Расчет координатных перемещений

При обработке деталей на станках с ЧПУ необходимо обеспечить минимальные перемещения инструмента при подходе к детали. Методика расчета координатных перемещений учитывает особенности конструкции станка и устройства ЧПУ. Рассмотрим несколько примеров.

Для станков типа ОЦ с вертикальным рас­положением шпинделя расстояние Z_н от базы детали до торца шпинделя, находящегося в позиции начала цикла обработки (рис. 27),

Z_н = L + R + H + l

где L — наладочный размер инструмента, мм; R — расстояние быстрого перемещения ин­струмента к детали, мм; H — высота детали (длина обработки), мм; l — рабочее перемеще­ние инструмента к обрабатываемой детали, мм.

Практически Z_н рассчитывают следующим образом. Для деталей типа «плита» из наме­ченных для использования инструментов до­статочно выбрать тот, у которого макси­мальный наладочный размер L_max. Тогда

Z_н = L_max + H + l при R = 0;

при обработке отверстий в корпусных деталях с перепадами высот выбирают инструмент с максимальным наладочным размером L_max и сечение детали, имеющее максимальную вы­соту H_max. Затем определяют

Z_H' = L_n + H_max + l;

Z_H" = L_max + H_n + l, при R = 0,

где L_n — наладочный размер инструмента, ко­торый обрабатывает деталь в сечении с высо­той H_max, мм; H_n — высота детали в сечении, в котором происходит обработка инструмен­том с размером L_max, мм.

Подсчитав величины Z_H' и Z_H", в качестве Z_H принимают наибольшую. Если станок типа ОЦ имеет выдвижную пиноль с перемещением С, то выбор значения Z_H проверяют по нера­венству

(R + lобр + l) < С,

где l_обр - длина обрабатываемого отверстия. Рассмотрим пример расчета координатных перемещений для сверлильно-фрезерно-расточного станка мод. 2Б622МФ2 с горизонтально расположенным шпинделем. Зона обработки (зона программируемого перемещения) опре­деляет границы расположения нулевой точки системы координаты детали. Положение точ­ки не должно выходить за эти границы. При­способление с заготовкой на станке можно фиксировать с помощью цилиндрического пальца (по отверстию в столе диаметром 110 мм) и шпонки, входящей в средний точный паз поворотного стола размером 22 мм (рис. 28).

В случае обработки деталей небольших га­баритов (меньше размеров зоны обработки) проводится «сдвиг нуля» (начала отсчета) по осям X и Y соответственно на величины ∆_х0 и ∆_у0 (рис. 29, а). Программные координатные перемещения по осям X, Y равны +а, +δ. На станке можно обрабатывать детали, у ко­торых положение баз находится вне зоны обработки (вне пределов измерительной си­стемы станка). В этом случае (рис. 29,б) с не­обходимой точностью определяют ∆х и про­граммируют перемещения по осям X и У (соответственно +а = х_д — ∆х и +δ).

В случае обработки отверстий в двух стен­ках детали с поворотом стола на 180° (рис. 29, в) координаты отверстия программируются следующим образом. При обработке отвер­стия в передней стенке (до поворота) (как и в случае рис. 29, а) смещается начало коорди­нат на величину +а₁ = a; по оси Х программируется координата – а₁. После поворота для сохранения единства баз начало отсчета сме­щается на величину 1000 — ∆х_д. По оси X в этом случае программируется координата отверстия - а₁. В обоих случаях по оси У программируется координата оси отверстия у = +δ.

На станке мод. 2Б622МФ2 по оси Z пере­мещаются нижние сани; кроме того, станок имеет выдвижной шпиндель (ось W, совпа­дающая по направлению с осью Z). При усло­вии смещения начала отсчета по оси W на ве­личину ∆_w0 = 105 мм перемещение шпинделя (рис. 29, г).

W = A – 606 + l_H – (l_рез + l_пер).

где l_H — расстояние от вершины резца до тор­ца шпинделя; l_рез — длина обрабатываемого отверстия по оси Z; l_пер — перебег.

Если стол расположен вдоль оси шпинде­ля, расчетная координата W увеличивается по абсолютной величине на 19 мм. Если стол расположен пазами поперек, то абсолютная величина координаты |W| уменьшается на 46 мм.

По оси Z координаты точки начала и кон­ца обработки соответственно

Z_H = А - 606 + |W| + l_Н + l_врез;

Z_к = Z_H-(l_рез + l_врез + l_пер),

где l_врез — длина врезания.

Координату по оси Z (рис. 29, д) в которой проводится смена инструмента, определяют с учетом необходимости обеспечения зазора между стенкой заготовки и торцом оправки 110-130 мм:

Z_см = А - 606 + l_к + 185 + (110 ÷ 130),

где l_к — расстояние от крайней точки оправки до торца расточного шпинделя.