Как сделать круговую интерполяцию на фрезерном станке

Обновлено: 07.07.2024

Круговая интерполяция задаётся функциями G02 или G03.
Перемещение по дуге окружности в плоскости XY.
G17G02(G03) X_Y_I_J_F_
По дуге окружности в плоскости ZX
G18G02(G03)X_Z_I_K_F_
По дуге окружности в плоскости YZ
G19G02(G03)Y_Z_J_K_F_

В Таблице 8 расшифровывается смысл функций и адресов, используемых при программировании круговой интерполяции.

ЗАДАНИЕ ДУГИ ОКРУЖНОСТИ НА ПЛОСКОСТИ

ЗАДАНИЕ ДУГИ ОКРУЖНОСТИ НА ПЛОСКОСТИ

ЗАДАНИЕ ДУГИ ОКРУЖНОСТИ НА ПЛОСКОСТИ YZ

ПО ЧАСОВОЙ СТРЕЛКЕ

ПРОТИВ ЧАСОВОЙ СТРЕЛКИ

ПОЛОЖЕНИЕ КОНЕЧНОЙ ТОЧКИ

ПОЛОЖЕНИЕ КОНЕЧНОЙ ТОЧКИ В КООРДИНАТНОЙ СИСТЕМЕ

РАССТОЯНИЕ ОТ НАЧАЛЬНОЙ ТОЧКИ ДО

ИЗ КООРДИНАТ I, J, K

РАССТОЯНИЕ ОТ НАЧАЛЬНОЙ ТОЧКИ ДО

ЦЕНТРА СО ЗНАКОМ

Направление по часовой стрелке и против часовой стрелки определяется, если смотреть

На плоскость XY с положительного направления Z в отрицательное
На плоскость ZX с положительного направления Y в отрицательное
На плоскость YZ с положительного направления X в отрицательное


Программирование векторов I, J, K определяющих положение центра дуги начальной точки осуществляется всегда в приращениях, независимо от G90 или G91.

В зависимости от направления I, J, K необходимо выбрать для них соответствующий знак.


Пример программы: Смотри Рис. 12
В абсолютных величинах:
NG92X200Y40Z0
NG90G17G03X140Y100I-60F300
NG02X120Y60I-50
В приращениях:
NG91G17G03X-60Y60I-60F300
NG02X-20Y-40I-50

Скорость подачи для круговой интерполяции соответствует заданной величине F, направлена по касательной к дуге окружности и поддерживается постоянной в каждой точке дуги.

Если задан центр с использованием векторов I, J, K и не задан ни один из адресов X, Y, Z, то это соответствует заданию дуги окружности на 360 град. (задание полной окружности).

Каталог продукции

Дополнительно

Руководства и инструкции

Статьи

Кто на сайте?

Сейчас на сайте 15 гостей и нет пользователей

    / /
  • Дискретность и интерполяция в современных системах ЧПУ

Дискретность и интерполяция в современных системах ЧПУ

Для работы ЧПУ необходим интерполятор – вычислительное устройство, которое передаёт информацию от PC, преобразуя в координаты. Есть два вида интерполяторов: линейные и линейно-круговые. Работают оба по принципу подачи импульса (интерполяции). Шаг, осуществляемый от одного импульса, называется дискретностью. Интерполяторы имеют важнейшее качество поддерживать заданную подачу между опорными точками неизменной.

Один из главных узлов контурных УЧПУ – это интерполятор (специальное вычислительное устройство). Интерполятор преобразует программа заданную от PC информацию непосредственно в управляющие действия на двигатели приводов подач для обеспечения требуемой траектории и скорости движения инструмента вдоль заданного контура.

Траектория перемещения инструмента относительно детали/заготовки в программе задается значениями координат отдельно взятых точек А, В, С. так называемыми – опорными точками. Характер движения инструмента между этими опорными точками определяется естественно видом интерполяции, которую непосредственно и выполняет – интерполятор.

Сегодня в современных системах ЧПУ в основном применяются интерполяторы двух типов:

  • линейные (обеспечивают перемещение инструмента между соседствующими опорными точками по прямым линиям, которые расположены под любыми углами):
  • линейно-круговые (реализуют характер управления, то есть инструмент между соседствующими опорными точками способен перемещаться и по прямым линиям и по дугам окружностей).

Для осуществления кругового движения в программе помимо координат опорных точек обязательно должны быть заданы еще и координаты центров дуг окружностей. Как правило, в большинстве современных контурных системах ЧПУ, рабочие органы для перемещения получают команды дискретно, то есть в виде единичных кратковременных управляющих импульсов (управляющих воздействий).

