O preset de ferramentas do torno CNC é uma habilidade importante na usinagem. A precisão da configuração da ferramenta determina a precisão da usinagem das peças. A eficiência do preset de ferramentas afeta diretamente a eficiência do processamento das peças. O preset de ferramentas é muito importante para a operação de usinagem de máquinas-ferramentas.
Depois que o torno CNC é ligado, ele deve retornar a zero (ponto de referência). O objetivo é estabelecer um benchmark unificado para medição de posição, controle e exibição do torno CNC, ou seja, a ferramenta retorna à origem da máquina-ferramenta. A origem da máquina-ferramenta geralmente está no curso positivo máximo da ferramenta. , sua posição é determinada pelo sensor de posição da máquina.
Após a máquina-ferramenta retornar a zero, a distância entre a posição da ferramenta (ponta da ferramenta) e a origem da máquina é fixada. Portanto, para a conveniência do ajuste e processamento da ferramenta, a posição da ponta da ferramenta após a máquina-ferramenta retornar a zero pode ser considerada como a origem da máquina. A configuração da ferramenta é o processo operacional de estabelecer o sistema de coordenadas da peça de trabalho no sistema de coordenadas da máquina-ferramenta da máquina-ferramenta CNC e fazer com que a origem do sistema de coordenadas da peça coincida com a origem da programação.
Meça a distância entre o ponto de programação da ponta da ferramenta no sistema de coordenadas da máquina-ferramenta e a origem da usinagem nas direções X e Z por corte experimental ou métodos sem contato, defina o valor nos parâmetros da máquina-ferramenta e estabeleça o sistema de coordenadas da peça de trabalho chamando o programa e o ponto base no programa. O valor de coordenada absoluta é baseado na origem do sistema de coordenadas da peça de trabalho estabelecido e o contorno da peça é processado.
1. O princípio da configuração de ferramentas
O objetivo do preset de ferramentas é estabelecer o sistema de coordenadas da peça de trabalho. Intuitivamente falando, o preset de ferramentas é para estabelecer a posição da peça de trabalho na bancada da máquina-ferramenta. Na verdade, é encontrar as coordenadas do ponto de ajuste da ferramenta no sistema de coordenadas da máquina-ferramenta.
Para tornos CNC, o ponto de ajuste da ferramenta deve primeiro ser selecionado antes do processamento. O ponto de ajuste da ferramenta refere-se ao ponto inicial do movimento da ferramenta em relação à peça de trabalho quando a peça é processada pela máquina-ferramenta CNC. O ponto de ajuste da ferramenta pode ser definido na peça de trabalho (como o ponto de referência de projeto ou ponto de referência de posicionamento na peça de trabalho) ou pode ser definido no dispositivo de fixação ou na máquina-ferramenta. Se for definido em um determinado ponto no dispositivo de fixação ou na máquina-ferramenta, o ponto deve ser consistente com o datum de posicionamento da peça de trabalho. Preserve as relações dimensionais com certo grau de precisão.
Ao ajustar a ferramenta, a ponta do dedo deve coincidir com a ponta do ponto de ajuste. O chamado ponto da ferramenta refere-se ao ponto de referência de posicionamento da ferramenta. Para a ferramenta de tornear, a ponta da ponta da ferramenta é a ponta da ferramenta. O objetivo do preset da ferramenta é determinar o valor de coordenada absoluta do ponto de preset da ferramenta (ou origem da peça de trabalho) no sistema de coordenadas da máquina-ferramenta e medir o valor do desvio da posição da ferramenta. A precisão do alinhamento do ponto da ferramenta afeta diretamente a precisão da usinagem.
No processamento real de peças de trabalho, o uso de uma ferramenta geralmente não atende aos requisitos de processamento da peça de trabalho e, geralmente, várias ferramentas são usadas para processamento. Ao usar várias ferramentas de torneamento para usinagem, as posições geométricas dos pontos da ponta da ferramenta serão diferentes após a troca da ferramenta quando a posição da troca da ferramenta permanecer a mesma, o que requer ferramentas diferentes para garantir que o programa seja executado normalmente.
Para resolver este problema, o sistema CNC da máquina-ferramenta está equipado com a função de compensação de posição geométrica da ferramenta. Usando a função de compensação de posição geométrica da ferramenta, é necessário apenas medir antecipadamente o desvio de posição de cada ferramenta em relação a uma ferramenta de referência pré-selecionada e inseri-la no sistema CNC. No número do grupo especificado na coluna de correção do parâmetro da ferramenta, use o comando T no programa de processamento para compensar automaticamente o desvio da posição da ferramenta no caminho da ferramenta. A medição do desvio da posição da ferramenta também precisa ser realizada através da operação de preset da ferramenta.
2. Método de configuração da ferramenta
Na usinagem CNC, os métodos básicos de preset de ferramentas incluem método de corte experimental, instrumento de preset de ferramentas e preset automático de ferramentas. Este artigo usa a fresadora CNC como exemplo para apresentar vários métodos de configuração de ferramentas comumente usados.
1. Corte experimental e método de ajuste da faca
Este método é simples e conveniente, mas deixa marcas de corte na superfície da peça de trabalho e a precisão da configuração da ferramenta é baixa. Tome o ponto de ajuste da ferramenta (aqui coincidente com a origem do sistema de coordenadas da peça) no centro da superfície da peça como exemplo para adotar o método de ajuste bilateral da ferramenta.
(1) Ajuste da ferramenta na direção x, y.
① Instale a peça de trabalho na bancada através do dispositivo de fixação. Ao fixar, os quatro lados da peça de trabalho devem ser reservados para o ajuste da ferramenta.
② Inicie o eixo para girar a uma velocidade média, mova a mesa e o eixo rapidamente, deixe a ferramenta mover-se rapidamente para uma posição próxima ao lado esquerdo da peça de trabalho com uma certa distância de segurança e, em seguida, reduza a velocidade para se mover perto de lado esquerdo da peça de trabalho.
③ Ao se aproximar da peça de trabalho, use a operação de ajuste fino (geralmente 0.01mm) para aproximar, deixe a ferramenta se aproximar lentamente do lado esquerdo da peça de trabalho, de modo que a ferramenta apenas toque a superfície o lado esquerdo da peça de trabalho (observe, ouça o som do corte, veja as marcas de corte e veja os cavacos, desde que Se ocorrer uma situação, significa que a ferramenta toca a peça de trabalho) e, em seguida, retraia 0,01 mm. Anote o valor da coordenada exibido no sistema de coordenadas da máquina-ferramenta neste momento, como -240.500.
④Retraia a ferramenta ao longo da direção positiva z, alcance acima da superfície da peça de trabalho, aproxime-se do lado direito da peça de trabalho da mesma maneira e registre o valor da coordenada exibido no sistema de coordenadas da máquina-ferramenta neste momento, como -340 .500.
⑤De acordo com isso, pode-se obter que o valor de coordenada da origem do sistema de coordenadas da peça de trabalho no sistema de coordenadas da máquina-ferramenta é {-240.500 plus (-340.500)}/{{4 }}.500.
⑥Da mesma forma, o valor de coordenada da origem do sistema de coordenadas da peça de trabalho no sistema de coordenadas da máquina-ferramenta pode ser medido.
(2) Ajuste da ferramenta na direção Z.
①Mova a ferramenta rapidamente acima da peça de trabalho.
② Inicie o fuso para girar a uma velocidade média, mova a mesa de trabalho e o fuso rapidamente, deixe a ferramenta se mover rapidamente para uma posição próxima à superfície superior da peça de trabalho com uma certa distância de segurança e, em seguida, mova a uma velocidade mais baixa para que a superfície final da ferramenta está próxima da superfície superior da peça de trabalho.
③ Ao aproximar-se da peça de trabalho, use a operação de ajuste fino (geralmente 00,01 mm) para aproximar, de modo que a face final da ferramenta se aproxime lentamente da superfície da peça de trabalho (observe que quando a ferramenta é especialmente uma extremidade fresa, é melhor cortar a faca na borda da peça de trabalho, a área onde a face final da ferramenta toca a superfície da peça de trabalho menos do que um semicírculo, tente não fazer o furo central da fresa sob a superfície da peça de trabalho), de modo que a face final da ferramenta apenas toque a superfície superior da peça de trabalho e, em seguida, levante o eixo novamente, registre o valor z no sistema de coordenadas da máquina-ferramenta neste momento, -140.400 , então o valor de coordenada da origem do sistema de coordenadas da peça de trabalho W no sistema de coordenadas da máquina-ferramenta é -140,400.
(3) Insira os valores medidos de x, y, z no endereço de armazenamento G5* do sistema de coordenadas da peça de trabalho da máquina-ferramenta (geralmente use os códigos G54~G59 para armazenar os parâmetros de configuração da ferramenta).
(4) Entre no modo de entrada do painel (MDI), digite "G5*", pressione o botão Iniciar (no modo automático), execute G5* para torná-lo efetivo.
(5) Verifique se a configuração da ferramenta está correta.
2. Calibre apalpador, mandril padrão, método de ajuste de faca de calibre de bloco
Este método é semelhante ao método de ajuste de ferramenta de corte experimental, exceto que o fuso não gira durante o ajuste da ferramenta e um calibrador de espessura (ou mandril padrão, calibre de bloco) é adicionado entre a ferramenta e a peça de trabalho. Desta forma, a espessura do calibrador deve ser subtraída das coordenadas. Como o fuso não precisa girar para cortar, esse método não deixará marcas na superfície da peça de trabalho, mas a precisão do ajuste da ferramenta não é alta o suficiente.
3. Método de configuração de ferramentas usando ferramentas como localizador de arestas, haste excêntrica e ajustador de eixo
As etapas da operação são semelhantes ao método de teste de corte e ajuste da ferramenta, exceto que a ferramenta é alterada para um localizador de arestas ou uma haste excêntrica, que é o método mais comumente usado. Alta eficiência, pode garantir a precisão da configuração da ferramenta. Deve-se ter cuidado ao usar o localizador de arestas, para que a parte da esfera de aço fique em contato leve com a peça de trabalho. Ao mesmo tempo, a peça a ser processada deve ser um bom condutor e o plano de referência de posicionamento deve ter uma boa rugosidade superficial. O configurador do eixo z geralmente é usado para métodos de configuração de ferramenta de transferência (indireta).
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4. Método de configuração da faca de transferência (indireta)
Muitas vezes é necessário usar mais de uma faca para processar uma peça de trabalho. O comprimento da segunda faca é diferente do comprimento da primeira faca e precisa ser zerado novamente. No entanto, às vezes o ponto zero é processado e não pode ser recuperado diretamente. É permitido danificar a superfície processada, e algumas ferramentas ou ocasiões não são fáceis de ajustar diretamente a ferramenta. Neste momento, o método de mudança indireta pode ser usado.
(1) Para a primeira faca
① Para a primeira faca, ainda use o método de corte de teste, método de calibre de lâminas, etc. primeiro. Anote a coordenada z1 da máquina-ferramenta da origem da peça neste momento. Depois que a primeira ferramenta for processada, pare o fuso.
② Coloque o montador de ferramentas na superfície plana da mesa da máquina-ferramenta (como a grande superfície do torno).
③No modo volante, use a manivela para mover a mesa de trabalho para uma posição adequada, mova o eixo para baixo, pressione a parte superior do dispositivo de ajuste da ferramenta com a parte inferior da faca e o ponteiro no mostrador girará, de preferência dentro de um círculo e registre o eixo neste momento. Defina a indicação do dispositivo e limpe o eixo de coordenadas relativas para zero.
④ Levante o eixo principal e remova a primeira faca.
(2) Contra a segunda faca.
① Instale a segunda faca.
②No modo volante, mova o eixo para baixo, pressione a parte superior do dispositivo de configuração da ferramenta com a extremidade inferior da faca, o ponteiro do mostrador gira e aponta para a mesma posição de exibição A da primeira faca.
③Registre o valor z0 (com sinal) correspondente à coordenada relativa do eixo neste momento.
④ Levante o eixo e remova o preset de ferramentas.
⑤ Adicione z0 (com sinal de mais ou menos) aos dados da coordenada z1 em G5* da primeira faca original para obter uma nova coordenada.
