Статическая настройка на размер станков с ЧПУ.

Лекции 6 и 7.

Размерная настройка инструментальных блоков осуществляется вне станка в координатной системе ХИ YИ ZИ. Для этого инструмент на оправке устанавливают в специальное приспособление по тем же базовым поверхностям, что и на станке. В результате аналогично происходит совмещение нулевой точки инструмента с базовой точкой приспособления. Все это означает соблюдение принципа единства баз, благодаря которому обеспечивается взаимозаменяемость при замене затупившегося инструмента на новый.

Характерной базовой точкой на станках с круглыми и квадратными рабочими столами является центр стола, расположенный на пересечении осей симметрии. В большинстве конструкций положение центра стола определяет точное отверстие, которое используют для фиксации устанавливаемого приспособления. Характерной базовой точкой многопозиционной револьверной головки также является центр F ее поворота, а также базовые точки N, определяющие положение устанавливаемых в головку инструментальных блоков.

На рис.2.9 приведена схема расположения координатных систем и характерных базовых точек в рабочей зоне токарно-револьверного станка. Пространство рабочей зоны определяет координатная си­стема станка XМ YМ ZМ , в которой положение ноля детали Д определяют координаты ZМ (Д), XМ (Д), а положение базовой точки револьверной головки - координаты ZМ (F), XМ (F).

Рис.2.9 Схема расположения координатных систем и базовых точек

в рабочей зоне токарно-револьверного станка

 

Положение на револьверной головке базовых точек N, определяющих положение нулевой точки И соответствующего инструмента, определено постоянными конструктивными размерами Z (ИF), X (ИF). В свою очередь положение вершины Р инструмента в системе ХИYИ ZИ определяют координаты XИ(Р),ZИ(Р).

В соответствии с этим положение вершины Р инструмента в системе координат станка XМYМZМ определяют текущие координаты:

XМ(Р)= XМ (F) - X (ИF) - XИ(Р), ( 2.1)

ZМ(Р) = ZМ (F) - Z (ИF) - ZИ(Р). ( 2.2)

Получаемая на детали обработанная поверхность определяется как след перемещения вершины Р инструмента в системе ХДУДZД, а координаты ХД( Р), ZД( Р) точки Р в системе ХДУДZД представляют собой размеры получаемая на детали:

ХД( Р) = XМ(Р) - XМ(Д) ( 2.3) ZД( Р) = ZМ(Р) - ZМ(Д) ( 2.4)

С учетом выражений ( 2.1) и ( 2.2) получим:

для радиальных размеров в направлении оси ХД

ХД( Р) = XМ (F) - X (ИF) - XИ(Р)- XМ(Д) , ( 2.5)

для линейных размеров в направлении оси ZД

ZД( Р) = ZМ (F) - Z (ИF) - ZИ(Р) - ZМ(Д). ( 2.6)

Для рассматриваемого примера (рис.2.9) положение ноля детали Д в системе XМ YМ ZМ, определяют координаты:

XМ(Д)=0 и ZМ(Д) = ZМ(П)+ ZД( П),

где ZМ(П) – координата базовой точки П приспособления;

ZД( П) – координата базового торца детали, определяющая

величину припуска.

С учетом этого выражения ( 2.5) и ( 2.6) принимают вид:

ХД( Р) = XМ (F) - X (ИF) – XИ(p) , (2.7)

ZД( Р) = ZМ (F) - Z (ИF) - ZИ(Р) - ZМ(П) - ZД( П). ( 2.8)

Полученные выражения показывают, что для достижения требуемой точности размеров детали ХД(Р), ZД(Р) необходимо запрограммировать соответствующие перемещения револьверной головки XМ (F), ZМ (F) и согласовать в системе XМ YМ ZМ, положение базовых точек узлов станка П,F,И, а также положение координатных систем детали, инструмента и размерную настройку Р каждого применяемого инструмента. Согласование положения базовых точек и координатных систем осуществляют путем введения необходимой коррекции по каждой из управляемых координат:

КX = X (ИF) + XИ(Р) ( 2.9)

КZ = Z (ИF) + ZИ(Р) + ZМ(П)+ ZД( П). ( 2.10)

С учетом согласования положения координатных систем ( 2.9) (2.10) программируемые перемещения револьверной головки составят:

XМ (F) = ХД( Р) + Кx.,…………………(2.11)

ZМ (F) = ZД( Р) + КZ. ( 2.12)

Требуемые координаты опорных точек детали ХД( Р) ZД( Р), определяющих траекторию относительного перемещения режущего инструмента в системе ХДУДZД, задают в разрабатываемой управляющей программе, а необходимую размерную коррекцию КX , КZ окончательно выполняют при настройке станка.

На рис. 2.9 показана также исходная точка R, определяющая начало перемещения рабочих органов станка. Эта точка обычно расположена на краю рабочей зоны станка. Ее определяют в координатной системе станка тремя координатами XМ(R),YМ(R),ZМ(R), для чего используют элементы путевой автоматики – кулачки, путевые переключатели, упоры. Исходную точку R называют референтной, ее используют для проверки измерительной системы станка. При отсутствии информации о фактическом положении рабочих органов станка дается команда обнуления координат, по которой рабочие органы перемещаются по всем осям в исходную точку R, координаты которой в системе станка XМYМZМ постоянно определены.