В этой главе будет предоставлена информация, касающаяся токарных станков.
1. Режим токарного станка
Если ваш станок с ЧПУ — токарный, вам, вероятно, придется внести некоторые изменения в INI-файл, чтобы получить наилучшие результаты от LinuxCNC.
Если вы используете дисплей AXIS, заставьте AXIS правильно отображать ваши токарные инструменты. Подробнее см. в разделе INI Configuration.
Настройка AXIS для режима токарной обработки.
[DISPLAY] # Tell the AXIS GUI our machine is a lathe. LATHE = TRUE
Lathe Mode в AXIS не устанавливает вашу плоскость по умолчанию на G18 (XZ). Вы должны запрограммировать это в преамбуле каждого файла G-кода или (лучше) добавить это в ваш INI-файл, например:
[RS274NGC] # G-code modal codes (modes) that the interpreter is initialized with # on startup RS274NGC_STARTUP_CODE = G18 G20 G90
Если вы используете GMOCCAPY, тогда смотрите раздел the GMOCCAPY Lathe.
2. Lathe Tool Table
"Таблица инструментов" — это текстовый файл, содержащий информацию о каждом инструменте. Файл находится в том же каталоге, что и ваша конфигурация, и по умолчанию называется "tool.tbl". Инструменты могут находиться в устройстве смены инструмента или просто быть изменены вручную. Файл можно редактировать с помощью текстового редактора или обновлять с помощью G10 L1, L10, L11. В дисплее AXIS также есть встроенный редактор таблиц инструментов. Максимальное количество записей в таблице инструментов — 56. Максимальное количество инструментов и карманов — 99999.
В более ранних версиях LinuxCNC было два разных формата таблицы инструментов для фрезерных и токарных станков, но с версии 2.4.x для всех станков используется один формат таблицы инструментов. Просто игнорируйте те части таблицы инструментов, которые не относятся к вашему станку или которые вам не нужно использовать. Для получения дополнительной информации о специфике формата таблицы инструментов см. раздел Tool Table.
3. Lathe Tool Orientation
На следующем рисунке показаны ориентации токарного инструмента с углом центральной линии каждой ориентации и информация о ПЕРЕДНЕМ УГЛЕ и ЗАДНЕМ УГЛЕ.
ПЕРЕДНИЙ УГОЛ и ЗАДНИЙ УГОЛ отсчитываются по часовой стрелке, начиная с линии, параллельной Z+.
На следующих рисунках в AXIS показано, как выглядят положения инструментов, введенные в таблицу инструментов.
4. Инструмент Touch Off
При работе в режиме токарного станка в AXIS вы можете задать X и Z в таблице инструментов с помощью окна Touch Off. Если у вас есть инструментальная револьверная головка, то при настройке револьверной головки обычно выбирается Touch off to fixture . При установке нулевой точки Z материала выбирается Touch off to material. Для получения дополнительной информации о G-кодах, используемых для инструментов, см. M6, Tn и G43. Для получения дополнительной информации о параметрах touch off инструмента в AXIS см. Tool Touch Off.
4.1. X Touch Off
Смещение оси X для каждого инструмента обычно представляет собой смещение от центральной линии шпинделя.
Один из методов — взять обычный токарный инструмент и обточить часть заготовки до известного диаметра. Используя окно Tool Touch Off, введите измеренный диаметр (или радиус, если вы находитесь в режиме радиуса) для этого инструмента. Затем, используя немного жидкости для разметки или маркера для покрытия детали, поднимите каждый инструмент так, чтобы он только коснулся красителя, и установите его смещение по оси X на диаметр используемой детали, используя tool touch off. Убедитесь, что все инструменты в угловых квадрантах имеют правильно установленный радиус носа в таблице инструментов, чтобы контрольная точка была правильной. Tool touch off автоматически добавляет G43, поэтому текущий инструмент является текущим смещением.
Типичная сессия может быть такой:
-
Верните каждую ось в исходное положение, если она не установлена.
-
Установите текущий инструмент с помощью Tn M6 G43, где n — номер инструмента.
-
Выберите ось X в окне Manual Control window.
-
Переместите X в известное положение или сделайте пробный надрез и измерьте диаметр.
-
Выберите Touch Off и подберите Tool Table, затем введите положение или диаметр.
-
Выполните ту же последовательность для коррекции оси Z.
Примечание: если вы находитесь в Radius Mode, вам необходимо ввести радиус, а не диаметр.
4.2. Z Touch Off
Смещения оси Z могут поначалу немного сбивать с толку, поскольку в смещении Z есть два элемента. Это смещение таблицы инструментов и смещение координат станка. Сначала мы рассмотрим смещения таблицы инструментов. Один из методов — использовать фиксированную точку на вашем токарном станке и задать смещение Z для всех инструментов от этой точки. Некоторые используют торец шпинделя или торец патрона. Это дает вам возможность перейти на новый инструмент и задать его смещение Z без необходимости перенастройки всех инструментов.
Типичная сессия может быть такой:
-
Верните каждую ось в исходное положение, если она не установлена.
-
Убедитесь, что для текущей системы координат не действуют смещения.
-
Установите текущий инструмент с помощью Tn M6 G43, где n — номер инструмента.
-
Выберите ось Z в окне Manual Control.
-
Подведите инструмент близко к контрольной поверхности.
-
Используя цилиндр, отведите Z от контрольной поверхности до тех пор, пока цилиндр не пройдет между инструментом и контрольной поверхностью.
-
Выберите Touch Off, подберите Tool Table и установите положение на 0.0.
-
Повторите процедуру для каждого инструмента, используя тот же цилиндр.
Теперь все инструменты смещены на одинаковое расстояние от стандартного положения. Если вы меняете инструмент, например сверло, вы повторяете вышеописанное, и теперь он синхронизирован с остальными инструментами для смещения по оси Z. Некоторые инструменты могут потребовать немного шифровки для определения контрольной точки от точки касания. Например, если у вас есть отрезной инструмент шириной 0,125" и вы касаетесь левой стороны, но хотите, чтобы правая была Z0, введите 0,125" в окне касания.
4.3. Z Смещение станка
После того, как смещение по оси Z для всех инструментов будет введено в таблицу инструментов, вы можете использовать любой инструмент для установки смещения станка с использованием системы координат станка.
Типичная сессия может быть такой:
-
Верните каждую ось в исходное положение, если она не установлена.
-
Установите текущий инструмент с помощью Tn M6, где n — номер инструмента.
-
Введите команду G43, чтобы применить текущее смещение инструмента.
-
Подведите инструмент к заготовке и установите смещение станка по оси Z.
Если вы забыли установить G43 для текущего инструмента при установке смещения системы координат станка, вы не получите ожидаемого, поскольку смещение инструмента будет добавлено к текущему смещению при использовании инструмента в вашей программе.
5. Spindle Synchronized Motion
Для синхронизированного движения шпинделя требуется квадратурный энкодер, подключенный к шпинделю с одним индексным импульсом на оборот. Для получения дополнительной информации см. страницу руководства по движению и Пример управления шпинделем.
Цикл резьбонарезания G76 используется как для внутренней, так и для внешней резьбы. Для получения дополнительной информации см. раздел G76.
CSS или Constant Surface Speed использует начало координат X станка, измененное смещением инструмента по оси X, для вычисления скорости шпинделя в об/мин. CSS будет отслеживать изменения в смещениях инструмента. X machine origin должен быть тогда, когда эталонный инструмент (с нулевым смещением) находится в центре вращения. Для получения дополнительной информации см. раздел G96.
Подача за оборот переместит ось Z на величину F за оборот. Это не для резьбонарезания, используйте G76 для резьбонарезания. Для получения дополнительной информации см. раздел G95.
6. Дуги
Расчет дуг может быть достаточно сложным, даже если не учитывать режим радиуса и диаметра на токарных станках, а также ориентацию системы координат станка. Следующее относится к дугам формата центра. На токарном станке вы должны включить G18 в преамбулу, так как по умолчанию используется G17, даже если вы находитесь в режиме токарного станка, в пользовательском интерфейсе AXIS. Дуги в плоскости G18 XZ используют смещения I (ось X) и K (ось Z).
6.1. Дуги и конструкция токарного станка
Типичный токарный станок имеет шпиндель слева от оператора и инструменты на стороне оператора от центральной линии шпинделя. Обычно это настраивается с воображаемой осью Y (+), направленной на пол.
Для этого типа настройки будет справедливо следующее:
-
Ось Z (+) направлена вправо, в сторону от шпинделя.
-
Ось X (+) направлена на оператора, и когда находится на стороне шпинделя со стороны оператора, значения X положительны.
У некоторых токарных станков с инструментами на задней стороне воображаемая ось Y (+) направлена вверх.
G2/G3 Направления дуг основаны на оси, вокруг которой они вращаются. В случае токарных станков это воображаемая ось Y. Если ось Y (+) указывает на пол, вам нужно посмотреть вверх, чтобы дуга выглядела идущей в правильном направлении. Поэтому, глядя сверху, вы инвертируете G2/G3, чтобы дуга выглядела идущей в правильном направлении.
6.2. Режим радиуса и диаметра
При расчете дуг в радиусном режиме вам нужно помнить только направление вращения, применимое к вашему токарному станку.
При расчете дуг в режиме диаметра X — это диаметр, а смещение X (I) — это радиус, даже если вы находитесь в режиме диаметра G7.
7. Путь инструмента
7.1. Контрольная точка
Контрольная точка для инструмента следует запрограммированной траектории. Контрольная точка является пересечением линии, параллельной осям X и Z и касательной к диаметру режущей кромки инструмента, как определено при касании осей X и Z для этого инструмента. При повороте или торцевании прямолинейных деталей траектория резания и кромка инструмента следуют одной и той же траектории. При повороте радиуса и углов кромка режущей кромки инструмента не будет следовать запрограммированной траектории, если только не действует компенсация резца. На следующих рисунках вы можете увидеть, как контрольная точка не следует за кромкой инструмента, как вы могли бы предположить.
7.2. Углы резки без компенсации резца
Теперь представьте, что мы программируем рампу без компенсации резака. Запрограммированный путь показан на следующем рисунке. Как вы можете видеть на рисунке, запрограммированный путь и желаемый путь реза — это одно и то же, пока мы движемся только в направлении X или Z.
Теперь, когда контрольная точка продвигается по запрограммированному пути, фактическая режущая кромка не следует запрограммированному пути, как показано на следующем рисунке. Есть два способа решить эту проблему: компенсация резца и корректировка запрограммированного пути для компенсации радиуса резца.
В приведенном выше примере простым упражнением является корректировка запрограммированной траектории для получения желаемой фактической траектории путем перемещения запрограммированной траектории для наклона влево на радиус кончика резца.
7.3. Радиусное резание
В этом примере мы рассмотрим, что происходит во время радиусной резки без компенсации резца. На следующем рисунке вы видите, как резец проходит внешний диаметр детали. Контрольная точка инструмента следует запрограммированной траектории, а инструмент касается внешнего диаметра детали.
На следующем рисунке вы можете видеть, что по мере приближения инструмента к концу детали контрольная точка все еще следует по траектории, но кончик резца покинул деталь и режет воздух. Вы также можете видеть, что, хотя радиус был запрограммирован, деталь фактически получит квадратный угол.
Теперь вы можете видеть, как контрольная точка следует запрограммированному радиусу, а кончик инструмента покинул деталь и теперь режет воздух.
На последнем рисунке мы видим, что кончик инструмента закончит резку грани, но оставит квадратный угол вместо хорошего радиуса. Обратите внимание также, что если вы запрограммируете резку так, чтобы она заканчивалась в центре детали, небольшое количество материала останется от радиуса инструмента. Чтобы закончить резку грани до центра детали, вам нужно запрограммировать инструмент так, чтобы он прошел мимо центра, по крайней мере, на радиус носика инструмента.
7.4. Использование компенсации резца
-
При использовании компенсации резца на токарном станке представьте радиус режущей кромки инструмента как радиус круглой фрезы.
-
Когда используется компенсация резца траектория должна быть достаточно большой для круглого инструмента, который не будет врезаться в следующую линию.
-
При резке прямых линий на токарном станке вы можете не захотеть использовать компенсацию резца. Например, при расточке отверстия с помощью плотно прилегающей расточной оправки у вас может не хватить места для выполнения выходного движения.
-
Входное движение в дугу компенсации резца важно для получения правильных результатов.