A configuração da ferramenta é a principal operação e habilidade importante na usinagem CNC. Sob certas condições, a precisão do ajuste da ferramenta pode determinar a precisão da usinagem das peças. Ao mesmo tempo, a eficiência do ajuste da ferramenta também afeta diretamente a eficiência da usinagem CNC. Não basta apenas conhecer os métodos de configuração das ferramentas. Você também deve conhecer os vários métodos de configuração de ferramentas do sistema CNC e como chamar esses métodos no programa de processamento. Ao mesmo tempo, você deve conhecer as vantagens, desvantagens e condições de uso de vários métodos de configuração de ferramentas.
1. Princípio de configuração da faca
O objetivo do ajuste da ferramenta é estabelecer o sistema de coordenadas da peça. Intuitivamente falando, o ajuste da ferramenta consiste em estabelecer a posição da peça na bancada da máquina-ferramenta. Na verdade, trata-se de encontrar as coordenadas do ponto de configuração da ferramenta no sistema de coordenadas da máquina-ferramenta.
Para tornos CNC, o ponto de ajuste da ferramenta deve ser selecionado primeiro antes do processamento. O ponto de configuração da ferramenta refere-se ao ponto inicial do movimento da ferramenta em relação à peça de trabalho quando a máquina-ferramenta CNC é usada para processar a peça de trabalho. O ponto de configuração da ferramenta pode ser definido na peça de trabalho (como o ponto de referência de projeto ou o ponto de referência de posicionamento na peça de trabalho) ou pode ser definido no acessório ou na máquina-ferramenta. Se for definido em um determinado ponto do dispositivo ou máquina-ferramenta, o ponto deve ser consistente com o dado de posicionamento da peça de trabalho. Mantenha relações dimensionais com um certo grau de precisão.
Ao definir a ferramenta, o ponto de posição da ferramenta deve coincidir com o ponto de configuração da ferramenta. O chamado ponto de posição da ferramenta refere-se ao ponto de referência de posicionamento da ferramenta. Para ferramentas de torneamento, o ponto de posição da ferramenta é a ponta da ferramenta. O objetivo do ajuste da ferramenta é determinar o valor absoluto da coordenada do ponto de ajuste da ferramenta (ou origem da peça) 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.
Ao realmente processar a peça de trabalho, o uso de uma ferramenta geralmente não pode atender aos requisitos de processamento da peça de trabalho, e várias ferramentas geralmente são usadas para processamento. Ao usar múltiplas ferramentas de torneamento para processamento, quando a posição de troca da ferramenta permanece inalterada, a posição geométrica do ponto da ponta da ferramenta será diferente após a troca da ferramenta, o que requer ferramentas diferentes para poder processar em diferentes posições iniciais ao iniciar o processamento. Certifique-se de que o programa seja executado normalmente.
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Para resolver este problema, o sistema CNC da máquina-ferramenta está equipado com uma função de compensação da posição geométrica da ferramenta. Usando a função de compensação da posição geométrica da ferramenta, você só precisa medir antecipadamente o desvio da posição de cada ferramenta em relação a uma ferramenta de referência pré-selecionada e inseri-la no sistema CNC. Especifique o número do grupo na coluna de correção dos parâmetros da ferramenta e use o comando T no programa de usinagem para compensar automaticamente o desvio da posição da ferramenta no caminho da ferramenta. A medição do desvio da posição da ferramenta também precisa ser alcançada através de operações de ajuste de ferramenta.
2. Método de configuração da faca
Na usinagem CNC, os métodos básicos de configuração de ferramentas incluem método de corte de teste, configuração de instrumento de configuração de ferramenta e configuração automática de ferramenta. Este artigo toma fresadoras CNC como exemplo para apresentar vários métodos de configuração de ferramentas comumente usados.
1. Método de teste de corte e configuração de faca
Este método é simples e conveniente, mas deixa marcas de corte na superfície da peça de trabalho e tem baixa precisão de ajuste da ferramenta. Tomando como exemplo o ponto de ajuste da ferramenta (que coincide com a origem do sistema de coordenadas da peça) no centro da superfície da peça, o método de ajuste bilateral da ferramenta é usado.
(1) Configuração da ferramenta nas direções x e y.
① Instale a peça de trabalho na bancada através do grampo. Ao fixar, deve haver espaço para ajuste da ferramenta nos quatro lados da peça de trabalho.
② Inicie o fuso para girar em velocidade média, mova rapidamente a mesa de trabalho e o fuso, deixe a ferramenta se mover rapidamente para uma posição com uma certa distância segura próxima ao lado esquerdo da peça de trabalho e, em seguida, reduza a velocidade e mova-se próximo à esquerda lado da peça de trabalho.
③ Ao se aproximar da peça de trabalho, use a operação de ajuste fino (geralmente 0,01 mm) para se aproximar e deixe a ferramenta se aproximar lentamente do lado esquerdo da peça de trabalho para que a ferramenta toque apenas a superfície do lado esquerdo da peça de trabalho (observe, ouça o som de corte, observe as marcas de corte e observe os cavacos, desde que Se ocorrer uma situação, o que significa que a ferramenta entra em contato com a peça de trabalho), recue 0,01 mm. Anote o valor da coordenada exibido no sistema de coordenadas da máquina-ferramenta neste momento, como -240.500.
④Retraia a ferramenta na direção z positiva acima da superfície da peça de trabalho. Use o mesmo método para aproximar o lado direito da peça de trabalho. Anote o valor da coordenada exibido no sistema de coordenadas da máquina-ferramenta neste momento, como -340.500.
⑤De acordo com isso, o valor da coordenada da origem do sistema de coordenadas da peça no sistema de coordenadas da máquina-ferramenta é {-240,500+(-340,500)}/2=-290,500.
⑥Da mesma forma, o valor da coordenada da origem do sistema de coordenadas da peça no sistema de coordenadas da máquina-ferramenta pode ser medido.
(2) Ajuste da ferramenta na direção z.
① Mova rapidamente a ferramenta sobre a peça de trabalho.
② Inicie o fuso para girar em velocidade média, mova rapidamente a mesa de trabalho e o fuso, deixe a ferramenta se mover rapidamente para uma posição próxima à superfície superior da peça de trabalho a uma certa distância segura e, em seguida, reduza a velocidade para mover a face final da ferramenta próximo à superfície superior da peça de trabalho.
③ Ao se aproximar da peça de trabalho, use a operação de ajuste fino (geralmente 0,01 mm) para se aproximar, de modo que a face final da ferramenta se aproxime lentamente da superfície da peça de trabalho (observe que quando a ferramenta, especialmente a fresa de topo, é melhor para corte na borda da peça de trabalho, a área onde a face final da fresa entra em contato com a superfície da peça de trabalho Menos que um semicírculo, tente não fazer o furo central da fresa de topo cortado sob a superfície da peça de trabalho), faça o face final da ferramenta, basta tocar a superfície superior da peça de trabalho e, em seguida, levantar o eixo novamente, registrar o valor z no sistema de coordenadas da máquina-ferramenta neste momento, -140.400, então o valor da coordenada da origem W do sistema de coordenadas da peça de trabalho 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 da máquina-ferramenta (geralmente use códigos G54~G59 para armazenar parâmetros de configuração da ferramenta).
(4) Entre no modo de entrada do painel (MDI), insira “G5*”, pressione a tecla Iniciar (no modo automático) e execute G5* para entrar em vigor.
(5) Verifique se a configuração da ferramenta está correta.
2. Medidor de folga, mandril padrão, método de configuração de ferramenta de medidor de bloco
Este método é semelhante ao método de ajuste da ferramenta de corte experimental, exceto que o fuso não gira durante o ajuste da ferramenta. Um calibrador de lâminas (ou mandril padrão ou calibrador de bloco) é adicionado entre a ferramenta e a peça de trabalho. O calibrador de folga não pode se mover livremente. Preste atenção aos cálculos. Ao usar coordenadas, a espessura do calibrador de folga deve ser subtraída. Como o fuso não precisa girar para cortar, este método não deixará marcas na superfície da peça de trabalho, mas a precisão de ajuste da ferramenta não é alta o suficiente.
3. Use ferramentas como localizadores de arestas, hastes excêntricas e ajustadores de eixo para definir a ferramenta.
As etapas de operação são semelhantes ao método de ajuste da ferramenta de corte experimental, exceto que a ferramenta é substituída por um localizador de aresta ou haste excêntrica. Este é o método mais comum. Possui alta eficiência e pode garantir a precisão do ajuste da ferramenta. Ao usar o localizador de arestas, deve-se ter cuidado para garantir que a parte esférica de aço esteja em leve contato com a peça de trabalho. Ao mesmo tempo, a peça a ser processada deve ser um bom condutor e a superfície de referência de posicionamento deve ter boa rugosidade superficial. O configurador do eixo z é geralmente usado para métodos de configuração de ferramenta de transferência (indireta).
4. Método de configuração de faca de transferência (indireta)
O processamento de uma peça geralmente requer o uso de mais de uma faca. O comprimento da segunda faca é diferente do comprimento da primeira faca. Precisa ser zerado novamente. No entanto, às vezes o ponto zero é usinado e o ponto zero não pode ser recuperado diretamente, ou o ponto zero não pode ser recuperado diretamente. É permitido danificar a superfície processada e existem algumas ferramentas ou situações em que é difícil ajustar diretamente a ferramenta. Neste caso, o método de mudança indireta pode ser utilizado.
(1) Para a primeira faca
① Para a primeira faca, ainda use o método de corte de teste, método de calibrador de folga, etc. Anote a coordenada da máquina-ferramenta z1 da origem da peça neste momento. Após o processamento da primeira ferramenta, pare o fuso.
② Coloque o ajustador de ferramentas na superfície plana da bancada da máquina-ferramenta (como a superfície grande de uma morsa).
