траєкторія руху

У верстатах з ЧПУ траєкторія руху може бути задана безпосередньо зазначенням шляху інструменту, або ж через опис контуру оброблюваної деталі. У будь-якому випадку траєкторія (контур) задаються за допомогою двох елементів - відрізка прямої лінії і дуги кола. Як правило, при описі траєкторії руху інструменту (або контуру деталі) описується лише кінцева точка елемента, в той час як за початкову точку приймається кінцева точка попереднього елемента. Як же початкової точки першого елемента траєкторії використовується елемент «точка», яка визначає лише самий початок опису контуру і в подальшому не використовується.

Розрізняють такі траєкторії руху (типи інтерполяції):

· Лінійна інтерполяція. при якій забезпечується рух по прямій лінії одночасно по всіх координатах.

· Кругова інтерполяція. при якій рух здійснюється по дузі кола в заданій робочій площині.

· Гвинтова інтерполяція (комбінація кругової і лінійної), при якій задіяні лише синхронні координатні осі (наприклад, X. Y і Z), в той час як допоміжні (асинхронні) координатні осі не використовуються.

Розглянемо види інтерполяцій більш докладно.

1. Лінійна інтерполяція при прискореному переміщенні (G 00) [6]. В цьому режимі запрограмоване переміщення інтерполюється, а рух до кінцевої точки здійснюється по прямій лінії з максимальною подачею. Швидкість і прискорення подачі, по крайней мере, одній осі максимальні. Швидкість подачі інших осей контролюється таким чином, щоб рух всіх осей завершилося в кінцевій точці одночасно.
При активній інструкції G 00 рух сповільнюється до нуля в кожному кадрі. Якщо ж в уповільненні швидкості подачі до нуля в кожному кадрі необхідності немає, то замість G 00 використовують G 200. Значення максимальної швидкості подачі документів не програмується, але задається так званими «машинними параметрами» в пам'яті системи ЧПУ. Інструкція G 00 є модальної, і її поява деактивує G -Інструкції тієї ж групи: G 01, G 02, G 03, G 05, G 10-G 13, G 73, G 200.

2. Лінійна інтерполяція на прискореному переміщенні без уповільнення [6]. При цьому виді інтерполяції відсутня уповільнення швидкості подачі до нуля в кінці кожного кадру. Значення максимальної швидкості подачі документів не програмують, але задають «машинними параметрами» в пам'яті системи ЧПУ. Інструкція є модальної, і її поява деактивує G -Інструкції тієї ж групи: G 00, G 01, G 02, G 03, G 05.

3. Лінійна інтерполяція (G 01) [6]. Переміщення із заданою швидкість подачі
(В F-словом) до кінцевої точки кадру здійснюється по прямій лінії (рис. 3.2).
Все координатні осі завершують рух одночасно. Запрограмована швидкість подачі є контурної, т. Е. Значення подачі для кожної окремої координатної осі будуть менше. Значення швидкості подачі зазвичай обмежують налаштуванням «механічних властивостей». Інструкція G 01 є модальної, і її поява деактивує
G -Інструкції тієї ж групи: G 00, G 02, G 03, G 05.

4. Кругова інтерполяція (G 02, G 03) [6]. Переміщення в кадрі здійснюється по колу з контурній швидкістю, заданої в активному F-словом. Рух по всім координатним осях завершується в кадрі одночасно; також і в тому випадку, коли одна з осей не належить площині кругової інтерполяції. Уздовж цієї осі рух буде лінійно інтерпольованої, а загальна траєкторія стане гвинтовою лінією. Інструкції G 02 і G 03 модальність і деактивує інші G -Інструкції тієї ж групи. Приводи подачі задають переміщення по колу із запрограмованою подачею в обраній площині інтерполяції; при цьому G 02 визначає рух за годинниковою стрілкою, а G 03 - проти годинникової стрілки. Вибір двох синхронних координатних осей здійснюється вільно шляхом вибору площині інтерполяції. При програмуванні окружність задають за допомогою її радіусу або координат її центру.

Мал. 3.2. Лінійна інтерполяція G 01 [6]

Програмування окружності за допомогою радіуса [6]. Використовуючи положення початкової і кінцевої точок, а також і значення радіусу, система ЧПУ визначає координати центру кола. Результатом розрахунку можуть стати координати двох точок (ML і MR) (рис. 3.3, а), розташованих відповідно зліва і праворуч від прямої, що з'єднує початкову та кінцеву точки. Розташування центру кола залежить від знака радіусу; при позитивному радіусі центр буде знаходитись зліва, а при негативному радіусі - справа. Розташування центру визначається також інструкціями G 02 або G 03 (рис. 3.3, б).

Мал. 3.5. Приклади завдання дуг кіл [6] (початок):

а, б - завдання довільної дуги окружності; в - завдання чверті кола;
г - завдання половини окружності; д - завдання повної окружності

Особливість: По осі Y координати початкової і кінцевої точок збігаються. Переміщення по цій координаті в кадрі не вказують, як і параметр інтерполяції J.

Особливість: Координати початкової і кінцевої точок збігаються. Збільшення по обох координатах вказувати в кадрі не потрібно. Якщо початкова та кінцева точки лежать на кордоні квадратів, то один з параметрів інтерполяції дорівнюватиме нулю, і його можна не вказувати. Так, у наведеному прикладі можуть бути опущені функції X, Y і J.

Мал. 3.5. Приклади завдання дуг кіл [6] (закінчення):

5. Гвинтові N-інтерполяція [6]. В процесі гвинтовий N -інтерполяціі здійснюється кругова інтерполяція в обраній площині і лінійна інтерполяція для інших синхронних координатних осей, загальним числом до шести кругових або лінійних осей. Це пов'язано з тим, що загальне число синхронних осей в одному каналі не перевищує восьми. Рух по всіх координатах завершується одночасно. гвинтові
N -інтерполяція є узагальненням простий гвинтовий, при якій лінійна інтерполяція здійснюється тільки для однієї осі, перпендикулярної обраної площині кругової інтерполяції (рис. 3.6). Площина кругової інтерполяції визначається інструкціями G 17, G 18, G 19. В одному кадрі може бути запрограмована тільки одна повна окружність. Швидкість подачі є контурній. Рух по колу за годинниковою стрілкою здійснюється відповідно інструкції G 202; рух по колу проти годинникової стрілки здійснюється відповідно інструкції G 203. Програмування окружності можливо з використанням радіуса і координат центру кола. Інструкція гвинтовий інтерполяції є модальної і належить другій групі модальних G -Інструкції.

Мал. 3.6. Проста гвинтова N -інтерполяція (G 202, G 203) [6]

6. Кругова (гвинтова) інтерполяція з виходом на кругову траєкторію по дотичній (G 05) [6]. Система ЧПУ використовує інструкцію G 05 для розрахунку такого кругового ділянки, вихід на який з попереднього кадру (з лінійної або кругової інтерполяцією) здійснюється по дотичній. Параметри формованої дуги визначаються автоматично, т. Е. Програмується тільки її кінцева точка, а радіус не ставить. Різні приклади програмування з інструкцією G 05 показані на рис. 3.7.

Мал. 3.7. Приклади програмування з інструкцією G 05 [6]