Станки с ЧПУ, как новый вид рабочих машин. Система координат станков с ЧПУ, страница 2

Адаптивное ЧПУ станком – происходит автоматическое приспособление процесса обработки заготовки к реальным условиям (изменение глубины резания при изменении припуска, уменьшение подачи при возрастании крутящего момента и т. д.).

Кадр управляющей программы – составная часть программы, вводимая и отрабатываемая как единое целое и содержащая не менее одного адреса. Кадр содержит полный  объем информации необходимой для обработки элементарного технологического участка детали. Кадр программы начинается с адреса N и записанного за ним номера кадра и заканчивается знаком «конец кадра» (ПС, LF, ).

Адреса в пределах этих двух знаков внутри кадра можно располагать в любой последовательности.

Элементарный технологический участок – отрезок прямой или дуги окружности с помощью которых описан обрабатываемый контур.

Опорная точка – точка начала и конца элементарного технологического участка.

Абсолютный размер – линейный или угловой размер заданный в УП и указывающий положение описываемой точки относительно принятого нуля системы координат.

Рисунок 1.1 – Задание размеров в абсолютной системе координат

Размер в приращениях – линейный или угловой размер, заданный в УП и указывающий по соответствующим  координатам расстояние от начальной точки элементарного технологического участка до его конечной точки.

Нулевая точка станка – (нуль станка) – точка принятая за начало координат станка.

Рисунок 1.2 – Задание размеров в приращениях

Исходная точка станка – точка, определяемая относительно нуля координат станка и используемая для начала работы по УП. В этой точке происходит смена инструмента.

Нулевая точка детали – точка детали, которая принята за нуль системы координат данной детали.

Дискретность отработки перемещения – минимальное перемещение или угол поворота рабочего органа станка, которое можно задать в программе и проконтролировать в процессе отработки.

Геометрическая информация – информация, описывающая форму детали, размеры элементов детали и инструмента и их взаимное положение в пространстве.

Технологическая информация – информация, описывающая условия обработки детали (подача, глубина резания, скорость резания, частота вращения шпинделя).

Эквидистанта – линия контура, отстоящая на расстоянии радиуса фрезы от контура детали.

3. Система координат станков с ЧПУ

Для того, чтобы задать какое либо движение рабочего органа станка и чтобы это движение можно было одинаково обозначать в станке любой страны производителя, Международная организация стандартов ISO, разработала рекомендации ISO – R841 (1968г.) по выбору и назначению координатных осей.

В качестве основы принята правосторонняя прямоугольная система координат. Основной осью является ось Z. Эта ось всегда направлена вдоль оси шпинделя, а ее положительное направление принято считать направление от детали к инструменту.

Ось Х перпендикулярна оси Z, а ее положительное направление будет вправо, если смотреть вдоль оси Z в ее положительном направлении.

Ось У перпендикулярна плоскости XOZ, а ее положительное направление определяется поворотом оси Х вокруг оси Z, по часовой стрелке, если смотреть вдоль оси Z в ее положительном направлении.

Рисунок 1.3 Оси координат станка

Дальнейшее развитие станкостроения и появление многоцелевых станков с ЧПУ потребовало дополнительное количество адресов для обозначения движения исполнительных механизмов, которые перемещаются параллельно основным осям.в связи с этим ISO рекомендовало еще три вторичных и три третичных линейных оси и пять круговых осей. Эти оси обозначаются:

первичные – X,Y,Z;

вторичные – U,V,W;

третичные -  P,Q,R;

круговые -    A,B,C,

                       D,E;

Таким образом, если в станке имеется дополнительный исполнительный механизм, который перемещается параллельно основному и оси Х, то его перемещение программируют по адресу U.

Следующий механизм движущийся в этом же направлении будет задаваться по адресу Р и т. д. Аналогично аналоги адресов Y и Z.  Круговые оси А,В,С также привязаны к первичным осям. Если механизм совершает вращательное движение вокруг оси Х, то его обозначают адресом А. Вокруг оси У – адресом В, а вокруг оси Z – адресом С. Круговые оси Д и Е не имеют закрепления и используются по необходимости.

Положительное направление движения по круговой оси считается движение по часовой стрелке, если смотреть вдоль линейной оси в ее положительную сторону.

Таким образом, если нужно задать какое либо программируемое движение исполнительного механизма, в программе записывается адрес, т.е. название оси, по которой происходит это движение и величина перемещения – цифрами со знаком. Знак плюс обычно не пишется.

Например, надо переместить инструмент из точки А в точку В (рисунок 1.4 ). В программе будет записано N…..Х 100 У 60 Z 10 LF; эта запись сделана в абсолютных координатах. В приращениях этот же кадр будет выглядеть:       N…Х 90 У 40 Z -70 LF.

             Рисунок 1.4

Рекомендации ISO приняты всеми национальными стандартами, поэтому программисту нет необходимости каждый раз изучать систему кодирования перемещений при приобретении станка в любой стране производителе.

4. Язык программирования

Согласно международного стандарта ISO/840, принятого всеми национальными стандартами развитых стран мира, для кодирования информации для станков с ЧПУ используется код ISO - 7bit.

Всякий язык начинается с алфавита. В качестве алфавита языка ISO приняты следующие знаки:

-26 букв латинского алфавита;

- десять цифр от 0 до 9;

- и целый ряд знаков и значков, таких как «+», «-«, LF, #,@,<,=,> и др.

Внутри алфавита адреса так же имеют строгое закрепление по видам информации. Так адреса X,Y,Z,I,J,K,P,Q,R,U,V,W,A,B,C,D.E используются только для задания геометрической информации, адрес G – для задания служебной функции, адрес М – для вспомогательных команд, адреса S,T,F – для задания технологической информации, адрес N – для указания номера кадра.