Файл: Никитенко В.Д. Подготовка программ для станков с числовым программным управлением.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.06.2024
Просмотров: 152
Скачиваний: 0
|
3) |
второй участок аппроксимации дуги ВС: Ах = |
|
= |
42 |
имп., Ау = 3 имп.; |
|
|
4) |
третий участок аппроксимации дуги ВС: Ах = |
|
= |
41 |
имп., Ау = 6 имп.; |
|
|
5) |
четвертый участок аппроксимации дуги ВС: Ах = |
|
= |
41 |
имп., Ау = 7 имп.; |
|
|
6) |
пятый участок аппроксимации дуги ВС: Ах=41 имп., |
|
Ау — 10 |
имп. |
||
|
Расчет |
коррекции радиуса фрезы. Некоторые интерпо |
|
ляторы и системы ПУ оснащены устройствами, позволяю щими с пульта корректировать траекторию инструмента, описанную в программе. Такие устройства осуществляют перерасчет эквидистанты, обеспечивающий сдвиг траекто рии влево или вправо по направлению движения инстру мента на определенную величину коррекции AR, измеряе мую по нормали к элементам пути инструмента. Впервые такие устройства начали использовать при подготовке программ для фрезерных станков для компенсации умень шения радиуса фрезы вследствие износа или переточки. Поэтому они получили название устройств коррекции ра диуса фрезы, хотя применяют их и в других целях. В част ности, для токарных станков с использованием устройств коррекции можно, рассчитав один раз траекторию, полу чать программы отдельных чистовых и черновых проходов.
Задача перерасчета эквидистанты сводится к вычисле нию проекций величины коррекции (поправок) Лл:к и Аук на каждую из осей координат и введению их в программу обработки. Значение поправок вычисляется из соотноше ний
|
Ахк |
= |
AR |
cos |
Ф; |
|
|
|
Аук |
= |
AR |
sin |
ф, |
|
|
где |
ф — угол наклона нормали элемента контура к оси |
X. |
|||||
В интерполяторе УМС-2 используется такой алгоритм, |
|||||||
который позволяет вносить с |
пульта |
коррекцию AR |
на |
||||
весь |
радиус инструмента: |
AR |
— Я ф р . |
Это означает, |
что |
||
в программу для интерполятора можно заложить не траек торию инструмента, а сам контур детали. Внесенная с пульта коррекция на радиус инструмента обеспечит полу чение с интерполятора УМС-2 программы, задающей траек торию центра фрезы.
Устройство коррекции, разработанное для интерполя тора ИЛ-2, позволяет вносить коррекцию AR = ± 1 мм.
78
Использование этого устройства не требует дополнитель ных расчетов и изменения программы. Значение коррек ции радиуса фрезы одно для всех участков эквидистанты вводится с пульта интерполятора.
Устройство коррекции для интерполяторов ИЛ-2К и ИЛ-5, ориентированное на использовании систем ПУ ФС-1 и ФС-2, позволяет вносить коррекцию AR = ± 0 , 5 мм
Рис. 19. Обозначения, применяемые при рас чете коррекции
с шагом дискретности 0,02 мм. Для использования этого устройства в фразы программы обработки элементов кон тура детали должны быть внесены предварительно рассчи танные значения тригонометрических функций sin ср и cos Ф, выраженные в импульсах коррекции, для углов ф, наклона этих элементов контура (рис. 19).
Значения функций sin ф и cos ф станем называть кор рекцией, а кадры программы, в которых не задается рабо чих перемещений, а лишь вводятся изменения значений коррекции, назовем кадрами коррекции. При программи ровании коррекции следует учитывать три момента—ввод коррекции, смена коррекции, сброс коррекции.
