Rich--house.ru

Строительный журнал Rich—house.ru
13 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Прямоугольная система координат чпу (CNC)

Система координат станков с ЧПУ

Работа станка с ЧПУ тесно связана с системами координат. Оси координат располагают 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 соответствии с ГОСТ 23597-79 * (СТ СЭВ 3135-81) принята стандартная (правая) система, при которой оси X, Y, Z (рис. 14.19) 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, У, Z. Таким образом, положительными всегда являются такие движения, при которых инструмент и заготовка уда­ляются друг от друга.

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

Рис. 14.19. Стандартная системавторичных угловых движений вокруг специальных

координат станков с ЧПУосей используют буквы Д и Е. Для обозначения

направления пере­мещения двух рабочих органов вдоль одной прямой используют так называе­мые вторичные оси: U (параллельно X), V (параллельно У), W (параллельно Z). При трех перемещениях в одном направ­лении применяют еще и так называемые третичные оси: P, Q, R (см. рис. 14.19).

Система координат станка. У станков различных типов и моделей системы координат размещают по-разному (рис. 14.20), определяя при этом положи­тельные направления осей и положение начала координат (нуль станка М).

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. 14.21); для суппорта токарно-револьверного станка — 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.

Базовая точка может быть материаль­но выражена точным базовым отверстием в центре стола станка (например, точка F на рис. 14.21).

В технической документации пределы возможных смещений рабочих органов, как правило, указывают пределами сме­щения базовых точек.

Систему координат станка, выбран­ную в соответствии с рекомендациями ГОСТ 23597-79* (см. рис. 14.19), принято называть стандартной. В этой системе по­ложительные направления осей коорди­нат определяются по правилу правой руки. Большой палец (рис. 14.22, а) ука­зывает положительное направление оси абсцисс (X), указательный — ординат — (Y), средний — оси аппликат (Z). Положительные направления вращений 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. 14.22, 6).

Рис. 14.20. Размещение координатных систем у различных станков с ЧПУ:

а — карусель­ный; б — вертикально-фрезерный

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

Рис. 14.21. Система координат вертикально-сверлильного станка с ЧПУ

Z, т. е. ось Z всегда связывается с вращающимся эле­ментом станка — шпинделем. Ось X перпендикулярна к 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 Zось 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. 14.20, 14.21). 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. 14.21) 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 У (попереч­ные) составляют 450 мм. Таким образом, прямоугольник (на рис. 2.4 заштрихован), образованный линиями возможного смещения точки F по осям X и Y, определяет возможную зону обработки заготовок инструментом, оськоторого совпадает с осью шпинделя. Эта зона (ее часто называют рабочей зоной) у рассматриваемого станка в плоскости огра­ничена размерами 800X450 мм.

Наличие данных о зоне обработки

Рис. 14.22. Правило правой руки;обязательно, так как они определяют воз­-

а — положи­тельные направленияможности станка при программировании

осей координат; б – положительныеперемещений обрабатываемых заготовок.

направления вращенийДля того чтобы отсчет_перемещений

стола по осям X и Y всегда был поло­жите -льным нуль станка М принимают размещенным в одном из углов рабочей зоны (см. рис.

14.20, 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. 14.21) 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. 14.21, 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, Y450.00 и Z000.00. В положе­нии, когда точка N будет совмещена с точкой 313, на табло индикации будут значения: Х800.00, Y000.00 и

Рис. 14.23. Системы координат Z380.00 и т. д. На рассматриваемом станке в положении,

станка (XMY) и детали (XUWYA когда ось шпинделя будет совмещена с нулевой точкой М,

|следующая лекция ==>
Значение|А его торец находится на расстоянии 70 мм от зеркала

Дата добавления: 2014-01-04 ; Просмотров: 12235 ; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Позиционная и контурная системы ЧПУ.

Классификация систем ЧПУ

1. По технологическим признакам различают позиционную, контурную (прямоугольную и криволинейную) и комбинированные системы управления циклом обработки.

Позиционные системы ЧПУ (Ф2) обеспечивают перемещение рабочего органа станка в позицию заданную программой управления чаще всего без осуществления резания в процессе перемещения узла станка. Перемещение осуществляется в двух взаимно перпендикулярных направлениях. При одновременном перемещении по двум координатам результирующее перемещение узла станка осуществляется под углом 45 о . Системы применяются для управления станками сверлильно-расточной группы.

Контурные системы ЧПУ (Ф3) применяют для обработки деталей сложной формы, имеющих криволинейные поверхности. Осуществляется управление одновременно согласованным перемещением узла станка по двум и большему числу координат при этом обеспечивается функциональная зависимость между скоростями перемещения узла станка вдоль координатных осей. Системы применяют для управления токарными и фрезерными станками.

Комбинированные системы (Ф4) включают возможность позиционного и контурного управления. Применяют для управления многоцелевыми станками и гибкими производственными модулями

2. По числу потоков информации (наличию обратной связи) различают разомкнутые, замкнутые и самонастраивающиеся системы ЧПУ.

Рис. 5 Структуры СЧПУ

А) разомкнутые; б) замкнутые; в) самонастраивающиеся

М – электродвигатель; Г – гидроусилитель; is— звено настройки; РО – рабочий орган; Д – датчик обратной связи

Разомкнутые системы ЧПУ строятся на основе применения в приводах подач шаговых двигателей, перемещение рабочего органа станка при этом не контролируется.

Замкнутые системы ЧПУ строятся на основе применения в приводах подач регулируемых двигателей постоянного тока и высоко-моментных двигателей. Датчик обратной связи контролирует положение рабочего органа станка и посылает сигнал в устройство ЧПУ.

