Системы координат при токарной и фрезерной обработке, принятые в CAM системах

Кинематика и конструктивное исполнение станков с ЧПУ весьма разнообразны, поэтому при программировании условно считается, что деталь неподвижна, а все движения сообщаются инструменту.

При точении считается, что ось вращения шпинделя совпадает с осью Z правой прямоугольной системы координат. Ось X направлена перпендикулярно оси Z – по направлению поперечных салазок суппорта (таким образом, движения по оси Z дают осевые перемещения, а по оси X – радиальные/диаметральные). На экране монитора ось Z направлена вправо, а ось X – вверх.

Направление оси Y определяется известным правилом: при взгляде с оси Y поворот от оси Z к X должен происходить против часовой стрелки, поэтому ось Y условно развернута к зрителю (рис. 3.3).

Рисунок 3.3 - Система координат при токарной обработке

В современных токарных станках, в частности, допускается управление углом поворота шпинделя. Угловые координаты (повороты вокруг осей X,Y,Z) обозначаются как A,B,C соответственно, поэтому поворот шпинделя задается координатой C (поворот против часовой стрелки – положительный).

Для ряда токарных обрабатывающих центров используются и другие системы координат. Так, например, при наличии контрсуппорта его координаты обозначаются как Z1,X1.

При фрезерной обработке (рис. 3.4) считается, что деталь установлена неподвижно в плоскости XY, а фреза изначально установлена вертикально по оси Z и перемещается относительно заготовки. При пятикоординатной обработке считается, что ось фрезы наклоняется вокруг осей X и Y (что задается угловыми координатами A и B). Заметим, что конструктивно станок может наклонять не фрезу, а деталь, или и фрезу и деталь.

Рисунок 3.4 - Система координат при фрезерной обработке

Независимо от вида обработки координаты могут быть заданы либо в метрической системе (в мм), либо в британской (в дюймах). Переключаются системы измерения кодами G20 и G21(табл. 3.1).

Перемещения могут быть заданы: в абсолютной системе координат, относительно ее нуля. Заметим, что можно создать несколько систем координат (сдвинутых, развернутых, отраженных по отношению друг к другу) и задавать перемещения относительно активной в данный момент системы.

Часто бывает удобно задавать не координаты точек, а приращения – расстояния от текущей точки до конечной. При этом текущая точка считается временным нулем координат. Таким образом удобно задавать дуги окружностей, прямоугольники и т.п.

Работа в абсолютных координатах и приращениях переключается кодами G90 и G91. Так же как и коды G20/G21 они являются взаимоисключающими и не могут использоваться в одном кадре программы.

Следует учитывать, что слова I,J,K обозначают приращения по осям X,Y,Z соответственно, причем независимо от установок G90/G91.

Таблица 3.1

G коды и их назначение