Види інтерполяції

Крім визначення виду програмування: абсолютного (G91) або відносного (G90), система керування вимагає ще додаткової інформації на темуробочої подачі. Розрізняють два способи інтерполяції: інтерполяція лінійна і інтерполяція кругова.

У випадку лінійної інтерполяції одна або одночасно декілька осей руху механізмів верстата рухається у рамках робочого руху так, щоб викликати лінійне переміщення інструмента на площині або в просторі. Спосіб лінійної інтерполяції розміщається в програмі G01 (рис. 16.11 і рис.16.12).

У випадку кругової інтерполяції необхідним є рух двох осей механізму подачі верстата з метою переміщення інструменту вздовж дуги кола. Для однозначного визначення дуги кола системі керування необхідна наступна інформація:

• напрям руху вздовж дуги кола: обертання вправо = G02, обертання вліво = G03,

• координати кінцевої точки,

• параметри інтерполяції I, J, K.

Параметрами інтерполяції є координати центра кола, які віднесені до початкової точки контура дуги. Незалежно від того, чи координати кінцевої точки контура запрограмовані як G90, чи G91, у відносній системі подається положення центральної точки в (табл. 16.5 і табл. 16.6).

Корекція розмірів інструментів

Трапляється, що в одній програмі ЧПК застосовується декілька інструментів, і, звичайно, кожен з них має інші розміри (довжину і діаметри). У зв'язку з цим розміри всіх наступних інструментів подаються у відношенні до першого застосованого інструмента (званого нульовим інструментом) і зберігаються як величини відносні (коректувальні) в пам'яті коректувальних даних (рис. 16.13).

Після заміни інструмента наступає зчитування цих величин з пам'яті коректувальних даних, і їх врахування через систему керування машини. Часто застосовувану методика полягає в наступному: величини діаметра інструмента і його довжини приймаються як нуль, а головка шпинделя разом з точкою кріплення інструмента N, інтерпретується як точка різання інструмента P. Завдяки цьому розміри інструмента, виміряні за допомогою вимірювального пристрою, можуть бути безпосередньо трактовані як коректувальні величини розмірів інструмента. Звертання в програмі до величин, які знаходяться в коректувальній пам'яті, здійснюються через останню групу цифр в слові доручення T, наприклад: T0103 або також через окреме слово доручення з адресувальною літерою D, наприклад: D02.

Корекція розмірів інструментів при фрезеруванні

Корекція довжини інструмента. У випадку корекції довжини інструмента, до запрограмованої координати Z додається коректувальна величина отриманого інструмента (з врахуванням знаку), взята з пам'яті коректувальних даних (рис. 16.14). При виборі даних з коректувальної пам'яті використовується літера D і двозначне число, яке нумерує коректувальну комірку пам'яті. Коректувальна величина розміру інструмента може бути усунена дорученням D00.

Корекція радіуса фрези. Звичайне додавання або віднімання від радіуса фрези коректувальної величини в цьому випадку неможливе, тому що при обертальному русі коректувальна величина змінюється згідно з синусоїдальною функцією (рис. 16.15).

Система ЧПК розраховує шлях руху центральної точки інструмента (фрези) таким чином, що в кожній точці шляху враховується відхилення (корекція) інструменту у напрямах осей X і Y.

Системі керування потрібна тільки одноразова інформація про те, чи інструмент знаходиться з правої чи з лівої сторони програмованого контура. Інфор­мація „з правої чи з лівої" відноситься завжди до відносного переміщення інструменту у відношенні до контура оброблюваного предмету. Корекція інструмента викликається адресувальною літерою G,а відміняється дорученням G40.

Згідно з нормою DIN 66025 напрям корекції інструмента встановлюється разом із способом переміщення G41 і G42 (рис. 16.16 і рис.16.17):

• G41 = інструмент знаходиться з лівої сторони оброблюваного контура,

• G42 = інструмент знаходиться з правої сторони оброблюваного контура,

• G40 = вимикання обраної корекції інструмента.

Корекція радіуса фрези не може бути в програмі викликана і скасована в одному завданні разом з круговою інтерполяцією (обидві ввімкнені не діятимуть правильно). Додатково до доручення відведення фрези G41 і G42 необхідно вибрати відповідну коректувальну пам'ять.

