Понятие траектории. Опорные точки
Детали, обрабатываемые на станках с ЧПУ, можно рассматривать как геометрические объекты. При обработке детали инструмент и заготовка перемещаются относительно друг друга. Программа обработки детали задает (описывает) движение вершины инструмента Р в системе координат программы (детали) по определенной траектории – линии, проходящей через все точки, через которые проходит вершина инструмента во время обработки. Если принять, что радиус инструмента во время обработки детали по контуру остается постоянным, то траектория центра инструмента при контурной обработке является по отношению к контуру детали эквидистантой – линией, равноудаленной от контура детали в каждой точке.
Движение по эквидистанте относится только к траектории рабочих ходов. Относительно контура обрабатываемой детали траектория движения центра инструмента при обработке может располагаться и иначе: совпадать с контуром, изменять положение относительно контура по определенному закону. Перемещения центра инструмента при обработке детали могут быть также подготовительными и вспомогательными. Характер этих движений во многом зависит от задаваемого в начале программирования положения исходной точки, от расположения приспособления и т. д.
Из сказанного ясно, что для обработки детали по программе прежде всего необходимо определить рабочие, подготовительные и вспомогательные траектории перемещения центра принятого для работы инструмента.
|
|
|
Для полной обработки детали (для выполнения заданной операции) траектория движения центра инструмента должна быть непрерывной. Разработать (определить) ее сразу как единое целое практически очень трудно, поскольку в общем случае программируемая траектория является достаточно сложной, определяющей перемещения центра инструмента в пространстве. Поэтому в практике программирования траекторию инструмента представляют состоящей из отдельных, последовательно переходящих друг в друга участков.
В общем случае участки траектории движения центра инструмента и траекторию в целом удобно представить графически, исходя из зафиксированного определенным образом положения контура обрабатываемой детали (см. рисунок 1).
Отдельные участки контура детали, эквидистанты и траектории называются геометрическими элементами. К ним относятся отрезки прямых, дуги окружностей, кривые второго и высших порядков. Точки пересечения элементов или перехода одного элемента в другой являются геометрическими опорными (узловыми) точками. Эти точки в большинстве случаев являются определяющими при задании положения элементов контура, эквидистанты и траектории в системе координат станка или детали. Геометрические опорные точки могут быть сопряженными и несопряженными. При проходе траектории через сопряженную точку направление движения не изменяется.
|
|
|
  
|
| Рисунок 1. Пример построения траектории (радиус при вершине инструмента 10 мм) |
Кроме геометрических опорных точек, в которых изменяется направление или характер движения, траектория может содержать и технологические опорные точки, в которых изменяются параметры процесса обработки (скорость, частота вращения, включение охлаждения, смена инструмента и т.п.). На траектории указываются также и вспомогательные опорные точки – точки временного останова и контрольные точки, используемые в процессе проверки и наладки УП.
Рабочие и вспомогательные участки траектории, опорные точки различного типа и нулевые точки в дальнейшем строятся при помощи условных обозначений и выполняются на одном чертеже с контуром детали. На рисунке 1 изображен пример построения контура детали и траектории с опорными точками.
Виды траекторий
В основном при обработке деталей на станках с ЧПУ используются плоские траектории (рис. 1, а), т.е. такие, которые лежат в одной плоскости с контуром детали (плоская, или 2D обработка). При изучении основ программирования трехкоординатных станков будут рассмотрены траектории т.н. 2,5D обработки (рис. 1, б), при которой перемещения перпендикулярно плоскости контура детали носят в основном вспомогательный характер и представляют собой отрезки прямых. Расчет и построение траекторий обработки объемных деталей при 3D обработке (рис. 1, в) представляет собой довольно сложную задачу даже с привлечением современных автоматизированных систем подготовки программ (АСПП), поэтому здесь не рассматривается.
|
|
|
 а)
| 
б)
|  в)
|
| 
| Рисунок 1. Виды обработки: а) 2D; б) 2,5D; в) 3D. |
а)
| 
б)
|
в)
|
г)
|
| Рисунок 2. Виды траекторий: а) прямоугольная; б) прямолинейная; | |||
При всем многообразии форм деталей, обрабатываемых на станках с ЧПУ, можно выделить несколько основных видов траекторий движения вершины инструмента относительно неподвижной детали и дать их классификацию. Далее, любую плоскую траекторию возможно представить в виде отдельных элементарных участков, сопрягающихся в геометрических опорных точках. На каждом таком участке геометрия траектории может быть описана уравнением 1-го, 2-го или высших порядков (рис. 2, а…г). Прямоугольные траектории характеризуются тем, что все их участки располагаются параллельно осям координат (рис. 2, а), участки прямолинейных траекторий представляют собой отрезки прямых (рис. 2, б), а криволинейных – линий второго и высшего порядков (рис. 2, в и г). Из рисунка 2 видно, что прямоугольные участки траектории являются общим случаем прямолинейных. Из всех подвидов криволинейных участков чаще всего встречаются и представляют поэтому особый интерес круговые, являющиеся частью дуги окружности (рис. 2, в).
|
|
|
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 3292; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!