Нулевая точка программы и рабочая система координат

Для того чтобы обработать заготовку на станке, необходимо соответствующим образом установить систему координат. Электронная природа системы ЧПУ позволяет легко помещать систему координат в любую позицию станка, простым нажатием определенных кнопок на панели УЧПУ. При написании УП программист не утруждает себя 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.

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. Итак, 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 мы узнаем 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 величину рабочих смещений. Необходимо обратить внимание на то, что в отличие от физического нуля станка нулевая точка программы (детали) является логической.

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 инструмент, выявляет комплекты конструкторских и технологических баз. И только на втором этапе производится окончательный расчет траектории инструмента по опорным точкам и создание УП. Исходя из этого, при назначении нулевой точки программы используют несколько правил.

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 мы должны учитывать несколько моментов. У тисков есть подвижная и неподвижная губки. Предположим, мы установили нулевую точку на поверхности (грани), примыкающей к подвижной губке тисков (рис. 4.16). Размеры заготовок могут немного различаться, 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. 4.1а), то координаты нулевой точки не изменяться при любых отклонениях размеров заготовки.

а

б

Рис. 4.1. Варианты расположения нулевой точки в тисках: а- к неподвижной губке тисков; б- к подвижной губке тисков

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.

Компенсация длины инструмента

При выполнении УП базовая позиция шпинделя (точка пересечения торца и оси вращения) определяется запрограммированными координатами. Проблема заключается в том, что в базовой позиции шпинделя обработка резанием не осуществляется. Обработка производится кромкой режущего инструмента, которая находится на некотором расстоянии от базовой точки шпинделя. Для того чтобы в запрограммированную координату приходила именно режущая кромка, а не шпиндель, необходимо «объяснить» СЧПУ, на какую величину по оси Z нужно сместить эту базовую точку.

Перед началом обработки оператор должен измерить длину каждого из инструментов, использующихся в программе, и ввести числовые значения длины в соответствующие регистры компенсации длины инструмента (или в таблицу инструментов). Смещение базовой точки шпинделя на величину длины инструмента называется компенсацией длины инструмента (рис. 4.2). Компенсация длины инструмента на большинстве современных станков активируется командой G43, а отменяется - с помощью команды G49 или Н00.

ль гтлмгл

П&нрип

  • ?г4----Ц;
  • 1 [ j"1 Jj/fuHu инс/ф^ентадьного oaqko

w

Z=0

Puc. 4.2. Схема движения шпинделя

При создании УП программист не указывает напрямую значение длины инструмента (он еще не знает точной длины), а использует «ссылку» на соответствующий регистр компенсации инструмента в памяти СЧПУ. Например, следующая строка программы активирует компенсацию длины инструмента №2: N025 G43 Н02 Z50.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >