Aby mohlo řízení pojíždět osou o definovanou dráhu, potřebuje Vztažný systém.
Jako jednoduchý vztažný systém pro přímé osy slouží u obráběcího stroje lineární snímač, který je namontován rovnoběžně s osou.
Lineární snímač představuje číselnou osu, jednorozměrný souřadnicový systém.
Aby najelo řízení do bodu v rovině, vyžaduje dvě osy a tím vztažný systém se dvěma rozměry.
Aby najelo řízení do bodu v prostoru, vyžaduje tři osy a tím vztažný systém se třemi rozměry. Jsou-li tři osy navzájem kolmé, vznikne takzvaný trojrozměrný kartézský souřadnicový systém.
Podle pravidla pravé ruky ukazují konečky prstů v kladném směru tří hlavních os.
Aby šlo jednoznačně určit bod v prostoru, je potřeba kromě
uspořádání tří rozměrů navíc počátek souřadnic. V trojrozměrném souřadnicovém systému slouží společný průsečík jako počátek souřadnic. Tento průsečík má souřadnice X+0, Y+0 a Z+0.
Aby řízení provádělo např. výměnu nástroje vždy na stejné pozici, zpracování ale vztažené vždy k aktuální poloze obrobku, musí řízení rozlišovat různé vztažné systémy.
Řízení rozlišuje následující vztažné systémy:
Strojní souřadný systém M-CS:
Machine Coordinate System Základní souřadný systém B-CS:
Basic Coordinate System
Obrobkový souřadný systém W-CS:
Workpiece Coordinate System
Souřadný systém obráběcí roviny W-CS:
Working Plane Coordinate System Zadávací souřadný systém I-CS:
Input Coordinate System
Nástrojový souřadný systém T-CS:
Tool Coordinate System
Všechny vztažné systémy se staví na sebe. Podléhají kinematickému řetězci příslušného stroje.
Strojní souřadný systém je přitom referenční vztažný systém.
X
∆
Základy, správa souborů | Základy
3
Strojní souřadný systém M-CS
Strojní souřadný systém odpovídá popisu kinematiky a tedy skutečné mechanice stroje.
Protože mechanika obráběcího stroje nikdy zcela neodpovídá kartézskému souřadnicovému systému, skládá se strojní souřadný systém z několika jednorozměrných souřadných systémů.
Jednorozměrné souřadné systémy odpovídají fyzickým osám stroje, které nejsou nutně kolmé k sobě navzájem.
Poloha a orientace jednorozměrných souřadných systémů jsou definovány pomocí posunů a otáčení v popisu kinematiky, vycházeje ze špičky vřetena.
Výrobce stroje definuje v konfiguraci stroje polohu počátku
souřadnic, takzvaný nulový bod stroje. Hodnoty v konfiguraci stroje definují nulové polohy měřicích systémů a odpovídajících strojních os. Nulový bod stroje není nutně umístěn v teoretickém průsečíku fyzických os. Může tak ležet i mimo rozsah pojezdu.
Protože hodnoty v konfiguraci stroje uživatel nemůže změnit, používá se strojní souřadnicový systém pro stanovení stálých pozic, jako například bodu pro výměnu nástroje.
MZP
Strojní nulový bod MZP:
Machine Zero Point Softtlačítko Použití
Uživatel může definovat osové posuny ve strojním souřadném systému, pomocí hodnot OFFSET tabul-ky vztažných bodů.
Výrobce stroje konfiguruje sloupce OFFSET tabulky vztažných bodů, aby odpovídaly stroji.
Další informace: "Správa vztažných bodů", Stránka 525 Pouze výrobce stroje má k dispozici takzvaný OEM-OFFSET. Tímto OEM-OFFSETem se mohou definovat přičítaná osová posunutí pro rotační a paralelní osy.
Všechny hodnoty OFFSET (všechny uvedené možnosti zadání OFFSETu) dávají společně rozdíl mezi AKT. a REFAKT polohou osy.
Řízení převádí všechny pohyby do strojního souřadného systému, bez ohledu na to ve kterém vztažném systému se provádí
zadávání.
Příklad pro 3osé stroje s osou Y jako klínovou osou, která není kolmá k rovině ZX:
V režimu Polohování s ručním zadáním zpracovat NC-blok s L IY+10
Řízení vyhodnotí z definovaných hodnot požadované hodnoty os.
Základy, správa souborů | Základy
3
HEIDENHAIN | TNC 320 | Příručka pro uživatele programování v DIN/ISO | 10/2017
117
Řízení pohybuje během polohování strojními osami Y a Z.
Indikace REFAKT a REFNOM ukazují pohyby os Y a Z ve strojním souřadném systému.
Indikace AKT. a Cíl ukazují výlučně pohyby osy Y v zadávacím souřadném systému.
V režimu Polohování s ručním zadáním zpracovat NC-blok s L IY-10 M91
Řízení vyhodnotí z definovaných hodnot požadované hodnoty os.
Řízení pohybuje během polohování pouze strojní osou Y.
Indikace REFAKT a REFNOM ukazují výlučně pohyby osy Y ve strojním souřadném systému.
Indikace AKT. a Cíl ukazují pohyby os Y a Z v zadávacím souřadném systému.
Uživatel může programovat polohy vztažené ke strojnímu nulovému bodu, například pomocí přídavné funkce M91.
Základy, správa souborů | Základy
3
Základní souřadný systém B-CS
Základní souřadný systém je trojrozměrný kartézský souřadný systém, jehož počátek je koncem popisu kinematiky.
Orientace základního souřadného systému je ve většině případů stejná jako u strojního souřadného systému. Mohou existovat výjimky, pokud výrobce stroje používá další kinematické transformace.
Výrobce stroje definuje v konfiguraci stroje popis kinematiky a tím polohu počátku souřadnic pro základní souřadný systém. Hodnoty v konfiguraci stroje nemůže uživatel měnit.
Základní souřadný systém slouží k určení polohy a orientace obrobkového souřadného systému.
W-CS
B-CS
Softtlačítko Použití
Uživatel zjišťuje polohu a orientaci obrobkového souřadného systému, například pomocí 3D-dotyko-vé sondy. Zjištěné hodnoty řízení ukládá vztaže-né k základnímu souřadvztaže-nému systému jako hodno-ty ZÁKLADNÍ TRANSFORM. ve správě vztažných bodů.
Výrobce stroje konfiguruje sloupce
ZÁKLADNÍ TRANSFORM. správy vztažných bodů tak, aby odpovídaly stroji.
Další informace: "Správa vztažných bodů", Stránka 525
Základy, správa souborů | Základy
3
HEIDENHAIN | TNC 320 | Příručka pro uživatele programování v DIN/ISO | 10/2017
119
Obrobkový souřadný systém W-CS
Obrobkový souřadný systém je trojrozměrný kartézský souřadný systém, jehož počátek je aktivním vztažným bodem.
Poloha a orientace obrobkového souřadného systému jsou závislé na hodnotách ZÁKLADNÍ TRANSFORM. aktivní řádky tabulky vztažných bodů.
Softtlačítko Použití
Uživatel zjišťuje polohu a orientaci obrobkového souřadného systému, například pomocí 3D-dotyko-vé sondy. Zjištěné hodnoty řízení ukládá vztaže-né k základnímu souřadvztaže-nému systému jako hodno-ty ZÁKLADNÍ TRANSFORM. ve správě vztažných bodů.
Další informace: "Správa vztažných bodů", Stránka 525 Uživatel definuje v obrobkovém souřadném systému pomocí transformací polohu a orientaci souřadného systému roviny obrábění.
Transformace v obrobkovém souřadném systému:
3D ROT-funkce PLANE-funkce
Cyklus 19 ROVINA OBRABENI Cyklus 7 NULOVY BOD
(posun před naklopením roviny obrábění) Cyklus 8 ZRCADLENI
(zrcadlení před naklopením roviny obrábění)
Výsledek po sobě následujících transformací je závislý na pořadí programování!
