Вершина резца - точка пересечения главной и вспомогательной режущих кромок. Для увеличения износостойкости инструмента и повышения чистоты обработанной поверхности вершину резца иногда закругляют или срезают прямолинейной переходной кромкой.
Рабочая вершина резца Рi токарного станка является его программной точкой. Однако реальная рабочая вершина резца не может быть абсолютно острой; она может быть выполнена с некоторым радиусом скругления. При движении резца параллельно осям X и Z обработка детали осуществляется точками на рабочей вершине, координаты которых определены значениями W`xi и W`zi. Однако при обработке поверхностей, расположенных под некоторыми углами к осям X и Z, резец осуществляет касание контура некоторой плавающей точкой, лежащей на скруглении его рабочей вершины. Таким образом, возникает погрешность между теоретической траекторией и реальным контуром обработки.
С целью устранения геометрических погрешностей вершины резца при обработке контурных поверхностей в систему ЧПУ станка вводится поправка, переносящая программную точку Рi непосредственно на скругленную поверхность вершины резца. Эта поправка называется корректором радиуса рабочей вершины резца или (сокращенно) корректором радиуса. Корректировка делает точку Рi «плавающей», перемещающейся вдоль радиуса рабочей вершины резца. Эта точка располагается непосредственно напротив контура обработки (в плане X-Z) в каждый текущий момент времени. Величина радиуса скругления обозначается Rs и вносится в таблицу параметров инструментов.
На рис. 1 приведена графическая интерпретация механизма возникновения погрешности вершины резца. Как видно из приведенной схемы обработки наружного и внутреннего сегментов окружности, геометрическая погрешность при обработке контура может быть весьма существенной. Погрешность эта тем больше, чем больше радиус скругления рабочей вершины резца Rs.
Рис. 1. Погрешность при токарной обработке контура: а – обработка контура обточным резцом; б – обработка контура расточным резцом; пунктирные линии – теоретические контуры обработки; сплошные утолщенные линии – реально выполняемые контуры
Корректор радиуса обычно вводится в действие командой управляющей программы в момент подвода резца к контуру обработки. Для этого применяются функции:
- G41, когда контур обработки расположен справа от резца;
- G42, когда контур обработки расположен слева от резца.
Отключение корректора радиуса производится функцией G40 в момент отвода инструмента от контура обработки.
При программировании станков традиционных конструктивных схем, таких как (см. "Токарно фрезерный центр") сторона обработки детали справа или слева определяется с точки взгляда оператора на деталь (принцип определения стороны обработки аналогичен описанному выше принципу определения направления циркуляции). Варианты кодирования стороны обработки приведены на рис. 2. Ввод в действие корректора радиуса осуществляется системой ЧПУ станка по следующим параметрам резца:
- радиус скругления рабочей вершины резца Rs;
- сторона обработки контура (справа по G41 или слева по G42);
- код А расположения рабочей вершины резца в плане X-Z (см. выше).
Рис. 2. Варианты кодирования коррекции радиуса рабочей вершины резца
В станках с двумя инструментальными блоками (рис. 3) координатные оси Х разнонаправлены. Как уже отмечалось, координатная ось X станка токарной группы направлена от детали. Соответственно ось X считается направленной вверх по отношению к инструментам револьверной головки 1 (рис. 3,а); обозначим ее Х(1). Одновременно с этим, ось X считается направленной вниз по отношению к инструментам револьверной головки 2 (рис. 3,б); обозначим ее Х(2). По правилу правой руки (подробнее см. в статье "Обрабатывающий центр с ЧПУ") ось Y для револьверной головки 1 [обозначим ее Y(1)] направлена на оператора, а для револьверной головки 2 [обозначим ее Y(2)] внутрь станка.
Рис. 3. Структурная схема токарно-фрезерного многофункционального центра с двумя инструментальными блоками: 1 – шпиндель; 2 – деталь; 3 – револьверная головка №1 (РГ1); 4 – револьверная головка №2 (РГ2); 5 - токарный обточной резец; 6 - токарный расточной резец; 7 - сверло для выполнения центрального отверстия; 8 - фрезерный блок для обработки детали в плане X-Y с закрепленным инструментом; 9 – фрезерный блок для обработки детали в плане Y-Z с закрепленным инструментом; X, Y, Z – обозначения координатных осей: а – расположение осей по отношению к револьверной головке 1; б – расположение осей по отношению к револьверной головке 2
Таким образом, в процессе программирования станков с двумя инструментальными блоками имеет место проблема в определении стороны обработки контура и направления циркуляции для каждого из блоков. Поэтому при расчете траекторий движения инструментов, размещенных в револьверной головке 2, ее координатную систему целесообразно совместить с координатной системой револьверной головки 1. Это достигается условным разворотом координатной системы револьверной головки 2 на 180° относительно оси вращения шпинделя Z.