Вводом коррекции называют вычисление коррекции (значений sin ф и cos Ф) первого корректируемого участка
эквидистанты и выражение ее в импульсах. Производится ввод коррекции до начала обработки этого участка, прежде, чем инструмент коснется металла. Иначе, в момент реали зации этого кадра программы на станке на обрабатываемом контуре может получиться зарез. Ввод коррекции можно производить на участке, предшествующем корректируе мому, или в узловой точке эквидистанты отдельным кад ром коррекции.
Например, при обработке элементов контура, изобра женного на рис. 20, коррекцию для участка 2—3 можно ввести либо в точке 0, либо в точке /, либо на участке 0—1, либо на
участке 1—2.
Значения коррекции в кадре ввода вычисля ются по формулам
|
I COS <р | |
|Д</1 |
|
|
|
Рис. 20. Элемент контура детали |
| g ^ n ф | _ |
|Ая| |
Vbx* + by2
Смена коррекции означает расчет и введение в рабочие кадры программы приращений коррекции A cos <р, A sin q> между соседними участками, также выраженных в импуль сах коррекции. Приращения рассчитывают по формулам
A cos ф = cos фг — cos <pt_i;
A sin ф = sin ф(- — sin q>[_v
При программировании окружности смена коррекции вводится дополнительными данными в кадры аппроксима ции. При программировании внутренней обработки углов для осуществления плавной смены коррекции траектория инструмента должна скругляться дугой, радиус которой ^0,6 мм. При этом шаговый угол аппроксимации дуг скругления не должен превышать 22° 30'.
Сброс коррекции — это вычисление коррекции послед него корректируемого участка эквидистанты. Расчет и вве дение в программу производятся аналогично вводу кор рекции, но знак коррекции при этом берется противопо ложный. Сброс коррекции производится при положении фрезы вне металла.
Например. Запрограммировать смену коррекции при аппрокси мации окружности;
|
Фо = 0°, |
|
|
||
|
Фк = '5°, |
|
|
||
|
Дф = 3°, |
|
|
||
|
Д,( |
= 0,02. |
|
|
|
Смена коррекции |
|
|
|
||
Ф. град . |
Л cos ф |
A sin ф |
Д cos ф, |
Д sin ф. |
|
имп. |
имп. |
||||
|
|
|
|||
0 |
|
|
|
|
|
3 |
0,001370 |
0,052336 |
0 |
2 |
|
6 |
0,004108 |
0,052192 |
0 |
3 |
|
9 |
0,006834 |
0,051906 |
0 |
3 |
|
12 |
0,009540 |
0,051478 |
1 |
2 |
|
15 |
0,012222 |
0,050907 |
0 |
3 |
|
Задание режима обработки. В каждой фразе обработки геометрического элемента эквидистанты должна содер жаться информация о скорости или времени обработки, иногда — о частоте следования импульсов.
Для интерполятора УЛИ-1 в кадре требуется поставить время в секундах. Время отработки команды предвари тельно определяется из соотношения
t _ _ |
60 У Ах*+ Ауа + |
Дг^" _ 60Д Vn\ |
|
+ N\ + N\ |
|
||||
|
|
s |
~ |
|
|
s |
|
' |
|
где Ад;, Ay, |
Az — координатные |
перемещения |
на уча |
||||||
|
|
стке |
в мм; |
|
|
|
|
|
|
|
|
s — заданная подача в мм/мин; |
|
||||||
Nx> Ny, |
Nz—координаты |
перемещения на |
участке |
||||||
|
|
в имп.; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д — цена |
импульса |
по |
координатам. |
||||
Из шкалы времени интерполятора выбирается значе |
|||||||||
ние Т, |
ближайшее к расчетному t. Ошибка в фактическом |
||||||||
режиме обработки не превышает |
10% от заданного. |
||||||||
Пример. Пусть Nx = 8000, Ny = 200, /Vz |
= 100, s = 360 мм/мип. |
||||||||
|
|
6O_-.0,O2 1^8000a + 2002 |
+ |
1002 |
|
o c |
C Q |
|
|
|
' = |
360 |
|
= |
2 |
6 ' 6 8 |
c - |
|
|
Значение T, ближайшее к расчетному времени по шкале времен, равно 26 с, в графу бланка программы записываются цифры 2 и 6.