Programujte v každém souřadném systému výlučně uvedené (doporučené) transformace. To platí jak pro nastavení tak i pro rušení transformací. Jiné použití může vést k neočekávané nebo nežádoucí situaci.
Dbejte na následující pokyny k programování.
Připomínky pro programování:
Pokud jsou transformace (zrcadlení a posun) naprogramované před funkcemi PLANE (s výjimkou PLANE AXIAL), tak se tím změní poloha bodu natočení (původ roviny obrábění souřadného systému WPL-CS) a orientace os natočení
samotný posun změní pouze polohu bodu natočení
samotné zrcadlení změní pouze orientaci os natočení
Ve spojení s PLANE AXIAL a cyklem 19 nemají naprogramované transformace (zrcadlení, natáčení a změna měřítka) žádný vliv na polohu bodu natočení nebo orientaci osy natočení
W-CS
B-CS
WPL-CS
W-CS
WPL-CS
Základy, správa souborů | Základy
3
Bez aktivních transformací v obrobkovém souřadném systému jsou umístění a orientace souřadnicového systému roviny obrábění a obrobkového souřadnicového systému totožné.
U 3osového stroje nebo při čistě 3osém obrábění neexistuje žádná transformace v obrobkovém
souřadném systému. Hodnoty ZÁKLADNÍ TRANSFORM.
aktivní řádky tabulky vztažných bodů působí při tomto předpokladu bezprostředně na souřadný systém obráběcí roviny.
V souřadném systému obráběcí roviny jsou samozřejmě možné další transformace. Další informace: "Souřadný systém obráběcí roviny WPL-CS", Stránka 121
Základy, správa souborů | Základy
3
HEIDENHAIN | TNC 320 | Příručka pro uživatele programování v DIN/ISO | 10/2017
121
Souřadný systém obráběcí roviny WPL-CS
Souřadný systém obráběcí roviny je trojrozměrný kartézský souřadný systém.
Poloha a orientace souřadného systému obráběcí roviny jsou závislé na aktivních transformacích v obrobkovém souřadném systému.
Bez aktivních transformací v obrobkovém souřadném systému jsou umístění a orientace souřadnicového systému roviny obrábění a obrobkového souřadnicového systému totožné.
U 3osového stroje nebo při čistě 3osém obrábění neexistuje žádná transformace v obrobkovém
souřadném systému. Hodnoty ZÁKLADNÍ TRANSFORM.
aktivní řádky tabulky vztažných bodů působí při tomto předpokladu bezprostředně na souřadný systém obráběcí roviny.
WPL-CS
W-CS
WPL-CS
Uživatel definuje v souřadném systému obráběcí roviny pomocí transformací polohu a orientaci zadávacího souřadného systému.
Transformace v souřadném systému obráběcí roviny:
Cyklus 7 NULOVY BOD Cyklus 8 ZRCADLENI Cyklus 10 OTACENI
Cyklus 11 ZMENA MERITKA Cyklus 26 MERITKO PRO OSU PLANE RELATIVE
Jako funkce PLANE působí PLANE RELATIVE v
obrobkovém souřadném systému a orientuje souřadný systém obráběcí roviny.
Hodnoty přidávaných naklopení se vztahují vždy k aktuálnímu souřadnému systému obráběcí roviny.
Výsledek po sobě následujících transformací je závislý na pořadí programování!
Bez aktivních transformací v souřadném systému obráběcí roviny jsou poloha a orientace zadávacího souřadného systému a souřadného systému obráběcí roviny totožné.
U 3osového stroje nebo při čistě 3osém obrábění neexistuje mimoto žádná transformace v obrobkovém souřadném systému. Hodnoty ZÁKLADNÍ TRANSFORM.
aktivní řádky tabulky vztažných bodů působí při tomto předpokladu bezprostředně na zadávaný souřadný systém.
I-CS WPL-CS
I-CS
Základy, správa souborů | Základy
3
Zadávaný souřadný systém I-CS
Zadávaný souřadný systém je trojrozměrný kartézský souřadný systém.
Poloha a orientace zadávaného souřadného systému jsou závislé na aktivního transformacích v souřadném systému obráběcí roviny.
Bez aktivních transformací v souřadném systému obráběcí roviny jsou poloha a orientace zadávacího souřadného systému a souřadného systému obráběcí roviny totožné.
U 3osového stroje nebo při čistě 3osém obrábění neexistuje mimoto žádná transformace v obrobkovém souřadném systému. Hodnoty ZÁKLADNÍ TRANSFORM.
aktivní řádky tabulky vztažných bodů působí při tomto předpokladu bezprostředně na zadávaný souřadný systém.
I-CS WPL-CS
I-CS
Uživatel definuje v zadávaném souřadném systému pomocí pojezdových bloků polohu nástroje a tím polohu nástrojového souřadného systému.
Také indikace Cíl, AKT., VLEČ. a ACTDST se vztahují k zadávanému souřadnému systému.
Pojezdové bloky v zadávaném souřadném systému:
Pojezdové bloky paralelně s osou
Pojezdové bloky s kartézskými nebo polárními souřadnicemi Příklad
N70 X+48 R+*
N70 G01 X+48 Y+102 Z-1.5 R0*
Orientace nástrojového souřadného systému se může provádět v různých vztažných systémech.
Další informace: "Nástrojový souřadný systém T-CS", Stránka 123
Obrys vztahující se k počátku zadávaného souřadného systému se může velmi jednoduše libovolně transformovat.
Základy, správa souborů | Základy
3
HEIDENHAIN | TNC 320 | Příručka pro uživatele programování v DIN/ISO | 10/2017
123
Nástrojový souřadný systém T-CS
Nástrojový souřadný systém je trojrozměrný kartézský souřadný systém, jehož počátek souřadnic je vztažný bod nástroje. K tomuto bodu se vztahují hodnoty v tabulce nástrojů, L a R u frézovacích nástrojů a ZL, XL a YL u soustružnických nástrojů.
Další informace: "Zadání nástrojových dat do tabulky", Stránka 204
V souladu s hodnotami z tabulky nástrojů se počátek souřadnic nástrojového souřadného systému posune do vodicího bodu nástroje TCP. TCP znamená Střední Bod Nástroje (Tool Center Point)
Pokud se NC-program nevztahuje ke špičce nástroje, musí být vodicí bod nástroje posunutý. Potřebný posun se provádí v NC-programu pomocí delta hodnoty při vyvolání nástroje.
Poloha TCP znázorněná v grafice je povinná ve spojení s 3D-korekcí nástroje.
Uživatel definuje v zadávaném souřadném systému pomocí pojezdových bloků polohu nástroje a tím polohu nástrojového souřadného systému.
R R R
L
R2 R2
L L
TCP TCP TCP
TCP‘
Orientace nástrojového souřadného systému je při aktivní přídavné funkci M128 závislá na aktuální poloze nástroje.
Poloha nástroje ve strojním souřadném systému:
Příklad
N70 G01 X+10 Y+45 A+10 C+5 R0 M128*
T-CS
W-CS
Základy, správa souborů | Základy
3
V zobrazených pojezdových blocích s vektory je 3D-korekce nástroje možná s použitím korekcí DL, DR a DR2 z bloku T.
Působení korektur závisí na typu nástroje.
Řízení rozpoznává různé typy nástrojů pomocí sloupečků L, R a R2 z tabulky nástrojů:
R2TAB + DR2TAB + DR2PROG = 0
→ Stopková fréza
R2TAB + DR2TAB + DR2PROG = RTAB + DRTAB + DRPROG
→ Rádiusová fréza nebo kulová fréza
0 < R2TAB + DR2TAB + DR2PROG < RTAB + DRTAB + DRPROG
→ Rohová rádiusová fréza nebo Torus-fréza Bez funkce TCPM nebo přídavné funkce M128 je orientace nástrojového souřadného systému a zadávaného souřadného systému totožná.
DR+
DR- DL-DL+
Základy, správa souborů | Základy
3
HEIDENHAIN | TNC 320 | Příručka pro uživatele programování v DIN/ISO | 10/2017