Основные принципы

Для того чтобы вам проще было понять, что такое автоматическая коррекция радиуса инструмента и как с ней работать, составим программу для обработки наружного контура детали на рис. 9.1.

Рис. 9.1. Необходимо обработать наружный контур этой детали

Итак, необходимо фрезеровать наружный контур детали концевой фрезой диаметром 10 мм. Так как резание происходит боковой (цилиндрической) частью фрезы, то центр фрезы будет смещен на расстояние, равное радиусу (5 мм), влево относительно обрабатываемого контура. Фреза перемещается последовательно через точки 1, 2, 3 и 4 (рис. 9.2). Так как в программе обработки указываются координаты центра инструмента, то ее можно представить упрощенно в таком виде:


G01 X-5 Y-5
G01 X-5 Y30
G01 X55 Y30
G01 X55 Y-5

Рис. 9.2. Исходный контур и эквидистантная траектория для фрезы диаметром 10 мм

Мы рассчитали координаты опорных точек для фрезы диаметром 10 мм. Предположим, что по каким-либо причинам такой фрезы не оказалось в наличии. Зато в инструментальной кладовой нашлась концевая фреза диаметром 9 мм. Придется составить еще одну программу для новой фрезы, то есть пересчитать все координаты траектории. При обработке контура новой фрезой ее центр будет смещен влево уже не на 5, а на 4.5 мм (рис. 9.3). Новую программу можно представить в следующем виде:


G01 X-4.5 Y-4.5
G01 X-4.5 Y29.5
G01 X54.5 Y29.5
G01 X54.5 Y-4.5

Рис. 9.3. Исходный контур и эквидистантная траектория для фрезы диаметром 9 мм

Мы столкнулись с довольно простым контуром, поэтому перерасчет программы не занял много времени. Однако если обрабатываемый контур окажется сложным, а диаметр инструмента будет не целочисленным, то расчет координат траектории может представлять собой трудную математическую задачу. Функция станка с ЧПУ для автоматической коррекции радиуса инструмента упрощает такие вычисления и позволяет обрабатывать один и тот же контур различными инструментами по одной управляющей программе.

Теперь создадим программу обработки нашего контура, используя функцию автоматической коррекции радиуса инструмента. Представьте себе, что центр фрезы перемещается прямо по контуру (рис. 9.4) без каких-либо смещений. Тогда управляющая программа будет выглядеть так:


G01 X0 Y0
G01 Y25
G01 X50
G01 Y0

Рис. 9.4. Опорные точки траектории совпадают с опорными точками контура детали

Очевидно, что такая программа не обеспечивает правильной обработки. Необходимо, чтобы траектория центра инструмента была смещена относительно контура на величину радиуса. Система ЧПУ способна самостоятельно рассчитать и выполнить такое смещение – коррекцию на радиус инструмента. Для осуществления автоматической коррекции на радиус инструмента нужно сообщить системе величину радиуса инструмента и в управляющей программе указать соответствую щий G-код. В табл. 9.1 сведены коды и адреса для автоматической коррекции радиуса инструмента.

Автоматическая коррекция радиуса инструмента активируется при помощи G-кода, который вызывает смещение инструмента относительно исходной траектории вправо или влево. Код G41 используется для коррекции инструмента слева (рис. 9.7), а код G42 – для коррекции справа (рис. 9.8). Направление смещения определяется, если смотреть на траекторию сверху вниз, то есть со стороны «+Z» в направлении «–Z». Отмена коррекции осуществляется при помощи G40.

Таблица 9.1. Коды и адреса, использующиеся для автоматической коррекции на радиус инструмента

Код Действие Код Действие
G41 Коррекция слева G40 Отмена коррекции
G42 Коррекция справа D Номер корректора на радиус инструмента

Рис. 9.5. Обработка контура с коррекцией, участками подвода и отвода

Теперь мы можем создать полную программу с коррекцией, которая обеспечит правильную обработку нашего контура фрезой диаметром 9 мм.

Код программы Пояснение
%
O0004 
N100 G21 
N102 G0 G17 G40 G49 G80 G90 
N104 T2 M6 
N106 G54 X-18. Y-9. S1200 M3
N108 G43 H2 Z100. 
N110 Z10.
N112 G1 Z-1. F120 
N114 G41 D2 X-9. F200 
N116 G3 X0. Y0. R9. 
N118 G1 Y25. 
N120 X50. 
N122 Y0. 
N124 G3 X59. Y-9. R9. 
N126 G1 G40 X68. 
N128 Z9. F300 
N130 G0 Z100. 
N132 M5
N138 M30 
%

Номер программы
Работа в метрической системе
Строка безопасности
Вызов инструмента № 2
Ускоренное перемещение в позицию № 1
Компенсация длины инструмента
Ускоренное перемещение в Z10
Перемещение в Z-1 с F = 120 мм/мин
Перемещение с коррекцией в позицию № 2
Подход к контуру по дуге в позицию № 3
Перемещение в позицию № 4
Перемещение в позицию № 5
Перемещение в позицию № 6
Отвод от контура по дуге в позицию № 7
Перемещение и отмена коррекции
Подъем инструмента в Z9
Ускоренное перемещение в Z100
Останов шпинделя
Конец программы

В кадре N114 активируется автоматическая коррекция радиуса инструмента. Код G41 включает коррекцию слева, a D-слово данных обозначает номер корректора, содержащего значение радиуса инструмента. В памяти любой современной СЧПУ существует область (таблица инструментов), в которой хранятся значения длин и радиусов инструментов.

Если мы работаем фрезой № 2 диаметром 9 мм, то в соответствующем корректоре № 2 должно находиться значение 4,5 мм (табл. 9.4). Именно на эту величину и происходит смещение центра инструмента влево относительно запрограммированного контура.

Таблица 9.4. Область корректоров (таблица инструментов) системы ЧПУ

№ инструмента Длина Радиус Другие параметры
1 100,82 5
2 87,67 4,5
3 133,45 6

Таким образом, если на рис. 9.5 вы видите расчетную траекторию, совпадающую с исходным контуром, то на рис. 9.6 показана реальная траектория обработки фрезой диаметром 9 мм, смещенная на 4,5 мм влево относительно исходного контура.

Рис. 9.6. Реальная траектория при обработке с коррекцией

Рис. 9.7. Коррекция слева (G41) от контура

Рис. 9.8. Коррекция справа (G42) от контура