81
Для интерполяторов ИЛ-2, ИЛ-5, в команде указывают частоту / обработки кадра в герцах, вычисляемую из соот ношения
Для вышеприведенного примера
^ Р = Ж б 8 - = 0 ' ° 3 8 Г Ц -
В кадре / о т р задается всегда целым числом. Если эта величина при расчете получается дробной, то она умно жается на 10, 100 или 1000 и округляется до четного значе ния. В этом случае при записи в кадре значению f0 T P пред шествует код используемого множителя:
множитель 1 имеет код 0; множитель 10 имеет код 2;
множитель 1000 имеет код 8.
В приведенном примере f0 T P будет записано как 838, где 8 — код множителя 1000; 38 — целое значение частоты.
Несколько более сложный расчет необходимо выпол нять при программировании для интерполяторов ИЛ-2 и ИЛ-5 замедления скорости обработки. Изменение скорости программируется в случае необходимости изменения ре жима обработки и при резком изменении направления дви жения инструмента. Программировать изменения подачи необходимо для того, чтобы уменьшить динамические ошибки рассогласования в следящих системах, управляю щих исполнительными органами станка.
Критерием, определяющим необходимость программи рования изменения режима обработки, является макси мально допустимая величина перепада частоты по коорди
натам Afx, |
А/у, Д/г . |
Система |
программного управления станком характе |
ризуется максимально допустимой величиной перепада частоты по координате, при которой не возникает допол нительной динамической ошибки. Как правило, эта вели чина одинакова для всех координат и колеблется для раз ных станков и систем ЧПУ в пределах 50—200 Гц.
В процессе программирования расчета времени обра ботки команды проверяют, не превышает ли перепад частот по координатам между программируемым участком и пре дыдущим максимально допустимый. Если перепад выше
82
допустимого, то на предыдущем участке необходимо запро граммировать торможение. Разгон в интерполяторах ИЛ-2, ИЛ-5 осуществляется не по программе, а автоматически после команды с торможением и в начале программы, поэтому в программе не кодируется. Исходя из определен ного времени отработки участка торможения, вычисляется его величина.
Время отработки участка торможения заложено в не скольких вариантах (0,5; 1; 2; 4 с) в системе интерполятора. Если участок содержит At импульсов по координате х и отрабатывается за Т0 с, то участок торможения, отраба тываемый за tT = 0,5 с, будет содержать A i T импульсов:
Дг'т = |
0,5 имп. |
Оставшийся после выделения участка торможения ос новной участок будет содержать Дг0 импульсов:
Ai0 = At — AiT.
Также проводят расчет по другим координатам. В общем виде
. . |
А( . , |
A i 0 = |
Ai — A i T ; |
^отр ^ ^ О "T*
Так происходит выделение участка торможения, если программируемый участок отрабатывается за время, боль шее времени торможения. Если участок, в конце которого надо произвести торможение, отрабатывается за время, равное времени торможения, то участок торможения не выделяется. В конце команды ставится код торможения. И, наконец, если участок отрабатывается за время, мень шее времени торможения, то к нему присоединяется часть предыдущего участка так, чтобы объединенный участок имел необходимое время отработки, равное времени тормо жения.
Пример. Запрограммировать с торможением для интерполятора ИЛ-5 обработку участка:
перемещения по координатам:
Ах = 171,2 мм = 8560 имп.; Ау = 8,52 мм = 426 имп.; Az — 2,68 мм = 134 имп.
Подача s = 250 мм/мин.
83
Длина участка
/ = V 171,22 + 8,52а + 2,682 = 171,43 мм.
