Основы конструирования приспособлений (стр. 14 из 22)

В общем случае кодирование информации УП для сверлильных станков сводится к кодированию процесса замены инструмента, кодированию перемещений (позиционирования) инструмента от одной опорной точки (центра отверстия) к другой и введению в действие циклов обработки отверстий в моменты, когда инструмент располагается над требуемой точкой.

Конкретная методика кодирования определяется моделью УЧПУ и ее возможностями. Рассмотрим общие положения.

Режимы движения и позиционирования задают с помощью подготовительных функций G60 — G69 (см. гл. 1). Согласно такой функции УЧПУ обеспечивает соответствующий характер подхода инструмента к заданной точке и оста новку его в конкретной юно, которой и определяет точность позиционирования. В общем случае функции G60 — G64 задают позиционирование с ускоренного хода, а функции G65 — G69 — с рабочей подачи. Эти функции используют, если, например, на станках рассматриваемого типа выполняется операция прямоугольного формообразования, в частности фрезерование. Из рассмотренных функций наиболее часто применяют G60 (точное позиционирование со стороны движения) и G62 (позиционирование с ускоренного хода — грубое позиционирование).

Напомним, что при точном позиционировании обеспечивается ступенчатое-снижение скорости движения: от уско ренной (или заданной) до минимальной скорости подхода к заданной точке. При грубом позиционировании происходит отключение подачи ускоренного ходи в зоне остановки, в результате чего возможен или перебег, или недобег.

Например, если необходимо последо вательно позиционировать инструмент от точки к точке, то записывают:

N{i} G90 G60 Х(Х1) Y(Y1) LF

N{i+1}Х(Х2) Y(Y2) LF

N{i+2}Х(Х3) Y(Y3) LF

3.3 Реализация постоянных циклов обработки отверстий

Такие циклы реализуются заданием подготовительных функции G81-G89. Каждая из них, согласно ГОСТ 20999—83 (СТ СЭВ 3585—82), определяет конкретную операцию или переход (с перемещением по оси Z): сверление или центрование (G81), сверление илизенкерование с паузой в конце рабочего хода (G82), глубокое сверление (G83), G84 - нарезание резьбы и др. Как правило, в современных УЧПУ подпрограммы для реализации указанных функций постоянно находятся в памяти УЧПУ и достаточно указать в кадре УП требуемую функцию и числовое значение формальных параметров, необходимых для выполнении конкретной операции. Для большинства постоянных циклов этих параметров два: Rи z. Параметр Rв большинстве УЧПУ определяет координату, с которой начинается рабочая подача при исполнении заданного постоянного цикла. Эта величина сохраняется в памяти УЧПУ до считывания нового значения R. Параметр zв постоянном цикле определяет координату точки, в которую инструмент смещается на рабочей подаче.

При введении постоянных циклов существенное значение для параметров Rи z имеет расположение нуля станка (начало координатной системы станка) относительно обрабатываемой детали в направлении оси Z.

В УЧПУ с фиксированным началом координат станка параметры Rи zв постоянных циклах отсчитываются от нулевой плоскости в одном направлении (рис. 3, а). Поэтому кадр задания постоянного цикла, например сверления, имеет вид

N{i} G81 Z157.5 R177. LF

В кадре указываются координаты точки 1 (R) и конечной точки 2 (z).

Программирование постоянных циклов значительно удобнее для станков с УЧПУ, имеющих «плавающий нуль». В таких УЧПУ по командам УП или с пульта УЧПУ можно смещать, нуль станка в любую точку по всем осям, в частности по оси Z. В ряде УЧПУ по оси Z смещается нулевая плоскость XMY(рис. 3, б). Тогда в кадре, предшествующем кадру с указанием постоянного цикла, должна быть команда на смещение нуля по оси Z. После смещения нуля точка М начала координат станка будет располагаться в плоскости, параллельной плоскости детали (в точке М, рис. 3,б). Для рассмотренного случая величина Rбудет равна нулю, а значение zбудет со знаком минус (в отсчете вниз от новой системы координат X'M'Z):

N{i} G59 Z177. LF

N{i+1} G81 Z-19.5 R0. LF

Определенные удобства создаются дли программирования, если УЧПУ имеют команды на сдвиг нуля, кодируемые функциями G92, G54-G59. В этом случае при программировании постоянных циклов нулевую плоскость совмещают с верхней плоскостью детали. (рис. 3, в).

Рис. 3.Схемы задания параметров R и zв постоянных циклах

Тогда при задании цикла указывают величину R, которая означает здесь недоход инструмента до обрабатываемой поверхности, и величину z— рабочий ход инструмента. При этом полный рабочий ход, так же как и обратный — холостой ход, будет равен сумме R+z. При таком задании цикла достаточно просто обрабатывать одинаковые отверстия, расположенные на ступенчатой поверхности. Например, кадры УП для обработки трех отверстий 1-3, расположенных рядом (рис. 3, г), имеют вид:

