Что такое опорная точка в чпу

Нулевые, исходные и фиксированные точки станка с ЧПУ

Нулевые, исходные и фиксированные точки станка с ЧПУ являются ключевыми точками при настройке управляющей программы. В паспорте выбранного станка с ЧПУ указываются координаты, которые закреплены за конкретным рабочим органом станка, показаны направления координатных осей, начало отсчета по каждой оси и пределы возможных перемещений. Понятие системы координат станка приведено в разделе 2. Для точного и правильного перемещения рабочих органов станка при отработке управляющей программы на станках с ЧПУ задаются нулевые, исходные и фиксированные точки. В ГОСТ 20523–80 даны понятия нулевой, исходной и фиксированной точек станка с ЧПУ.

Фиксированная точка станка ЧПУ N(F) — точка, определенная относительно нулевой точки станка и используемая для определения положения рабочего органа станка.

Нулевая точка станка станка с ЧПУ М — точка, принятая за начало системы координат станка.

Исходная точка станка с ЧПУ R — точка, определенная относительно нулевой точки станка и используемая для начала работы по управляющей программе.

В указанном стандарте приведены также понятия точки начала обработки, нулевой точки детали, исходной точки инструмента.

Точка начала обработки или исходная точка программы Ps — точка, определяющая начало обработки конкретной заготовки.

Нулевая точка детали W — точка детали, относительно которой заданы ее размеры.

Исходная точка инструмента Е — точка, полученная при совмещении точки установки инструмента с фиксированной точкой станка N.

Для указания этих точек в технологической документации в основном используются обозначения, приведенные на рис. 1.

На рис. 2 показано расположение нулевых, исходных и фиксированных точек на токарном и фрезерном станках с ЧПУ.

Источник

Понятие траектории. Опорные точки

Детали, обрабатываемые на станках с ЧПУ, можно рассматривать как геомет­рические объекты. При обработке детали инструмент и заготовка перемещаются относительно друг друга. Программа обработки дета­ли задает (описывает) движение вершины инструмента Р в системе координат программы (детали) по определенной траектории – линии, проходящей через все точки, через которые проходит вершина инструмента во время обработки. Если принять, что радиус инструмента во время обра­ботки детали по контуру остается посто­янным, то траектория центра инструмен­та при контурной обработке является по отношению к контуру детали эквидистантой – линией, равноудаленной от контура детали в каждой точке.

Движение по эквидистанте относит­ся только к траектории рабочих ходов. Относительно контура обрабатывае­мой детали траектория движения центра инструмента при обработке может распо­лагаться и иначе: совпадать с конту­ром, изме­нять положение относительно контура по определенному закону. Перемещения центра инструмента при обработке детали могут быть также под­готовительными и вспомогательными. Характер этих движений во многом за­висит от задаваемого в начале програм­мирования положения исходной точки, от расположения приспо­собления и т. д.

Из сказанного ясно, что для обра­ботки детали по программе прежде все­го необходимо определить рабочие, под­готовительные и вспомогательные траек­тории перемещения центра принятого для работы инструмента.

Для полной обработки детали (для выполнения заданной операции) траектория движения центра инструмента должна быть непрерывной. Разработать (определить) ее сразу как единое целое практически очень трудно, поскольку в общем случае программи­руемая траектория является достаточно сложной, определяющей перемещения центра инструмента в пространстве. По­этому в практике программирования траекторию инструмента представляют состоящей из отдельных, последователь­но переходящих друг в друга участков.

В общем случае участки траектории движения центра инструмента и траек­торию в целом удобно представить гра­фически, исходя из зафиксированного определенным образом положения кон­тура обрабатываемой детали (см. рисунок 1).

Отдельные участки контура детали, эквидистанты и траектории называются геометриче­скими элементами. К ним относятся отрезки прямых, дуги окружностей, кри­вые второго и высших порядков. Точки пересечения элементов или перехода одного элемента в другой являются геометрическими опорными (узловыми) точ­ками. Эти точки в большинстве случаев являются определяющими при задании положения элементов контура, экви­дистанты и траектории в системе координат станка или детали. Геометрические опорные точки могут быть сопряженными и несопряженными. При проходе траектории через сопряженную точку направление движения не изменяется.

