СИСТЕМЫ КООРДИНАТ И РЕФЕРЕНТНАЯ ТОЧКА

5.1 Основные положения

Задание перемещения осей всегда производится в какой-либо системе координат. СЧПУ позволяет задавать позиции рабочего органа в системе координат связанной со станком или с деталью.

Система координат станка определяется при проектировании станка и учитывает предельные размеры перемещений. Система координат детали определяется программой ЧПУ и учитывает особенности геометрии обрабатываемой детали.

Управление движением осуществляется в первой системе координат. Поэтому для обработки заготовки по программе, записанной в системе координат детали, эти две координатные системы должны быть связаны математически.

5.2 Координатная система станка

Точка - ноль станка, является стандартной точкой на станке. Физически координаты этой точки устанавливаются при разработке станка. Система координат с началом в точке ноль называется система координат станка. После включения СЧПУ, система координат станка устанавливается после выполнения команды выхода в ноль по всем осям.

5.3 Координатная система программы

Координаты программы задаются в системе координат детали с помощью подготовительных функций G54 - G59.

При помощи задания смещений относительно системы координат станка Woff (иногда называется смещением нуля станка), определяется положение начала системы координат детали (см. рис.10). Внутри системы координат детали локальные смещения Loff определяют начало локальной системы координат. При отсутствии рабочего и локального смещений, станочные и программные координаты совпадают.

Рис. 10 Системы координат

5.4 Выбор координатной системы

5.4.1 Выбор локальной системы координат (G52)

Когда программирование осуществляется в системе координат детали, иногда удобно иметь временную координатную систему внутри рабочей системы координат. Такая система координат называется локальной.

Формат задания локальной системы координат:

G52 X_ Y_ Z_

При помощи G52 будет задана локальная система координат (X’Y’Z’), начало которой будет смещено относительно рабочей XYZ так, что текущая точка инструмента в локальной системе координат примет значение заданных в адресах X,Y,Z величин.

Например, при задании G52X100Y100, локальная система координат установится относительно рабочей смещенной на вектор A (100,60) (см.рис. 11) и текущая точка инструмента станет равной X100, Y100, вместо X200, Y160.

Рис. 11 Установка локальной системы координат

При отсутствии одного из параметров X,Y,Z, координаты локальной системы по этой оси не смещаются.

После установки локальной системы координат все последующие команды движения выполняются в локальной системе координат. Локальная система координат может быть изменена заданием новой функции G52 с новыми значениями адресов X,Y,Z в рабочей системе координат.

5.4.2 Отмена локальной системы координат (G152)

Функция G152 отменяет локальную систему рабочих координат и восстанавливает активную предыдущую рабочую систему координат.

При смене рабочей системы координат при помощи G54-G59, локальная система координат отменяется автоматически.

Пример:

G0G17G54

X20Y20Z20 ; координаты инструмента X20Y20Z20 G52 X5 Y5 ; установка локальной системы координат

; координаты инструмента X5Y5Z20

X30 Y30 ; движение в локальной системе координат

Z40

G152 ; отмена локальной системы координат

5.4.3 Выбор системы координат станка (G53)

Подготовительная функция G53, позволяет программировать движение непосредственно в системе координат станка.

Обычно при работе применяется рабочая система координат G54-G59, но в случаях, когда необходимо переместиться к определенной точке координатной системы станка, отменив все активные смещения инструмента и рабочих координат, применяется подготовительная функция Эта функция не отменяет другие установки и действует только в текущем кадре. Из функций интерполяции могут быть использованы только G00 или G01.

Формат задания движения в системе координат станка:

G53 X_Y_Z_

Инструмент переместится в точку с абсолютными координатами станка указанными в кадре. Скорость перемещения определяется в зависимости от действующей функции G0 или При G1 скорость перемещения можно задавать в текущем кадре.

После кадра с функцией G53 автоматически восстанавливаются текущие активные смещения инструмента и рабочей системы координат.

Пример:

G54 X0 Y0 ; движение в X0 Z0 в рабочих координатах G54 G0 G53 X0 Y0 ; выход "в ноль" станка

X20 ; движение в X20 рабочих координатах G54

5.4.4 Выбор рабочей системы координат (G54-G59)

СЧПУ имеет шесть рабочих систем координат, которые привязываются к координатам станка при помощи задания рабочих смещений. После задания смещений рабочим системам координат, любая из них может быть активизирована при помощи подготовительных функций G54 -G59.

Рабочая система координат 1 - G54 Рабочая система координат 2 - G55 Рабочая система координат 3 - G56 Рабочая система координат 4 - G57 Рабочая система координат 5 - G58 Рабочая система координат 6 - G59

Рабочая координатная система определяется путем указания расстояний (заданных смещений) по каждой оси от собственной нулевой точки до нулевой точки станка (см. рис.11). Смещения задаются и запоминаются на экране рабочих смещений СЧПУ (см. Руководство оператора).

