Керування рухом і планування траєкторії

В процесі програмування обробки деталі окремі рухи робочого інструменту залишаються підпорядкованими крокам програми. Для деталей з контурами, які постають з додавання відрізків прямої лінії чергові відрізки обробляються по черзі, причому при досягненні кінцевої точки даного відрізку наступає короткочасна перерва руху інструменту, яка пов’язана з гальмуванням в кінцевій фазі кроку і з прискоренням в початковій фазі наступного кроку (рис. 15.10). Проте часто необхіднообробити деталь з безперервно змінною лінією контуру, наприклад, при створенні викривлених поверхонь – в результаті є багато кроків програми, які реалізують багато кроків шляху руху інструменту. В цьому випадку завдання обробки мусить - безперервно – накладатися на межу двох елементарних кроків. Числове керування не здійснює гальмування згідно з кінцевою фазою даного кроку, але обчислює проміжні точки подальшого шляху руху перед досягненням цільової точки даного відрізку. Координати цих проміжних точок інтерпретуються як задані значення в наступному кроці. У випадку дуже малих переміщень (порядку 1 мм) задані значення обчислюються з випередженням навіть кілька кроків програми щодо реального положення інструменту.

Тобто мова йде про здійснення функції прогнозування (Look-ahead) (рис. 15.11). Функція Look-ahead (прогнозування) запобігає гальмуванню при переході між окремими кроками, забезпечуючи гладкий профіль швидкості, короткий час обробки і постійні параметри процесу обробки. Завдяки цій функції при переході до наступних кроків можна уникнути пошкоджень оброблювальної поверхні при виході інструменту з матеріалу.

Якщо при переході до наступного кроку наступає зміна напрямку руху, то, якщо в кінцевій фазі кроку не наступить затримка в заданому положенні, може появитися деформація траєкторії руху, яка виникає з особливостей системи регулювання положення сервомеханізмів верстата. Величина заокруглення залежить від швидкості, тобто при малій швидкості заокруглення кута траєкторії руху незначне, при великих швидкостях пропорційно більше (рис. 15.12). Отримання необхідних контурів, незалежно від настроєної швидкості, можливе тільки в деяких системах числового керування, де величину відхилення вигляду можна запрограмувати визначаючи сферу шляху інструменту з допустимим заокругленням, наприклад, за допомогою відрізка кривої обраного виду (рис. 15.13). В цьому випадку обчислені в системі числового керування заокруглення траєкторії (параболічне або наприклад, кривою B-сплайн) поєднують між собою два запрограмовані кроки м’яким переходом.

Корекція інструменту. Система керування незалежно від запрограмованої траєкторії руху мусить також враховувати реальні розміри інструменту, наприклад, його довжину (через величину коректованої довжини) і його радіус (через величину коректованого радіусу) (рис. 15.14). Реальні геометричні параметри інструменту вносяться до процедури вибору інструменту в системі керування верстата. Радіус інструменту, наприклад, радіус фрези залежно від напрямку обертання (вправо / вліво) додається або віднімається від координат траєкторії руху. У випадку обробки гострих кутів до запрограмованої траєкторії руху включаються відрізки кола або еліпсу (рис. 15.14).

Величина корекції геометрії інструменту мусить також враховувати напрям дії інструменту – наприклад, під час точіння мусить змінюватись безперервно. Подібно при динамічній корекції геометрії інструменту враховується також зношування інструменту – воно залежить від часу його роботи. Величини, які коректуються в цьому випадку безперервно змінюються в програмі траєкторії руху, враховуючи збільшення часу роботи.

Дата добавления: 2014-01-04