При профільному фрезеруванні корегувальна пам'ять, крім величини корекції радіуса фрези, може додатково містити величину корекції довжини фрези (рис.16.18). Формат коректувальних даних, які вводяться, не має стандарту і відрізняється в залежності від виробника системи керування.

Дозволені наступні способи доступу до коректувальної пам'яті:

• через інструкцію T,

• через інструкцію D.

Остання група цифр інструкції T вказує на коректувальну пам'ять - так, наприклад, інструкція T0305 означає, що вибрано інструмент під номером 3 і коректувальну пам'ять під номером 5.

Шляхом надання нуля у відповідному місці інструкції T, наприклад T0300, скасовується корекція інструмента. Найчастіше системи ЧПК використовують для вибору коректувальної пам'яті, інструкції D, наприклад, D02 означає коректувальну пам'ять під номером 2.

Наявність в програмі інструкції D викликає зчитування системою керування величини корекції з відповідної пам'яті і приведення у відповідність величин X, Y і Z (рис. 16.19):

- величини, які коректують радіус інструмента вибираються за використання G41 і G42 разом з інструкцією D і двозначним числом; скасовуються - G40,

- величини, які коректують довжину інструмента, вибираються або разом з величинами X і Y, або також окремо за допомогою інструкції D; скасування величини корекції довжини інструмента забезпечує інструкція D00.

Корекція розмірів інструментів при точінні

Корекція довжини інструмента

При застосуванні багатьох токарних інструментів, наприклад у випадку револьверної головки, положення різального краю для різних інструментів відрізняється. У зв'язку з тим, що тримачі інструмента можуть виступати однаковою мірою за осями як X, так і Y, вони, як правило, записані в пам'яті як пара величин корекції (рис. 16.20).

Величини корекції розмірів інструментів, які складають пару даних, з врахуванням знаку додаються до запрограмованих величин координат.

У токарних верстатах вибір коректувальної пам'яті здійснюється за допомогою останньої групи цифр інструкції T, рідше через інструкцію D.

Компенсація радіусів різальних країв різця

Для збільшення терміну служби токарних різців і для покращення y якості оброблюваних деталей, різальні краї різців закруглюють.

Проте це веде до деформованості тихконтурів оброблюваної деталі, які не є паралельні до її осі (рис. 16.21). Більшість систем керування CNC усувають цей недолік шляхом застосування компенсації радіусів різальних країв різця. Величина радіусів різальних країв різця вводиться незалежно від програми ЧПК, як коректувальна величина, що врахована системою керування.

Встановлення напряму корекції

Подібно до того як при корекції радіусів фрези, так і у випадку токарного різця, способи переміщення G41 і G42 встановлюють шлях руху ножа з лівої або з правої сторони оброблюваного контура (рис. 16.22 і рис. 16.23).

Відповідно до положення токарного різця, перед або за віссю точіння, необхідно вибирати відповідний напрям і позначення корекції на площині X-Z. У випадку токарних верстатів з косою станиною вони відповідають ситуації, коли дивитися з гори, у випадку токарних верстатів з інструментом, який знаходиться перед віссю точіння - відповідають ситуації, коли дивитися на площину X-Z знизу (DIN 66217).

Положення різального краю різця

В залежності від кута різального краю токарного різця теоретична точка різання P знаходиться праворуч або ліворуч від дійсної точки різання. Для врахування цих ситуацій системою керування, положення повинно бути визначене відповідним цифровим позначенням (рис. 16.24).

При застосуванні компенсації радіусів різального краю різця, коректувальна пам'ять повинна складатися з чотирьох полів пам'яті (рис. 16.25).

Корекція траєкторії в багатополозкових механізмах

У випадку багатополозкових механізмів може статися ситуація, коли інструменти одних з полозок знаходяться перед віссю точіння (рис. 16.26). При такому положенні токарних різців згідно з нормою DIN 66217, враховуючи що спосіб спостереження площини X-Z, для споживача, який дивиться на оброблювану деталь зверху, напрям корекції в розроблюваній програмі такий самий (рис. 16.27).

Переміщення опорних точок

Після досягнення опорної точки (референційної точки) R усі величини дійсних переміщень вимірюються по відношенню до нульової точки верстата М. Тому що, все таки, координати в програмі ЧПК визначаються відносно нульової точки оброблюваної деталі В, необхідно саме в цю точку перемістити систему координат (рис. 16.28).