③No modo volante, use a mão para mover a bancada para a posição apropriada, mova o fuso para baixo, pressione a parte superior do configurador de ferramentas com a extremidade inferior da faca e o ponteiro do mostrador girará, de preferência dentro de um círculo. Anote o eixo neste momento. Defina o valor de exibição do setter e limpe o eixo de coordenadas relativo para zero.
④ Levante o eixo e remova a primeira faca.
(2) Para a segunda faca.
①Instale a segunda faca.
② No modo volante, mova o fuso para baixo, pressione a parte superior do ajustador de ferramenta com a extremidade inferior da faca, o ponteiro do mostrador girará e o ponteiro apontará para a mesma posição de indicação A da primeira faca.
③Registre o valor z0 correspondente à coordenada relativa do eixo neste momento (com sinais positivos e negativos).
④ Levante o fuso e remova o ajustador de ferramenta.
⑤Adicione z0 (com sinal de mais ou menos) aos dados originais da coordenada z1 em G5* da primeira ferramenta para obter uma nova coordenada.
⑥Esta nova coordenada é a coordenada real da máquina-ferramenta correspondente à origem da peça da segunda ferramenta. Insira-o na coordenada de trabalho G5* da segunda ferramenta. Desta forma é definido o ponto zero da segunda ferramenta. . As facas restantes são colocadas da mesma forma que a segunda faca.
Nota: Se várias ferramentas utilizam o mesmo G5*, os passos ⑤ e ⑥ são alterados para armazenar z0 no parâmetro de comprimento da ferramenta nº 2 e chamar a correção de comprimento da ferramenta G43H02 ao utilizar a segunda ferramenta para usinagem.
5. Método de ajuste da faca superior
(1) Configuração da ferramenta nas direções x e y.
① Instale a peça de trabalho na mesa de trabalho da máquina-ferramenta através do acessório e substitua-a pelo centro.
② Mova a mesa de trabalho e o fuso rapidamente para mover a ponta para perto da peça de trabalho, encontre o ponto central da linha de desenho da peça de trabalho e reduza a velocidade para mover a ponta para perto dela.
③ Em vez disso, use a operação de ajuste fino, de modo que a ponta se aproxime lentamente do ponto central da linha de desenho da peça de trabalho até que a ponta da ponta esteja alinhada com o ponto central da linha de desenho da peça de trabalho. Anote os valores das coordenadas xey no sistema de coordenadas da máquina-ferramenta neste momento.
(2) Remova o centro, instale a fresa e use outros métodos de configuração da ferramenta, como método de corte de teste, método de calibrador de folga, etc., para obter o valor da coordenada do eixo z.
6. Método de configuração da ferramenta do comparador (ou comparador)
Método de ajuste de ferramenta do relógio comparador (ou relógio comparador) (geralmente usado para ajuste de ferramentas de peças redondas)
(1) Configuração da ferramenta nas direções x e y.
Instale a haste de montagem do relógio comparador no cabo da ferramenta ou prenda a sede magnética do relógio comparador à luva do eixo. Mova a bancada de modo que a linha central do fuso (ou seja, o centro da ferramenta) se mova aproximadamente em direção ao centro da peça de trabalho e ajuste a sede magnética. O comprimento e o ângulo da haste telescópica são tais que os contatos do relógio comparador entram em contato com a superfície circunferencial da peça de trabalho. (O ponteiro gira cerca de 0,1 mm.) Gire lentamente o fuso com a mão para fazer os contatos do relógio comparador girarem ao longo da superfície circunferencial da peça de trabalho. Observação Para verificar o movimento do ponteiro do relógio comparador, mova lentamente o eixo da bancada e repita várias vezes. Quando o fuso é girado, o ponteiro do relógio comparador está basicamente na mesma posição (quando a cabeça do medidor gira uma vez, a quantidade de salto do ponteiro está dentro do erro de configuração da ferramenta permitido, como 0,02 mm), pode-se considerar que o 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 da ferramenta, como método de corte de teste, método de calibrador de folga, etc. para obter o valor da coordenada do eixo z.
7. Método de configuração de ferramenta com configurador de ferramenta especial
O método tradicional de ajuste de ferramenta tem deficiências, como baixa segurança (como ajuste de ferramenta com calibrador de folga, a ponta da ferramenta é facilmente danificada por uma colisão forte), ocupando muito tempo de máquina (como corte de teste, que requer corte repetido várias vezes ) e grandes erros aleatórios causados por humanos. Foi adaptado para Sem o ritmo da usinagem CNC, não é propício para dar pleno desempenho às funções das máquinas-ferramentas CNC.
Usar um configurador de ferramentas especial para configurar ferramentas tem as vantagens de alta precisão de ajuste de ferramentas, alta eficiência e boa segurança. Ele simplifica o tedioso trabalho de ajuste de ferramentas garantido pela experiência e garante a alta eficiência e alta precisão das máquinas-ferramentas CNC. Tornou-se uma ferramenta especial indispensável para configuração de ferramentas em máquinas de processamento CNC.
Horário da postagem: 01 de novembro de 2023
