Направления перемещений в станках с ЧПУ

Обработка резанием на станке осуществляется в процессе взаимного перемещения режущего инструмента и заготовки относительно друг друга. Количество перемещений, совершаемых инструментом и заготовкой, и их направления в пространстве в каждом конкретном случае зависят от вида обработки и конструкции станка. Например, при обработке на вертикально-фрезерном станке заготовка в реальности выполняет перемещения по горизонтальной оси X и вертикальной оси Z, а инструмент – по горизонтальной оси Y. При обработке на горизонтально-фрезерном станке заготовка выполняет перемещения по горизонтальной оси X и вертикальной оси Y, а инструмент - по горизонтальной оси Z. В результате, описания перемещений исполнительных органов для станков разной конструкции при обработке одной и той же заготовки имеют разный вид.

Чтобы описание направления и вида перемещений исполнительных органов станка имело одинаковый вид для станков разных конструкций, принято универсальное правило для станков с ЧПУ: считается, что в процессе обработки все перемещения совершает только инструмент, а заготовка остается неподвижной.

Для станков с ЧПУ принято еще одно универсальное правило, касающееся направления перемещений исполнительных органов. Это правило, в отличие от первого носит не обязательный, а рекомендательный характер: желательно координатные системы станка и заготовки согласовать между собой таким образом, чтобы как можно большее количество осей координат закрепленной на станке заготовки совпадало или было параллельно координатной системе станка. Обычно в этом случае трудоемкость составления управляющей программы является минимальной, т. к. при составлении программы используются уже имеющиеся на чертеже координаты точек заготовки. В свою очередь минимизация и упрощение управляющей программы ведет к уменьшению вероятности появления ошибки, допущенной при составлении программы.

В современных станках с ЧПУ применяются два способа отсчета перемещений исполнительных органов станка – в абсолютной и относительной системах координат.

В абсолютной системе координат все перемещения, выполняемые станком, задаются в такой системе координат, начало отсчета которой остается неизменным при всех перемещениях (см. рис. 38). В качестве неизменного (фиксированного) начала координат заранее выбирается некоторая точка в пространстве, лежащая в области перемещений исполнительных органов станка. Как правило, в этом качестве выбирается нулевая точка заготовки.

В относительной системе координат каждое перемещение исполнительных органов станка задается относительно конечной точки последнего перемещения, т. е. задается в приращениях (см. рис. 1.14).

А) Б)

Рис. 1.14. Отсчет перемещений в абсолютной (А) и относительной системе координат.

Более распространенным является способ отсчета перемещений в абсолютной системе координат. Это обусловлено тем, что в общем случае он имеет ряд преимуществ, а именно:

· расчеты в абсолютной системе координат менее сложны и требуют менее высокой квалификации оператора;

· указание от одного и того же начала координат пути, пройденного режущим инструментом, позволяет проще отслеживать этапы реализации управляющей программы;

· ошибка при программировании в абсолютной системе координат приводит к неправильному назначению координат только одной точки, тогда как в результате ошибки при назначении относительных координат ошибочным будет не только конкретное неправильно заданное перемещение, но и все последующие за ним перемещения;

· изменения в перемещения, вносимые при доработке изделия или программы, не влияют на последующие перемещения;

· погрешности изготовления и измерения, лежащие в пределах допустимых, не накапливаются (не суммируются).

Тем не менее назначение перемещений в относительной системе координат в ряде случаев может оказаться более удобным для программирования, например в случае выполнения целого ряда перемещений, каждое из которых задано на чертеже в приращениях относительно предыдущего.