Пример:

G55 G00 X20.0 Z100.0 X 40.0 Z20.0

В приведенном выше примере быстрое позиционирование осуществляется в точку (X=20.0; Z=100.0) и далее (X=40.0; Z=20.0) в рабочей системе координат 2(Точка на станке, на которую будет позиционирован инструмент, зависит от значения заданного смещения нуля рабочей системы координат 2.

Установки рабочих систем координат запоминаются в файле данных Coords.dat и сохраняются на диске. При включении СЧПУ все последние установки смещений рабочих систем координат из этого файла восстанавливаются.

5.5 Референтная точка

Кроме нуля станка возникает необходимость иметь определенные фиксированные позиции, связанные с особенностями оборудования, например сменой инструмента или сменой паллетов. Эти позиции называются референтными точками и, в частности, могут совпадать с нулем станка.

Переход к референтной точке может быть осуществлен двумя способами:

· Ручным - при выполнении ручных операций;

· Автоматическим - из управляющей программы.

Выход в референтную точку вручную может выполнить оператор после выполнения операций выхода в ноль станка. Функция автоматического выхода в референтную точку может использоваться для движения инструмента в позицию, где происходит, например, смена инструмента, или в позицию, где станок будет ожидать продолжения выполнения программы, или начать выполнять программу снова.

5.5.1 Выход в референтную точку (G28)

Формат:

G28 X_Y_Z_

Где X,Y,Z координаты промежуточной точки B в текущей рабочей системе координат.

Со скоростью быстрого перемещения G0 инструмент из текущей точки A (см. рис. 12) перемещается в заданную промежуточную точку B, а затем на высокой скорости позиционирует в референтную точку Промежуточная точка B запоминается для использования подготовительной функцией G29.

Выход к референтной точке может быть выполнен по любой одной или любыми двумя или тремя осями одновременно. При этом движение выполняется только по заданным в функции G28 осям.

G28 X_Y_ Z_ ; движение по трем осям X,Y,Z в референтную точку

G28 Z_Y_ ; движение по двум осям Z,Y в референтную точку

G28 Y_ ; движение по одной оси Y в референтную точку Допускается последовательно задавать в кадрах подготовительную функцию G28.

Пример:

G91 G28 Z0 G91 G28 X0 Y0

Рис. 12 Выход в референтную точку через промежуточную

Цель такого задания G28 - первый кадр для движения по оси Z, чтобы увести инструмент на безопасное место. Второй кадр для движения по осям X и Координаты референтной точки устанавливаются интегратором и не могут быть изменены со стороны оператора.

Пример:

F500

G01X-10Z-10 X-40Z-10

G28 X50 Z100

5.5.2 Возврат из референтной точки (G29)

Формат:

G29 X_Y_Z_

Где:

X,Y,Z - координаты конечной точки С в текущей рабочей системе координат.

Инструмент из референтной точки R на высокой скорости позиционирует к промежуточной точке B, указанной в кадре с функций G28 или G30, а затем на высокой скорости перемещается к определенной в кадре точке C (см. рис. 12) .

Возврат из референтной точки может быть выполнен по любой одной или любыми двумя или тремя осями одновременно. При этом движение выполняется только по заданным в функции G29 осям.

G28 X_Y_ Z_ ; движение по трем осям X,Y,Z из референтной точки

G28 Z_Y_ ; движение по двум осям Z,Y из референтной точки

G28 Y_ ; движение по одной оси Y из референтной точки Допускается последовательно задавать в кадрах подготовительную функцию G29.

Пример:

F500

G1 X-10Y-10 X-40 Y-10 G28 X50 Y100 M0

G29 X-30 Y-5 G1 X-50 Y-30

5.5.3 Выход ко 2-ой - 4-ой референтным точкам (G30)

Подготовительная функция G30 работает также как функция G28, но используется для задания выхода ко 2-ой - 4-ой референтным точкам.

Формат:

G30 P_ X_ Y_ Z_

Где: X,Y,Z координаты промежуточной точки в текущей рабочей системе координат;

P – задает номер референтной точки и принимает значение 1,2,3,4.

При задании P1 выполняется выход к первой референтной точке, которая аналогична референтной точке для G28.

При задании P2, P3 или P4, инструмент движется ко 2-ой, 3-ей или 4-ой референтной точке, через промежуточную точку, заданную словами Заданная точка запоминается для последующего использования в кадре с подготовительной функцией G29.

Координаты референтных точек 2,3,4 задаются интегратором при настройке параметров станка, но могут быть изменены, при необходимости, с помощью системных параметров редактора (см. Руководство оператора).