Использование интерполятора в новейших системах ЧПУ

На один управляющий импульс, который выдается интерполятором, дискретность отработки перемещений формулируется в миллиметрах. В большинстве своем современные системы ЧПУ имеют дискретность отработки передвижений, равную 0,01 мм/имп. В свою очередь новые СЧПУ, осваиваемые сегодня, рассчитаны уже на дискретность в 0,001 мм/имп. Конструкция УЧПУ, двигатели подач и датчики обратной связи, обеспечивают четкое выполнение станком необходимых значений дискретности, сюда же относится передаточное отношения механизмов подач станков.

Аппроксимация контура

На практике же число опорных точек принимается минимально допустимым, чтобы максимальное их отклонение от заданного контура ни в коем случае не превышало допуска δ непосредственно на аппроксимацию контура. Этот допуск принимается равным: δ= (0,1—0,3)Δ, где Δ, то есть – на размеры заданного контура чертежный допуск.

Поскольку в кадре программы записывается лишь только координаты конечных точек дуги исключительно каждого радиуса и соответственно координаты центров этих дуг (к примеру, такие точки как, В и С и O1 и O2), то программирование для станков, имеющих линейно-круговые интерполяторы – считается более простым.

Круговая интерполяция

Однако круговая интерполяция может быть использована, причем достаточно, просто, только в том случае, когда обрабатываемый контур задан участками исключительно дуг окружностей известных ей радиусов. Но если участок дугой окружности не является, то приходится использовать, либо линейную интерполяцию с аппроксимацией контура ломаной линией, либо выполнять аппроксимацию криволинейного контура (к примеру, параболы) участками дуг окружностей.

Наибольшие преимущества при токарных обработках дает круговая интерполяция, потому как контуры осевых сечений вращения тел в большинстве своем очерчиваются дугами окружностей. Если сравнивать с токарными обработками, обычно при которых программируется траектория движения вершины резца, как правило, при фрезеровании, программируется только траектория движения центра фрезы. Траектория движения центра фрезы непосредственно с радиусом Rф при создании контура ABC, который состоит из двух дуг окружностей с радиусом R1 и R2 (А1, В1, В1', С1 — то есть, опорные точки траектории движения самой фрезы).

Чтобы обеспечить правильное формирование обрабатываемой поверхности, данная траектория по отношению исключительно к заданному контуру основывается в виде эквидистантной кривой. Эквидистантной называется кривая, у которой все точки удалены на одно расстояние от заданного контура. При фрезеровании таким расстоянием основным, конечно же, является радиус фрезы. Размеры и форма эквидистантной кривой существенно отличаются от контура детали, именно поэтому программирование для фрезерных станков зачастую связано с достаточно резким увеличением объема вычислений.

Преимущества интерполяции

Преимуществ от использования круговой интерполяции во время фрезерования меньше, чем во время токарной обработки, потому что многие детали, которые изготавливаются на фрезерных станках, обязательно очерчиваются контурами, которые в свою очередь составлены из более сложных кривых, нежели дуги окружностей. Кроме этого, современные линейно-круговые интерполяторы четко обеспечивают относительное движение инструмента исключительно по окружностям, расположенным следующим образом: в плоскости стола, а также в плоскости перпендикулярно направлению продольной подачи стола, а также в плоскости перпендикулярно направлению поперечной подачи стола.

Именно это действие не позволяет рационально аппроксимировать достаточно сложные фасонные поверхности дугами окружностей. Посему на фрезерных станках с (числовым программным управлением) наиболее широко применяется более простая и в тоже время универсальная линейная интерполяция, соответственно при ее воздействии инструмент перемещается по прямой линии из точки М, например, в точку N. При этом траектория перемещения концевой сферической фрезы непосредственно в опорную точку N из опорной точки М при линейной интерполяции осуществляется с одновременным управлением исключительно по трем координатам.

Технологические качества интерполяции

Абсолютно все интерполяторы обладают важнейшим технологическим качеством: при линейной интерполяции они отлично поддерживают заданную системой контурную скорость движения инструмента (т. е. подачу) в промежутке между соседствующими опорными точками неизменной (т. е. стабильной). Это обеспечивается благодаря постоянству частоты выдачи управляющих импульсов, формирующиеся интерполятором в соответствии с необходимой информацией о величине подачи, которая записана в кадре управляющей программы.

Если возникает необходимость, то в автоматическом режиме эта подача может быть изменена на другую абсолютно в любой опорной точке на наиболее рациональную. Если подачу нужно изменить в промежутке между главными опорными точками, то назначают промежуточные опорные точки. Также необходимо учесть, что при круговой интерполяции заданное постоянство частоты управляющих импульсов (их выдачи) приводит подачи вдоль дуги окружности к некоторой неравномерности.


N5 G00 G54 G64 G90 G17 X-20 Y-20 Z50N10 S450 M03 F250 D01 (12.5 MM DIA)N15 C0N20 Z5N25 G01 Z0N30 Z-5N35 G42 X0 Y0 M08N40 X80 Y0 N45 X60 Y30 U10 N50 X80 Y50 N55 X50 Y50 N60 G02 X30 Y30 U20 N65 G01 X10 Y30 U8N70 X0 Y0N75 G40 X-20 Y-20 N80 G00 Z50 M09N85 Y100N90 M30

Готовая деталь



Коды объяснение

G00 : Быстрый ход
G54 : Выбор координат заготовки
G64 : Режим управления траекторией
G90 : Программирование в абсолютной системе координат
G17 : X-Y плоскость обработки
G42 : Компенсация радиуса инструмента активна
G40 : Компенсация радиуса инструмента выключена
G02 : Круговая интерполяция по часовой стрелке
G03 : Круговая интерполяция против часовой стрелки
S : скорость вращения шпинделя
F : скорость подачи
M : направление вращения (3 по час.стрелке, 4 против час.стрелки)
D : Инструмент
M08 : Охлаждение вкл.
M09 : Охлаждение выкл.
M30 : Конец ппрограммы

Этот пример показывает программирование двух тангенциальных дуг


O0001N001 G0 X40 Z5； （Быстрое перемещение） N002 M03 S200； （Запуск шпинделя）N003 G01 X0 Z0 F900； (Подход к заготовке)N005 G03 U24 W-24 R15； （Резание R15 дуги）N006 G02 X26 Z-31 R5； （Резание R5 дуги）N007 G01 Z-40； (Резание диаметра 26)N008 X40 Z5； (Возврат к начальной точке)N009 M30； （Конец программы）

G2 круговая интерполяция по часовой стрелке

Параметр Описание
X Координата конечной точки дуги по оси X
Y Координата конечной точки дуги по оси Y
I Расстояние от стартовой точки дуги до центра дуги по оси X
J Расстояние от стартовой точки дуги до центра дуги по оси Y

Пример программы


G1 X0 Y-1.493 F. (P2)

G2 X1.5 Y-2.5 I1.061 J-1.061 (P4)

G2 I & J метод расчета




Программа

N001 G71 G90 (установить абсолютную систему координат)

N002 G92 X-15.0 Y-15.0 Z0.0 T01 F100 S1200 (Установить нулевую точку-15, -15, 0)

N003 G41 G00 X0.0 Y0.0 Z2.0

N004 G01 Z-15.0 M03

N005 G01 X0.0 Y110.0 (перейти к B)

N006 G02 X10.0 Y120.0 R10.0

N007 G01 X75.0 (перейти к D)

N008 G01 X100.0 Y92.0 (перейти к E)

N009 G01 Y10.0 (перейти к F)

N010 G02 X90.0 Y0.0 R10.0

N011 G01 X0.0 (перейти к A)

N013 G40 G00 X-15.0 Y-15.0

N014 M06 T02 F120

N015 G00 X15.0 Y55.0 (перейти к P)

N016 G01 Z-5.0 M03

N017 Y80.0 (перейти к Q)

N018 X85.0 (перейти к R)

N019 Y80.0 (перейти к S)

N021 G00 X-15.0 Y-15.0

N022 M06 T03 F80

N023 G00 X50.0 Y25.0 (перейти к T)

N024 G01 Z-20.0 M03

N025 G00 X-15.0 Y-15.0

Пример программы G03


N4 G03 X11 Z-27 I-8 K-6

Описание

I расчет для G03 круговой интерполяции

I это расстояние от стартовой точки дуги до центра дуги по оси X. Это значение задается значением радиуса, чтобы найти это значение надо

· Найти стартовый диаметр это X11

· Получить значение радиуса разделив пополам 11 / 2 = 5.5

· Добавить 2.5 к значению радиуса 5.5, 2.5 + 5.5 = 8

· Это значение I = 8 и есть расстояние от начальной точки до центра дуги.

K расчет для G03 круговой интерполяции

K это расстояние от стартовой точки дуги до центра дуги по оси Z.

