Рис. 25 Чертеж детали типа тела

Линейная аппроксимация дуг

Рис. 25 Чертеж детали типа тела

вращения:А1 – базовая точка

отсчета; 1, 2, 3, 4, 5 – опорные

точки траектории вершины резца

Рис. 26 Иллюстрация расчета

по эквидистанте

Для станков с линейным интерполятором программируются только прямоугольные перемещения инструмента. При

обработке фасонной поверхности криволинейный участок заменяют последовательностью хорд и программируют

перемещение по каждой хорде.

Пример, аппроксимация дуги окружности (рис. 27).

Задается шаг аппроксимации Δϕ; дуга делится на части, равные или меньше Δϕ.

Координаты получившихся опорных точек (от- носительно центра дуги) вычисляются

по формулам:

Xi = R cos (Δϕ (i – 1)),

zi = R sin (Δϕ (i – 1)).

Далее строится программа для перемещения по прямым между опорными точками

обычным методом.

В более сложных случаях обработки поверхностей на станках с нелинейным

интерполятором используют более сложные методы

аппроксимации точками с последующим соединением

этих точек кривыми по одной из координат (метод Кунса).

Такие кривые называются стрингерами (рис. 28).

Набор кривых (полосы стрингеров) позволяет запрограммировать движение инструмента

(в данном случае фрезы).

В автоматизированных системах ТП станков с ЧПУ применяются специальные методы

геометрического моделирования. При этом создается библиотека геометрических

определений (подпрограмм) таких элементов, как точки, прямые линии, окружности и т.д. Эти

геометрические определения задаются и хранятся под произвольными именами, например: ОКR – окружность, LINE – линия

и т.д. Программисту при этом необходимо ввести лишь параметры, служащие для конкретизации геометрического элемента.

Например, для окружности – координаты центра и радиус; для прямой – координаты точек начала и конца. Сложный

профиль обработки программируется последовательным заданием выполнения элементов из библиотеки.

Рассмотрим теперь подробнее 3 этап – подготовку станка к работе и отладку готовой программы непосредственно на

станке с ЧПУ.

В соответствии с сопроводительной информацией подбирается и налаживается режущий инструмент, технологическая

оснастка. Производится наладка станка: заготовка устанавливается на стол в системе координат. Инструменты,

предварительно настроенные на размер, закрепляются в соответствующих ячейках, зафиксированных в программе. Первый

пуск программы осуществляется в присутствии технолога или программиста. Сначала станок работает по программе без

заготовки, затем обрабатывается первая заготовка. Обработка идет в режиме покадрового считывания. Если обработке

подлежит сложная и дорогостоящая заготовка, отладка программы производится на модели (деревянной или пластмассовой).

3.3.3 Автоматизация ТПП станков с ЧПУ

Автоматизированные системы ТПП включают решение следующих задач, отсутствующих в ТПП обычных

производств:

– автоматизация геометрических расчетов. Программно осуществляются расчеты, особенно сложные для

криволинейных поверхностей и расчетов перемещений по эквидистанте;

– автоматизация программирования. Для простых задач – например, для сверлильных станков с ЧПУ – вводится

информация о координатах, диаметрах и глубинах отверстий, после чего программа формируется автоматически. Для более

сложных задач программа формируется в диалоге с технологом. Далее осуществляется синтаксический анализ правильности

программы – компьютер ищет и указывает ошибки, технолог – исправляет. Следующий этап – кодирование программы в

коды требуемого станка и вывод перфоленты (или запись на магнитную ленту или гибкий диск) – осуществляется

автоматически;

– графическое моделирование траектории движения инструмента для тестирования программ ЧПУ. Данная задача

ТПП станков с ЧПУ может быть решена только с использованием вычислительной техники. Построение траектории

движения инструмента и вывод ее на экран дисплея или графопостроителя позволяет провести тестирование программы

ЧПУ на этапе ее разработки и значительно снизить время на наладку станка с ЧПУ.

При решении задач пространственной обработки, для контроля получаемых программ ЧПУ на графопостроителе (или

графическом дисплее), например, для определения глубины сверления, движения фрезы и т.д., необходимо построить и

вычислить значения сечений в двух или трех проекциях. Это требует много времени. Кроме того, при решении задачи

одновременной обработки по нескольким направлениям часто бывает невозможно однозначно восстановить образ детали по

чертежам ее проекций, а значит, и невозможно проверить правильность программы ЧПУ.