Самонастраивающиеся системы с датчиками обратной связи по положению рабочего органа имеют еще один датчик, контролирующий изменения процесса обработки: затупление инструмента, колебание припуска, твердости заготовки и т.д. Изменения процесса обработки через датчик подаются на устройства управления.

Системы координат и направления движений исполнительных

Органов станка с ЧПУ

Систему координат станка, выбранную в соответствии с рекомендациями ISO (Международной организации по стандартизации) принято называть стандартной. Стандартная система координат представляет собой правую прямоугольную декартову систему координат, в которой положительные направления осей координат определяются правилом правой руки: большой палец указывает положительное направление оси абсцисс X, указательный — оси ординат Y, и средний — оси аппликат Z.

Особенность системы в том, что ось координат Z принимают всегда параллельной оси главного шпинделя станка, независимо от того, как он расположен — вертикально или горизонтально. Эта особенность позволяет при ЧПУ для наиболее распространенной плоской обработки использовать в программах обозначения координат через Х и Y независимо от расположения шпинделя (рис. 1).

Рис. 1. Правая прямоугольная система координат станка

В качестве положительного направления оси Z принимают направление от заготовки к инструменту. Ось X — всегда горизонтальна. Дополнительные движения, параллельные осям X, Y, Z обозначают соответственно U, V, W (вторичные) u P, Q, R (третичные). Вращательные движения вокруг осей X, Y, Z обозначают соответственно буквами А, В, С. Положительные направления вращений А, В, С вокруг координатных осей X, Y и Z показаны на рис. 1. Для вторичных угловых перемещений вокруг специальных осей используются буквы D и Е.

Начало стандартной системы координат станка обычно совмещается с базовой точкой узла, несущего заготовку и зафиксированного в таком положении, при котором все перемещения рабочих органов станка описываются в стандартной системе положительными координатами.

Системой координат токарного станка служит двухкоординатная система X, Z. Начало этой системы принимается в базовой точке шпиндельного узла. Положительные направления осей системы координат токарного станка определяются расположением основного рабочего диапазона перемещений инструмента (рис. 2, а, б).

Рис.2. Направления стандартной системы координат станка:

а — токарного при перемещении инструментов над осью вращения шпинделя;

б — то же, под осью шпинделя; в, г — сверлильно-расточных и фрезерных с соответственно вертикальным и горизонтальным расположением шпинделя

Для станков сверлильной, сверлильно-расточной и фрезерной групп применяется трехкоординатная система X, Y, Z. Начало этой системы координат принимается преимущественно в базовой точке стола, расположенного в одном из крайних положений. Направления координатных осей этой стандартной системы связаны с конструкцией станка (рис. 2, в, г).

Движения рабочих органов станка задаются в программе координатами или приращениями координат базовых точек в системе координатных осей, определенных в стандартной системе координат. Система координатных осей рабочих органов станка представляет собой совокупность отдельных управляемых по программе координат, каждая из которых закреплена за конкретным рабочим органом станка и имеет индивидуальное обозначение, направление и начало отсчета. Для обеспечения общности методов подготовки программ рекомендации комитета ISO регламентируют обозначения и направления осей координат рабочих органов станка.

На рис. 3-6 изображены схемы различного оборудования с ЧПУ, на которых указаны обозначения и положительные направления движений рабочих органов относительно стандартной системы координат, связанной с обрабатываемой заготовкой.

Рис.3. Компоновка токарного станка (а) и промышленного робота (б)

с направлениями их осей и движений

Рис.4. Обозначение осей координат и направлений перемещений

на схемах станков с ЧПУ:

а — токарно-револьверного; б — лоботокарного; в — токарно-карусельного;

г — вертикально-фрезерного; д — горизонтального консольно-фрезерного;

е — фрезерного с поворотным столом и поворотной бабкой; ж — вертикального портально-фрезерного; з — двухстоечного портально-фрезерного; и — двухстоечного с подвижным порталом; к — горизонтально-расточного с неподвижной передней бабкой; л — с продольно-подвижной передней бабкой; м — продольно-строгального

Рис.5. Обозначение осей координат станков с ЧПУ:

а — круглошлифовалъного; б — плоскошлифовального;

в, г, д, е, ж — многооперационных станков средних габаритов;

з, и, к — многооперационных станков различных компоновок

Рис. 6. Обозначение осей координат и направлений движений

агрегатных станков с ЧПУ

Дата добавления: 2019-02-13 ; просмотров: 1225 ;

Обозначение осей координат станков с ЧПУ

1. ОБОЗНАЧЕНИЕ НАПРАВЛЕНИЙ ДВИЖЕНИЙ В СТАНКАХ В СТАНДАРТНОЙ
СИСТЕМЕ КООРДИНАТ

1.1. Стандарт устанавливает обозначение осей координат и направленное движений в
станках так, чтобы программирование операций обработки не зависело от того,
перемещается инструмент или заготовка.
За основу принимается перемещение инструмента относительно системы координат
неподвижной заготовки.
1.2. Стандартная система координат представляет собой правую прямоугольную систему
координат (см. чертеж), связанную с заготовкой, оси которой параллельны прямолинейным
направляющим станка.

Читать еще:  ОБРАБОТКА ПОЧВЫ на ПРИУСАДЕБНОМ УЧАСТКЕ. Часть 1 (выбираем мотоблок)

Правая прямоугольная система координат

1.3. Положительное направление движения рабочего органа станка предпочтительно
соответствует направлению отвода инструмента от заготовки.

