации. При обработке данной детали всегда должна быть известна величина zMC — расстояние относительно точки М базовой точки С плоскости приспособления (токарного патрона), с которой при установке заготовки совмещается ее базовая точка В’.

В координатной системе программы (см. рис. 1.18, в и 1.19, а) исходная точка О (нуль программы) определена относительно осей координатной системы. Задана также точка WR — точка отсчета заготовки

В координатной системе программы задаются также все опорные точки программируемой траектории перемещения центра инструмента (инструментов), обеспечивающей обработку данной детали. У заготовки может быть также определен припуск.

При программировании следует принимать во внимание диапазон перемещений рабочих органов станка (рабочую зону), который задается предельными координатами базовых точек этих органов в стандартной системе координат станка. На рис. 1.20 заштрихована рабочая зона перемещения суппорта токарного станка, базовая точка которого F может находиться в любой точке плоскости.

Перед началом работы центр каждого инструмента (точка Р) должен быть выведен в исходную точку О, от которой программируется траектория инструментов для обработки тех или иных поверхностей.

источник