Рисунок 1. Пример построения траектории (радиус при вершине инструмента 10 мм)

Кроме геометрических опорных точек, в которых изменяется направление или характер движения, траектория может содержать и технологические опорные точки, в которых изменяются параметры процесса обработки (скорость, частота вращения, включение охлаждения, смена инструмента и т.п.). На траектории указываются также и вспомогательные опорные точки – точки временного останова и контрольные точки, используемые в процессе проверки и наладки УП.

Рабочие и вспомогательные участки траектории, опорные точки различного типа и нулевые точки в дальнейшем строятся при помощи условных обозначений и выполняются на одном чертеже с контуром детали. На рисунке 1 изображен пример построения контура детали и траектории с опорными точками.

Виды траекторий

В основном при обработке деталей на станках с ЧПУ используются плоские траектории (рис. 1, а), т.е. такие, которые лежат в одной плоскости с контуром детали (плоская, или 2D обработка). При изучении основ программирования трехкоординатных станков будут рассмотрены траектории т.н. 2,5D обработки (рис. 1, б), при которой перемещения перпендикулярно плоскости контура детали носят в основном вспомогательный характер и представляют собой отрезки прямых. Расчет и построение траекторий обработки объемных деталей при 3D обработке (рис. 1, в) представляет собой довольно сложную задачу даже с привлечением современных автоматизированных систем подготовки программ (АСПП), поэтому здесь не рассматривается.

а)	б)	в)
		Рисунок 1. Виды обработки: а) 2D; б) 2,5D; в) 3D.

Рисунок 2. Виды траекторий:

а) прямоугольная; б) прямолинейная;
в) криволинейная (круговая); г) криволинейная (NURBS)

При всем многообразии форм деталей, обрабатываемых на станках с ЧПУ, можно выделить несколько основных видов траекторий движения вершины инструмента относительно неподвижной детали и дать их классификацию. Далее, любую плоскую траекторию возможно представить в виде отдельных элементарных участков, сопрягающихся в геометрических опорных точках. На каждом таком участке геометрия траектории может быть описана уравнением 1-го, 2-го или высших порядков (рис. 2, а…г). Прямоугольные траектории характеризуются тем, что все их участки располагаются параллельно осям координат (рис. 2, а), участки прямолинейных траекторий представляют собой отрезки прямых (рис. 2, б), а криволинейных – линий второго и высшего порядков (рис. 2, в и г). Из рисунка 2 видно, что прямоугольные участки траектории являются общим случаем прямолинейных. Из всех подвидов криволинейных участков чаще всего встречаются и представляют поэтому особый интерес круговые, являющиеся частью дуги окружности (рис. 2, в).

Дата добавления: 2018-02-28 ; просмотров: 2129 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник

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:

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.

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

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.

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

Источник

Нулевые и исходные точки станков с ЧПУ

При работе на универсальных станках с ручным управлением требуемые размеры изготавливаемых деталей достигаются, как правило, путем обработки заготовки относительно ее базовых поверхностей. На станках с ЧПУ требуемые размеры деталей достигаются путем обработки заготовки относительно начала отсчета выбранной по определенным соображениям системы координат.

Фактически, при работе на станке с ЧПУ приходится иметь дело не с одной, а одновременно с несколькими системами координат, важнейшими из которых являются следующие три:

1. Координатная система станка. Система координат станка является главной расчетной системой, в рамках которой определяются предельные перемещения исполнительных органов станка, а также их исходные и текущие положения. У различных станков с ЧПУ в зависимости от их типа и модели координатные системы располагаются по-разному. Начало отсчета этой системы координат находится в определенной производителем станка точке и не подлежит изменению пользователем. Точка, представляющая собой начало отсчета координатной системы станка, называется нулем станкаили нулевой точкой станка.

2. Координатная система детали. Система координат детали является главной системой для программирования обработки и назначается чертежом или эскизом технологической документации. Она имеет свои оси координат и свое начало отсчета, относительно которого определены все размеры детали и задаются координаты всех опорных точек контуров детали. Опорными точками в этом случае считаются точки начала, конца и пересечения или касания геометрических элементов детали, которые образуют ее контур и влияют на траекторию инструмента на технологических переходах. Точка начала отсчета координатной системы детали называется нулем детали или нулевой точкой детали.

3. Координатная система инструмента. Система координат инструмента предназначена для задания положения его режущей части относительно державки в момент обработки. Началом отсчета координатной системы инструмента является точка, от которой начинается запрограммированное перемещение рабочего инструмента. Эта точка называется нулем инструмента илинулем обработки. Как правило, координаты нуля обработки задаются в координатной системе детали, но при этом координаты нуля обработки могут не совпадать с нулем детали.

