для чего используют функцию автоматической коррекции на радиус инструмента

Коррекция режущего инструмента

Коррекция длины и положения инструмента

Для компенсации погрешностей размерной настройки инструмента и для его поднастройки при появлении отклонений получаемых размеров детали при их изготовлении на станках с ЧПУ предусмотрена коррекция инструмента.

Существуют два вида коррекции длины и положения инструмента. Коррекция соответствует вылету инструмента. Для станков токарной группы коррекция – это расстояние от базовой точки инструментального блока или центра револьверной головки до вершины инструмента (настроечной точки), для сверлильно-фрезерно-расточных станков – расстояние от базового торца шпинделя до вершины инструмента. Коррекции этого вида распределяются по осям и позициям инструмента и вводятся автоматически с вводом номера позиции инструмента по команде T.

При этом происходит автоматический пересчет координат вершины инструмента в соответствии с его вылетом. Значение каждой коррекции под соответствующим номером предварительно вводится в зону коррекций. Коррекция положительная (отрицательная). Задается подготовительной функцией G43 (G44) и словом под адресом D. По командам G43 и G44 коррекция учитывается соответственно с положительным и отрицательным знаком, т. е. прибавляется к заданной в кадре ко- ординате или вычитается из нее. Знак коррекции принимается положительным (отрицательным) в том случае, если по отношению к конечной точке неоткорректированного перемещения Aк ¢ конечная точка откорректированного перемещения Aк должна быть смещена в положительном (отрицательном) направлении координатных осей станка. Аналогично устанавливаются знаки коррекции по осям координат станков других групп. В слове под адресом D цифровая информация указывает на по- рядковый номер коррекции (адрес ячейки) в массиве коррекций.

Для большинства устройств ЧПУ максимальное количество коррекций в массиве равно 200, максимальное значение каждой коррекции – 99,999. Например, чтобы задать положительную коррекцию, равную 500 дискретам, с порядковым номером 12 в кадре программы записывается D12, в массив коррекций вводится: 12+500.

При работе в приращениях введенная один раз коррекция смещает все последующие размеры по данной оси (если не производилась установка фиксированного положения). Чтобы это исключить, следу- ет воспользоваться операцией «Отмена коррекций», которая задается командой

G40 или D00 в УП

Функция G40 отменяет все виды коррекций по всем координатам, заданным к кадре. Команда D00 отменяет коррекцию только по той координате, перед которой она задана. По команде G40 все коррекции, номера которых указаны в данном кадре, учитываются с противоположным знаком.

Пусть геометрическая информация кадра имеет вид G1X1800D3. При этом третья коррекция на положение инструмента составляет D3 = –160. Тогда рабочий орган по оси X перемещается на расстояние 1800 + (–160) = 1640. Если же геометрическая информация кадра G1G40X1800D3, то рас- стояние, на которое переместится рабочий орган по оси X, будет составлять 1800 + (+160) = 1960.

В заданной линейной интерполяции с положительной и отрицательной коррекцией инструмента пунктирная линия – траектория движения центра инструмента (фрезы), сплошная – программируемая траектория.

Содержание кадра при работе в абсолютных координатах:

Эта же программа при работе в приращениях выглядит следующим образом: N10G91G0G44D15X50000G44D15Y4000

Коррекция радиуса инструмента

Для коррекции (компенсации) радиуса инструмента при обработке криволинейного контура предназначены подготовительные функции G41 и G42, выбор которых зависит от расположения инструмента относительно обрабатываемого контура. При размещении инструмента слева от контура (на инструмент необходимо смотреть в на- правлении его движения) задается функция G41, справа – G42. 81

Используя функции компенсации радиуса инструмента (G41 и G42), по одной программе можно обрабатывать контур детали разными инструментами. Для этого программируется контур детали и в массиве коррекций задается радиус инструмента. Порядковый номер коррекции программируется словом под адресом D. Вектор компенсации является двухразмерным вектором, компоненты которого находятся в плоскости эквидистанты, а модуль равен радиусу инструмента. Отмена вектора компенсации осуществляется при помощи функции G40. Подготовительные функции G40, G41(G42) задаются в кадре УП совместно с функциями G1(G2).

