Система координат инструмента

Система координат инструмента предназначена для задания положения его настроечной точки относительно державки или резцовой вставки. Инструмент описывается в рабочем положении в сборе с державкой. Для описания положения настроечной точки относительно державки используют единую систему координат инструмента Хи, Zи, оси которой параллельны соответствующим осям стандартной системы координат станка и направлены в ту же сторону.

Рис. 4.6 – Система координат инструмента станка

Начало системы координат инструмента принимают в базовой точке О_и, расположенной на пересечении установочных базовых плоскостей державки. в пазу инструментального диска.

Положения базовых точек, расположенных в пазах инструментального диска определяют относительно его оси вращения и торца диска. Поскольку на суппорте находится один инструментальный диск, базовая тока суппорта может быть совмещена с центром поворота диска.

Режущая часть резца характеризуется положением его вершины и режущих кромок. Вершина инструмента задается радиусом закругления R и координатами Хив и Zив ее настроечной точки В. Положение точки В относительно начала системы координат инструмента обеспечивается настройкой резцовой вставки вне станка на специальном приспособлении. Положение режущей кромки резца задается главным φ и вспомогательным φ1 углами в плане.

Настроечная точка инструмента В обычно используется в качестве расчетной при вычислении траектории инструмента, элементы которой параллельны координатным осям. Расчетной точкой криволинейной траектории служит центр закругления Ц при вершине инструмента.

СТРУКТУРА УПРАВЛЯЮЩЕЙ ПРОГРАММЫ

G И M коды

Программирование обработки на современных станках с ЧПУ осуществляется на языке, который обычно называют языком ИСО (ISO) 7 бит или языком G и М кодов. Коды с адресом G, называемые подготовительными,определяют настройку СЧПУ на определенный вид работы Коды с адресом М называются вспомогательнымии предназначены для управления режи­мами работы станка.

Например, если программист хочет, чтобы инструмент перемещался по прямой линии, он использует G01. А если необходимо произвести смену ин­струмента, то в программе обработки он указывает М06.

Для управления многочисленными функциями станка с ЧПУ применя­ется довольно большое число различных кодов. Тем не менее, изучив набор основных G и М кодов, вы легко сможете создать управляющую программу:

Таблица 5.1. Основные G, M коды

Код (функция)	Назначение и пример кадра с кодом
Осевое перемещение
G00	Ускоренный ход - перемещение на очень высокой скорости в указанную точку. Функция активна до тех пор, пока не будет отменена вводом другой G-фунции. Синтаксис: G00X_Z_ (перемещение одновременно по двум осям, см. рис. а); G00X_ (перемещение только по оси Х). G00Z_ (перемещение только по оси Z). Пример: G00X10.Z25.
G01	Линейная интерполяция - перемещение по прямой линии на указанной скорости подачи. Функция активна до тех пор, пока не будет отменена вводом другой G-фунции. Синтаксис: G01X_Z_F_ (перемещение одновременно по двум осям, причем параметр величины подачи F не является обязательным; если он не указан, то действует предыдущее заданное значение подачи); G01X_ (перемещение только по оси Х). G01Z_(перемещение только по оси Z). Пример: G01Х10.Y20.F100
G02	Круговая интерполяция - перемещение по дуге по часовой стрелке на указанной ско­рости подачи. Функция активна до тех пор, пока не будет отменена вводом другой G-фунции. Синтаксис: G02X_Z_I_K_F_ (параметр величины подачи F не является обязательным; если он не указан, то действует предыдущее заданное значение подачи); ГдеX и Z – координаты конечной точки дуги в абсолютных или относительных величинах. I и K – координаты центра дуги относительно начальной точки дуги по осям Х и Z соответственно. Пример: G02X15Z-150I-46K-6F100
G03	Круговая интерполяция - перемещение по дуге против часовой стрелки на указанной скорости подачи. Функция активна до тех пор, пока не будет отменена вводом другой G-фунции. Синтаксис: G03X_Z_I_K_F_ (параметр величины подачи F не является обязательным; если он не указан, то действует предыдущее заданное значение подачи); ГдеX и Z – координаты конечной точки дуги в абсолютных или относительных величинах. I и K – координаты центра дуги относительно начальной точки дуги по осям Х и Z соответственно. Пример: G03X15Z-150I-46K-6F100
Настройка
G90	Абсолютное позиционирование - все коор­динаты отсчитываются от постоянной нуле­вой точки G90 G00X10.Y20.
G91	Относительное позиционирование - все координаты отсчитываются от предыдущей позиции G91 G00X10.Y20.
G98	Задает режим минутной подачи (мм/мин)
G99	Задает режим оборотной подачи (мм/об)
Вспомогательные ко­ды (функции)
F	Задание рабочей подачи в мм/мин (по G98) или в мм/об (по G99)
S	Задание скорости вращения шпинделя в об/мин
D	Задание номера корректора инструмента
М00	Запрограммированный останов - выполне­ние программы временно прекращается
М01	Запрограммированный останов по выбору -выполнение программы временно прекра­щается, если активирован режим останова по выбору
М03	Прямое вращение шпинделя - шпиндель вращается по часовой стрелке
М04	Обратное вращение шпинделя - шпиндель вращается против часовой стрелки
М05	Останов шпинделя
Т	Задание номера инструмента (при наличии поворотной резцовой головки)
М06	Автоматическая смена инструмента Т02 М06 D1
М08	Включение подачи охлаждающей жидкости
М09	Выключение подачи охлаждающей жидко­сти
M02	Конец программы
//	Комментарий

Назначение управляющих программ (УП) - задание исходных данных и их последовательности выполнения для осуществления управления работой станка в автоматическом режиме.

