Системы координат станков с ЧПУ

Д. Е. Турчин

 

ПРОГРАММИРОВАНИЕ ОБРАБОТКИ НА СТАНКАХ С ЧПУ

 

Самостоятельная работа

 

Рекомендовано учебно-методической комиссией специальности

230201 «Автоматизация технологических процессов и производств (в машиностроении)» в качестве электронного издания для использования в учебном процессе

 

 

Кемерово 2014

Рецензенты:

И. В. Чичерин – доцент кафедры ИиАПС

В. А. Полетаев – проф., д.т.н., председатель УМК специальности 220301 «Автоматизация технологических процессов и производств (в машиностроении)»

 

 

Турчин Денис Евгеньевич. Программирование обработки на станках с ЧПУ. Самостоятельная работа [Электронный ресурс] для студентов очной формы обучения специальности 220301 «Автоматизация технологических процессов и производств (в машиностроении)» / Д. Е. Турчин Электрон. дан. – Кемерово: КузГТУ, 2014. – 1 электрон. опт. диск (CD-ROM); зв.; цв.; 12 см. – Систем. требования: Pentium IV; ОЗУ 256 Мб; Windows XP; (CD-ROM-дисковод); мышь. – Загл. с экрана.

 

В данных методических указаниях изложены содержания самостоятельных практических работ, порядок их выполнения и контрольные вопросы к ним.

 

 

ÓКузГТУ

ÓТурчин Д. Е.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

ПРЕДИСЛОВИЕ.. 2

САМОСТОЯТЕЛЬНЫЕ ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ... 3

1. Подготовка геометрической информации для контурной обработки детали на станке с ЧПУ.. 3

1.1. Цель и задачи работы.. 3

1.2. Основные теоретические сведения. 3

1.3. Порядок выполнения работы.. 17

1.4. Контрольные вопросы.. 23

2. Кодирование управляющей информации при контурной обработке детали на станке с ЧПУ.. 24

2.1. Цель и задачи работы.. 24

2.2. Основные теоретические сведения. 24

2.3. Порядок выполнения работы.. 35

2.4. Контрольные вопросы.. 42

3. Подготовка управляющих программ для станков с ЧПУ сверлильно-расточной группы.. 43

3.1. Цель и задачи работы.. 43

3.2. Основные теоретические сведения. 43

3.3. Порядок выполнения работы.. 50

3.4. Контрольные вопросы.. 58

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА.. 60

ПРИЛОЖЕНИЕ.. 61

П.1. Формулы для определения координат опорных точек траектории 61

П.2. Основные подготовительные и вспомогательные функции 63

П.3. Выбор последовательности переходов для обработки отверстия 67

П.4. Режущие инструменты для обработки отверстий. 67

 

 

ПРЕДИСЛОВИЕ

 

 

Пособие предназначено для студентов пятого курса специальности 220301 «Автоматизация технологических процессов и производств (в машиностроении)», изучающих дисциплину «Программирование обработки на станках с ЧПУ».

Основной целью самостоятельной работы является формирование умений, связанных с подготовкой управляющих программ для станков с ЧПУ

Самостоятельная работа состоит из трёх практических работ, посвященных решению различных задач программирования обработки на станках с ЧПУ.

 

 

САМОСТОЯТЕЛЬНЫЕ ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ

 

 

1. Подготовка геометрической информации для контурной обработки детали на станке с ЧПУ

 

 

1.1. Цель и задачи работы

 

Цель работы – приобрести умение подготавливать геометрическую информацию для написания управляющей программы контурной обработки детали на станке с ЧПУ.

Основные задачи работы:

• научиться планировать траекторию инструмента при контурной обработке детали на станке с ЧПУ;

• научиться определять координаты опорных точек на траектории инструмента расчётно-аналитическим методом.

Работа рассчитана на 4 часа.

 

 

1.2. Основные теоретические сведения

 

Системы координат станков с ЧПУ

 

Назначение системы координат станка.

Работа станка с ЧПУ тесно связана с системами координат, оси которых располагают параллельно направляющим станка, что позволяет при программировании обработки указывать направления и величины перемещений рабочих органов.

Система координат станка MCS (machine coordinate system) – это координатная система, в которой определяются начальные, текущие и предельные положения рабочих органов станка. Система координат станка является главной расчетной системой, относительно которой задается положение всех других систем координат (детали, программы, инструмента). Начало системы координат станка обозначают буквой M и символом и называют нулем станка (рис. 1.1).

 

 

Рис. 1.1. Системы координат станков с ЧПУ: а) – токарный станок; б) – вертикально-фрезерный станок

 

Положения рабочих органов характеризуют базовые точки, которые выбираются в зависимости от конструкции рабочих органов (узлов станка). Например, для шпиндельного узла базовой точкой является точка пересечения F торца шпинделя с осью его вращения (рис. 1.1, б).

Если у станка с ЧПУ имеется несколько рабочих органов, несущих инструмент, то используют следующие обозначения координатных осей и соответствующих им перемещений (рис. 1.2): X, Y, Z – первый рабочий орган; U, V, W –второй рабочий орган (вторичные оси); P, Q, R –третий рабочий орган (третичные оси).

 

 

Рис. 1.2. Обозначения осей и движений в системе координат станка

 

Круговые перемещения рабочих органов, несущих инструмент, обозначают буквами: А – вокруг оси Х; В – вокруг оси Y; C – вокруг оси Z. Следует отметить, что к круговым перемещениям не относится вращение шпинделя.

Положительные направления движения заготовки относительно неподвижных частей станка указывают оси X ', У ', Z ', направленные противоположно осям X, Y, Z.

 

Стандартная система координат.

Для обеспечения единства методов подготовки управляющих программ для всех станков с ЧПУ принята стандартная система координат, которая должна удовлетворять следующим требованиям:

1. Стандартная система координат является правой прямоугольной системой координат, то есть координатные оси в данной системе ориентированы относительно друг друга определенным образом.

Для запоминания расположения осей в правой системе координат можно воспользоваться правилом правой руки: направлениям осей Х, Y, Z соответствует расположение большого, указательного и среднего пальцев правой руки (рис. 1.3, а).

 

 

Рис. 1.3. Определение направления осей и движений в правой системе координат по правилу «правой руки»

 

Правило «правой руки» позволяет определить положительное направление вращение в правой системе координат. Если расположить большой палец правой руки по направлению оси, то остальные согнутые пальцы укажут положительное направление вращения (рис. 1.3 б).

2. При использовании стандартной системы координат нуль станка фиксируется относительно рабочего органа несущего заготовку в таком положении, при котором все перемещения станка задаются положительными координатами.

3. Ось Z стандартной системы координат принимается параллельной оси вращения шпинделя, а за ось Х выбирается ось, вдоль которой возможно большее перемещение.

4. Положительные направления осей X, Y, Z принимаются такие, в которых инструмент удаляется от заготовки.