N{i} G59 Z115. LF

N{i+1} G81R3. Z-19.5 LF

N{i+2} G60Х54. LF

N{ i+3} R3. X-22. LF

N{ i+4}R14. LF

N{i+5}Х72. LF

Как видно из программы, действие команды G81 (постоянный цикл) распространяется на последующие кадры. Действующий постоянный цикл отменяется указанием функции G80. В рассматриваемом примере смещение нуля кодируется функцией G59. Эта команда сохраняется в УП до введения аналогичной команды с новым числовым значением или до команды G53 (отмена смещения, но только для кадра, где G53 записано). Смещение нуля лишь в одном кадре обычно записывается функцией G92. При использовании функции G59 возврат нуля в систему координат станка кодируется этой же функцией (G59) с нулевым числовым значением:

N{1} G59 Z0. LF

3.4 Кодирование процесса замены инструмента

Эта задача во многом зависит от конструктивных особенностей станка и УЧПУ. В большинстве случаев требуются как минимум, две команды, задаваемых в последовательных кадрах УП. В первой команде с адресом Т указывается требуемый инструмент, а по второй команде (М06) он устанавливается в шпинделе. По команде М06, кроме того, снимается отработавший инструмент и возвращается в магазин (при наличии магазина на станке).

Как правило, процесс замены инструмента у станков выполняется только в определенном (безопасном) положении шпинделя (шпиндельной бабки). В это положение шпиндель автоматически приходит по команде М06 или по специальной команде, которую надо указывать в кадрах УП, предшествующих команде М06.

Указание инструмента в кадрах УП обычно сопровождается указаниями по его коррекции. Как уже говорилось, совместно с кодом инструмента указывается номер его корректора. Так, для инструмента с кодом Т08 и корректором 06 общая запись команды на инструмент имеет вид Т0806.

Для задания осепараллельной коррекции длины инструмента, что характерно для станков сверлильной группы, используют подготовительные функции G43 и G44. Для коррекции вылета инструмента (рис. 4) в корректор заносится абсолютная разность между расчетной и действительной аппликатами вершины инструмента (z₀— z₁)=Δzили (z₀— z₂)=Δz и в УП записывается

N{1}...G44...Z{Z0}...Т0806...

если инструмент короче запрограммированного. Если же инструмент длиннее запрограммированного, то кадр будет таким:

N{i}...G43...Z{Z0}...Т0806...

При этом предполагается, что величина Δzустановлена на корректоре указанного номера (в данном примере на корректоре 06).

В современных УЧПУ, однако, в большинствеслучаен коррекция па длину инструмента задается с адресом Н. В этом случае функция G43 определяет, что числовое значение смещении, установленноена корректоре (со знакомком + или - ) , прибавляется к заданной координате. Функция G44 означает, что величина смещения, установленная на корректоре с адресом Н, отнимается от заданного в данном кадре значения координатного размера.

Напомним, что в ряде случаев корректор инструмента может указываться отдельным адресом, например D.

Рис. 4. Схема для определения коррекции вылета инструмента

Подготовка УП по общей методике.

Проследим общую методику кодирования информации УП для обработки детали, которая показана на рис. 1, а выбранные типовые переходы — на рис. 2.

Первыми переходами, согласно принятой схеме операции, являются переходы по центрованию всех отверстий, причем отверстия 1, 2 должны быть зацентрированы на глубину 6 мм, а отверстия 3—5 — на глубину 3,5 мм (см. рис. 2, а, б и табл. 2).

На примере программирования работы первого инструмента (сверло диаметром 16 мм, кодовый номер Т01, корректор 01) рассмотрим порядок кодирования информации для случаев без смещения нуля системы координат по оси Z:

% LF

N1 G60 G80 Т0101 LF

N2F40. S500 М06 LF

N3 G44 Z390. LF

N4Х50. Y105. LF

В первом кадре указаны работающий инструмент и подготовительные функции G60 (точное позиционирование) и G80 (отмена постоянных циков) Последнее обязательно для того, чтобы очистить рабочую память УЧПУ отранее запрограммировапных команд по постоянным циклам Во втором кадре дана команда на смену инструмента (М06), указаны режимы его работы: подача 40 мм/мин и частота вращения шпинделя 500 об/мин. Третий кадр указывает на необходимость коррекции. При этом дается расчетный вылет инструмента (положение вершины) по оси Z и указывается функция коррекции G44 для укороченных инструментов. Четвертым кадром инструмент позиционируется в точку 1, определенную в системе координат станка координатами х_с = 50 мм, у_с= 105 мм (см. табл. 1). Следующим кадром необходимо вывести вершину инструмента в точку, которой соответствует недоход над плоскостью детали 2 мм. Чтобы вершина данного инструмента пришла в эту точку, необходимо сместить точку N шпинделя (см. рис. 1).

При работе в абсолютной системе координат программируется перемещение базовых точек узлов станка и перемещения этих точек выводятся на индикацию. В данном случае базовой для всех инструментов принята плоскость положения базовой точки N шпинделя, определенная координатой z= 560 мм. При положении торца шпинделя в этой плоскости происходит и смена инструментов. Для вывода сверла диаметром 16 мм (с расчетным вылетом 170 мм) в точку начала работы по циклу необходимо позиционировать шпиндель (его точку N) по оси Zв точку Niс координатой R = 347 мм (560 — 213 = 347) - рис. 5. Координата положения торца шпинделя в конце рабочего хода сверла (точка N₂) определится координатой z= 347 — 8 = 339 мм. Эти данные и следует записать с адресами Rи z при программировании постоянного цикла: