Precizna metoda poravnanja alata za CNC strugove!

Ovaj članak je vrlo praktičan. Prvo, uvodi princip i metod poravnanja alata koji se obično koristi u CNC strugovima; Zatim su predstavljene četiri metode ručnog probnog rezanja i poravnanja alata za Huazhong Century Star CNC sistem tokarenja; Kako bi se poboljšala tačnost poravnanja alata, dizajnirana je automatska metoda probnog rezanja koju kontrolira program na temelju ideje "automatsko probno sečenje → mjerenje → kompenzacija greške", a sažete su i uvedene četiri precizne metode poravnanja alata.
Princip i pristup poravnanju alata probnog rezanja CNC strugom
Duboko razumijevanje principa poravnanja alata CNC strugova je od vodećeg značaja za operatere da zadrže jasan način razmišljanja o poravnanju alata, stručno ovladaju operacijama poravnanja alata i predlože nove metode poravnanja alata. Suština poravnanja alata je u određivanju položaja ishodišta programa koordinatnog sistema obratka koji se menja sa programiranjem u jedinstvenom mašinskom koordinatnom sistemu. Glavni zadatak poravnanja alata je dobiti koordinate strojnog alata početne točke programa referentnog alata i odrediti pomak alata nereferentnog alata u odnosu na referentni alat.
Ovaj članak čini sljedeći dogovor koji objašnjava princip i ideju metode probnog rezanja za poravnanje alata: korištenje Huazhong Century Star nastavnog sistema tokarenja HNC-21T (verzija aplikativnog softvera broj 5.30); Postavite koordinatni sistem obratka pomoću naredbe G92 sa središtem desne krajnje strane obratka kao ishodištem programa; Programiranje prečnika, koordinate radnog komada početne tačke programa H su (100, 50); Na držaču alata su instalirana četiri noža: prvi nož je nož za grubo okretanje vanjskog kruga od 90 stupnjeva, drugi referentni nož je nož za fino okretanje vanjskog kruga od 90 stupnjeva, treći nož je nož za rezanje, a četvrti nož je trokutasti navojni nož od 60 stepeni (svi primjeri navedeni u tekstu su isti).
Kao što je prikazano na slici 1, referentni alat je poravnat prema ideji "ručnog rezanja vanjskog kruga i krajnje strane obratka, snimanja X i Z koordinata mašine probne točke rezanja A prikazane na CRT-u, a zatim istiskivanja mašinske koordinate ishodišta programa O, i konačno izbacivanje mašinskih koordinata ishodišta programa H." Prema odnosu između koordinata mašine alatke tačke A i tačke O: XO=XA - Φ d. ZO=ZA, može se izvesti mašinska koordinata ishodišta programa O. Na osnovu koordinata obratka H u odnosu na tačku O kao (100,50), koordinate alatne mašine tačke H su konačno izvedene na sledeći način: XH=100- Φ d. ZH{7}}ZA+50. Ovako uspostavljen koordinatni sistem obratka zasniva se na položaju referentnog vrha alata.

Slika 1 Šematski dijagram ručnog probnog rezanja i poravnanja alata
Kao što je prikazano na slici 2, zbog različitih produžetaka i položaja svakog držača alata u smjeru X i Z, kada se nereferentni alat rotira u položaj obrade, položaj vrha alata B je pomaknut u odnosu na tačku A, a prethodno uspostavljeni koordinatni sistem obratka više nije primjenjiv. Osim toga, svaki alat će također doživjeti različite stupnjeve habanja tokom upotrebe, tako da se pomak alata i vrijednost habanja svakog alata moraju kompenzirati. Osnovni princip dobijanja pomaka svakog alata je da je svaki alat poravnat sa određenom referentnom tačkom na radnom komadu (kao što je tačka A ili tačka O na slici 1). Zbog različitih mašinskih koordinata prikazanih na CRT-u, koordinate mašine nereferentnog alata u toj tački se ručno izračunavaju ili oduzimaju od mašinskih koordinata referentnog alata u istoj tački kroz proračun sistemskog softvera da bi se dobio pomak alata za svaki nereferentni alat referentni alat.

Slika 2 Pristrasnost alata i kompenzacija habanja
Zbog različitih faktora, preciznost ručnog probnog poravnanja alata za rezanje je vrlo ograničena, a ova faza poravnanja alata se naziva grubo poravnavanje alata. Da bi se dobili precizniji rezultati, kao što je prikazano na slici 3, dizajniran je jednostavan program automatskog probnog rezanja unutar opsega dopuštene obrade dijela prije obrade. Kroz ideju "automatskog probnog rezanja → mjerenja → kompenzacije greške", početna pozicija programa alata za mjerenje i pomak alata nereferentnog alata se više puta prilagođavaju, tako da greška između vrijednosti instrukcije za obradu programa i stvarnog mjerenja vrijednost zadovoljava zahtjeve za tačnost. Ova faza poravnanja alata naziva se precizno poravnanje alata.
Budući da je osiguravanje da je početna točka programa referentnog alata u preciznoj poziciji preduvjet za dobivanje tačnog pomaka nereferentnog alata, prvo se općenito korigira prije nego što se ispravi drugi.
Uzimajući u obzir poravnanje alata u ove dvije faze, osnovni radni proces metode probnog rezanja je sljedeći: ručno probno sečenje referentnim alatom za dobijanje koordinata alatne mašine referentne tačke poravnanja alata → ručno izračunavanje ili automatsko dobijanje pomak alata svakog nereferentnog alata → referentni alat je na približnoj početnoj poziciji programa → referentni alat se podešava pomoću programa probnog rezanja, a nakon mjerenja veličine, držač alata se pomiče korak po korak ili MDI način za kompenzaciju greške, Ispravite poziciju početne tačke programa → Više puta pozovite program probnog rezanja za nereferentni alat i ispravite pomak alata na osnovu originalnog pomaka alata → Referentni alat ostaje na tačna početna tačka programa.

Slika 3 Šematski dijagram probnog rezanja sa više oštrica i poravnanja alata
Sažetak dvije metode grubog poravnanja noža
Pripremni rad za poravnanje alata je isti za svaku od sljedećih metoda: Pritisnite tipku F2 ispod podizbornika sistemske MDI funkcije za ulazak u tablicu odstupanja alata; Koristite tastere ▲ i da pomerite plavu svetlosnu traku na odgovarajući položaj pomaka alata za svaki nož i pritisnite taster F5; Izmijenite podatke o pomaku X i Z za brojeve pomaka alata # 0000, # 0001, # 0002, # 0003 i # 0004 na nulu, a zatim pritisnite tipku F5.
1. Odaberite referentni alat kao standardni alat i automatski postavite metodu odstupanja alata
Kao što je prikazano na slikama 1 i 4, koraci za poravnanje alata su sljedeći:
1) Koristite ▲ i tastere da pomerite plavu svetlu traku da se poravna sa pozicijom odstupanja alata # 0002 2. referentnog alata. Pritisnite tipku F5 da postavite 2. alat kao standardni alat, a red će se pretvoriti u crvenu svijetlu traku.
2) Koristite referentni nož da isečete desnu krajnju stranu obratka i zabeležite koordinate Z-mašine tačke rezanja A; Pokušajte izrezati vanjski krug obratka, zabilježite X strojnu koordinatu točke A, zaustavite stroj nakon uvlačenja alata i izmjerite vanjski prečnik segmenta rezanog vratila Φ D.
3) Referentni nož se vraća u tačku A kroz "jog+step" u skladu sa zabeleženom vrednošću i unosi kolone probnog prečnika rezanja i dužine probnog sečenja u tabelu odstupanja alata odvojeno Φ D i nulu.
4) Povucite alat, odaberite broj alata koji nije referentni alat i ručno promijenite alat. Poravnajte vrhove alata svakog nereferentnog alata sa tačkom A metodom "jog+step" dok rotirate vreteno, a zatim ih unesite u kolonu probnog prečnika rezanja i kolonu dužine probnog rezanja odgovarajućeg broja odstupanja alata Φ D i nula , pristranosti alata svakog nereferentnog alata će se automatski prikazati u X i Z kolonama pomaka.
5) Nakon što se referentni nož vrati u tačku A, MDI pokreće "G91 G00/ili G01 X [100]"- Φ D] Z50, postavite ga na početnu poziciju programa.

Slika 4: Šematski dijagram automatskog podešavanja pomaka alata za referentne noževe
2. Postavite koordinate referentnog alata na nulu u referentnoj tački poravnanja alata i automatski prikažite metodu pomaka alata
Kao što je prikazano na slikama 1 i 5, koraci za poravnanje alata su sljedeći:
1) Isto kao u prethodnom koraku (2).
2) Referentni nož se vraća na tačku probnog sečenja A metodom "jog+step" prema zabeleženoj vrednosti.
3) Pritisnite F1 za "nultu X-osu" i F2 za "nultu Z-os" na interfejsu na slici 4, i "relativne stvarne koordinate" prikazane na CRT-u će biti (0,{{7 }}).
4) Ručno promijenite nereferentni alat da vizualno poravnate njegov vrh sa tačkom A. U ovom trenutku, vrijednost "u odnosu na stvarne koordinate" prikazana na CRT-u je pomak alata alata u odnosu na referentni alat. Koristite ▲ i tastere da pomerite plavu svetlu traku do broja pomaka alata nereferentnog alata, snimite i unesite ga na odgovarajuću poziciju.
5) Isto kao u prethodnom koraku (5).

Slika 5 Šematski dijagram automatskog prikaza pomaka alata na nultoj koordinati referentne tačke alata za referentni alat
Probno sečenje sa 3 sečiva spoljnih kružnih segmenata osovine, ručno izračunato za dobijanje metode odstupanja alata
Kao što je prikazano na slici 6, sistem ručno poravnava alate 1, 2 i 4, seče osovinu koraka, snima mašinske koordinate krajnjih tačaka rezanja svakog alata (kao što je prikazano u tačkama F, E i D na slici 6), i mjeri prečnik i dužinu svakog segmenta. Zamijenite sečivo br. 3, isecite zadnji žleb, poravnajte desni vrh sečiva sa alatom, zabeležite koordinate tačke B i izmerite poziciju prikazanu na dijagramu Φ D3 i L3. Nakon dobijanja gornjih podataka, prema odnosu prirasta koordinata između tačaka F, E, D i B koje odgovaraju svakom alatu i ishodišta programa O, može se utvrditi da je koordinata mašine za početak programa referentnog alata (X2)- Φ D2+100, Z2-L2+50); Štaviše, koordinate alatne mašine koje odgovaraju ishodištu programa za svaki nereferentni alat mogu se izvesti i pomak alata se može dobiti ručnim proračunom. Metoda proračuna je prikazana u tabeli 1, a zabeležene i izračunate vrednosti mogu se uneti u odgovarajuće prostore. Treba napomenuti da se dužina probnog rezanja odnosi na usmjerenu udaljenost u smjeru Z između nulte točke koordinate obratka i krajnje točke probnog rezanja, a određuje se u pozitivnom i negativnom smjeru prema smjeru kretanja. koordinatna osa.

Slika 6 Šematski dijagram ručnog probnog rezanja sa više oštrica

Tabela 1 Tabela proračuna za pristrasnost alata nereferentnih noževa
Proces probnog rezanja ove metode je jednostavan, eliminišući korak vizuelnog poravnanja tačaka probnog rezanja, ali pomak alata treba ručno izračunati. Ako se ispiše tablica proračuna koja sadrži formulu za proračun i popune vrijednosti u odgovarajuće prostore za proračun, pomak alata se može brzo izračunati.

Slika 7: Šematski dijagram automatskog poravnanja alata u CNC sistemu tokarenja Century Star
CNC sistem za okretanje zvijezda 4. stoljeća, automatska metoda poravnanja s više alata
Gore navedene metode poravnanja noža su sve metode relativnog odstupanja noža. HNC-21T je prošao postavke parametara i otklanjanje grešaka sistema od strane profesionalnog osoblja, a korisnici također mogu odabrati "metod apsolutnog odstupanja alata" za poravnavanje alata. Metoda apsolutnog odstupanja alata malo se razlikuje od metode relativnog odstupanja alata koja je gore spomenuta u programiranju obrade. Nije potrebno uspostaviti koordinatni sistem obratka pomoću G92 ili G54, niti poništiti kompenzaciju alata. Na primjer, pogledajte program O1005. Koraci za poravnanje alata su sljedeći: nakon što se sistem vrati na nulu, kao što je prikazano na slici 6, svaki alat se ručno seče u cilindrični dio. Nakon mjerenja dimenzija prečnika i dužine, probni prečnik sečenja koji odgovara broju pomaka alata se popunjava u kolonu dužine probnog rezanja kao što je prikazano na slici 7. Na osnovu principa opisanog u „Probno višestruko probno sečenje spoljnih segmenata kružnog vratila, ručno izračunavanje metode odstupanja alata", sistemski softver može automatski izračunati mašinske koordinate ishodišta programa za svaki alat, čime se postiže cilj automatskog poravnanja noža. Ova metoda poravnanja noževa je najbrža i posebno pogodna za industrijsku proizvodnju.
Sažetak 5 metoda preciznog poravnanja noža
Opšta ideja za fazu preciznog poravnanja alata je "automatsko probno sečenje → merenje → kompenzacija greške". Postoje dvije vrste kompenzacije greške: za MDI rad referentnog alata ili za kompenzaciju početne pozicije programa držača alata za korak; Za nereferentne alate, kompenzirajte njihov pomak alata ili vrijednost habanja. Da biste izbjegli zabunu u zapisivanju, dizajnirajte tabelu kao što je prikazano u Tabeli 2 za snimanje i izračunavanje numeričkih vrijednosti.

Tabela 2 Rekord podešavanja noža Metoda probnog rezanja (Jedinica: mm)
1. Nakon ispravljanja početne pozicije programa korekcije referentnog alata, prilagodite metodu pristranosti svakog alata koji nije benčmark posebno
Kao što je prikazano na slici 3, koraci za poravnavanje alata su sljedeći:
1) Referentni alat je na početnoj poziciji programa nakon grubog poravnanja alata, a pomak svakog nereferentnog alata se unosi u odgovarajuću poziciju u tablici odstupanja alata.
2) Obrada poziva Φ D2 × L2's O1000 probni rez programa.
3) Izmjerite prečnik i dužinu segmenta reznog vratila, uporedite ga sa vrijednošću programske komande i izračunajte grešku.
4) Korak po korak kretanje ili vrijednost greške MDI operacije, podesite početnu poziciju programa.
5) Prema izmjerenim dimenzijama, dinamički modificirati vrijednosti komandi podvučene u programu O1000 i sačuvati program. Ponavljajte korake (2) i (3) sve dok se početna točka programa referentnog alata ne korigira unutar dopuštenog raspona točnosti. Zabilježite koordinate alatne mašine ispravljene početne tačke programa i vratite koordinate na nulu.
6) Pozovite programe O1001 (Nož 1 i 4) i O1002 (Nož 3) za probno sečenje i izmjerite prečnik svake sekcije Φ Di i dužinu Li (i=1, 4, 3).
7) Izvršite kompenzaciju greške prema metodi prikazanoj u tabeli 3.
8) Ponavljajte korake (6) do (7) sve dok greška obrade ne bude unutar raspona točnosti, a referentni alat se ne zaustavi na početnoj poziciji programa bez pomjeranja.