Исходя из заданной подачи время отработки участка
Выбираем из таблицы времен интерполятора время Г, ближайшее к значению t: Т — 43 с. С учетом времени торможения 0,5 с и выбран ного табличного 43 с, время отработки участка будет 43,5 с. Выделяем участок торможения:
. |
8560 |
|
о а |
д * т = |
А о с•-•0,5 = |
98 имп; |
|
А |
426 |
л с |
е |
У т ~ ~ 4 3 5 ~ ' 0 , 5 = |
5 и м п ; |
||
134 Агт = - ^ - - 0 , 5 = 2 имп.
В основном участке останется: '
Дх = 8560—98 = 8462 имп.; Ау = 426—5= 421 имп.; Дг = 134—2 = 132 имп.
Проще программируется изменение режимов обработки при программировании с использованием интерполятора УМС-2. Таблица скоростей, обеспечиваемых программой, содержит 64 ступени (номера). Каждому номеру скорости соответствует своя подача. При программировании подач можно применять масштабы позволяющие сдвигать шкалу скоростей, умножая скорости на 2 и 4.
Запрограммированная скорость индицируется на пульте и может быть изменена вручную. Изменение ско рости в программе осуществляется адресом П с указанием характера изменения: П1 — разгон, П2 — торможение, а также количества ступеней, на которое должно произойти изменение скорости.
Пример. При перемещении на участке Дл = 1342 имп. увели чить скорость на две ступени; эта фраза запишется следующим образом:
е!01342 |
П102 |
величина перемещения + 1342 имп. |
разгон на 2 ступени |
по координате х «Снизить скорость на 12 ступеней» — эта инструкция будет
выглядеть так: е101342 П212
64
Имеется и еще одна команда ПЗ, означающая необхо димость выполнения в одном кадре разгон и торможение на одну и ту же величину. Участки разгона и торможения выбираются в УМС-2 автоматически.
Для интерполятора ЛК.И-ФМ |
скорость |
перемещения |
||
задается в кадре также номером |
скорости. |
Возможных |
||
скоростей |
всего |
255 — от 4,9 до |
1195,3 мм/мин. Разгон |
|
осуществляется |
автоматически. При переходе от большей |
|||
скорости |
к меньшей необходимо |
вводить |
торможение, |
|
для чего из основных участков выделяют участки тормо жения.
|
Длина |
участка |
торможения |
|
|
|
|
|
L l = (NVa-NVa_x)kyo |
+ |
(kyo-l), |
|
|
где |
Nv — номер |
скорости |
в предыдущем |
кадре; |
||
|
NVfi t |
— номер |
скорости |
в последующем |
кадре; |
|
|
ку0 |
— коэффициент ускорения. |
|
|
||
|
В интерполяторе используется четыре коэффициента |
|||||
ускорения, соответствующих |
определенному |
положению |
||||
переключателя ускорения, находящегося на панели управ ления.
Кодирование программы. Программу обработки детали представляют в виде ряда фраз, записанных в кодах ис пользуемого интерполятора. Запись программы на спе циальном бланке и кодирование ее осуществляются после выполнения всех расчетов. Форма записи фраз программы зависит от применяемого интерполятора.
Как правило, фраза содержит в левой части слова, обо
значающие приращения по координатам Да:, |
Ay, Az и др. |
или радиус дуги окружности R. В правой |
части фразы |
помещается остальная информация: время отработки, код торможения или разгона, направление движения и техно логические инструкции.
Эту информацию заносят в бланк либо натуральными числами, либо в кодированном виде. Для кодирования ин формации имеются подробные инструкции, входящие в до кументацию к интерполяторам.
Ниже даны примеры записи в бланки для разных интер поляторов кадров обработки элементов эквидистанты ABC, приведенных на рис. 18, с подачей 200 мм/мин без торможе ния (табл. 11—13).
Нанесение информации на программоноситель. С бланка таблицы программа переносится на перфоленту при по-
85