1.4. При применении станка для сверления или растачивания, с использованием только
трех основных линейных перемещений, обработка будет происходить при перемещении
инструмента в отрицательном направлении оси Z.
1.5. На схематических чертежах станков направления движения рабочих органов, несущих
инструмент, следует обозначать буквами без штриха, а несущих заготовку — буквами со
штрихом; при этом положительное направление движения, обозначаемое буквой со
штрихом, противоположно соответствующему движению, обозначаемому той же буквой без
штриха.

2. ДВИЖЕНИЕ ПО ОСИ Z

2.1. Ось Z (за исключением случая, указанного в п. 2.5) определяется по отношению к
шпинделю главного движения, то есть шпинделя, вращающего инструмент в станках
сверлильно-фрезерно-расточной группы или шпинделя, вращающего заготовку в станках токарной группы.
2.2. При наличии нескольких шпинделей следует выбрать один из них в качестве
основного, предпочтительно перпендикулярный к рабочей поверхности стола, на котором
крепится заготовка.
2.3. При неповоротной оси основного шпинделя одну из трех осей стандартной
трехкоординатной системы, параллельную оси шпинделя, следует принять за ось Z.
2.4. В тех случаях, когда ось основного шпинделя может быть повернута, следует:
если она может находиться только в одном положении параллельно одной из осей
стандартной трехкоординатной системы — эту стандартную ось принимают за ось Z;
если она может находиться в нескольких положениях, параллельных различным осям
стандартной трехкоординатной системы, за ось Z принимают стандартную ось,
предпочтительно перпендикулярную к рабочей поверхности стола, на котором крепится
заготовка.
2.5. При отсутствии шпинделя в станке ось Z должна быть предпочтительно
перпендикулярна к рабочей поверхности стола.
2.6. Движение по оси Z в положительном направлении должно соответствовать
направлению отвода инструмента от заготовки.

3. ДВИЖЕНИЕ ПО ОСИ X

3.1. Ось X должна быть расположена предпочтительно горизонтально и параллельно

поверхности крепления заготовки.
3.2. На станках с невращающимся инструментом и заготовкой, например, строгальных,

ось X должна быть положительна в направлении главного движения и параллельна ему.
3.3. На станках с вращающейся заготовкой, например, токарных, движение по оси X
направлено по радиусу заготовки и параллельно поперечным направляющим.
Положительное движение по оси X происходит, когда инструмент, установленный на
главном резцедержателе поперечных салазок, отходит от оси вращения заготовки.
3.4. На станках с вращающимся, инструментом, например, фрезерных, сверлильных:
при горизонтальной оси Z положительное перемещение X направлено вправо, если
смотреть от основного инструментального шпинделя к изделию;
при вертикальной оси Z положительное перемещение по оси X направлено вправо для
одностоечных станков, если смотреть от основного инструментального шпинделя на стойку,
а для двухстоечных станков, если смотреть от основного инструментального шпинделя на
левую стойку.

4. ДВИЖЕНИЕ ПО ОСИ Y

Положительное направление движения по оси Y следует выбирать так, чтобы ось Y
вместе с осями Z и X образовывала правую прямоугольную систему координат (см. чертеж).

5. ВРАЩАТЕЛЬНЫЕ ДВИЖЕНИЯ А, В и С
5.1. Буквами А, В и С следует обозначать вращательные движения вокруг осей
параллельных соответственно X, Y и Z.
5.2. Положительные направления А, В и С должны совпадать с направлением
завинчивания винтов с правой резьбой в положительных направлениях осей соответственно
X, Y и Z (см. чертеж).

6. НАЧАЛО СТАНДАРТНОЙ СИСТЕМЫ КООРДИНАТ
6.1. Расположение начала стандартной системы координат (Х = 0, Y = 0, Z = 0) следует
выбирать произвольно.
6.2. Начало отсчета движений А, В и С следует выбирать произвольно.

7. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ОСИ
7.1. Прямолинейное движение
7.1.1. Если дополнительно к основным (первичным) прямолинейным движениям X, Y и Z
имеются вторичные движения параллельно им, их следует обозначать соответственно U, V и
W.
Если дополнительно имеются третичные движения, параллельные им, их следует
обозначать соответственно Р, Q и R.
Если дополнительно имеются прямолинейные движения, которые не параллельны или
могут быть не параллельны X, Y или Z, их следует обозначить по выбору U, V, W, P, Q или R.
Примечание. Для горизонтально-расточного станка движение ползушки радиального суппорта следует
обозначать буквами U или Р, если эти буквы не заняты при обозначенном перемещении стола X, так как в этом
случае движение резца, хотя и близкое к шпинделю, является наклонным.
7.1.2. Первичные, вторичные и третичные движения рабочих органов станка
определяются предпочтительно в соответствии с удаленностью этих органов от основного
шпинделя.
Примечания:
а) Для радиально-сверлильного станка движение гильзы шпинделя и траверсы следует обозначать
соответственно буквами Z и W.
б) Для токарно-револьверного станка движения резцовых салазок и салазок револьверной головки,
расположенных дальше от шпинделя, следует обозначать соответственно буквами Z и W.
в) Для станков с двумя функционально одинаковыми рабочими органами, управляемыми от двух
независимых двухкоординатных устройств ЧПУ (например, для токарных станков с функционально
одинаковыми двумя шпинделями и суппортами) оси координат для обоих одинаково работающих органов
(например, суппортов) следует обозначать одинаково — буквами Z и X.
7.2. Вращательное движение
Если дополнительно к первичным вращательным движениям имеются вторичные
вращательные движения, параллельные или непараллельные А, В и С, их следует обозначать
D и Е.
7.3. Примеры обозначений основных и дополнительных осей координат и положительных
направлений движений в металлорежущих станках с ЧПУ приведены в справочном
приложении к настоящему стандарту.

Черт. 2. Токарно-револьверный станок

Черт. 3. Продольно-фрезерный станок с подвижным порталом

11 Система координат станков с чпу

Работа станка с ЧПУ тесно связана: системами координат. Оси координат располагают 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 соответствии с ГОСТ 23597—79* (СТ СЭВ 3135—81) принята стандартная (правая) система, при которой оси X, Y, Z (рис. 11.1) 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. 11.1 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 Д и Е.

Для обозначения направления пере­мещения двух рабочих органов вдоль одной прямой используют так называе­мые вторичные оси: U (параллельно X), V (параллельно Y), W (параллельно Z). При трех перемещениях в одном направ­лении применяют еще и так называемые третичные оси: P,Q,R (см. рис. 11.1).

Система координат станка. У станков различных типов и моделей системы координат размещают по-разному (рис. 11.2), определяя при этом положи­тельные направления осей и положение начала координат (нуль станка М).

Рис. 11.2 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. 11.3); для суппорта токарно-револьверного станка — 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.

Рис. 11.3 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.11.3).

В технической документации пределы возможных смещений рабочих органов, как правило, указывают пределами сме­щения базовых точек.

Систему координат станка, выбран­ную в соответствии с рекомендациями ГОСТ 23597—79* (см. рис. 11.1), принято называть стандартной. В этой системе по­ложительные направления осей коорди­нат определяются по правилу правой руки. Большой палец (рис. 11.4, а) ука­зывает положительное направление оси абсцисс (X), указательный — оси орди­нат — (Y), средний — оси аппликат (Z). Положительные направления вращений 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. 11.4,б).

Рис. 11.4 Правило правой руки;

а — положительные направления осей координат;

б — положительные направления вращений

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 X перпендикулярна к 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 Y 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. 11.2, 11.3). 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. 11.3) базовой точкой Р 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 (на рис. 11.3 заштрихован), образованный линиями возможного смещения точки Р 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 в плоскости огра­ничена размерами 800X450 мм

Наличие данных о зоне обработки обязательно, так как они определяют воз­можности станка при программировании перемещений обрабатываемых заготовок.

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. 11.2, 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 хМF и yMF относительно точки М.

Обозначение координат тремя буквами позво­ляет однозначно определите эти координаты. Первая буква (например, X) показывает направ­ление (ось) отсчитываемой координаты, вторая буква (например, М) указывает исходную точку отсчета, третья буква (например, F) определяет конечную точку, т. е. точку данной координаты. Так, обозначение ХМF показывает, что коорди­ната (расстояние) представляется в направле­нии оси X, исходит из точки М и определяет по­ложение точки F. Для рассматриваемого станка (см. рис. 11.3) положение точки Р 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. 3.34, 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, Y450.00 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 и т.д.

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 (XYZ) будут показаны нули.

Читать еще:  Самодельный сверлильный станок по металлу своими руками

Таким образом, если на данном станке обрабатывать деталь с использованием абсолютного отсчета, то все ее коорди­наты (рис. 11.5) должны быть определены относительно нулевой точки М станка.

Рис. 11.5 Системы координат станка (XMY) и детали (X.WY,)

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. 11.3) это координаты хМF и уМF центра стола (базовой точки F) и координата ZN положе­ния по высоте торца шпинделя (базовой точки N относительно нулевого уровня).

В паспортах станков с ЧПУ всех типов указаны координаты, которые закрепле­ны за конкретным рабочим органом, и показаны направления всех осей, начало отсчета по каждой из осей и пределы возможных перемещений. 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.

Как научиться работать на станке с ЧПУ?

Умение работать на станке открывает перед человеком большие возможности. В этой статье Вы найдете краткую базовую информацию о том, что необходимо знать при работе на станке, с какими трудностями может столкнуться оператор станка и как лучше построить свое обучение.

Для начала работы придется освоить управление станком. Сейчас существует множество различных систем числового программного управления (Mach3, Linux CNC, USB CNC, Rich Auto, Fanuc, OSAI, Sinumerik, OSP, Heidenhain и многие другие). Все они отличаются внешне, имеют определенные различия в функционале, обладают своими преимуществами, недостатками, нюансами, но, в то же время, все они работают по одному и тому же принципу. Достаточно изучить одну систему ЧПУ, чтобы понимать принцип работы всех остальных.

Первое, с чем придется столкнуться оператору, это включение станка. После подачи питания и прогрузки системы управления, запускается этап инициализации (определения) исходных координат положения шпинделя станка. Любой станок с ЧПУ имеет одну неизменную нулевую точку — машинный ноль. Ее инициализация и происходит в автоматическом режиме при включении станка, либо в ручном режиме при помощи команды «HOME» (Домой). При выполнении этой команды рабочие органы станка поочередно по каждой оси перемещаются до концевых выключателей. В первую очередь перемещение идет по оси Z до упора вверх, затем в крайнее положение по оси X, Y и т.д. Когда шпиндель достигает крайнего положения по одной из осей, срабатывает концевой датчик и происходит инициализация машинного нуля.

Если взять стандартный трехосевой или четырехосевой станок, то машинный ноль у него находится в углу стола. Относительно этой точки настраиваются все остальные базовые положения станка. В частности, координаты положения, в котором происходит измерение инструмента (при наличии функции автоматического измерения инструмента на станке), координаты точки смены инструмента, координаты других нулевых точек, которые оператор настраивает для обработки своих деталей. Наличие неизменяемого машинного нуля дает возможность оператору задать не одну, а множество нулевых точек для обработки заготовки в любом удобном месте рабочего стола. Каждая нулевая точка прописывается в стойке в виде смещения от машинного нуля. В английских версиях систем ЧПУ таблица нулевых точек так и называется «offset table», т.е. «таблица смещений». По умолчанию на экране системы ЧПУ мы видим координаты текущего положения относительно нуля детали. Оператор всегда может изменить режим отображения координат на машинные и посмотреть текущее положение относительно машинного нуля.

ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ РЕЖИМА ОТОБРАЖЕНИЯ КООРДИНАТ В MACH3

Такая система нулевых точек очень удобна при выполнении управляющих программ на станке с ЧПУ. В ходе выполнения программы всегда возникает необходимость делать вспомогательные перемещения (точка смены инструмента, точка «парковки» инструмента). Сделать это в нулевой точке, настроенной оператором, проблематично, так как ее мы настраиваем индивидуально для каждой обработки в зависимости от расположения заготовки на столе. Это означает, что нам при каждом изменении нулевой точки пришлось бы заново отмерять координаты до всех вспомогательных позиций и вручную прописывать их в программе. Чтобы этого избежать, все подобные вспомогательные перемещения осуществляются в машинной системе координат, так как она неизменна и координаты любой точки в ней всегда одни и те же. Обработка же самой детали происходит относительно нулевой точки настроенной оператором в зависимости от расположения заготовки. Для переключения между системами координат (нулевыми точками) во время выполнения управляющих программ используются специальные команды, которые закладываются в постпроцессор при его настройке.

Любая система ЧПУ имеет три основных режима работы:

&nbsp &nbsp&nbsp &nbsp1. Ручной режим управления ( Manual ). Когда оператор управляет станком с пульта или с клавиатуры.
&nbsp &nbsp&nbsp &nbsp2. Режим ручного ввода данных ( Manual Data Input ). Когда оператор управляет станком путем покадрового ввода команд в консоль и их выполнения. Например, включить шпиндель со скоростью вращения 15000 об/мин (S15000 M3), переместиться в определенную координату с подачей 5000 мм/мин (G1 X50 Y50 F5000) и т.д.
&nbsp &nbsp&nbsp &nbsp3. Автоматический режим управления ( Auto ) – это основной режим работы станка с ЧПУ в котором происходит автоматическое выполнение управляющих программ. Оператор всегда имеет возможность прервать выполнение программы, возобновить ее выполнение, начать выполнение с заданного кадра, внести в программу корректировки и т.д.

Для комфортной и уверенной работы на станке оператору предстоит освоиться с этими режимами работы, научиться настраивать нулевые точки, измерять инструмент, производить его смену, быстро совершать аварийный останов станка при необходимости, возобновлять работу станка после аварийных остановов и внезапного отключения электричества и т.п.

Помимо этого обязательно следует освоить коды управляющих программ. Знание G-кодов и M-кодов, умение читать программу позволяют не только самостоятельно вносить правки в управляющий код не отходя от станка, но и помогают избежать десятков вопросов в ходе работы. Если же этих знаний не будет, то любая ошибка может оказаться для оператора непонятной, и, чаще всего, он не сможет решить проблему самостоятельно.

Для изучения всех этих вопросов существуют специальные мануалы (инструкции). Если речь идет о работе с системой ЧПУ станка, то для каждой системы ЧПУ существует свое «Руководство по эксплуатации», которое всегда можно найти в свободном доступе. Если речь идет об изучении программирования (G-коды, M-коды), то и по этой тематике есть огромное количество книг, инструкций, статей в интернете и изучить этот вопрос при желании не составит труда. G-код основан на едином стандарте, поэтому он одинаков для всех систем ЧПУ (если не считать систему Heidenhain), однако отличия и нюансы все равно существуют. Чтобы учесть такие особенности, можно обратиться к «Руководству по программированию», идущему к конкретной системе ЧПУ.

В качестве примера приведу мануал по системе Mach3 (прямая ссылка на скачивание документа с официального сайта разработчиков Mach3), который включает в себя как вопросы, связанные с эксплуатацией этой системы управления, так и информацию по программированию с помощью G-кодов и M-кодов, применительно к этой системе управления.

С наилучшими пожеланиями!

Автор: Дмитрий Головин &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp &nbsp Наверх

Описание и программирование координатного станка с ЧПУ

Современные координатные станки с ЧПУ отличаются в зависимости от количества поддерживаемых координат. От этого зависит их эффективность при создании различных деталей.

Современные координатные станки с числовым программным управлением отличаются в зависимости от количества поддерживаемых координат. От этого зависит их эффективность при создании различных деталей.

Конструкция

Конструкция большинства современных координатных станков с ЧПУ предусматривает обслуживание металлических заготовок по 3-м направлениям.

Специализированный координатный станок передвигает фрезу в продольном (X) и поперечном (Y) направлении по горизонтали. Также предусматривается перемещение по вертикали (Z). Если в конструкции предусматривается наличие специального поворотного устройства (обрабатывающего заготовки цилиндрической формы), горизонтальное передвижение можно заменить путем поворота стального сырья по продольной оси. Но в любом случае, направление перемещения фрезы может определяться только по трем независимым координатам.

Технические способности станка являются оптимальными, чтобы перемещать фрезы агрегата по достаточно сложным маршрутам, параллельно достигая одновременной обработки различных поверхностей, не меняя положение заготовки.

В более продвинутом оборудовании удалось модернизировать систему координат станка с ЧПУ, расширяя их количество до пяти. При своеобразной «пятикоординатной обработке» обработка осуществляется вокруг 2-х дополнительных осей (меняется наклон инструмента). Настроить оборудование в таком случае достаточно просто – для этого достаточно загрузить во внутреннюю память чертежи, после чего ЧПУ станка самостоятельно определит направление, в котором осуществляется передвижение. В процессе работы токарного станка с ЧПУ угол инструментов меняется за счет движения платформы, либо наклона шпинделей.