Tabela 3 Primjer kompenzacije greške između stvarnih mjernih dimenzija i vrijednosti programskih instrukcija za automatsko probno sečenje segmenata cilindrične ose (jedinica: mm)
2. Način podešavanja početne pozicije programa za svaki nož posebno
Princip poravnanja noža u ovoj metodi je da svaki nož koriguje svoju početnu poziciju programa, indirektno osiguravajući poravnanje sa istom početnom pozicijom programa.
Kao što je prikazano na slici 3, koraci za poravnavanje alata su sljedeći:
1) Referentni alat br. 2 je na početnoj poziciji programa nakon grubog poravnanja alata, a svi nereferentni pomaci alata se snimaju i mijenjaju na nulu.
2) Koraci do (5) su isti kao koraci poravnanja alata s istim serijskim brojem kao i prva metoda preciznog poravnanja alata.
(6) Zamijenite nereferentni alat odvojeno, koristite grubi pomak alata zabilježen kao relativne koordinate početne tačke programa nereferentnog alata, pozovite program O1000 za probno sečenje i izmjerite prečnik svakog segmenta posebno Φ Uporediti Di i dužina Li (i=1, 4, 3) sa vrijednošću programske instrukcije za određivanje razlike.
(7) Korak po korak kretanje ili MDI rad držača alata za kompenzaciju greške, podesite početnu poziciju programa za svaki nereferentni alat posebno.
(8) Ponavljajte korake (6) i (7) sve dok pozicije početnih točaka svakog programa nereferentnih alata ne budu unutar dozvoljenog raspona točnosti.
(9) Uzmite relativne koordinate koje prikazuje CRT kao novi pomak alata i unesite ih u X i Z stupce pomaka odgovarajućeg broja pomaka alata u tabeli pomaka alata. Ova metoda je jednostavna i praktična, a korigovani pomak alata se direktno dobija iz relativnih koordinata mašine prikazanih na CRT-u, izbegavajući greške u ručnom proračunu i postižući visoku preciznost poravnanja alata.
3. Nakon podešavanja početne pozicije programa referentnih alata, istovremeno prilagodite sve pristranosti alata koji nisu referentni
Ova metoda je u osnovi ista kao prva metoda preciznog podešavanja alata, jedina razlika je u tome što program pozvan u koraku (7) poziva program O1003 koji obrađuju tri glodala u isto vrijeme (O1004 uklanja dio za obradu alata 2 i program O1003), a ostali koraci su isti.
Šest četiri noža simultano trimovanje metoda
Ako se metoda relativnog pomaka alata koristi za grubo poravnanje alata, prvo unesite pomake alata svakog nereferentnog alata dobijenog na odgovarajuće pozicije na tablici pomaka alata, pokrenite program O1004 koji obrađuju četiri alata i izmjerite prečnike svakog segmenta odvojeno Φ Di i dužinu Li (i=2, 1, 4, 3), izračunati grešku obrade. Za referentni nož, koristite MDI operaciju ili kretanje korak po korak da biste kompenzirali vrijednost greške držača alata i prilagodite početnu poziciju programa; Za nereferentne alate, s jedne strane, pomak alata se ispravlja na osnovu originalnog pomaka alata, a novi pomak alata se ponovo unosi u X i Z stupce pomaka u tablici pomaka alata; S druge strane, grešku obrade referentnog alata također treba popuniti u koloni trošenja ovog reda. Ako se metoda apsolutnog odstupanja alata koristi za grubo poravnanje alata, pozovite program O1005 za probno sečenje i kompenzujte greške obrade svakog alata u stupcu habanja koji odgovara njegovom broju odstupanja alata.