Відстань нульової точки оброблюваної деталі В від нульової точки верстата М називається пересуванням точки відліку, або пересуванням нульової точки (DIN 66025).

Визначена величина переміщення точки відліку записана в коректувальній пам'яті. У випадку звертання в програмі до переміщення точки відліку система керування додає запам'ятовану коректувальну величину до запрограмованих величин. Зчитування величини переміщення точки відліку відбувається за допомогою інструкцій G54 і G59, їх скасування - інструкцією G53.

Розрізняють:

• переміщення точки відліку шляхом налаштування,

• переміщення точки відліку шляхом програмування.

Переміщення опорної точки шляхом налаштування

У випадку переміщення опорної точки шляхом налаштування точні величини цього параметра встановлюються перед початком обробки обслуговуючим персоналом верстата і розміщуються в коректувальній пам'яті як слова G, від G54 до G59.

Операція викликання в програмі ЧПК переміщення точки відліку, наприклад, через G54, спричиняє, що система керування переносить нульову точку оброблюваної деталі В в координати, записані у відповідній комірці коректувальної пам'яті (рис. 16.29). Координати нульової точки оброблюваної деталі, віднесені до нульової точки верстати, визначаються в осях X і Y за допомогою датчика різального краю або осьового датчика, а в осі Z - за допомогою вимірювального зонда, поршенькового калібру або щілиноміра (рис. 16.30). Переміщення опорної точки має істотне значення у випадку обробки деталі, закріпленої на обертальному столі. Для обробки, наприклад, чотирьох сторін деталі обов'язковим є встановлення чотирьох різних нульових точок оброблюваної деталі, які надалі мусять бути за чергою переміщені до нульової точки верстата (рис. 16.31).

В гнучких системах при виготовленні багатьох різних деталей в довільній черговості є потреба у більшій кількості переміщень точок відліку, ніж це допускає норма. З цього приводу виробники систем керування верстатами, які застосовуються в гнучких системах виробництва, застосовують коректувальні пам'яті, звертання до яких реалізується за допомогою трицифрових інструкцій, наприклад, G154.

Переміщення точки відліку шляхом програмування застосовуване тоді, коли в процесі формування програми відома її величина.

Переміщення точки відліку шляхом програмування використовується в повторюваних операціях, наприклад, для свердлування декількох ідентичних комплектів отворів або для обробки контурів, які повторюються в різних місцях оброблюваної деталі (рис. 16.32).

При переміщеннях точки відліку шляхом програмування до координат вже існуючої точки відліку додаються, відповідно, запрограмовані величини. Так як норма DIN 66025 не розрізняє налаштованого і запрограмованого переміщення точки відліку, застосовуються як правило два наступні методи:

• розробник програмного забезпечення для систем керування, „резервує" з групи інструкції типу G (від G54 до G59), наприклад, інструкцію G59 для переміщення точки відліку шляхом програмування,

• під однією з неуживаних інструкцій типу G, наприклад, G60, можна безпосередньо записати переміщення точки відліку шляхом програмування; скасування цієї інструкції можливе за використання іншої неуживаної інструкції типу G, наприклад, G67.

Запам'ятовування поточної величини

Доручення G92 дає дозвіл на переписування даних величин координат на нові, діючі величини координат і одночасне висвічування цих величин.

Це означає переміщення нульової точки верстата М до точки з запрограмованими координатами. Система керування „забуває" про стару нульову точку верстата і відносить всі запрограмовані величини координат до цієї нової нульової точки – званої також точкою нульового керування S (рис. 16.33).

Інструкція G92 має проте такий недолік, що у випадку переривання виконування програми, наприклад, з приводу аварії, систему керування необхідно знову налаштовувати.

Прикладом застосування команди G92 є кріплення заготовки (рис.16.34). Відливки і поковки, які мають, різні розміри, змушують при кожному новому закріпленні, до нового визначення переміщення точки відліку.

Щоб цього уникнути, після закріплення заготовки, автоматично пересувають стрижень вимірювальної головки до головної площини заготовки. Після контакту стрижня з напівфабрикатом система керування перекриває відпрацювання поточного завдання (завдання 10) і надалі, в наступному завданні, встановлює за допомогою інструкції G92 (завдання 20) нову діючу величину нульової точки.

Дата добавления: 2014-01-04