Что являет собой система координат?

Богатство программных настроек в станках с ЧПУ тесно взаимосвязано с координатной системой. Оси координат выступают в качестве расположенных в параллельной позиции направляющих фрезерного станка, давая возможность указать длительность перемещений и руководить направлением перемещения рабочего органа.

В виде полноценной системы выступает правая координатная система. Здесь оси X, Y и Z определяют, в каком направлении должен перемещаться инструмент в зависимости от положения жестких (зафиксированных) элементов. В положительных направлениях предусматривается удаление инструментов и заготовок между собой.

Как отсчитываются перемещения?

В современном оборудовании применяются два варианта определения положения перемещений – абсолютные и относительные. Выбор в пользу абсолютной или относительной системы на ЧПУ определяется исходя из ряда факторов. Например, каким именно образом составляются размерные цепи на чертежах. Тем или иным системам управления станком свойственно выбирать между двумя вариантами – в приращениях (относительный способ), либо от конкретной размерной базы (абсолютная методика).

Вне зависимости от количества точек, в проекте должна присутствовать базовая размерная точка. В системах с ЧПУ базовой точкой удобно пользоваться в качестве нулевой. Но в системах координат станков ЧПУ всегда надо пользоваться абсолютными координатами. Рассмотрим каждую систему поподробнее.

В системе, использующей абсолютный способ отсчета, станок с ЧПУ проводит фрезерные операции начиная с точки P0, перемещаясь по прямой, вплоть до точки P1. Пользуясь относительной системой, токарные станки, по сравнению с рассматриваемым ранее вариантом, перемещается по иному принципу.

Пятикоординатная обработка

Токарная установка для фрезерования сталкивается с наибольшими проблемами в процессе обработки фасонных и криволинейных поверхностей. При этом токарный станок достаточно часто проводит фрезерование таким способом, потому что готовые детали имеют широкое применение. Поэтому для производства технически сложных деталей используется оборудование, способное обрабатывать заготовку в пяти координатах. Такого рода станки относятся к категории продукции премиум-класса. Предлагая дополнительные настройки, на станке можно быстро получить технически сложные детали.

Преимущества, которыми характеризуется фрезерный инструмент с 5-координатной системой перемещения, не ограничиваются фрезеровкой деталей с повышенной технической сложностью. Нередко и простые детали, включая корпусные, имеют точки, состоящие из огромного количества составных частей, нуждающихся в правильном обрабатывании.

К каждой точке такого чертежа необходимо уделять особое внимание – в зависимости от того, насколько хорошо выполнена настройка оборудования, определяется общее качество готовой детали.

Для технологов это достаточно сложная задача, потому что надо правильно определить последовательность относительных операций по обработке. Использование 5-координатных токарных станков с компьютерным управлением дает возможность уменьшить длительность работы над каждой точкой, параллельно гарантируя высокое качество фрезеровки. Имея файл с осями, в таких токарных станках нет необходимости регулярно подводить инструмент самостоятельно. Техника пользуется программным правилом обработки, заданным пользователем.

Как программировать станок?

Правильное определение настроек дает возможность получить высококачественную деталь на выходе. Действия по программированию выполняются по стандартному правилу.

  1. Сначала создается или редактируется уже готовая модель, предусматривающая обработку в абсолютном или ином координатном направлении.
  2. Создается оптимальная траектория передвижения, включающая работу над каждой осью.
  3. Как только все чертежи и координаты будут получены, результат экспортируется в формат, который распознает техника.

Обратите внимание! Перед началом проектирования необходимо убедиться в том, что ПО позволяет экспортировать программные настройки в правильный формат. Его выбор осуществляется в зависимости от рекомендаций производителя.

Исходя из сказанного выше, различные виды фрезерных станков могут отличаться между собой по количеству активных координат, а также принципам обработки заготовок, что нужно учитывать в процессе создания новой детали.

Читать еще:  Характеристики и описание токарного станка ТВ-4

Осваиваем систему координат в ЧПУ. Руководство для новичков

Все станки ЧПУ работают в системе координат. Сегодня мы расскажем о ней и выясним, зачем она в станке, и как ее освоить. Она используется повсеместно, и даже самые новые машины применяют оси X Y и Z для определения ориентации детали в пространстве.

Сейчас мы с вами поближе познакомимся с представленной системой в ЧПУ, учитывая и декартову, и систему смещения.

Важны ли координаты на самом деле?

Чтобы изготовить заготовку разной сложности и формы, недостаточно поставить материал на рабочий стол и запустить программу. Задача становится еще более сложной, если для работы нужно несколько инструментов. Они имеют разную длину и расстояние между работающей головкой и поверхностью. Выставленные параметры для одного из них не будут приемлемыми для другого.

Система координат – это возможность трехмерного восприятия пространства. Без нее устройство просто бы не определило, где заготовка, на каком расстоянии находиться инструмент, какие использовать движения и как обрабатывать деталь. Для новичка восприятие координат может быть непонятным и сложным, но, если разобраться, все оказывается гораздо проще.

Декартова система – основы

С координатной плоскостью Декарта, использующей оси X, Y и Z работают практически все существующие станки ЧПУ. Она позволяет устройству совершать поступательные движения вдоль плоскости в нужном направлении.

Если обратиться к основам, то это обычная числовая линия, на которой обязательно обозначается нулевая точка, все значения слева будут отрицательными, а справа – положительными.