В некоторых устройствах ЧПУ путем коррекции радиуса инструмента имеется возможность создавать эквидистантные траектории (оставлять припуск для получистовой обработки).

82 G450 – инструмент перемещается вокруг углов детали по круговой траектории с радиусом, равным радиусу инструмента (действует модально);

G451 – инструмент перемещается прямо в точку пересечения двух линий, ограничивающих угол (действует модально);

KONT – инструмент обходит контур по траектории, форма которой соответствует параметру G450 или G451; DISC – гибкое программирование обхода угла с шагом 1 от DISC=0 (переходная окружность) до DISC=100 (точка пересечения). Команда действует модально. Программируется совместно с командой G450.

При обходе острых углов контура с командой G451 может появиться избыточный холостой ход инструмента. Чтобы этого избежать, в параметрах станка устанавливают режим автоматического переключения на команду G450.

Источник

Что такое коррекция инструмента на станках с ЧПУ?

Коррекция инструмента на станках с ЧПУ

В управляющей программе (УП) ЧПУ задаются параметры инструмента и его расположение при проведении обработки. Однако в реальных ситуациях он подвергается износу или заменяется новым, что приводит к появлению погрешностей в его размерной настройке. В частности могут использоваться фрезы другого диаметра или резцы с иным вылетом. Для компенсации погрешности и проведения тонкой настройки в станках с ЧПУ закладывается возможность корректировки инструмента. Специальная система способна обеспечить коррекцию геометрии и учет его износа.

По ходу корректировки система проводит перерасчет опорных точек траектории движения инструмента в УП с учетом отклонений. Параметры заносятся в корректоры памяти ЧПУ с целью сохранения и возможности использования в дальнейшем по программируемым адресам (Н — вылет инструмента, D — его диаметр). Коррекция может иметь как знак «+», так и знак «-».

Требования

В станках с ЧПУ устанавливаются рабочие инструменты, аналогичные обычному оборудованию (резцы, фрезы, сверла и т. п.). Однако требования к ним несколько повышаются с учетом необходимости обеспечения точности траектории движения и самой обработки заготовок. Они прежде всего касаются надежности (жесткости) фиксации, чистоты обработки, износостойкости, взаимозаменяемости, возможности автоматической замены. Последнее условие обуславливает применение специальных приспособлений, державок, правящих резцов.

Системы лазерного корректирования

Для точного измерения нужных параметров инструмента в современных станках с ЧПУ, как правило, применяются специальные, бесконтактные лазерные системы. Они с высокой точностью определяют радиусы, длину вылетов, характеристики режущих кромок, что позволяет управляющей системе четко осуществлять коррекцию.

Лазерные приборы отличаются стабильностью и повышенной скоростью измерений. Особой популярностью пользуются компактные модули типа Laser Control. Для настройки особо точных инструментов применяется система Blum, способная корректировать при диаметре рабочего органа 0,1 мкм и скорости вращения до 200 000 об/мин.

Способы коррекции инструмента на станках с ЧПУ

В станках с ЧПУ может использоваться несколько способов коррекции: ручной, программный, линейный. Ниже они рассмотрены подробнее.

Ручной

В некоторых случаях оператор может осуществить ручную корректировку режима. Она заключается в изменении скорости подачи режущего инструмента или заготовки. Так удается погасить возникающую вибрацию, сопровождающуюся гудением. Допустима ручная корректировка при появлении большого количества стружки, способной вызвать поломку механизмов, или обнаружении шероховатости обрабатываемой поверхности выше установленной нормы.

Программный

Система корректировки станков с ЧПУ способна проводить автоматический расчет по программируемому радиусу и длине вылета. В программах предусматриваются: положительное изменение вылета инструмента (функция G43 с командой под адресом D), отрицательное изменение длины (функция G44 с кодовым словом D)и отмена коррекции (функция G49). В разных станках могут применяться иные команды. Они зависят от класса оборудования и его назначения. Так может использоваться универсальная функция отмены G40. Линейная корректировка имеет универсальный код G52.

Линейная коррекция

Она нужна при проведении прямоугольного формообразования и осуществляется только по параллельным осям. При коррекции складывается информация от корректора с данными, заведенными в УП станка, причем знак набирается на пульте. Если корректирующий знак задается самой УП, то сложение производится с этим знаком, без учета знака, внесенного оператором.

Корректировка радиуса

В некоторых современных станках с ЧПУ УП не задает опорные точки траектории, а ведет инструмент непосредственно по контуру заготовки. В этом случае нередко требуется коррекция радиуса движения. Для введения нужного направления в УП используются специфические функции:

Важно! После подачи команд стойка станка сама определяет корректирующие векторы.

Ошибки и способы их избежать

Ошибки в коррекции могут возникать из-за неточностей в выборе или введении УП, а также при использовании инструмента, сведения о котором не заведены в программу или при чрезмерном его износе. Избежать ошибок позволяет система CAD/CAM. Ее введение в УП обеспечит автоматический расчет траектории движения инструмента с учетом используемых приспособлений. При этом команды не выводятся на пульт оператору, а направляются непосредственно на исполнение рабочим органом. Система способна учесть все недочеты и четко осуществить коррекцию, в т. ч. правильно определить степень износа. Предусмотрена функция «обратный износ» с противоположным знаком (от заготовки).

Коррекция является обязательной процедурой для станков с ЧПУ. При применении нового инструмента, износе и в ряде других обстоятельств внесение изменений в траекторию движения необходимо для обеспечения заданной точности обработки. Современные программы эффективно справляются с такой задачей.

Источник

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. 9.5) 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 9.5. Новое значение в корректоре для инструмента № 2

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 также в значительной мере позволяет упростить процесс написания УП.

Автоматическая коррекция радиуса инструмента

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:

Рис. 9.9. Прямолинейный участок для активации коррекции и участок плавного подхода (по касательной) к контуру

В этом кадре находятся 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°.

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°.

Будьте внимательны при работе с адресом D. Многие СЧПУ хранят информацию о радиусе и длине инструмента в разных корректорах. В табл. 9.4 и 9.5 вы видите, что значения 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 H2 Z100.
…
N114 G41 D2 X-9. F200
…

…
N108 G43 H1 Z100.
…
N114 G41 D1 X-9. F200
…

Возможна ситуация, когда значения радиуса и длины инструмента находятся в разных корректорах (строках) таблицы инструментов (табл. 9.6):

Таблица 9.6. Область корректоров СЧПУ

В этом случае числовые значения для D- и Н-слов данных будут разными:

…
N108 G43 H2 Z100.
…
N114 G41 D102 X-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, затем кадр, содержащий линейное перемещение с кодом отмены коррекции:

Функция автоматической коррекции позволяет работать по одной программе инструментами с различным диаметром. Однако, исходя из перечисленных ограничений, рекомендуется, чтобы расчетный и фактический диаметры инструмента отличались несильно. 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.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Источник

Автоматическая коррекция радиуса инструмента

Основные принципы

Для осуществления автоматической коррекции на радиус инструмента нужно сообщить системе величину радиуса инструмента и в управляющей программе указать соответствующий G-код. В табл. сведены коды и адреса для автоматической коррекции радиуса инструмента.

Автоматическая коррекция радиуса инструмента активируется при помощи G-кода, который вызывает смещение инструмента относительно исходной траектории вправо или влево. Код G41 используется для коррекции инструмента слева, а код G42 – для коррекции справа. Направление смещения определяется, если смотреть на траекторию сверху вниз, то есть со стороны «+Z» в направлении «–Z». Отмена коррекции осуществляется при помощи G40.

Коды и адреса, использующиеся для автоматической коррекции на радиус 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.

Использование автоматической коррекции на радиус инструмента

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. 9.5) 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 9.5. Новое значение в корректоре для инструмента № 2

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 также в значительной мере позволяет упростить процесс написания УП.

Источник

Коррекция на радиус режущего инструмента

Во время выполнения привязки инструмента, вершина инструмента замеряется только в двух точках (касание осей X и Z). Коррекция на инструмент, таким образом, описывает теоретическую вершину резца.

Данная точка перемещается по детали по запрограммированной траектории. При движении в направлении одной оси (продольное и торцевое точение) используются точки на вершине инструмента, касающейся оси. Таким образом, никакие погрешности размеров не переносятся на деталь.

При одновременном движении в направлениях обеих осей (конус, закругление) позиция теоретической вершины инструмента более не совпадает с точкой на вершине резца, выполняющей фактическое резание (см. рис.). Это приводит к образованию размерных погрешностей детали. Для их компенсации необходимо строить эквидистантный контур, что не довольно сложно. В системе ЧПУ есть возможность облегчить данную задачу путем использования коррекции радиуса инструмента.

Рис. 39 – Движение параллельно оси и наклонно.

Для коррекции на радиус резца необходимо ввести радиус при вершине резца R (величина заданная изготовителем инструмента) и позицию T при вводе данных инструмента.

Позиция резца определяется числом (см. рис. 40).

Рис. 40 – Позиция резца.

Для определения позиции резца, необходимо смотреть на инструмент, с позиции его зажима на станке. Таким образом если рассматривать станок с расположением револьверной головки за деталью, проходной упорный резец позиция Т3, расточной резец для глухих отверстий – Т2.

Коррекция на радиус инструмента G41 или G42 вводится непосредственно перед выходом режущего инструмента на конкретную поверхность, а отменяется сразу же после ее обработки. Рассмотрим траекторию движения инструмента с активированной (отмененной) коррекцией на радиус инструмента (см. рис. 41-43).

Рис. 41 – Фронтальный подвод/отвод от крайней точки.

Рис. 42 – Подвод/отвод от крайней точки сбоку назад.

Рис. 43 – Подвод/отвод от крайней точки назад.

программируемая траектория инструмента;

фактически пройденная траектория инструмента.

При выполнении дуги, подвод всегда выполняется по тангенсу начальной или конечной точки дуги. Траектория приближения к профилю и траектория отвода от профиля должны быть больше, чем радиус вершины резца R, иначе программа прерывается тревогой. Если элементы профиля меньше радиуса вершины резца R, возможно нарушение профиля. Программное обеспечение обрабатывает с опережением три последующих кадра, для распознавания таких нарушенийпрофиля и прерывания программы тревогой.

Траектория инструментов в цикле выполнения программы с активированной коррекцией на радиус резца представлена на рис. 44-46.

Рис. 44 – Траектория инструмента на внутренней кромке.

Коррекция на радиус резца отменяется командой G40.Команда G40 может программироваться в одном кадре с G00 или G01, а также в предшествующем кадре.

Коррекция на радиус резца леваяопределяется функцией G41 (см. рис. 47).

Рис. 47 – Назначение G41 коррекции на радиус резца влево

Если запрограммированная траектория инструмента (рассматриваемая в направлении обработки) находится слева от обрабатываемого материала, коррекция на радиус резца должно устанавливаться командой G41.

Прямая смена между G41 и G42 невозможна, необходима предварительная отмена командой G40.

Радиус резца R ипозиция резца Т должны быть определены ранее.

Выбор команды допустим только в сочетании с G00 или G01. При активированной коррекции на радиус резца, изменение коррекции на инструмент не возможно.

Коррекция на радиус резца праваяопределяется функцией G42.

Рис. 48– Назначение G42 коррекции на радиус резца вправо.

Если запрограммированная траектория инструмента (рассматриваемая в направлении обработки) находится справа от обрабатываемогоматериала, коррекция на радиус резца должна устанавливаться командой G42

Источник