Станочная система координат и направления перемещений

Система координат станка с ЧПУ является главной расчетной системой, определяющей перемещения исполнительных органов. Оси координат располагают параллельно направляющим станка, что позволяет при создании УП легко задавать направления и расстояния перемещений.

Рис. 3.1а. Оси координатной системы

Стандартом для всех станков с ЧПУ является правая система координат. В этой системе положительные направления координатных осей определяются по правилу «правой руки».

В качестве положительного направления оси Z принимают вертикальное направление вывода инструмента из заготовки. То есть ось Z всегда связана со шпинделем станка. Как правило, за X принимают ось, вдоль которой возможно наибольшее перемещение исполнительного органа станка. При этом ось X перпендикулярна оси Z и параллельна плоскости рабочего стола.

При создании УП программист сталкивается с проблемой неоднозначности организации перемещений в станках. Дело в том, что в одних станках перемещается шпиндель и инструмент относительно неподвижной заготовки. В других станках перемещается рабочий стол с заготовкой. Отсюда возникает противоположность направлений перемещения. Чтобы избежать ошибок, для программиста существует следующее правило: инструмент перемещается относительно неподвижной заготовки. С учетом этого правила система ЧПУ сама определяет, в каком направлении нужно переместить тот или иной узел станка.

Положения исполнительных органов характеризуют их базовые точки, которые выбираются с учетом конструкции станка. Например, базовой точкой для шпинделя фрезерного станка с ЧПУ является точка пересечения его торца с собственной осью вращения. Для рабочего стола – точка пересечения его диагоналей или один из углов. Положение базовой точки относительно начала координат станка с ЧПУ (нулевой точки станка) называется позицией исполнительного органа в системе координат станка или машинной позицией.

Нулевая точка станка – это позиция, установленная производителем станка (используются концевые датчики). После включения станка необходимо переместить исполнительные органы в его нулевую точку, для того чтобы СЧПУ смогла определить или «обнулить» их машинную позицию. Это делается для синхронизации СЧПУ со станком. Дело в том, что в момент включения станка СЧПУ еще не знает реального положения исполнительных органов, и если не выполнить возврата в нуль, то станок просто «откажется» работать. Когда исполнительный орган приходит в нулевую точку станка, то СЧПУ получает электрический сигнал и машинная позиция обнуляется. Процедура возврата в нуль станка является стандартной. Для ее осуществления любой станок имеет специальный режим и соответствующие клавиши на панели УЧПУ.