Если объединить все три оси в нулевой точке под прямым углом, вы получите трехмерное пространство. Две из них, соединенные в нулевой точке, формируют единую плоскость. Лучше понять эту систему поможет одна простая манипуляция. Если правую руку поднять перед станком ладоней вверх и выровнять руку по работающей части ЧПУ, в этой имитируемой координатной системе средний палец, указательный и большой будут осями аппликат (Z) ординат (Y) и абсцисс (Х) соответственно.

Какие координаты использует станок?

Использование координатных плоскостей дает возможность управлять оборудованием вдоль каждой их трех осей:

· Ось абсцисс обеспечивает движение головки справа налево и слева направо.

· Y – вперед и назад.

· Z – снизу-вверх и наоборот.

Что уже позволяет резать объемные детали фрезером или лазерным лучом.

Где находится исходная точка на станке?

Любое устройство имеет собственную исходную точку. Она носит название MachineHome. При первой загрузке станок не видит этого значения, а, значит, его нужно откалибровать. Во время этой манипуляции все три оси машины двигаются к своему максимальному пределу. После его достижения контроллер отмечает исходное положение для каждой из осей.

Когда процесс завершился и все оси имеют свое первоначальное положение, устройство готово к работе. Так как модели различаются между собой, у одних есть специальный выключатель, он подает сигнал контроллеру, что устройство достигло предела, у других существует целая система, которая следит за процессом. Если положение координат смещается на 0,0005 мм, это мгновенно сообщается на контроллер.

Какие координаты использует оператор?

Если устройство применяет в работе свою собственную систему координат, то оператор при написании программного обеспечения применяет систему WCS (рабочих координат). Она позволяет любую точку в материале определить, как исходную. Далее следует найти начальную точку внутри станка. В этом вам поможет искатель кромок или специальный датчик.

При поиске исходной точки всегда используйте только механические средства, но при этом учитывайте необходимые для следующих операций допуски.

Как взаимодействуют координаты, введенные оператором и ЧПУ?

Уже выше упоминалось, что машина и человек пользуются разными системами координат. Оборудование их потом выравнивает с небольшим смещением. Оно определяет расстояние между данными внесенными WCS и данными станка. Данные сохраняются в контроллере ЧПУ и их можно посмотреть в специальной таблице смещений.

Корректировка инструмента

Чаще всего для изготовления заготовок применяется несколько режущих инструментов. Учитывать разницу в длине в данном случае обязательно. Чтобы работать со станком стало легче, во многих фрезерах и граверах запрограммирована специальная корректировка инструмента. Она записывается несколькими методами:

1. Нужно передвинуть инструмент с текущего положения на ноль. Полученный отрезок замеряется и записывается, как смещение.

2. Разместите все инструменты в одной позиции, вверху рабочего блока.

3. Можно применить специальное приспособление (зонд). Он сам проводит корректировку. Это точный и эффективный, но дорогостоящий способ, так как потребуется специальное оборудование.

Как видите система координат не так страшна, как может показаться. Главное во всем внимательно разобраться и протестировать на практике.

Система координат чпу, кодирование и запись информации

Система координат чпу это основная расчетная система, которая определяет перемещение рабочих органов станка. Обработка заготовок на станке с ЧПУ производится автоматически в соответствии с заранее составленной управляющей программой, в которой заданы величины отдельных перемещений рабочих органов, несущих заготовку и режущий инструмент. Для получения требуемых размеров на заготовке ее положение в рабочей зоне станка должно быть строго закоординировано. При этом необходимо учитывать необходимые виды движений рабочих органов станка (прямолинейные и круговые (поворотные)), положительные и отрицательные направления этих движений.

Рабочие органы станков имеют самые разнообразные движения. Поэтому было очень важно договориться и строго установить что бы станки с ЧПУ, выпускаемые фирмами разных стран имели стандартные обозначения всех возможных координат движений, а также единое правило определения положительных и отрицательных направлений движений по этим координатам рабочих органов станка, несущих заготовку и режущий инструмент. Был разработан международный стандарт ИСО 841–74, который устанавливает обозначения осей системы координат чпу и направлений движений рабочих органов станков с ЧПУ. В нашей стране был выпущен ГОСТ 23597–79, который полностью соответствует данному международному стандарту. По этому стандарту в станках с ЧПУ может быть три линейных координаты (X, Y, Z) и три круговых (A, B, C) (рис. 1). При этом используются системы координат двух видов: прямоугольная и полярная.

Прямоугольная системы координат чпу

В правой, прямоугольной системе координат чпу положение точки на плоскости задается двумя координатами, а в пространстве — тремя координатами. Оси данных координатных систем параллельны прямолинейным направляющим станка. При этом значения координат точек в плоскости и пространстве могут быть как положительными, так и отрицательными.

Рис. 1. Система координат чпу: α — обозначение координатных движений; б — положительное направление круговой (поворотной) координаты А

Для прямоугольной системы координат характерны следующие признаки: координатные оси располагаются взаимно перпендикулярно, они имеют общую точку пересечения (начало отсчета координат) и одинаковый геометрический масштаб.

Указанный выше стандарт устанавливает обозначения осей координат и направлений движений в станках с ЧПУ так, чтобы программирование операций обработки не зависело от того, перемещается режущий инструмент или заготовка.

За основу принимается перемещение инструмента относительно системы координат неподвижной заготовки. Положительное направление движения рабочего органа станка соответствует направлению отвода инструмента от заготовки (рис. 2).

Рис. 2. Системы координат чпу с обозначением положительных направлений прямолинейных перемещений рабочих органов с инструментом: α — на токарном станке с ЧПУ; б — на фрезерном станке с ЧПУ

При этом на схемах станков направления движения рабочих органов, несущих инструмент, обозначаются буквами без штриха, а несущих заготовку — буквами со штрихом; при этом положительное направление движения, обозначаемое буквой со штрихом, противоположно соответствующему движению, обозначаемому той же буквой без штриха.

