Робототехника. ЛБ 2 (ЧПУ. Круговая интерполяция). Координат точки конца дуги и радиуса
 Скачать 457.08 Kb.
|
|
Rev.B1 1 Лабораторная работа №2 Круговая интерполяция Цель работы изучить принцип задания в управляющей программе движения рабочего органа станка по дуге окружности. Теоретическая часть Дуга в двухмерном пространстве может быть описана различными способами риса б в Рис. Способы задания дуги окружности Дугу окружности можно задать, например - координатами центра (т.О), радиусом R, углами φ 1 ириса- координатами двух точек - начала т и конца т дуги, а также радиусом R (рис. б - координатами трех точек - начала т, условной середины т и конца т дуги (рис. в. Можно предложить и другие способы. Но при программировании станков с ЧПУ наибольшее распространение получило два варианта, с заданием - координат точки конца дуги и радиуса - координат точки конца траектории и координат центра дуги. Обусловлено это частым использованием этих способов при простановке размеров на чертежах. Координаты начала дуги, как ив случае с линейным перемещением, не указываются, т.к. подразумевается, что в эту точку рабочий орган станка был выведен в предыдущем кадре. Однако, этих данных недостаточно для однозначного задания траектории, т.к. при одних и тех же координатах точек и радиусе можно построить две дуги (рис. 2.2). Для однозначного задания необходимо еще сообщить и направление движения - почасовой или против часовой стрелке. Для этого введены соответственно коды G02 и G03. Но фактическое значение кодов может различаться на разных станках, в зависимости от принятой системы координат, и требует уточнения в инструкции по программированию. Рис. Неоднозначность задания дуги без указания направления Особенностью является также способ задания координат центра дуги. Координаты задаются не относительно нуля детали, а относительно начала движения (начала дуги. Rev.B1 2 Для их нахождения необходимо мысленно принять точку начала дуги за начало новой системы координат, оси которой параллельны системе координат детали. При этом используют другое обозначение осей вместо X→I, вместо Z→K (рис. 2.3). Рис. Схема расположения системы координат для определения положения центра дуги Третий вариант задания дуги (рис. в) используется, например, в ЧПУ современных антропоморфных роботов благодаря удобству его применения в режиме обучения, при программировании перемещения по дуге со сложным расположением в трехмерном пространстве. Формат подготовительных функций G круговой интерполяции G02/(G03) X_ Z_ R_/(I_ K_) – круговая интерполяция (движение по дуге окружности. где G02 – движение по дуге окружности почасовой стрелке G03 – движение по дуге окружности против часовой стрелки X_ Z_ - координаты точки конца траектории движения R – радиус дуги окружности I – положение центра дуги окружности относительно точки начала траектории движения по оси OX; K – положение центра дуги окружности относительно точки начала траектории движения по оси OZ. Дуга может быть задана двумя способами - через радиус R; - через координаты центра дуги I_ K_ относительно точки начала траектории движения. Пример №1 (рис. 2.4, четверть I) т – точка начала дуги т – точка конца дуги. Обратите внимание на непривычное направление осей. Возможные варианты через радиус) …N10 G03 X-35. Z8.58 R21.;… движение против часовой стрелки) …N10 G03 U0. W-38.84 R21.;… (т.к. движение против направления оси OZ) через центр дуги) …N10 G03 X-35. Z8.58 I8. K-19.42;… …N10 G03 U0. W-38.84 I8. K-19.42;… Пример №2 (рис. 4.4, четверть III) (через радиус) …N10 G02 X11.5 Z-35. R17.5;… движение почасовой стрелке) …N10 G02 U-17.5 W-17.5 R17.5;… (т.к. движение против направления осей) через центр дуги) …N10 G02 X11.5 Z-35. I0 K-17.5;… …N10 G03 U-17.5 W-17.5 I0 K-17.5;… Rev.B1 3 Рис. Схемы для примеров программирования круговой интерполяции Практическая часть Легенда Вам необходимо выгравировать на металлической пластине ваши инициалы (первые буквы имении фамилии. Для этого будет использоваться трехкоординатный фрезерный станок с гравировальной фрезой. Возможно и использование антропоморфного робота с ю степенями свободы. Перемещения шпинделя с фрезой осуществляются не только в плоскости XY (основной, но и вдоль оси Z для отвода и подвода инструмента к заготовке (см.рис.2.5). Ваша задача разработать чертеж надписи и написать управляющую программу (УП) для станка. В УП удобнее будет использовать смешанный способ обозначения координат точек (абсолютный/относительный). Положение нуля детали (НД) лучше выбрать на углу пластины. Высота букв 50 мм, интервал между буквами 5 мм, расстояние от букв до края пластинки 10 мм. Каждая буква должна содержать минимум три дуги окружности. Рис. Траектории подвода и отвода инструмента Rev.B1 4 Рис. Пример эскиза надписи Ход работы (содержание отчета 1. разработка эскиза надписи 2. выбор положения нуля детали (НД); 3. выбор стратегии перемещения инструмента, путем обозначения соответствующими номерами узловых точек (основная цель - сокращение времени работы, уменьшение холостых ходов 4. записать УП; 5. сделать вывод о количестве и типе (G0/G1 и G2/G3) участков полученной траектории. Пример Ноль детали в верхнем левом углу пластинки. Сплошные линии – рабочее движение, осуществляемое на рабочей подаче. Штриховые линии – ускоренные движения, осуществляются на быстрых подачах. Эскиз детали (карта наладки) с обозначением траекторий (в плоскости XY) представлен на рис. Rev.B1 5 Рис. Карта наладки Текст УП N10 G90 G94; активация абсолютных перемещений и подачи мм/мин, функции модальны, поэтому действуют ив следующих кадрах) N20 G00 X10. Y-15.; абсолютное быстрое перемещение в т в плоскости XY) N30 G00 Z0; подвод инструмента к заготовке на рис траектория 1-2) N40 G91 G02 X10. R5.F100.; (относительное рабочее перемещение по дуге в т на подаче 100 мм/мин) N50 G90 G01 X-50.; абсолютное рабочее перемещение по прямой в т) N60 G91 G03 X20. R10. относительное рабочее перемещение по дуге в т) N70 G90 G01 Y-10. абсолютное рабочее перемещение по прямой в т) N80 G00 Z10.; отвод инструмента от заготовки на рис траектория 3-4) N90 G00 Y-50.; возврат в тона же т) над заготовкой) N100 G00 Z0.; подвод инструмента к заготовке на рис траектория 5-6) N110 G91 G03 X10. R5.; относительное рабочее перемещение по дуге в т) N120 G90 G00 Z10.; отвод инструмента от заготовки) N170 G91 G03 X10. R5.; относительное рабочее перемещение по дуге в т) N180 G90 G00 Z100.; отвод инструмента от заготовки) N190 G90 G00 X100. Y50.; абсолютное быстрое перемещение в удаленную точку для удобства извлечения детали из рабочего пространства станка) N200 M30; конец УП) Вывод траектория разработанной УП содержит 7 участков сдвижением по дуге окружности и 11 участков сдвижением по прямой линии (включая подвод/отвод инструмента. |