Los métodos y principios del ajuste de cuchillos.

Principios de ajuste de herramientas de torno CNC y métodos de ajuste de herramientas El ajuste de herramientas es la operación secundaria y la tecnología principal en el mecanizado CNC. Bajo ciertas condiciones, la precisión del ajuste de la herramienta puede determinar la precisión del mecanizado de las piezas. Al mismo tiempo, la eficiencia del ajuste de la herramienta también afecta indirectamente la eficiencia del mecanizado CNC. No basta con conocer los métodos de configuración de herramientas. También debe conocer los diversos métodos de configuración de herramientas del sistema CNC y cómo se llaman estos métodos en el programa de procesamiento. Al mismo tiempo, debe conocer las ventajas, desventajas y condiciones de uso de los diversos métodos de configuración de herramientas (la siguiente discusión toma el sistema CNC FANUC OiMate como ejemplo), etc. 1 Por qué es necesaria la configuración de herramientas En general, la programación del mecanizado CNC de piezas y el procesamiento de la máquina herramienta se realizan por separado. Con base en el dibujo de diseño de la pieza, el programador CNC selecciona un sistema de coordenadas y su origen que son convenientes para la programación, al que llamamos sistema de coordenadas del programa y origen del programa. El origen del programa generalmente coincide con el dato de proceso o dato de diseño de la pieza, por lo que también se le llama origen de la pieza. Después de encender el torno CNC, debe realizar una operación de retorno a cero (punto de referencia). El objetivo es establecer el mismo dato para la medición, control y visualización de la posición del torno CNC. Este punto es la llamada máquina herramienta. origen, y su posición está determinada por el sensor de posición de la máquina herramienta. Porque después de que la máquina herramienta vuelve a cero, la posición de la herramienta (punta de la herramienta) se fija desde el origen de la máquina herramienta. Por lo tanto, para facilitar la configuración y el procesamiento de la herramienta, la posición de la punta de la herramienta después de la máquina herramienta vuelve a cero. Puede considerarse como el origen de la máquina herramienta. En la Figura 1, O es el origen francés y O es el origen de la máquina con la posición de la punta de la herramienta como referencia después de que la máquina regresa a cero. El programador compila la trayectoria de ejecución de la herramienta (información sobre la herramienta) de acuerdo con los datos de coordenadas en el sistema de coordenadas del programa. Debido a que la posición inicial de la punta de la herramienta (origen de la máquina herramienta) y el origen del programa tienen una distancia de compensación en la dirección X y una distancia de compensación en la dirección Z, la posición real de la punta de la herramienta y la posición del comando del programa tienen la misma distancia de compensación. esta distancia debe medirse y configurarse en el sistema CNC, para que el sistema pueda ajustar la trayectoria de movimiento de la punta de la herramienta en consecuencia. La esencia de la llamada configuración de herramienta es medir la distancia de desplazamiento entre el origen francés y el origen de la máquina herramienta y establecer las coordenadas del origen francés en el sistema de coordenadas de la máquina herramienta con la punta de la herramienta como referencia. 2 Principios de configuración de herramientas para corte de prueba Hay muchas formas de configurar la herramienta según la precisión de la configuración de la herramienta, se puede dividir en configuración aproximada de la herramienta y configuración precisa de la herramienta según se pueda utilizar un instrumento de configuración de la herramienta. se puede dividir en configuración manual de herramienta y configuración automática de herramienta, según si se puede utilizar la herramienta de referencia, se puede dividir en configuración absoluta de herramienta y configuración relativa de herramienta; Pero no importa qué método de configuración de herramientas se adopte, es inseparable de la configuración de prueba de la herramienta de corte, que es el método de configuración de herramienta más básico. Tomando la Figura 2 como ejemplo, los pasos para el corte de prueba y la configuración de la herramienta son los siguientes: ① En el modo de operación manual, use la herramienta seleccionada para realizar un corte de prueba en el círculo exterior de la pieza de trabajo dentro del rango de tolerancia de mecanizado, registre el valor de la coordenada X en la pantalla en este momento y regístrelo como Xa. (Nota: la coordenada X mostrada y programada por los tornos CNC es generalmente el valor del diámetro). ② Regrese la herramienta en la dirección +Z a un punto en el margen de la cara del extremo de la pieza