Ось Z (см. рис. 2) в системе координат чпу определяется по отношению к шпинделю главного движения, т.е. шпинделю, вращающему инструмент в станках сверлильно фрезерно расточной группы, или шпинделю, вращающему заготовку в станках токарной группы. Движение по оси Z в положительном направлений должно соответствовать направлению отвода инструмента от заготовки (см. рис. 2).

Ось X должна быть расположена предпочтительно горизонтально и параллельно поверхности крепления заготовки. На станках с вращающейся заготовкой, например токарных, движение по оси X направлено по радиусу заготовки и параллельно поперечным направляющим. Положительное движение по оси X происходит, когда инструмент, установленный на главном резцедержателе поперечных салазок, отходит от оси вращения заготовки (рис. 1, α). На станках с вращающимся инструментом, например фрезерных, сверлильных, при вертикальной оси Z положительное перемещение по оси X направлено вправо (рис. 1, б).

Положительное направление движения по оси Y в системе координат чпу следует выбирать так, чтобы ось Y вместе с осями Z и X образовывала правую прямоугольную систему координат (см. рис. 1, б).

Несмотря на то что с помощью трехкоординатной прямоугольной системы координат описывается положение любых точек в геометрическом пространстве, в современной механообработке часто возникает необходимость в изготовлении столь сложных поверхностей, когда недостаточно перемещений рабочих органов только по трем осям координат. В этом случае используют пространственную прямоугольную систему координат с дополнительными круговыми осями координат, которые располагаются вокруг основных линейных осей X, Y и Z (см. рис. 1, α). Ось вращения вокруг оси X обозначается как ось А, ось вращения вокруг оси Y — как ось B, ось вращения вокруг оси Z — как ось С.

Система координат ЧПУ предполагает, что за положительное направление круговой координатной оси принимается направление вращения по часовой стрелке, если смотреть в положительном направлении вдоль соответствующей ей линейной оси (см. рис. 1, б).

В ряде станков с ЧПУ дополнительно к основным (первичным) прямолинейным движениям X, Y и Z имеются вторичные движения параллельно им. Их следует обозначать соответственно буквами U, V и W. Если дополнительно имеются третичные движения, параллельные им, их следует обозначать соответственно буквами P, Q, R.

Если дополнительно к первичным круговым движениям имеются вторичные вращательные движения, параллельные или непараллельные А, В и С, их следует обозначать буквами D и Е.

Прямоугольную систему координат с дополнительными круговыми осями можно также представить как пространственную полярную систему координат (рис. 3).

В полярной системе координат положение точки Р на плоскости XY определяется расстоянием (радиусом) R от точки до начала координат и углом α между определенной осью координат и радиусом, проведенным в точку из начала координат (см. рис. 3). Как правило, в полярной системе координат чпу на плоскости XY угол α указывается от оси X. Угол α может иметь как положительное, так и отрицательное значение.

Рис. 3. Полярная система координат чпу

Системы координат станков с ЧПУ.

Работа станка с ЧПУ и программирование обработки тесно связаны с системами координат. Оси координат принимаются расположенными параллельно направляющим станка и позволяют при программировании указывать направления и величины перемещений рабочих органов.

Рис. 1.6. Стандартная система координат в станках с ЧПУ.

В качестве единой системы координат для всех станков с ЧПУ принята правая система, при которой оси X, Y , Z (сплошные линии на рис. 1.6) указывают положительные направления перемещений инструмента относительно неподвижных частей станка. Положительные направления движения заготовки относительно неподвижных частей станка указывают оси X’, Y’, Z’ (пунктирные линии на рис. 1.6), направленные противоположно осям X, Y, Z. Таким образом, положительными всегда являются такие движения, при которых инструмент и заготовка удаляются друг от друга 1. В станках с перемещением рабочих органов в трех взаимно-перпендикулярных направлениях оси часто обозначают X, Y, Z, независимо от того, перемещается заготовка или инструмент.

Круговые перемещения инструмента (например, поворот оси шпинделя фрезерного станка) обозначаются 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.

Кроме рассмотренных используют следующие дополнительные правила распределения осей координат между рабочими органами станков: ось X всегда располагается горизонтально, ось Z совмещается с осью вращения инструмента (на токарных станках — с осью шпинделя).

В станках с ЧПУ наиболее часто используются системы координат двух видов:

§
полярная.
Прямоугольная система координат

Прямоугольная система координат является наиболее распространенной системой координат для станков с ЧПУ. Она содержит либо две оси координат (двухмерная система) — для определения положения точек на плоскости, либо три оси (трехмерная система) — для определения положения точек в пространстве.

Для прямоугольной системы координат характерны следующие признаки:

§
координатные оси располагаются взаимно перпендикулярно;

§
координатные оси имеют общую точку пересечения (начало отсчета координат);

§
координатные оси имеют одинаковый геометрический масштаб.

Полярная система координат.
Если обрабатываемый контур представляет собой ломаную линию, то с помощью прямоугольной системы координат можно легко задать все характерные точки его профиля. Однако ситуация меняется, если необходимо, например, выполнить на плоскости сверление группы отверстий, расположенных по окружности. Если для одного отверстия координаты расположения его оси в прямоугольной системе координат можно рассчитать достаточно просто, то расчет расположения осей для всех других отверстий будет гораздо более трудоемким.

В этом случае вычисления удобнее выполнять в полярной системе координат. В полярной системе координат положение точки на плоскости определяется расстоянием (радиусом) r от точки до начала координат и углом a между определенной осью координат и радиусом, проведенным в точку из начала координат.

12. Датчики в станках с ЧПУ.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×