Управляющая программа оперирует двумя видами информации:

1. геометрической (координаты опорных точек траектории, величины перемещения режущего инструмента, координаты исходной точки движения режущего инстру­мента и т.д.).

2. технологической (частота вращения силового привода, скорость подачи режуще­го инструмента, вид режущего инструмента и т.д.).

Отдельные участкиконтура изготавливаемой детали могут иметь различный характер траектории, обрабатываться при различной скорости подачи режущего инструмента, частоте вращения силового привода, виде режущего инструмента, которым обрабатывается этот участок. Поэтому, вся управляющая программа состоит из отдельных блоков, которые носят название кадров, в каждом изкоторых задается исходная информация для обработки одного участкадетали.

Схематично любую управляющую программу можно представить в виде следующих областей:

Строкой безопасностиназывается кадр, содержащий G коды, которые переводят СЧПУ в определенный стандартный режим, отменяют ненужные функции и обеспечивают безопасную работу с управляющей программой или вводят СЧПУ в некоторый стандартный режим.

Пример строки безопасности: G40G90G99

Код G40отменяет автоматическую коррекцию на радиус инструмента (будет рассмотрена в следующей лабораторной работе). Коррекция на радиус инструмента предназначена для автоматического сме­щения инструмента от запрограммированной траектории. Коррекция может быть активна, если вы в конце предыдущей программы забыли се отменить (выключить). Результатом этого может стать неправильная траектория пере­мещения инструмента и, как следствие, испорченная деталь.

Код G90активизирует работу с абсолютными координатами. Хотя большинство программ обработки создается в абсолютных координатах, возможны случаи, когда требуется выполнять перемещения инструмента в относительных координатах (G91).

Код G99 определяет оборотную подачу.

Пример программы:

Материал детали: Сталь 45

Выбор заготовки – горячекатаный прокат

Инструмент и реж. резания:

Рисунок 5.2. Эскиз детали

По эскизу детали создаем схему движения инструмента с учетом количества проходов и переходов (смотри рисунок 5.3)

Рис.5.3. Опорные точки движения инструмента.

Таблица 3. Расчет перемещений

№ точки	переход	Δ Х	Х	Z	ΔZ	Прим.
Резец проходной с квадратной пластиной из твердого сплава
	ноль
	быстр.подход Х	-7,25	12,75
	точение			-45	-50	Припуск 0,9-1,45
	быстр.отход Х	1,25
	быстр.отход Z
	быстр.подход Х	-3,75	10,25
	точение			-26	-31	Припуск 2,5
	отход Х	2,75
	быстр.отход Z
	быстр.подход Х	-5,25	7,75
	точение			-26	-31	Припуск 2,5
	отход Х	1,25
	отход Z			-24,4	1,6
	подход Х	-1,25	7,75
	точение	-0,5	7,25	-26	-1,6
	отход Х		10,25
	быстр.отход Z
	быстр.подход Х	-3,5	6,75
	подход Z				-5
	точение		9,75	-3	-3	фаска
	отход Z
	подход Х	-2,5	7,25
	точение			-15	-15	Припуск 0,5
	точение		9,25	-17	-2	фаска
	быстр.ноль	10,75
Контрольная сумма
Отрезной резец
	ноль
	быстр.подход	-6		-39	-44
	отрезание	-16	-2
	быстр.ноль
Контрольная сумма

// Программа

N000 G26 M020

// включение охлаждения

N001 M08

// назначение линейной интерполяции и включение вращения

//шпинделя против часовой стрелки

N002 G01M04

N003 X-00410L13F10150

N004 Z-00808L23F10050

N005 G40X+00110L13

N006 X-00060L14

N007 Z-01492F10050

N008 G40X+00160L14

N009 G40Z+02300L23F10200

N010 X-00500

N011 Z-00548F10050

N012 X+00200

N013 Z+00548F10200

N014 X-00540

N015 Z-00548F10050

N016 X+00140

N017 Z+00548F10200

N018 X-00460L12

N019 Z-00548L22F10050

N020 G40X+00060L12

N021 G40Z+00032L22

N022 X-00060

N023 X-00120Z-00032

N024 X+01180

N025 Z+00548F10200

N026 X-01210

N027 X-00100F10050

N028 Z-00029

N029 X+00200Z-00020

N030 X+00110Z+00029

N031 X-00160L11

N032 Z-00308L21

N033 X+00200Z-00020

N034 G40X+01260Z-00348L31

N035M002

Приложение 1
Эскизы деталей для выполнения заданий по составлению управляющей программы

Деталь 1

Деталь 2

Деталь 3

Деталь 4

Деталь 5

Деталь 6

Деталь 7

Деталь 8

Деталь 9

Деталь 10

Деталь 11

Деталь12

Деталь 13

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Таблица 2.3.1 Сортамент круглого горячекатаного проката

Диаметр проката в мм										32 | 33
Точность в мм	+0,4, -0,5	+0,4, -0,7
Диаметр проката в мм										56 60
Точность в мм	+0,4, -0,7	+0,5,-1,0