⑥Esta nova coordenada é a coordenada real da máquina-ferramenta correspondente à origem da peça de trabalho da segunda ferramenta a ser encontrada e insira-a na coordenada de trabalho G5* da segunda ferramenta, de modo que o ponto zero da segunda ferramenta seja definido. As outras facas são colocadas da mesma forma que a segunda faca.
Observação: Se várias ferramentas usarem o mesmo G5*, as etapas ⑤ e ⑥ devem ser alteradas para armazenar z0 no parâmetro de comprimento da ferramenta nº 2 e chamar a correção do comprimento da ferramenta G43H02 ao usar a segunda ferramenta para usinagem .
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5. Método de configuração da faca superior
(1) Ajuste da ferramenta na direção x, y.
① Instale a peça de trabalho na mesa da máquina através do dispositivo de fixação e substitua-a pela parte superior.
②Mova rapidamente a mesa de trabalho e o eixo, deixe a ponta se mover perto do topo da peça de trabalho, encontre o ponto central da linha da peça de trabalho e mova a uma velocidade reduzida para fazer a ponta se aproximar dele.
③Use a operação de ajuste fino para fazer a ponta se aproximar lentamente do ponto central da linha da peça de trabalho até que o ponto da ponta esteja alinhado com o ponto central da linha da peça de trabalho e registre os valores das coordenadas x e y no sistema de coordenadas da máquina-ferramenta neste tempo.
(2) Remova a parte superior, instale a fresa e use outros métodos de configuração de ferramenta, como método de teste de corte, método de calibrador de espessura, etc., para obter o valor de coordenada do eixo z.
6. Método de ajuste da faca do medidor de mostrador (ou medidor de mostrador)
Método de ajuste de ferramenta de relógio comparador (ou medidor de mostrador) (geralmente usado para ajuste de ferramenta de peças de trabalho circulares)
(1) Ajuste da ferramenta na direção x, y.
Instale a haste do relógio comparador no cabo da ferramenta ou prenda a sede magnética do relógio comparador na manga do fuso, mova a mesa de trabalho de forma que a linha central do fuso (isto é, o centro da ferramenta) seja movida aproximadamente para o centro da peça de trabalho e ajuste o assento magnético Ajuste o comprimento e o ângulo da haste telescópica de modo que o contato do relógio comparador toque a superfície periférica da peça de trabalho (o ponteiro gira em torno de {{0}}. 1mm) gire lentamente o eixo principal com a mão, de modo que o contato do relógio comparador gire ao longo da superfície periférica da peça de trabalho, observe o fácil movimento do ponteiro do relógio comparador, mova lentamente o eixo e o eixo da bancada e após repetidas repetições, o ponteiro do relógio comparador está basicamente na mesma posição quando o eixo principal é girado (quando o cabeçote gira um círculo, o salto do ponteiro está dentro do erro de ajuste de ferramenta permitido, como 0,02 mm), pode-se considerar que o centro do fuso é o eixo e a origem do eixo.
(2) Remova o relógio comparador e instale a fresa, e use outros métodos de configuração de ferramenta, como método de corte experimental, método de calibrador de espessura, etc., para obter o valor de coordenada do eixo z.
7. Método de configuração de ferramenta de configuração especial
O método tradicional de ajuste de ferramentas tem as desvantagens de pouca segurança (como ajuste de ferramenta de calibre de lâminas, é fácil danificar a ponta da faca de frente), consome muito tempo de máquina (como tempos de corte repetidos para teste corte) e tem as desvantagens de grandes erros aleatórios causados por seres humanos. Não pode se adaptar ao ritmo da usinagem CNC e não é propício para a função das máquinas-ferramenta CNC. O uso de um dispositivo especial de preset de ferramentas para preset de ferramentas tem as vantagens de alta precisão de preset de ferramentas, alta eficiência e boa segurança. Simplifica o tedioso trabalho de ajuste de ferramentas garantido pela experiência e garante a alta eficiência e alta precisão das máquinas-ferramenta CNC. Tornou-se uma ferramenta especial indispensável para a configuração de ferramentas em máquinas de usinagem CNC.