de trabajo (se supone que es el punto α) para cortar la cara del extremo. Registre el valor de la coordenada Z en la pantalla de visualización en este momento y regístrelo como Za. . ③Mida el diámetro exterior de la pieza de trabajo después del corte de prueba, registrado como φ. Si el origen del programa O se establece en la intersección de la cara del extremo de la pieza de trabajo (generalmente la cara del extremo que ha sido terminada) y el centro de rotación, entonces las coordenadas del origen del programa O en el sistema de coordenadas de la máquina herramienta son Xo = Xa-φ (1) Zo=Za Nota: Los valores de las coordenadas en la fórmula son todos negativos. Xo, configure el método de configuración del origen de la secuencia Zo (origen de la pieza de trabajo). En el sistema CNC FANUC, existen las siguientes formas de configurar el origen del programa: ① Configure la compensación de compensación de la herramienta ② Use G50 para configurar el punto inicial de la herramienta; ~G59 Establecer el origen del programa; ④ Utilice "desplazamiento de pieza de trabajo" para establecer el origen del programa. La configuración del origen del programa es una parte indispensable de la configuración de herramientas. Cada método de configuración tiene diferentes métodos de programación, diferentes condiciones de uso y diferente eficiencia de trabajo. Se pueden combinar y utilizar varias configuraciones. Ingrese al sistema CNC para completar la configuración de la herramienta. Proceso 3 (1) Establecer la compensación de compensación de herramienta del torno incluye el parámetro de compensación de "cantidad de desgaste" y el parámetro de compensación de "forma" de la herramienta. La suma de los dos forma el parámetro de compensación de compensación de herramienta de torneado. La compensación obtenida mediante el corte de prueba y el ajuste de la herramienta generalmente se establece en el parámetro de compensación "Contorno".

Los pasos para realizar el corte de prueba, configurar la herramienta y configurar el desplazamiento de la herramienta son los siguientes: ① Utilice la herramienta de torneado exterior para probar el círculo exterior, salga a lo largo del eje +Z y mantenga la coordenada X sin cambios. ②Mida el diámetro del círculo exterior y regístrelo como φ. ③ Presione la tecla "OFSET SET" → ingrese a la interfaz de configuración del parámetro de compensación de "forma" → mueva el cursor a la posición correspondiente al número de posición de la herramienta e ingrese Xφ (nota: φ aquí representa el valor del diámetro, en lugar de un símbolo, lo mismo a continuación) Presione la tecla "Medir" y el sistema calculará automáticamente el desplazamiento de la herramienta en la dirección X de acuerdo con la fórmula (1) (como se muestra en la Figura 3). Nota: También puede ingresar directamente el valor calculado o el valor obtenido de la pantalla en la posición correspondiente y presionar la tecla "Entrada" para configurar. ④ Utilice la herramienta de torneado cilíndrico para probar la cara final de la pieza de trabajo, salga a lo largo del eje +X y mantenga la coordenada Z sin cambios. ⑤ Presione la tecla "OFSET SET" → ingrese a la interfaz de configuración del parámetro de compensación "forma" → mueva el cursor a la posición correspondiente al número de ubicación de la herramienta, ingrese Zo, presione la tecla "Medición", el sistema presiona automáticamente la fórmula (1 ) Calcule la compensación de la herramienta en la dirección Z. También es posible "ingresar" el desplazamiento usted mismo. ⑥La compensación de herramienta establecida se puede llamar usando el código T en el programa CNC. Este método tiene las ventajas de ser fácil de entender, sencillo de operar y la programación y la configuración de herramientas se pueden separar completamente. Al mismo tiempo, los ajustes de compensación de herramientas se utilizan en varias configuraciones combinadas, por lo que se utilizan con mayor frecuencia en el ajuste de herramientas. (2) Utilice G50 para establecer el punto inicial de la herramienta. ① Utilice la herramienta de torneado exterior para probar una sección del círculo exterior y retroceda a lo largo del eje +Z hasta un punto dentro del margen de la cara del extremo (se supone que es el punto a). ). ②Mida el diámetro del círculo exterior y regístrelo como φ. ③Seleccione el modo "MDI" (entrada de comando manual), ingrese GO1 U - φF0 y corte la cara del extremo hasta el núcleo (origen del programa). ④Seleccione el modo "MDI", ingrese G50 X0 ZO y presione el botón "Inicio". Establezca la posición actual de la punta de la herramienta como coordenada (0, 0) en el sistema de coordenadas de la máquina herramienta. En este momento, el origen francés coincide con el origen de la máquina herramienta. ⑤Seleccione el modo "MDI", ingrese GO X150 2200 y mueva la punta de la herramienta al punto