Статьи о станках


Коррекция радиуса инструмента

Основные принципы
Для того чтобы вам проще было понять, что такое автоматическая коррекция радиуса инструмента и как с ней работать, составим программу для обработки наружного контура детали.

Рисунки к станкам с чпу Рис. 9.1. Необходимо обработать наружный контур этой детали.
Итак, необходимо фрезеровать наружный контур детали фрезой диаметром 10 мм. Так как резание происходит боковой (цилиндрической) частью фрезы, то центр фрезы будет смещен на расстояние, равное радиусу (5мм) влево относительно обрабатываемого контура. Фреза перемещается последовательно через точки 1, 2, 3 и 4 (рис.9.2). Так как в программе обработки указываются координаты центра инструмента, то ее можно представить упрощенно в таком виде:
GOl Х-5 Y-5 GOl Х-5 Y30 GOl Х55 Y30 GOl Х55 Y-5
Мы рассчитали координаты опорных точек для фрезы диаметром 10 мм Предположим, что по каким-либо причинам такой фрезы не оказалось в наличии. Зато в инструментальной кладовой нашлась концевая фреза диаметром 9 мм. Придется составить еще одну программу для новой фрезы, то
есть пересчитать все координаты траектории. При обработке контура новой фрезой ее центр будет смещен влево уже не на 5, а на 4.5 мм (рис. 9.3). Новую программу можно представить в следующем виде.
GOl Х-4.5 Y-4.5 G01 Х-4.5 Y29.5 GOl Х54.5 Y29.5 GO 1X54.5 Y-4.5
(-5;30) (55,30)

Рисунки к станкам с чпу Рис. 9.2. Исходный контур и эквидистантная траектория для фрезы диаметром 10 мм.
(-4.5,29.5) (54.5:29.5)

фреза Ф9
Рисунки к станкам с чпу Рис. 9.3. Исходный контур и эквидистантная траектория для фрезы диаметром 9 мм.


Код программы
Пояснение
%
О0004 N100 G21
N102 GO G17 G40 G49 G80 G90 N104 Т2 Мб
N106 G54 Х-18. Y-9. S1200 МЗ
N108 G43 H2Z100.
N110 Z10.
N112 Gl Z-l. F120
N114G41 D2 Х-9. F200
N116G3X0. YO. R9.
N118 Gl Y25.
N120 Х50.
N122 Y0.
N124 G3 Х59. Y-9. R9. N126 Gl G40 Х68. N128 Z9. F300 N130 G0Z100. N132 М5 N138 МЗО %
Номер программы
Работа в метрической системе
Строка безопасности
Вызов инструмента №2
Ускор. перемещение в поз. №1
Компенсация длины инструмента
Ускор. перемещение BZIO
Перемещение в Z-1 с F=120 мм/мин
Перемещение с коррекцией в поз. №2
Подход к контуру по дуге в поз. №3
Перемещение в поз. №4
Перемещение в поз. №5
Перемещение в поз. №6
Отвод от контура по дуге в поз. №7
Перемещение и отмена коррекции
Подъем инструмента в Z9
Ускор. перемещение BZIOO
Останов шпинделя
Конец программы
В кадре N114 активируется автоматическая коррекция радиуса инструмента. Код G41 включает коррекцию слева, a D слово данных обозначает номер корректора, содержащего значение радиуса инструмента. В памяти любой современной СЧПУ существует область (таблица инструментов), в которой хранятся значения длин и радиусов инструментов.
Если мы работаем фрезой №2 диаметром 9 мм, то в соответствующем корректоре №2 должно находится значение 4.5 мм (табл. 14). Именно на эту величину и происходит смещение центра инструмента влево относительно «программированного контура.
Таким образом, если на рисунке 9.5 вы видите расчетную траекторию, совпадающую с исходным контуром, то на рисунке 9.6 показана реальная траектория обработки фрезой диаметром 9 мм, смещенная на 4.5 мм влево относительно исходного контура.
Таблица 14. Область корректоров (таблица инструментов) системы ЧПУ
№ инструмента длина радиус другие параметры

1 100. 82 5
2 87.67
3 133.45 6

эквидистанта

Рисунки к станкам с чпу Рис. 9.6. Реальная траектория при обработке с коррекцией

Рисунки к станкам с чпу Рис. 9.7. Коррекция слева (G41) от контура.

Рисунки к станкам с чпу Рис. 9.8. Коррекция справа (G42) от контура.
Использование автоматической коррекции на радиус инструмента
Для чего на самом деле применяется функция автоматической коррекции радиуса инструмента? Для работы разными инструментами по одной программе? Не только. Главное назначение этой функции заключается в управлении размерами детали при фрезеровании.
Предположим, вы обработали контур фрезой диаметром 9 мм по программе с коррекцией на радиус. Естественно, что в корректоре находится значение радиуса фрезы, равное 4.5 мм. При измерении размеров детали вы обнаружили, что размер 25 мм (стороны прямоугольного контура, рис. 9.1) выполнен "в плюсе", например 25.02 мм. Может быть, диаметр фрезы оказался чуть меньшим (последствия износа или погрешность измерения), а может, ее немного отжимало при обработке. В любом случае инструмента с идеальными размерами не существует. Однако чертеж требует, чтобы этот размер был выполнен "в номинале" или "в минусе", например 25-0.02 мм. Что же делать? Нужно просто уменьшить значение радиуса в корректоре с 4.5 мм до 4.49 мм (табл. 15) и запустить программу на выполнение еще раз. В этом случае, система ЧПУ будет считать, что мы используем инструмент с меньшим радиусом и сместит (приблизит) траекторию центра инструмента на 4.49 мм относительно исходного контура. Так как на самом деле используется фреза с радиусом 4.5 мм, то контур после обработки окажется меньше на 0 02 мм (при обработке уменьшится по 0.01 мм с каждой стороны), то есть мы получим требуемый размер 25 мм.
Таблица 15. Новое значение в корректоре для инструмента №2
№ инструмента длина радиус другие параметры

