Статьи о станках


Ускоренное перемещение - G00

Код GO0 используется для ускоренного перемещения. Ускоренное перемещение или позиционирование необходимо для быстрого перемещения инструмента к позиции обработки или безопасной позиции. Ускоренное перемещение никогда не используется для выполнения обработки, гак как скорость движения инструмента слишком высока и непостоянна. Применение кода GO0 позволяет существенно снизить общее время обработки.
На рисунке 6.2 показана фреза, которая перемещается из некоторой безопасной позиции к заготовке для обработки паза. Вы уже знаете, что для фрезерования паза сначала нужно подвести фрезу максимально близко к поверхности заготовки, а затем осуществить вертикальное врезание в материал на нужную глубину. Для экономии времени на выполнение холостых ходов в программе обработке мы должны указать координаты точки у поверхности заготовки, в которую инструмент должен переместиться максимально быстро. Непосредственное врезание инструмента в материал заготовки осуществляется со скоростью рабочей подачи и при помощи другого кода.

Рисунки к станкам с чпу Рис. 6.2. Ускоренное перемещение G00.
Для выполнения ускоренного перемещения достаточно указать в кадре код G00 и координаты требуемой позиции. Условно кадр ускоренного перемещения выглядит так:
GOO Xn.n Yn.n Zn.n
Посмотрим, как будет перемещаться инструмент из точки с координатами (0;0) в данном фрагменте УП:
N05 G00 ХЮ.О Y20.0
N10X40.0
N15 YO.O
Кадр N05 обеспечивает ускоренное перемещение инструмента в точку с координатами (10;20). Следующий кадр выполняет позиционирование в точку (40;20). Кадр N15 перемещает инструмент в точку (40;0). Так как G00 является модальным кодом, то нет никакой необходимости указывать его еще раз в кадрах N10 и N15.
(10,20) (40 20)

Рисунки к станкам с чпу Рис. 6.3. Ускоренные перемещения инструмента.
Всегда необходимо оставлять небольшое расстояние между поверхностью заготовки и точкой, в которую должен быть перемещен инструмент при помощи кода G00. Если это расстояние будет близким к нулю, то возникает опасность столкновения инструмента с заготовкой, так размеры заготовки или инструмента могут оказаться немного большими, чем вы ожидаете. Обычно безопасное расстояние находится в пределах от 0.5 до 5 мм.
При ускоренном подводе инструмента к детали по трем осям сначала лучше выполнить позиционирование по осям X и Y. а уже затем по Z. При отводе инструмента - обратный порядок перемещений. В любом случае, рекомендуется разделять ускоренное перемещение на два кадра - на позиционирование по X, Y в одном кадре и по оси Z в другом. Дело в том, что при позиционировании с кодом GO0 по трем осям одновременно, траектория движения инструмента может не являться прямой линией. СЧПУ отдает команду двигателям на перемещение колонны или рабочего стола на максимальной скорости в указанную координату. Как только достигается требуемая координата по одной из осей, то ускоренное перемещение по этой оси прекращается, хотя перемещения по другим осям все еще может происходить. Так как расстояния перемещения по трем осям различны, то траектория перемещения может выглядеть как ломаная линия. Результатом такого перемещения может стать неожиданное столкновение инструмента с крепежными элементами и приспособлениями.
Сравните два фрагмента УП:
N10 GOO Х100.0 Y200.0 Z0.5 N10 G00 ХЮО.О Y200.0
N20Z0.5
Во втором фрагменте ускоренное перемещение разбито на два кадра: сначала инструмент быстро перемещается в точку (100;200). а уже после
опускается по оси Z. Этот вариант является более предпочтительным, так ка. основное позиционирование осуществляется по осям X и Y, далеко от заготовки и приспособления, тогда как в первом случае существует вероятность столкновения инструмента с деталью.
При работе с ускоренными перемещениями нужно проявлять повышенную внимательность. Современные станки с ЧПУ в этом режиме могут иметь скорость 30 метров в минуту и более. Скорее всего, оператор станка просто не успеет среагировать на неправильное перемещение на такой скорости и может произойти серьезное столкновение. Опытный программист старается не допускать ускоренных перемещения инструмента ниже поверхности заготовки и всегда проверяет кадры, содержащие код G00.
Линейная интерполяция - GDI
Код GO 1 предназначен для выполнения линейной интерполяции или, говоря простым языком, для перемещения инструмента по прямой линии с заданной скоростью. Условно кадр для линейной интерполяции записывается следующим образом:
GOl Xn.nYn.nZn.nFn.n
Как видите, в этом кадре появилось слово данных F. Основное отличие кода G01 от G00 заключается в том, что при линейной интерполяции инструмент перемещается с заданной скоростью (скоростью рабочей подачи) при которой возможна механическая обработка материала. При этом СЧПУ поддерживает прямолинейное перемещение даже по трем осям одновременно.
N10 G01 ХЮ.О Y30.0F100 N20 Х40.0 Y40.0 Z40.0
В кадре N10 инструмент перемещается в точку (Ю;30) со скоростью 100 миллиметров в минуту. Следующий кадр выполняет линейное перемещение в точку (40;40;40). Так как код G01 является модальным, то его не нужно указывать еще раз в кадре N20. То же самое относится и к скорости подачи F. Если в кадре N10 указана скорость F100, то она остается неизменной, пока не будет запрограммировано новое значение F. Линейная интерполяция используется не только для обработки в плоскости X-Y, но и для вертикального врезания в материал заготовки.
0(30 40)
G01 X3D Y40 FSO / /

Рисунки к станкам с чпу Рис. 6.4. Перемещение инструмента в точку (30;40) со скоростью рабочей подачи 50 мм/мин.
Круговая интерполяция - G02 и G03
Если обработку по прямой линии не сложно производить и на простом станке с ручным управлением, то перемещение инструмента по дуге удобнее и проще выполнять на станке с ЧПУ.
Коды G02 и G03 предназначены для выполнения круговой ниiер-поляции. Код G02 используется для перемещения по дуге по часовой стрелке, a G03 - против часовой стрелки. Направление перемещения определяется, когда мы смотрим на инструмент со стороны шпинделя, в отрицательном направлении оси Z. Как и при выполнении линейной интерполяции, в кадре круговой интерполяции необходимо указать скорость рабочей подачи F.
Существует два способа для формирования кадра круговой интерполяции. Сравните структуру следующих кадров:
G02 Хап Yn,nZn.nInn Jn.nKn.nFan. G02 Xn.n Yn.nZn.n Ran Fan.
В первом варианте для выполнения кругового перемещения указывают: код G02 (G03); координаты конечной точки дуги; I, J. К - слова данных и скорость рабочей подачи. А во втором варианте вместо I. J, К указывают R. Выбор варианта записи кадра кругового перемещения зависит от возможностей ЧПУ и привычки программиста. Большинство современных станков с ЧПУ поддерживают оба варианта записи.

Рисунки к станкам с чпу Рис. 6.5. Направление перемещения по дуге можно определить, если посмотреть на заготовку со стороны инструмента. В данном случае, фреза перемещается по часовой стрелке, значит, используем код G02.
В кадре с кодом круговой интерполяции необходимо указать координаты конечной точки перемещения (дуги). Если кроме X и Y, в кадре находится Z слово данных, то это значит, что производится винтовая интерполяция. Винтовая интерполяция, которая поддерживается не всеми системами ЧПУ, позволяет выполнять фрезерование резьбы и обеспечивает плавное винтовое врезание инструмента в материал заготовки.
ДугасМ,К
Для полного описания дуги не достаточно задать только координаты ее конечной точки. Необходимо также указать радиус и координаты центра.
Конец дуги

Рисунки к станкам с чпу Рис. 6.6 Адреса I, J, К используются для определения центра дуги.
При помощи I, J и К вы указываете относительные (инкрементальные) расстояния от начальной точки дуги до ее центра. Слово данных с I относится к оси X, слово данных с J относится к оси Y, а слово данных с К относился к оси Z. При этом в зависимости от расположения дуги, значения моглт быть положительными или отрицательными.
Дуга №1 + Конец к J дуги

Центр j ~ дуги
Рисунки к станкам с чпу Рис. 6.7. Для описания дуги №1 необходимо указать положительное значение для I и отрицательное для J.
Дуга №2

дуги
Рисунки к станкам с чпу Рис. 6.8. Для описания дуги №2 необходимо указать положительное значение для I и положительное для J.

Для однозначного определения формы дуги нужно указывать соответствующий знак перед числовым значением радиуса R Для дуги, которая больше 180 градусов значение R будет отрицательным. Для дуги, которая меньше 180 градусов значение R будет положительным.
Использование G02 и G03
Давайте разберемся, как работает круговая интерполяция на примере. Приведенный ниже фрагмент управляющей программы, перемещает инструмент по дуге с радиусом 3 мм из точки А (0;0) в точку В (3,3) со скоростью рабочей подачей 100 мм/мин.
N10 G02 ХЗ.О Y3.0 13.0 JO.O F100
Так как центр дуги находится на расстоянии 3 мм по оси X и 0 мм по оси Y относительно начальной точки А, то I будет равно 3.0. a J равно 0 Полученная дуга составляет всего четверть от полной окружности. Попытаемся описать всю окружность постепенно. Следующий кадр перемещает инструмент из точки В (В1) в точку В2. Так как скорость рабочей подачи не изменяется, то нет необходимости повторно указывать F слово данных
N20 G02 Х6.0 Y0.0 10.0 J-3.0
®В 13; 31

Центр дуги
Рисунки к станкам с чпу Рис. 6.11. Перемещение по дуге с R3 из точки А(0;0) в точку В (3,3)
Так как центр дуги находится на расстоянии 3 мм по оси X и 0 мм по оси Y относительно начальной точки А, то I будет равно 3.0, a J равно 0. Полученная дуга составляет всего четверть от полной окружности. Попытаемся описать всю окружность постепенно. Следующий кадр перемещает инструмент из точки В1 в точку В2. Так как скорость рабочей подачи не изменяется, то нет необходимости повторно указывать F слово данных.
Так как центр дуги находится на расстоянии 0 мм по оси X и 3 мм по оси Y относительно точки В, то I будет равно 0, a J равно -3.
Таким образом, нам удалось создать перемещение по дуге из точки А в точку В2 при помощи двух кадров. Этот пример не случаен. Дело в том, что многие станки требуют именно такого разбиения окружности. То есть для описания полной окружности может потребоваться до четырех кадров.

Центр дуги
Рисунки к станкам с чпу Рис. 6.12. Современные системы ЧПУ допускают описание такой дуги в одном кадре.
В настоящее время большинство систем ЧПУ позволяет выполнить операцию по описанию полной окружности за два или даже за один кадр. Поэтому перемещение из точки А в точку С можно записать следующим образом:
N05G02 X6.0Y0.0I3.0J0.0
А для полной окружности с радиусом 3 мм и центром в точке с координатами (0;0) справедливым будет следующий кадр:
N15 G02 Х-3.0 Y0.0 13.0 J0.0

Обсудить вопрос в студенческом форуме

 

Сайт содержит информацию о учебном заведении и студенческой общине и не является официальным