Что такое эвольвентная интерполяция

Команды перемещения на станках с ЧПУ Эвольвентная интерполяция (INVCW INVCCW) позволяет создавать траектории вдоль эвольвенты

256 Справочник SIEMENS 2012 Программирование систем ЧПУ Sinumerik 840D sl 828D Основы Стр.256

Команды перемещения на станках с ЧПУ Эвольвентная интерполяция (INVCW INVCCW) позволяет создавать траектории вдоль эвольвенты

Команды перемещения на станках с ЧПУ Эвольвентная интерполяция (INVCW INVCCW) позволяет создавать траектории вдоль эвольвенты _ Она выполняется в плоскости в которой определена основная окружность и проходит от запрограммированной стартовой точки до запрограммированной конечной точки. Возможно два способа программирования конечной точки 1. Напрямую через декартовы координаты 2. Косвенно через указание апертурного угла (сравни программирование апертурного угла при программировании окружности) Если стартовая и конечная точка не лежат в плоскости основной окружности то аналогично винтовой интерполяции у окружностей получается наложение на кривую в пространстве. При дополнительном вводе ходов траектории вертикально к активной плоскости (можно сравнить с винтовой интерполяцией для окружностей) эвольвента может перемещаться в пространстве. стартовая точка Основная окружность Синтаксис INVCW X. Y. Z. I. J. K. CR. INVCCW X. Y. Z. I. J. K. CR. INVCW I. J. K. CR. AR. INVCCW I. J. K. CR. AR. 256 Основы Команды перемещения 9.8 Эвольвентная интерполяция (INVCW INVCCW) 9.8 Эвольвентная интерполяция (INVCW INVCCW) Функция Эвольвента окружности это кривая описываемая от конечной точки жестко натянутой развернутой от окружности нити. Эвольвентная интерполяция

Источник

Винтовая интерполяция, аналог сверления

Рис. 1. Диаметр отверстия является критическим размером при выборе инструментов

По словам Ренни Элвин (Rennie Elvin), инженера из Vargus, США, в операции винтовой интерполяции один инструмент может охватывать различные диаметры отверстий, что означает меньшее количество инструментов в магазине фрезерного станка чпу. Другие преимущества включают возможность изготовления отверстий большого диаметра с использованием станков, которые не имеют необходимой мощности или жесткости для надежного сверления больших отверстий, а так же то, что спиральная интерполяция хорошо работает на различных материалах.

Экономичное изготовление отверстий с винтовой интерполяцией

Рис. 2. При выполнении операции спиральной интерполяции следует учитывать такие факторы, как диаметр отверстия, форма отверстия, глубина, материал, допуски и требования к чистоте поверхности

Другие варианты подачи станка ЧПУ

Выбор инструмента для винтовой интерполяции

Рампинг добавляет осевые и радиальные силы резания. Я предпочел бы максимизировать подачу, прежде чем увеличивать угол, когда планирую увеличить продуктивность. Для отверстий, в которых задействовано менее 25% инструмента, используйте вставки из PVD и максимально утончите стружку, чтобы снизить трение инструмента и возникновение вибрации».

Диаметр режущего инструмента и геометрия режущей пластины позволяют вырезать различные размеры отверстий. Четыре расчета должны быть выполнены, чтобы определить допустимый диапазон для каждого инструмента.

После выбора правильного диаметра инструмента необходимо определить оптимальные параметры прохода для каждого оборота винтовой интерполяции, сказал Корнейл.

Очистка от стружки имеет решающее значение при интерполяции

Со своей стороны, Митчелл рекомендует использовать охлаждающую жидкость под высоким давлением для вязких материалов, таких как алюминий, и сквозные воздушные струи для стали и железа.

Источник

Дуга по промежуточной точке.

Винтовая интерполяция.- «Винтовая интерполяция» особенно подходит для простого изготовления внутренней или внешней резьбы с помощью профильной фрезы или для фрезерования смазочных канавок. При этом винтовая линия складывается из двух движений:

• круговое движение в одной плоскости

• линейное движение вертикально к этой плоскости

Запрограммированная подача F относится при этом, на выбор, только к круговому движению или к общей путевой скорости задействованных осей ЧПУ. Наряду с двумя осями ЧПУ для круговой интерполяции могут синхронно выполняться другие линейные движения. Запрограммированная подача F относится к осям,

специально выбранным в программе. Интерполяция винтовых линий: резьбофрезерование профильной фрезой

Spline-интерполяция (A-, B- и C- Splines / функция компрессии).- С помощью «Сплайн-интерполяции» всего лишь из нескольких заданных опорных точек можно создать очень ровный ход кривой. При этом опорные точки связываются

через полином. Компрессор на кадровых переходах преобразует линейные кадры (напр., из CAD) в постоянные по скорости (COMPON) или в постоянные по ускорению сплайны (COMPCURV). Возникают мягкие переходы, которые

щадят механику станков. За счет тесной установки опорных точек могут программироваться почти четкие края. Кроме того, «Сплайн-интерполяция» дает возможность значительно сократить количество программных кадров. В производстве форм и инструментов часто имеет большое значение «ровные» поверхности деталей, как оптически, так и технологически, например, для резиновых прокладок. Начиная с версии ПО 5.3 (SINUMERIK 840D) можно с

помощью компрессора COMPCAD аппроксимировать такие «ровные» кривые в рамках компрессорного допуска (параллельные траектории инструментов) и сохранить тем самым даже при больших допусках оптически значимые поверхности. Как при прямой или круговой интерполяции, при «Сплайн-

интерполяции» возможна коррекция радиуса инструмента. Каждый полином может представлять один сплайн. Только алгоритм определяет вид сплайна.

• А-сплайн проходит точно через заданные точки. Позволяет построить кривые только через 6 смежных точек. При резком изгибе кривизны не создается непрерывная кривая.

• С-сплайн кубический сплайн представляет собой непрерывную кривую проходящую через заданные точки. Эти сплайны можно использовать для задания точек расположенных вдоль аналитически вычисляемой кривой. В процессе работы они используют полиномы 3-й степени.

Полиномиальная интерполяция.- С помощью этой функции могут интерполироваться кривые, при которой оси ЧПУ соответствуют функции:

f(p) = a0 + a1p + a2p2 + a3p3 (полином, макс. 3 степень) или, начиная с версии ПО 6: f(p) = a0 + a1p + a2p2 + a3p3 + a4p4 + a5p5 (полином, макс. 5

степень) Коэффициент a0 – конечная точка предыдущего кадра, a1 рассчитывается как конечная точка действительного кадра, a2, a3, a4 и a5 должны рассчитываться внешне и затем программироваться. При помощи полиномиальной интерполяции могут создаваться самые различные формы кривых, такие как прямые, параболические и степенные функции. Используется та же коррекция радиуса инструмента, что и при прямой и круговой интерполяции.

Полиномы 5 степени, в отличие от полиномов 3 степени, обеспечивают другие возможности аппроксимации заданных контуров. Но в первую очередь полиномиальная интерполяция служит интерфейсом для программирования

внешне созданных Spline-кривых. Опционно полиномы 5 степени применимы, если коэффициенты поступают напрямую из системы CAD-CAM («ближе к плоскости»). Предпосылкой для эффективного использования этой полиномиальной интерполяции является, таким образом, соответствующая система CAD-CAM.

Связь с ведущим значением и интерполяция по таблице кривых.

Эвольвентная интерполяция.- С помощью эвольвентной интерполяции в одном кадре ЧПУ, вместо нескольких приближенных отдельных кадров, можно программировать спиральный контур в форме т.н. круговой эвольвенты. Благодаря точному математическому описанию контура можно достичь высокой путевой скорости и за счет этого уменьшения времени обработки. Таким образом, можно

избежать нежелательные фаски, которые случайно возникают из-за грубых полигональных линий. Кроме того, при эвольвентной интерполяции конечная точка должна лежать не точно на эвольвенте, определенной через стартовую точку, а через машинные данные следует ввести максимально допустимое смещение.

Источник

Винтовая интерполяция

Одновременное выполнение круговой интерполяции в плоскости (ХY, ХZ, YZ) и линейной интерполяции по оси, перпендикулярной этой плоскости (соответственно Z, Y, X), называется винтовой интерполяцией. При этом инструмент описывает в пространстве винтовую линию (рис. 18).

В кадре с винтовой интерполяцией указывается:

1) вся информация, необходимая, для задания круговой интерполяции (п. 5.3);

2) шаг винтовой линии К, J или I в соответствии с табл. 5.1;

3) длина винтовой линии Z, Y или Х в соответствии с табл. 5.1 в абсолютной системе отсчета в приращениях.

4) скорость подачи, если она не была задана ранее.

Таблица 5.1

Одним кадром можно запрограммировать несколько витков винтовой линии. Количество витков определяется отношением длины винтовой линии к шагу.

Пример. Два с половиной витка винтовой линии (рис. 19) можно запрограммировать кадром:

N17 G91 G3 Х-30. R15. К10. Z25. F100

Скорость подачи F в кадре с винтовой интерполяцией указывается по дуге окружности. По линейной оси движение происходит со следующей скоростью (F_Л):

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Программирование интерполяции

Эффект состоит в том, что отсутствует замедление скорости подачи до нуля в конце каждого кадра; т. е. нет торможения на стыке соседних кадров, и процесс интерполяции продолжается. При этом должны соблюдаться предусловия: инструкции G61 и G163 пассивны.

Значение максимальной скорости подачи не программируют, но задают «машинными параметрами» в памяти системы ЧПУ. Инструкция G200 является модальной, и ее появление деактивирует G-инструкции той же группы: G00, G01, G02, G03, G05, G10-G13, G73.

Перемещение с заданной скорость подачи (в F-слове) к конечной точке кадра осуществляется по прямой линии. Все координатные оси завершают движение одновременно. Скорость подачи в конце кадра снижается до нуля, но только если инструкция G08 пассивна. Запрограммированная скорость подачи является контурной, т. е. значения подачи для каждой отдельной координатной оси будут меньше. Значение скорости подачи обычно ограничивают настройкой «машинных параметров». Вариант комбинации слов с инструкцией G01 в кадре: G01_ X_ Y_ Z_F_.

Особенности использования инструкции G01:

• в любом кадре инструкция G01 может быть представлена вместе с позиционными данными или без них;

• в любом кадре инструкция G01 сопровождается F-словом, если до этого подача не была назначена;

• назначенная подача остается активной, пока ее значение не будет переопределено.

• инструкция G01 является модальной, и ее появление деактивирует G-инструкции той же группы: G0O, G02, G03, G05, G10-G13, G73, G200.

Фрагмент программы (см. рис. 4.10):

X100 Y100 /Начальное положение.

G01 X500 Y300 F100 / Движение к конечной точке.

Рисунок 4.10 – Иллюстрация к программированию линейной интерполяции

При программировании окружность задают с помощью ее радиуса или координат ее центра. Дополнительная опция программирования окружности определяется инструкцией G05: круговая интерполяция с выходом на траекторию по касательной (см. далее).

Программирование окружности при помощи радиуса. Радиус всегда задают в относительных координатах; в отличие от конечной точки дуги, которая может быть задана как в относительных, так и в абсолютных координатах.

Используя положение начальной и конечной точек, а также и значение радиуса, система ЧПУ прежде всего определяет координаты центра окружности. Результатом расчета могут стать координаты двух точек, ML MR (см. рис. 4.11), расположенных соответственно слева и справа от прямой, соединяющей начальную и конечную точки.

Рисунок 4.11 – Расчет координат точек для круговой интерполяции

Рисунок 4.12 – Положение центра при круговой интерполяции

Как видно из рисунка 4.10, величина радиуса должна быть, по крайней мере, вдвое большей, чем длина отрезка, соединяющего начальную и конечную точки дуги окружности. Особым случаем является равенство отрезка удвоенному значению радиуса. Этот случай соответствует заданию полуокружности. Знак радиуса при этом значения не имеет. Программирование полной окружности через задание радиуса недопустимо. Вариант комбинации слов с инструкцией G03 в кадре: N_G17_G03_X_Y_R±_F_S_M. Здесь: инструкция G17 означает выбор круговой интерполяции в плоскости X/Y; инструкция G03 определяет круговую интерполяцию в направлении против часовой стрелки; X_Y_ представляют собой координаты конечной точки дуги окружности; R – радиус окружности.

Программирование окружности при помощи координат ее центра. Текущее положение используется в качестве начальной точки. Окружность, заданная координатами центра, проходит через начальную и конечную ее точки. Координатные оси, вовлеченные в процесс круговой интерполяции, имеют параметры I, J и К, приданные осям X, Y, Z, соответственно. Параметры устанавливают расстояние между начальной точкой и центром M дуги окружности в направлении, параллельном осям. Знак определяется направлением вектора от A к M. Стандартное определение параметров следующее: I = M(X)-A(X); J = M(Y)-A(Y); K = M(Z)-A(Z).

На рисунках 4.13 – 4.15 показаны примеры программирования окружности.

Пример 1. Интерполяция G02 (рис. 4.13):

Рисунок 4.13 – Определение параметров при круговой интерполяции G02

Пример 2. Интерполяция G03 (рис. 4.14):

N…G90 G17 G03 X350 Y200 I-50 J200 F…S…M…

Рисунок 4.14 – Определение параметров при круговой интерполяции G03

Пример 3. Программирование четверти окружности (рис. 4.15):

N… G17 G02 X… Y… J… F…S…M…

Рисунок 4.15 – Программирование четверти окружности

Пример 4. Программирование полуокружности (рис. 4.16):

Рисунок 4.16 – Программирование полуокружности

Пример 5. Программирование полной окружности (рис. 4.17):

Рисунок 4.17 – Программирование полной окружности

Плоскость круговой интерполяции определяется инструкциями G17, G18, G19, G20. В одном кадре может быть запрограммирована только одна полная окружность. Скорость подачи является контурной; однако есть некоторые особенности для линейно интерполируемых осей, связанные с использованием инструкций G594 и G595. Движение по окружности по часовой стрелке осуществляется по инструкции G202; движение по окружности против часовой стрелки осуществляется по инструкции G203. Программирование окружности возможно с использованием радиуса и координат центра окружности.

Инструкция винтовой интерполяции является модальной и принадлежит второй группе модальных G-инструкций.

Пример простой винтовой интерполяции показан на рисунке 4.18:

Источник