1 100. 82 5
2 87.67 4.49
3 133.45 6

Если увеличить числовое значение в корректоре, например до 5 мм, то фреза не дойдет 0.5 мм до обрабатываемого контура. Таким образом, "играя" значениями радиусов в корректорах можно получать размеры детали в пределах допусков, указанных на чертеже, без пересчета программы.
Еще одним преимуществом от использования функции автоматической коррекции радиуса инструмента является возможность работать непосредственно с чертежным контуром детали. То есть координаты практически всех опорных точек очевидны, их можно "взять" прямо с чертежа без каких-либо дополнительных расчетов. Это значительно упрощает процесс написания программы обработки.
Активация, подвод и отвод
Для того чтобы система ЧПУ успела выполнить смещение относительно запрограммированного контура необходимо добавить к исходной траектории участок подвода. На этом участке происходит активация автоматической коррекции радиуса инструмента.
Большинству систем для активации коррекции требуется пройти расстояние, не меньшее величины радиуса инструмента. То есть, если диаметр инструмента равен 9 мм, то прежде чем приступить к обработке контура с коррекцией, необходимо запрограммировать прямолинейное перемещение на расстояние не менее 4.5 мм. Кстати, прежде чем активировать коррекцию на радиус, не забудьте выполнить компенсацию длины инструмента. Посмотрите внимательно на кадр N114 в созданной ранее программе:
N114G41D2 Х-9. F200
В этом кадре находится код G41, слово данных D2 и запрограммировано линейное перемещение в Х-9 (перемещение из позиции №1 в позицию №2). Код G41 включает коррекцию слева, D2 считывает значение радиуса инструмента из корректора №2, а на участке прямолинейного перемещения происходит смещение инструмента влево относительно запрограммированного контура. Таким образом, к позиции №2 инструмент подходит уже по смещенной (эквидистантой) траектории. Далее обычно программируют участок плавного подхода инструмента к обрабатываемому контуру - по касательной (из позиции №2 в позицию №3, к первой точке контура). Следует заметить, что если подход к контуру осуществляется по прямой линии, то угол подхода должен быть не менее 90 градусов.

Рисунки к станкам с чпу Рис. 9.9. Прямо линейный участок для активации коррекции и участок плавного подхода (по касательной) к контуру.
Обязательным условием для активации коррекции является наличие именно прямолинейного перемещения на рабочей подаче. При попытке активировать коррекцию на радиус вместе с перемещением по дуге СЧПУ выдаст сообщение об ошибке. Поэтому, сначала активируют коррекцию вместе с прямолинейным перемещением, а затем по дуге (или по прямой) осуществляют подход к контуру.
При работе с коррекцией на радиус есть ряд ограничений. Если запрограммированный радиус контура окажется меньше значения радиуса инструмента в корректоре, то СЧПУ может выдать сообщение об ошибке. Многие станки позволяют выполнять коррекцию на радиус только в плоскости X-Y В некоторых случаях, ошибкой будет считаться линейное перемещение с шагом меньшим, чем значение радиуса инструмента в соответствующем корректоре. Ряд СЧПУ не позволяют, чтобы участок подхода к контуру был менее 90 градусов.
Будьте внимательны при работе с адресом D. Многие СЧПУ хранят информацию о радиусе и длине инструмента в различных корректорах. В таблицах 14 и 15 вы видите, что значение радиуса и длины каждого инструмента находятся в одной строке. Поэтому в УП мы указывали Н и D слова данных с одинаковыми числовыми значениями:
N108 G43 H2Z100. N114G41D2 Х-9. F200
или
N108G43H1Z100. N114G41D1 Х-9. F200
Возможна ситуация, когда значения радиуса и длины инструмента находятся в разных корректорах (строках) таблицы инструментов (табл. 16):
Таблица 16. Область корректоров СЧПУ.
№ корректора Значение
1 100. 82
2 87.67
3 133.45

101 5
102 4J5
103 23.08

В этом случае, числовые значения для D и Н слов данных будут разными.
N108 G43 H2Z100. N114 G41 D102 Х-9. F200
После того, как инструмент обошел контур полностью, необходимо плавно отвести инструмент и отменить коррекцию при помощи кода G40 или D00. Как и в случае начального подвода инструмента к контуру, отвод от контура выполняется с теми же принципами и условиями. Оптимальный вариант - сначала отход по касательной, и затем кадр, содержащий линейное перемещение с кодом отмены коррекции:
N124 G3 Х59. Y-9. R9. Отход от контура по касательной
N126 Gl G40 Х68. Отмена коррекции на радиус
Функция автоматической коррекции позволяет работать по одной программе инструментами с различным диаметром. Однако, исходя из перечисленных ограничений, рекомендуется, чтобы расчетный и фактический диаметр инструмента отличались не сильно. Например, вы рассчитывали работать фрезой диаметром 10 мм и соответствующим образом составили программу обработки. Вы смело можете изменить значение радиуса в корректоре с 5 мм до 4.5 мм и работать фрезой диаметром 9 мм. Но изменение значения радиуса в корректоре, например, на 30 мм может привести к сообщению об ошибке или зарезу контура.

Партнер: измена

Обсудить вопрос в студенческом форуме

 

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