inicial. Este punto es una posición arbitraria donde la herramienta separa la pieza de trabajo y facilita el cambio de herramienta. Se supone que es el punto by las coordenadas son (1,50, 200). ⑥El comienzo del programa de mecanizado debe ser G50 X150 2200, es decir, la posición de la punta de la herramienta se establece en las coordenadas (150, 200) del sistema de coordenadas de la máquina herramienta. En este momento, las coordenadas francesas de la punta de la herramienta (150, 200) y las coordenadas de la máquina herramienta de la punta de la herramienta (150, 200) están en la misma posición, y el origen francés todavía coincide con el origen de la máquina herramienta. ⑦Cuando se utilizan cuchillos aleatorios G50. ⑧Si se utiliza el segundo punto de referencia G30 y el segundo punto de referencia se establece como la posición del punto inicial en los parámetros del sistema CNC, puede garantizar que el mecanizado repetido no se produzca de forma aleatoria. En este momento, el programa comienza como: G30 UO. WO; G50 X150 Z200 . ⑨ Si GO1 U~φF0.3, G50 XO ZO.GO Las coordenadas en la pantalla): Nota: Antes de ejecutar el programa, la cuchilla de referencia debe moverse a la posición establecida. Cuando se utiliza G50 para establecer el punto inicial de una herramienta, el valor de compensación de la herramienta generalmente debe establecerse en cero. La desventaja de este método es que la posición del punto inicial debe establecerse en el programa de mecanizado y la operación es complicada. Pero proporciona un método de operación para ajustar manualmente con precisión el punto de partida, y algunas personas lo prefieren. (3) Utilice G54~G59 para configurar el origen del programa. ①Los pasos de prueba de corte y medición son los mismos que los anteriores. ② Presione la tecla "OFSET SET" para ingresar a la configuración del "Sistema de coordenadas", mueva el cursor a la posición correspondiente, ingrese el valor de coordenadas del origen del programa y presione la tecla "Medir" o "Entrada" para configurar.

Como se muestra en la Figura 4. ③Llame al programa de procesamiento, por ejemplo: G55 X100 Z5.... De forma predeterminada se llama a G54. Nota: Si se configura y utiliza la compensación de compensación de herramienta, es mejor configurar cada parámetro de G54~G59 en 0 para evitar errores repetidos. Para el mecanizado con múltiples herramientas, puede establecer el valor de compensación de la herramienta base en uno de G54~G59, establecer la compensación de compensación de la herramienta base en cero y establecer la compensación de compensación de la herramienta de otras herramientas en relación con la herramienta base. compensar. Este método es adecuado para producción y procesamiento en masa donde la pieza de trabajo tiene una posición de sujeción fija en el mandril. El fresado se utiliza con más frecuencia. Ejecutar los comandos G54~G59 equivale a mover el origen de la máquina herramienta al origen del programa. (4) Utilice "Desplazamiento de pieza de trabajo" para establecer el origen del programa ① Corte de prueba el círculo exterior y la cara final de la pieza de trabajo, mida el diámetro, calcule la coordenada X del origen del programa (origen de la pieza de trabajo) de acuerdo con la fórmula (1) y Registre la coordenada Z del origen mostrado en la pantalla. ② Presione la tecla "OFSET SET" para ingresar a la configuración de "Movimiento de la pieza de trabajo", mueva el cursor a la posición correspondiente, ingrese los valores de coordenadas X. Z obtenidos respectivamente y presione la tecla "INPUT" en el teclado MDI de la máquina herramienta para configurar. Como se muestra en la Figura 5. ③ Regrese los ejes X y Z al origen de la máquina herramienta (punto de referencia) para establecer las coordenadas del origen francés. La configuración de "desplazamiento de pieza" también equivale a mover el origen de la máquina herramienta al origen francés (origen de la pieza). Para el mecanizado con una sola herramienta, si se establece "movimiento de la pieza de trabajo", es mejor establecer la compensación de compensación de la herramienta en 0 para evitar errores repetidos, para el mecanizado con múltiples herramientas, el valor en "movimiento de la pieza de trabajo" es el valor de compensación de la referencia; herramienta, y otros valores deben establecerse en 0. El valor de compensación de la herramienta en relación con la herramienta de referencia se establece en la compensación de compensación de herramienta correspondiente. 4 Configuración de herramienta multiherramienta FANUC Las configuraciones combinadas de configuración de herramienta multiherramienta en el sistema CNC son: ① configuración de herramienta absoluta; ② herramienta de referencia G50 + compensación de herramienta relativa ③ herramienta de referencia "movimiento de pieza de trabajo" + compensación de herramienta relativa; herramienta G54~G59 + relativa La cuchilla se desvía. (1) Configuración absoluta de la herramienta La llamada configuración absoluta de la herramienta consiste en utilizar cada herramienta para realizar un corte de prueba y una configuración de la herramienta dentro del rango de tolerancia de mecanizado, y establecer el valor de compensación obtenido en la compensación de compensación correspondiente al número de herramienta. Este método tiene un pensamiento claro y una operación simple. Cada valor de compensación no está relacionado entre sí, por lo que es relativamente simple de ajustar y se usa ampliamente en el procesamiento real. (2) Configuración relativa de la herramienta La llamada configuración relativa de la herramienta consiste en seleccionar una herramienta estándar, utilizar la herramienta estándar para realizar una configuración de prueba de la herramienta de corte y establecer el desplazamiento de la herramienta estándar con G50, "movimiento de la pieza de trabajo" o G54~G59. y configure la herramienta estándar. La compensación de compensación de la herramienta se establece en cero y los valores de compensación de otras herramientas en relación con la herramienta de referencia se establecen en sus respectivas compensaciones de compensación de herramienta. A continuación se toma el ejemplo que se muestra en la Figura 2 para presentar cómo obtener el valor de compensación de la herramienta de otras herramientas en relación con la herramienta de referencia. ① Después de intentar cortar el círculo exterior con la herramienta de referencia y retroceder hasta el punto a a lo largo del eje Z, presione la tecla programable "relativa" debajo de la pantalla para que la pantalla muestre las coordenadas relativas de la actividad de la máquina herramienta. ②Seleccione el modo "MDI", presione la tecla SHIFT y presione XU para seleccionar U. En este momento, la coordenada U parpadea y "ORIGIN" se restablece a cero presionando , como se muestra en la Figura 6. También establezca la coordenada w en cero. ③ Cambie a otra herramienta y apunte la punta de la herramienta al punto a. Las coordenadas U y W en la pantalla son los valores de compensación de la herramienta en relación con la herramienta de referencia. Además, también se puede utilizar un instrumento de ajuste de bordes para medir el valor de compensación relativo de la herramienta. 5 Ajuste preciso de la herramienta En teoría, los datos de ajuste de la herramienta obtenidos mediante el corte de prueba, la medición y el cálculo anteriores deben ser precisos. Sin embargo, de hecho, debido a la influencia de varios factores, como la precisión del posicionamiento, la precisión de la repetibilidad y los métodos operativos. En la máquina herramienta, los datos de configuración de la herramienta obtenidos anteriormente deben ser precisos. La precisión de configuración del borde del corte de prueba manual es limitada, por lo que la cuchilla debe configurarse con precisión. La llamada configuración precisa de la herramienta consiste en diseñar un programa de corte de prueba automático simple dentro del margen de mecanizado de la pieza. Mediante la idea de "corte de prueba automático → medición → compensación de errores", el desplazamiento o el punto de inicio del programa. de la cuchilla de referencia se modifica con frecuencia y la compensación de fuerza de la herramienta sin referencia, de modo que el error entre el valor del comando de mecanizado del programa y el valor medido real cumpla con los requisitos de precisión. Dado que garantizar que el punto de partida del programa de herramienta de referencia esté en una posición precisa es un requisito previo para obtener una compensación precisa de la herramienta sin referencia, el primero generalmente se corrige antes de que se corrija el segundo.

La fórmula de corrección para la compensación precisa de la herramienta es: Nota: δ = valor teórico (valor de comando del programa) - valor real (valor medido), luego xo2 = xo1 + δx (3) Zo2 = Zo1 - δZ Nota: el valor δ tiene un valor positivo signo menos. Por ejemplo: utilice el comando para realizar un corte de prueba en un cilindro con un diámetro de 40 y una longitud de 50. Si el diámetro y la longitud medidos son 040,25 y 49,85 respectivamente, entonces las coordenadas de desplazamiento de la herramienta en las direcciones X y - deben ser agregado con -0,25 y -0,15 respectivamente. Por supuesto, también puede mantener el valor de compensación de la herramienta original sin cambios y agregar el error a la columna de desgaste. 6 Conclusión El autor diseñó un programa de mecanizado de herramientas múltiples, verificó los métodos combinados de configuración de herramientas anteriores en el sistema de torneado CNC FANUC Oi y logró los mismos resultados. También tiene cierto valor de promoción para otros sistemas CNC.