CC BY
10
№2, 2005 г.
101
v.v.;.v>:
WiSiS:
УДК 621. 9. 06-529
СПОСОБ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ВЫЛЕТОВ РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ В НАСТРАИВАЕМЫХ РАЗМЕРНЫХ СВЯЗЯХ МНОГОЦЕЛЕВОГО СТАНКА
А.Ф. Проскуряков, О.В. Никитина
Павлодарский государственный университет | им. С. Торайгырова
m
Куйге Kenmipijemin мвлшерлгк байланыстагы квпмацсатыц ¡¡¡¡I станокта кескш инструменттердщ ушуына усынылган амалдар §||§ цара стыр ылга н.
Разработан способ представления вылетов режущих инструментов в настраиваемых размерных связях многоцелевого станка.
Method of presenting overhand of cutters in adjustable dimension bracings of multi-purpose machines.
В общем случае настройку размерной связи между системой координат инструмента и системой координат станка следует рассматривать как определение с заданной высокой точностью положения конструктивных элементов режущих инструментов в автоматической измерительной системе станка. Так как начало отсчета этой системы совмещено с точкой начала системы координат станка (СКС), то и положение конструктивных элементов инструментов должно быть определено в этой системе. Также в общем случае можно сказать, что настройка размерной связи между системой координат инструмента (СКИ) и СКС заключается в определении вылетов режущих инструментов и вводе их в память устройства ЧПУ. В частных случаях данный этап настройки размерных связей отличается достаточно большой вариантностью выбора конструктивного элемента режущего инструмента и базовой точки, относительно которой определяется раз-
102
НАУКА И ТЕХНИКА КАЗАХСТАНА
мерный параметр вылета инструмента; учета размерных параметров инструментальной оснастки; методами определения вылетов инструментов и представления их в памяти устройства ЧПУ.
Процесс настройки размерной связи между СКС и СКИ может начинаться вне станка (многоцелевые станки, технологические модули, ГПС) или непосредственно на станке (одноцелевые станки).
Процедуру настройки рассматриваемой размерной связи вне станка называют наладкой (настройкой) режущего инструмента на размер. При этом наладка режущего инструмента может быть направлена на достижение двоякой цели. В первом случае наладка может заключаться в аттестации положения вершины режущего инструмента относительно базовых поверхностей инструментального блока. Примерами такой аттестации являются: определение положения перемычки сверла относительно базовой плоскости инструментального блока, совпадающей с торцовой поверхностью шпинделя (рисунок 1,в); положение вершины резца относительно базовых поверхностей резцедержателя (рисунок 2,г); положение перемычки сверла относительно базовых поверхностей резцедержателя (рисунок 2,б,в); положение торцовой поверхности фрезы относительно базовой плоскости инструментального блока и т.п. Для всех типов фрез необходимо учитывать их диаметр. Во втором случае наладка заключается в том, что с использованием регулировочных элементов вспомогательного инструмента достигается заданное технологической документацией положение вершины режущего инструмента относительно базовых поверхностей инструментального блока. Такой наладке подвергаются все расточные режущие инструменты. В инструментальных расточных блоках для регулировки положения вершины расточного резца имеется специальное устройство микрометрической настройки 1 (рисунок 1,г), Практически все инструментальные блоки допускают регулировку положения вершины режущего инструмента по длине, т.е. оси Ъ за счет промежуточных элементов - оправок или патронов (рисунок 1,а,б,в). Рассматриваемый метод наладки может использоваться и для настройки заданного положения вершины резца относительно базовых поверхностей резцедержателя (рисунок 2,г).
Рис. 1
Настраиваемые размеры инструментальных блоков дат сверлильно-фрезерно-
расточных станков
Рис.1
Настраиваемые размеры инструментальных блоков для сверлильно-фрезерно-
расточных станков
Для наладки режущих инструментов вне станка разработано большое количество приборов и устройств с различной степенью универсальности и автоматизации. Но наладка инструментальных блоков вне станка определяет только положение вершины режущего инструмента относи-
104
НАУКА И ТЕХНИКА КАЗАХСТАНА
тельно базовых поверхностей вспомогательного инструмента и пока еще не определяет положение вершины относительно нуля СКС. Поэтому на следующем этапе данные вылетов инструментального блока необходимо ввести в память устройства ЧПУ
После ввода данных о вылетах инструментальных блоков и радиусах режущих инструментов в память устройства ЧПУ их действие в настраиваемых размерных связях не проявляется мгновенно. Действие этих данных, формирующих вторую ветвь размерной цепи, проявляется непосредственно в процессе отработки УП. При этом действие параметров осуществляется на основе принципа ввода коррекций по командам управляющей программы, что требует более подробного анализа.
Под коррекцией, в общем случае, понимают ввод дополнительной информации на перемещение рабочих органов, направленной на компенсацию различных видов погрешностей, влияющих на показатели точности обрабатываемых поверхностей. В частном случае коррекция может быть направлена и на компенсацию погрешностей настройки размерных связей. В большинстве случаев коррекция осуществляется над вылетами режущих инструментов, которые выступают в виде регулируемых звеньев размерных связей.
Различают плоскостную и осепараллельную виды коррекций применительно к рассматриваемому типу оборудования. Плоскостная коррекция используется для компенсации различных видов погрешности за счет изменения радиуса фрезы. Применяется этот вид коррекции при программировании движения фрезы по эквидистантному контуру или при безэквидистантном программировании. Осепараллельная коррекция используется для компенсации погрешностей при программировании перемещений рабочих органов по осям^, У,
Плоскостная и осепараллельная виды коррекций могут вводится в УП двумя способами с использованием группы С-функций: по номеру корректора и по номеру инструмента.
Чтобы уточнить роль этой группы (7-функций в организации и поддержке действия второй ветви размерных цепей, представляющих собой архитектуру настраиваемых размерных связей в каждой координатной плоскости, воспользуемся анализом области применения этих функций на отдельных примерах.
1 Плоскостная коррекция с помощью функций 041, <342 (коррекция ш радиус фрезы) может использоваться для учета радиуса фрезы при безэк-
видистантном методе программирования обрабатываемого контура, т.е. когда в УП вводятся непосредственно размеры этого контура. Структура кадра УП в этом случае имеет вид
Из структуры кадра следует, что ввод плоскостной коррекции с помощью функций 041, 042 осуществляется только в кадрах УП с линейной интерполяцией. Вид плоскостной коррекции и номер корректора указывается после ввода размерной информации перемещений по всем координатам.
Таким образом, при вводе в УП, например, координат точки 1 обрабатываемого контура детали, фактическое перемещение рабочих органов станка будет выполнено таким образом, что ось инструмента (фрезы) займет положение, соответствующее точке 2 (рисунок 3). При этом вторая ветвь размерной цепи по координатам X п У будет включать в себя звенья:
х у - значения размерных характеристик связи между СКС и СКД (речь об этих звеньях пойдет в следующем разделе), X упр - программируемые перемещения; - радиус фрезы;
х от'У от ~ Фактически отрабатываемые перемещения рабочими органами станка.
Такая структура размерной цепи по отдельным координатам будет поддерживаться в процессе обработки всего контура. После окончания обработки контура эта структура ликвидируется вводом функции 041 (отменой коррекции), а при обработке другого контура она опять может возникнуть при вводе этих же коррекций.
Аналогичным образом проявляется действие функций 045,046 только при вводе их в УП номер корректора не указывается, т.к. он определяется кодом режущего инструмента, установленного в рабочей позиции.
Плоскостная коррекция может применяться и в случае программирования движений рабочих органов по эквидистантному контуру. В этом случае коррекция вводится на возможное изменение радиуса фрезы, а структура размерной цепи не изменяется.
(17)
N... 001...О 18
106
НАУКА И ТЕХНИКА КАЗАХСТАНА
•Ат
ЩИ?!
Иг:
Рис.3
Формирование размерной связи между СКС и СКИ при вводе в УП функций 041,
642(045,046)
2 Осепараллельная коррекция с использованием функций 043, 044 применяется для компенсации различного рода погрешностей, в том числе и допущенной погрешности настройки размерных связей, по координатным осям X, У, Ввод коррекций соответствующей величины и знака осуществляется Перед адресами тех координат, по которым требуется осуществить коррекцию.
90
91
к.тю1с| ;лв.,.х...,
43
44
N...001 о (90)о (43)о... у.... [91) (44)
В структуру размерной цепи в этом случае войдут звенья, определяющие величину введенной коррекции (рисунок 4).
3 Осепараллельная коррекция с использованием функций 047, 048 призвана учитывать длину режущего инструмента (инструментального блока) при программировании перемещений рабочего органа по оси 1. Ввод функций в УП осуществляется перед адресом 2 без указания номера корректора, который определяется по коду режущего инструмента
N... 001 О
90
91
47
48
г....
Структура реализуемой размерной цепи в этом случае представлена на рисунке 5.
Таким образом, с помощью функций группы С40...С48 организуется и поддерживается вторая ветвь размерной цепи настроенных размерных связей в многоцелевом станке 2206ВМФ4 с устройством ЧПУ 2С42.
Рис.4
Формирование размерной связи между СКС и СКИ при вводе
в УП функций (¡43, С44
___
г' Ос
Рис.5
Формирование размерной связи по координате Ъ при вводе в УП функций С47,048
Заканчивая анализ размерных методов настройки размерной связи между СКС и СКИ, следует еще раз подчеркнуть два главных требования, которые необходимо учитывать при выполнении этой работы.
108
НАУКА И ТЕХНИКА КАЗАХСТАНА
1 Первое требование касается обеспечения точности статической настройки этой связи, т.к. от нее непосредственно зависят показатели точности обработки детали. Поэтому и получили развитие разнообразные методы аттестации отдельных звеньев этих связей с использованием различных измерительных средств.
2 Второе требование касается снижения трудоемкости настройки этих связей, которое существенно сказывается на экономических показателях эксплуатации оборудования.
Поэтому поиск и разработка новых методов настройки размерной связи между СКС и СКИ и обеспечение сервиса этих работ продолжается.
