Применение постоянных циклов для обработки фрезерованием

Для получения шпоночных пазов по схеме маятникового фрезерования на станках фрезерного типа применяют постоянный цикл обработки, приведенный на рис. 4.8. Обработку выполняют пальцевой фрезой, диаметр которой соответствует ширине паза. Цикл определяется подготовительной функцией G88, формат записи такого постоянного цикла имеет вид:

N… G88 X… Y… Z… B… K… F… S…T…M… LF,

где под адресами X и Z задают соответственно длину и глубину паза;

под адресом В задают координату точки врезания;

под адресом К определяют глубину врезания на проход;

адреса F, S, T, M определяют соответственно режимы обработки, номер инструмента и вспомогательные команды.

Рис.4.8 Постоянный цикл фрезерования шпоночных пазов.

 

Количество необходимых проходов система рассчитывает автоматически на основе заданных параметров Z и К . При этом глубина резания на последнем проходе будет равна или меньше заданного значения К. Фрезерование паза прекращается при достижении заданной глубины Z.

Обработку прямоугольных пазов на фрезерных станках с ЧПУ класса CNC можно выполнять с использованием постоянного цикла, представленного на рис. 4.9. Фреза выводится в центр паза на расстоянии В от торца детали, заглубляется на рабочей подаче на размер К , а затем осуществляет фрезерование вдоль оси X. По окончанию первого прохода происходит смещение фрезы по оси Y на величину I , а затем выполняется следующий проход по заданному прямоугольному контуру паза. Этот цикл задают кадром, формат записи которого имеет вид:

N… G87 X… Y… Z… B… R…I… J…. K… F… S…T…M… LF

Рис.4.9 Применение постоянного цикла для обработки

прямоугольного паза: а – вид в сечении паза; б – вид в плане.

 

В приведенном кадре под адресами X, Y, Z , R задают размеры прямоугольного паза. Параметр B определяет положение точки врезания над торцем детали, а параметр K - глубину фрезерования на проход. Под адресом I задают в процентах от диаметра применяемой фрезы глубину резания по нормали к контуру. По адресу J задается условный код –1 или 1, определяющий задаваемое направление обхода контура.

По окончанию фрезерования очередного слоя фреза выводится в центр, заглубляется на К и совершает повторный обход по всей площади прямоугольного паза. Фрезерование последнего слоя осуществляется при достижении заданной координаты Z, при этом глубина резания на проход равна или меньше значения К.

В системе ЧПУ типа ЕСS 2101 (CNC) для фрезерования по контуру отверстия применяется постоянный цикл (см. рис. 4.10 )

а) б)

Рис.4.10 Схема постоянного цикла фрезерования по контуру

отверстия: а – вид в плане на плоскость X0Y; б – вид в сечении отверстия.

 

Вращающаяся фреза заводится по центру отверстия Р, подводится до касательной к обрабатываемой поверхности, опускается на требуемое расстояние, в соответствии с заданными координатами точек Е… R… (RA……), а затем при постепенном заглублении на глубину НA выполняет фрезерование по круговому контуру. Цикл задается двумя подготовительными функциями G88 и G72при следующем формате записи:

N35 G88 G72 G02 (X…Y…)_P HA… Е… R… (RA……),

где (X…Y…)_P – координаты центра отверстия, определяющие точку

захода фрезы;

D… – диаметр фрезы;

НA…– глубина фрезерования, задаваемая в конечной точке А ( в

точке выхода фрезы;

(RA……) R… E… – координаты соответственно исходной точки,

точки врезания и конечной точки заглубления фрезы.

 

4.4. Программирование обработки с использованием подпрограмм

Существенное упрощение процесса программирования и уменьшения объема УП достигают при использовании типовых под­программ для выполнения определенных повторяющихся переходов и циклов работы станка. Подпрограмма представляет собой систему команд, вызываемых к действию из основной УП для выполнения определенной последовательностью действий рабочих органов станка. Структурная организация программирования с использованием под­программ показана на рис. 4.11.

Рис.4.11 Структурная организация программирования с использованием подпрограмм:

а – с единичным вложением; б – с двойным вложением; в – с тройным вложением.

 

Обращение к подпрограмме записывают в основной УП кадром следующего формата N{i} ... L...R0...RI...LF в котором указывают:

L...- номер подпрограммы и число ее повторений;

R0...RI... - значения формальных параметров.