· В данном примере все просто легко, вы должны вычесть 21 из 15, таких как 21 — 15 = 6.

· Таким образом, значение K = 6, то есть расстояние от начальной точки до центра дуги по оси Z.

Это простой пример программы для токарного ЧПУ, использующий много прямых линий для лучшего понимания

Здесь так же демонстрируется использование кода G20, переход на программирование в дюймах.


N10 T0505N20 G92 S1200N30 G20 G97 S900 M03N40 G96 S130 G00 X0 Z0.5N50 G01 Z0 F0.5 G42N60 G01 X0.5 R0.1 F0.1N70 G01 Z-0.65N80 G01 X0.7 C0.06N90 G01 Z-1.15N100 G01 X0.75N110 G01 X0.875 Z-1.8N120 G01 X0.925N130 G01 Z-2.05N140 G01 X1N150 G01 Z-3

Этот пример показывает обработку фасок и радиусов с использованием кода G01


N5 ……N6 G00 X0 Z3N7 G01 Z0 F0.2N8 X35 C2N9 Z-40 R4N10 X55 Z-52 F0.1N11 X75 C2N12 Z-76N13 G00 X100 Z50N14 ……

Это пример программы ЧПУ для горизонтального или вертикального обрабатывающего центра


O0010 N10 G00 X-15 Y-15 N20 G41 G01 X0 Y0 F100 N30 Y40 N40 X30 Y80 N50 X60 N60 G02 X100 Y40 R40 N70 G01 Y30 N80 G03 X70 Y0 R30 N90 G01 X0 N100 X-15 Y-15

· G90 абсолютное программирование

· G91 относительное программирование


Тест Тулуз-Пьерон (корректурная проба): получение информации о более общих характеристиках работоспособности, таких как.

Роль языка в формировании личности: Это происходит потому, что любой современный язык – это сложное .


Функция цилиндрической интерполяции доступна в операциях: 2D контур, выборка, 2.5D выборка, 2.5D обработка стенок.

Цилиндрическая интерполяция позволяет выполнять фрезерную обработку на цилиндрической поверхности по имеющейся развертке. Развертка программируется в координатах [X,Y,Z] а обработка цилиндра выполняется в координатах [X,C,Z]. Функция цилиндрической трансформации осуществляет преобразование [X,Y,Z] => [X,C,Z].


Возможность обработки на поверхности цилиндра определяется конструктивным устройством станка:

  1. Необходимо наличие Поворотной оси > (стола или шпинделя), которая обеспечивает поворот заготовки.
  2. Ось вращения заготовки должна быть перпендикулярна оси вращения инструмента.
  3. Ось инструмента должна пересекать ось вращения детали
  4. Необходимо наличие Радиальной оси >, которая обеспечивает линейное перемещение инструмента относительно заготовки в плоскости перпендикулярной оси вращения
  5. Необходимо наличие Продольной оси >, которая обеспечивает линейное перемещение инструмента вдоль оси вращения детали.

При соблюдении перечисленных условий в схеме и установленном параметре станка Станок –> Стойка ЧПУ –> Поворотные преобразования –> Цилиндрическая интерполяция доступна на странице Преобразования > появится следующая панель:


Поле Режим > позволяет выбрать режим трансформации траектории: Полярная >, Цилиндрическая > или Без трансформации >. Параметр Точность > характеризует отклонение трансформированной траектории от идеальной в миллиметрах (дюймах).

Цилиндрическое преобразование выполняется по формуле:

  • А – положение поворотной оси в градусах,
  • Y – положение виртуальной оси развертки, соответствующей поворотной оси,
  • R – радиус цилиндрической поверхности.

Соответствующие поля позволяют задать какие из осей станка будут выступать в качестве радиальной, поворотной и т.д. Значения по умолчанию для этих параметров прописаны в схеме станка.

Современные стойки ЧПУ имеют встроенные функции цилиндрической интерполяции. То есть описанное выше преобразование выполняется не в CAM-системе, а в стойке станка, В этом случае управляющая программа пишется в терминах развертки [X,Y,Z], а преобразование [X,Y,Z] => [X,C,Z] выполняется непосредственно на стойке. Управляющая программа в таком случае имеет следующий вид:

  1. Позиционирование в начальную координату запрограммированное в осях станка
  2. Включение режима цилиндрической интерполяции с указание радиуса цилиндра.
  3. Обход контура запрограммированный в координатах развертки X,Y,Z
  4. Выключение режима цилиндрической интерполяции

Соответствующие команды для наиболее распространенных стоек ЧПУ представлены ниже:

Читайте также: