Токарные станки: Практикум из 5-ти лабораторных работ (Система управления и наладка станка. Исследование способов повышения точности обработки на станках с УЧПУ), страница 15

геометрических параметров режущей части инструмента

на величину нормальной составляющей силы резания

при обработке стали

Параметры		Поправочные коэффициенты
Наименование	Величина	Обозначение	Величина
Главный угол в плане j°	30	KjР	1,3
	45		1,0
	60		0,77
	90		0,5
Передний угол g°	-15	KgР	2,0
	0		1,4
	10		1,0
Угол наклона главного лезвия l°	-5	KlР	0,75
	0		1,0
	5		1,25
	15		1,7
Радиус при вершине r, мм	0,5	KrР	0,66
	1,0		0,82
	2,0		1,0
	3,0		1,14
	4,0		1,33

Количество участков аппроксимации n выбирают минимально допустимым, исходя из условия

e £ d,                                                          (5.14)

где e - погрешность аппроксимации, мм; d - допуск на аппроксимацию контура, мм

(d=0,1…0,3T_d).

Применительно к патронной обработке наибольшая погрешность аппроксимации возникает в середине первого участка (участок 1-2 на рис.5.3), а количество участков аппроксимации может быть определено, исходя из выражения

P_Y(l³+(l-Dl)³-2(l-Dl/2)³)/(3×E×I)£d,                                  (5.15)

где Dl=l/n – расстояние между опорными точками, мм.

а б

Рис. 5.2. Предискажение траектории движения резца:

а) заготовка в процессе обработки; б) заготовка после обработки

 

Рис. 5.3. Прямолинейная аппроксимация криволинейной траектории

С учетом расположения плавающего нуля на правом торце заготовки значения координат опорных точек в системе координат УЧПУ определяют по формулам:

Z_i=-x_i=(i-1)Dl;                                                     (5.16)

X_i=d+2×Y_i=d-2×P_Y(l-x_i)³/(3×E×I),                                     (5.17)

где i – номер опорной точки; x_i – расстояние от i-й опорной точки до правого торца заготовки, мм; d – требуемое значение диаметра в i-й точке при обработке с постоянной глубиной резания, мм.

Расчет координат опорных точек целесообразно выполнять в табличной форме. Приведем пример расчета для следующих исходных данных:

§  диаметр обработки d=20 мм;

§  длина обработки x_max=l=100 мм;

§  глубина резания t=1 мм;

§  величина нормальной составляющей силы резания P_Y=400 Н.

В этом случае диаметр заготовки равен d_З=20+2×1=22 мм, а момент инерции поперечного сечения заготовки - I=0,05×22⁴=11713 мм⁴. Полагая число участков аппроксимации n=4 с длиной каждого участка Dl=100/4=25 мм, получим значения координат опорных точек, представленные в табл.5.2. При этом с учетом возможностей станка и УЧПУ значения координат Х_i определяются с точностью 0,001 мм.

Таблица 5.2

Пример расчета координат опорных точек

Программирование обработки с учетом прямолинейной аппроксимации контура выполняют в такой последовательности.

Сначала идет кадр с указанием номера инструмента (по адресу Т), частотой вращения шпинделя (по адресу S) и величиной подачи (по адресу  F), например

T1 S3 2100 F0,25.

Далее программируют вывод инструмента в исходную точку с координатами Х_ИТ=X₁ и Z_ИТ=Z₁+0.5...1мм (для обеспечения разгона привода). Перемещение в исходную точку выполняется на быстром ходу с помощью функции быстрого хода например:

X19,892 Z1 E.

Далее последовательно программируют кадры с указанием координат опорных точек контура. Завершает программу кадр с функцией М02 "Конец программы".

Применительно к рассматриваемому примеру текст программы обработки контура будет выглядеть следующим образом:

N001 T1 S3 2100 F0,25

N002 X19,892 Z1 E

N003 Z0 G05

N004 X19,954 Z-25 G05

N005 X19,986 Z-50 G05