При разработке технологического процесса обработки детали на станке с ЧПУ необходимо определить исходную точку перемещений, с которой начинается выполнение команд управляющей программы. Наиболее желательно такое расположение исходной точки перемещений, при котором она совпадает с нулем инструмента, а координатные оси детали и станка параллельны друг другу. В этом случае процесс программирования траекторий перемещения исполнительных органов станка значительно упрощается и, следовательно, снижается вероятность появления ошибок в управляющей программе.

Нулевые и исходные точки основных систем координат, используемых при работе на станках с ЧПУ, как правило, имеют специальные обозначения, с помощью которых указывается их расположение на пульте станка или на эскизах технологической документации. Эти обозначения обычно состоят из пиктограммы и прописной буквы латинского алфавита. К сожалению, в отечественных государственных стандартах эти обозначения не определены. Существует лишь несколько отраслевых стандартов (например, в авиационной промышленности), но они плохо согласуются между собой.

В отечественной технической литературе по ЧПУ у разных авторов нулевые точки основных систем координат обозначены по-разному – в зависимости от того, какую систему ЧПУ они принимали за основу. Поэтому специалисту надо быть готовым к тому, что он встретит на пульте станка или в документации непривычную для себя систему условных обозначений. В данном учебном пособии принята система, принятая в Германии, которая является европейским лидером по станкам с ЧПУ (см. табл. 1.1).

В связи с тем, что нет общепринятой системы условных обозначений и их расшифровки, в приведенной таблице для некоторых обозначений дается не одно значение, а два наиболее распространенных.

а)	б)	в)	г)

Пиктограмма	Буквенное обозначение	Значение
	M	Нулевая точка станка (нуль станка, машинная нулевая точка)
	R	Исходная точка станка (относительная нулевая точка)
	W	Нулевая точка заготовки (нулевая точка детали)
	E	Нулевая точка инструмента (исходная точка инструмента)
	B	Точка установки инструмента
	N	Точка смены инструмента

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

Источник

11 способов найти нулевую точку на вашем станке с ЧПУ

Первое, что вам нужно сделать, прежде чем вы начнете обработку детали, это сообщить станку, где находится ноль детали. Ноль детали — это точка отсчета, соответствующая координате 0, 0 на чертеже САПР, который вы использовали для всей своей работы CAM или для генерации g-кода вашей программы обработки детали. Она также называется «Program Zero», или X0Y0Z0 в программе g-code или Part Zero. Между прочим, определение местоположения нулевой точки часто называют «касанием». Каждый оператор ЧПУ станка должен уметь выполнить этот простой шаг, и часто полезно иметь более одного способа нати нулевую точку. Трудоемкость не одинакова для каждого из этих способов, и некоторые из них лучше подходят для одних случаев, а другие — для других. Понимание всего арсенала методов поможет вам стать эффективнее, выбирая лучший для каждой новой задачи.

Вот несколько методов на выбор:

Метод 1: используйте Edge Finder

Edge Finders — это, безусловно, самый распространенный способ найти нулевую деталь, поэтому мы начнем с этого. Чтобы использовать этот метод, вставьте деталь в тиски или приспособление для фрезерования. Обычно угловую часть делают нулевой. Поскольку вы будете начинать (обычно) с необработанного материала, важно оставить некоторый припуск на обработку в вашем чертеже САПР.

Edge Finders бывают разных видов, но мы сгруппируем их по механическим и электрическим категориям. Электрические кромкоискатели загораются и / или издают звуковой сигнал при контакте с заготовкой. Они полагаются на то, что заготовка является электропроводной, поэтому цепь замыкается, когда кромкоискатель касается заготовки. Вот типичный электрический кромкоискатель:

Подобные электрические кромкоискатели чрезвычайно просты в использовании и относительно дешевы. Основные их недостатки, низкая точность у тех, где есть подвижные шарики, и чрезмерная хрупкость у тех где нет подвижных частей. Их довольно легко сломать, если вы двигаетесь слишком далеко или слишком быстро.

Механические кромкоискатели существуют уже давно. Они работают, вращаясь на довольно низких оборотах (осторожно!), И когда вы чуть-чуть проезжаете край, они «выскакивают». Это видео от Tormach дает отличный пример механических и электронных кромкоискателей в действии: