Компенсация резака

=====================================================================

Компенсация резака это возможность Mach3 которой вам возможно никогда не прийдется пользоваться. Большинству CAD/CAM программ можно указать номинальный диаметр вашей фрезы, и выводимая подпрограмма будет учитывать его при вырезании отверстий. Так как CAD/CAM программы имеют лучшее представление о вырезаемых формах, это может сработать лучше чем в Mach3 при обхождении на неровных углах.

Наличие компенсации в Mach3 позволяет вам: (а) использовать инструменты иного диаметра чем запрограммировано или (b) использовать подпрограмму, описывающую желаемую внешнюю линию вместо пути центра инструмента (возможно прописанного вручную).

Однако, так как компенсация это нетривиальная задача, все что вам необходимо для ее использования описано в это разделе.

Эта возможность находится в разработке и в финальном релизе Mach3 может значительно измениться.

9.1 Введение в компенсацию.

Как мы видели Mach3 управляет движением Управляемой Точки. На практике ни один инструмент не является точкой, так что надрез будет производиться в отличном от Управляемой Точки месте в зависимости от радиуса резака.

Рисунок 9.1 - Два возможных пути вырезания треугольника

В общем проще всего позволить CAD/CAM программе принять это в рассчет.

Однако Mach3 поддерживает вычисление для компенсации диаметра (радиуса) резака. В промышленных приложениях это рассчитано для следования за резаком, который при рендеринге не совсем диаметр инструмента, предполагаемый при написании подпрограммы. Компенсация может быть включена оператором станка вместо того чтобы требовать написания другой подпрограммы.

Принимая это во внимание, проблема должна быть легко решаема. Все что вам нужно сделать это отступ для управляемой точки по соответственно X и Y для разрешения радиуса инструмента. Простая тригонометрия дает расстояние в зависимости от угла, который надрез делает по отношению к оси. На практике это не так просто. Существует несколько важных моментов, но главный из них это то, что станок должен установить положение Z до начала резки и в это время он не знает направления, в котором будет двигаться инструмент. Эта проблема решается введением "предварительного движения", которое совершается в отходной части детали. Это обеспечивает уверенность в том, что вычисление компенсации может быть сделано перед непосредственно началом резки внешней линии самой детали. Выбор пути который проходит точно по внешней границе детали также обеспечивает завершение (полировку) поверхности. Выходящее движение иногда используется для управления окончанием на конце разреза.

9.2 Два вида контура

Mach3 использует компенсацию для двух видов контура:

- Контур данный в коде подпрограммы это край заготовки который не будет обрабатываться. Назовем этот тип "контуром края заготовки". Это тип кода который возможно является написанным вручную.

- Контур данный в коде NC это путь, по которому проследует инструмент как-раз точного радиуса. Назовем этот тип "контуром пути инструмента". Это вид кода который может выдать CAD/CAM программа если ей известен диаметр резака.

В интерпретаторе нет никаких настроек определяющих тип используемого контура, но числовое описание контура конечно будет различаться (для тех же геометрических отрезков) между двумя типами и значения для диаметров в таблице инструментов будет различаться для двух типов.

9.2.1 Контур края заготовки

КОгда контуром является край заготовки, внешняя линия края описана в подпрограмме. Для контура края заготовки значение диаметра в таблице инструмента это действительное значение диаметра инструмента. Значение в таблице должно быть положительным. NC код для контура края заготовки такой же относительно (действительного или предполагаемого) диаметра инструмента.

Пример 1:

Ниже представлена NC программа которая вырезает заготовку в направлении от внешней линии треугольника на рисунке 10.1 ниже. В этом примере, радиус компенсации резака это действительный радиус используемого инструмента, который равен 0.5, значение диаметра в таблице инструмента это радиус умноженный на два и равно 1.0.

N0010 G41 G1 X2 Y2 (включить компенсацию и сделать начальное движение)

N0020 Y-1 (проход по правой стороне треугольника)

N0030 X-2 (проход по нижней стороне треугольника)

N0040 X2 Y2 (проход по гипотенузе треугольника)

N0050 G40 (выключение компенсации)

Это заставит инструмент следовать по пути состоящем из движений, и этот путь показанный на рисунке следует по часовой стрелке вокруг треугольника. Обратите внимание что координаты треугольника на заготовке появляются в NC коде. Обратите внимание также на то что путь инструмента включает в себя три дуги которые не были запрограммированы; они генерируются автоматически.

9.2.2 Контур пути инструмента

Когда контур является путем инструмента, путь описывается в подпрограмме. Ожидается что путь должен создавать некоторые части геометрии. Этот путь может быть сгенерирован вручную или CAD/CAM программой, учитывая геометрию которая должна быть сделана. Для работы Mach3 путь инструмента должен быть таким, чтобы инструмент не терял контакта с краем геометрии части, как показано на рисунке 10.1. Если используется путь похожий на тот, что показан на рисунке 10.1, когда инструмент не постоянно контактирует с геометрией части, интерпретатор не сможет компенсировать правильно если используется инструмент неправильного размера. Для контура пути инструмента значение диаметра резака в таблице инструмента будет небольшим положительным числом если выбранный инструмент слегка большего размера и будет небольшим отрицательным числом если инструмент немного меньшего размера. Если значение диаметра резака отрицательно, интерпретатор компенсирует на противоположной от запрограммированной стороне контура и использует абсолютное значение данного диаметра. Если действительный инструмент правильного размера, значение в таблице должно быть нулевым.

Пример контура пути инструмента:

Предположим что диаметр резака находящегося в данный момент в шпинделе 0.97, а предполагаемый при генерации пути диаметр был 1.0. Тогда значение его диаметра в таблице инструмента должно равняться -0.3. Ниже приведена NC программа Ниже представлена NC программа которая вырезает заготовку в направлении от внешней линии треугольника представленного на рисунке.

N0010 G1 X1 Y4.5 (выравнивающее движение)

N0020 G41 G1 Y3.5 (включение компенсации и первое движение)

N0030 G3 X2 Y2.5 I1 (второе движение)

N0040 G2 X2.5 Y2 J-0.5 (вырез по дуге сверху пути)

N0050 G1 Y-1 (вырез по правой стороне пути)

N0060 G2 X2 Y-1.5 I-0.5 (вырез по дуге в нижнем правом углу пути)

N0070 G1 X-2 (вырез по нижней стороне пути)

N0080 G2 X-2.3 Y-0.6 J0.5 (вырез по дуге в нижнем левом углу пути)

N0090 G1 X1.7 Y2.4 (вырез по гипотенузе)

N0100 G2 X2 Y2.5 I0.3 J-0.4 (вырез по дуге сверху пути)

N0110 G40 (выключение компенсации)

В результате выполнения инструмент сделает выравнивающее и два входящих движения, а потом пойдет по пути по часовой стрелке. Этот путь проходит справа от запраграммированного даже несмотря на то что была указана команда G41, потому что значение диаметра отрицательно.

9.2.3 Программирование входящих движений

В общем выравнивающее и входящие движения требуются для правильного начала компенсации. Инструмент должен находиться как минимум на расстоянии одного диаметра от завершающего надреза перед совершением входящего движения.