Команда под адресом L с пятизначным ( или четырехзначным) десятичным числом L00000 осуществляют вызов необходимой под­программы. Первые три разряда этого числа определяют номер подпрограммы от 001 до 999, а последующие два — число ее повторений от 01 до 99.

Конец подпрограммы обозначают в ее последнем кадре командой М17. На рис. 4.11а показана организация программирования с единичным вложением под­программы L156 (L15603), повторение которой предусматривается три раза (03) и единичным вложением под­программы L162 (L16212), повторение которой предусматривается двенадцать раз (12).

В вызываемой подпрограмме также может быть вложена другая подпрограмма, кодирование которой осуществляется аналогично. На рис. 4.11б показан пример с двоичным вложением подпрограмм. Первая подпрограмма L036 (L03602), которая повторяется два раза (02) имеет вложенную подпрограмму L087 (L08704), для которой запрограммировано четыре повторения (04). Пример тройного вложения подпрограмм показан на рис. 4.11в. В программу L135 (L13503) с тремя повторениями (03) последовательно вложены две подпрограммы L143 (L14305) и L157 (L15709) с пятью (05) и девятью(09) повторениями.

В общем случае подпрограммы кодируют аналогично кодирова­нию основных УП. Однако вместо конкретных чисел в подадресной части слов в подпрограммах записывают обычно пронумерованные формальные параметры R00 - R99. Формальные параметры могут следовать за любыми адресами, кроме N, G и М. Вместе с формальным параметром под адресом слова может быть записан также фактический параметр, что воспринимается как их алгебраическая сумма. Например, запись «Y-1200+R6», где под адресом R6 в основной УП задана величина «-300», будет отрабатываться как «Y-1500».

Номера кадров подпрограмм задают трех- или пятизначными числами под теми же адресами, что и кадры основной УП. При этом первые две цифры пятизначного числа обозначают номер подпрограммы.

В кадре основной УП вместе с обращением к подпрограмме может содержаться и другая управляющая информация, которая отрабатывается до вызова и выполнения подпрограммы.

В качестве примера ниже приведена подпрограмма построчной обработки плоскости фрезерованием (рис. 4.12). Кадр N{i} обращения к подпрограмме L01 с дву­мя прогонами L0102 записывается следующим форматом: N{i} ... L0102 R0...R1...R2... LF.

Рис.4.12 Траектория перемещения фрезы при построчном фрезеровании плоскости.

 

Подпрограмма L01 Участок траектории:

N0101 G00 G91 XR1 Т₀ - Т₁

N0102 G01YR0 FR2 Т₁ - Т₂

N0100З G00 XR1 Т₂ - Т₃

N01004 G01 Y-R0 M17 Т₃ - Т₄

Первый кадр N0101 подпрограммы обозначает:

G91 - отсчет размеров в приращениях;

G00 - быстрое перемещение от исходной точки Т₀ до точки врезания Т₁, заданной по оси X относительным размером XR1.

Второй кадр N0102 обозначает:

G01 - перемещение по прямой от точки Т₁ до точки Т₂ на рабочей подаче FR2;

YR0 – положение точки Т₂ по оси Y, заданное в приращениях YR. Третий кадр N0103 обозначает:

G00 - быстрое перемещение от точки Т₂ до точки Т₃;

XR1- положение точки Т₃ по оси X , заданной в приращениях XR1.

Четвертый кадр N0103 обозначает:

G01 - перемещение по прямой от точки Т₃ до точки Т₄ на рабочей подаче, значение которой FR2 было заданно в кадре N0102.

При втором прогоне этой подпрограммы происходит обработка плоскости на участке траекто­рии T₄… Т₈.

Аппарат подпрограмм является эффективным средством совершен­ствования программно-математическо­го обеспечения систем ЧПУ. Во многих обрабатываемых деталях присутствуют повторяющиеся геометрические элементы, которые могут быть явно выделены. Время разработки управляющих про­грамм для обработки таких деталей на станках с ЧПУ можно значительно уменьшить, если выполнять програм­мирование с использованием подпрограмм. В качестве примера на рис. 4.13 представ­лен эскиз плиты, на которой присутствуют четыре явно выраженные повторяю­щиеся элементы – квадратные пазы глубиной 4 мм. Для этой детали целесообразно разработать подпро­грамму для обработки одного такого паза, а затем в основной программе четыре раза вызывать эту подпрограмму для повторного прогона.

 

Рис.4.13 Эскиз плиты с повторяющимися геометрическими элементами.