¿Cuáles son las similitudes y diferencias en la compensación de herramientas entre los tornos CNC y las fresadoras CNC?

La compensación de herramienta se divide en: 1. Posición de la herramienta 2. Compensación del radio del arco de la punta de la herramienta. Según la definición, puede conocer la posición de la herramienta para determinar cómo se compensa la compensación de la herramienta. El segundo método consiste en compensar en función del desgaste y la forma de la punta de la herramienta. El torno se utiliza principalmente para el segundo tipo de compensación (la trayectoria de la herramienta del torno es segura, es decir, la herramienta avanza y retrocede en una dirección. Este no es el caso de la fresadora. Fresado hacia abajo y hacia arriba , dónde entra la herramienta para fresar la pieza de trabajo, la herramienta La posición está cambiando, lo que requiere que usted cambie la compensación de posición), y la fresadora debe considerar y usar ambos.

Compensación de herramienta en el mecanizado CNC

1. Propuesta de compensación de fresa

Cuando se utiliza una fresa para procesar una pieza de trabajo en una máquina herramienta CNC, es posible hacerlo claramente. vea el centro de la herramienta. La trayectoria del movimiento no coincide con el contorno de la pieza de trabajo porque el contorno de la pieza de trabajo está formado por la envolvente de movimiento de la fresa. El centro de la fresa se denomina punto de posición de la herramienta (las máquinas herramienta CNC de 4 y 5 coordenadas se denominan vector de posición de la herramienta), y la trayectoria de movimiento del punto de posición de la herramienta representa la trayectoria de movimiento de la herramienta. . En el mecanizado CNC, la compilación de un programa de acuerdo con el tamaño del contorno de la pieza de trabajo o el tamaño de la trayectoria de movimiento del punto de posición de la herramienta depende de la situación específica.

Procesamiento de fresadora de extremo de máquina herramienta CNC

En una máquina herramienta CNC con todas las funciones, el sistema CNC tiene una función de compensación de herramienta, que se puede programar de acuerdo con el tamaño del contorno de la pieza de trabajo. Una vez establecida y ejecutada la compensación de la herramienta, el sistema CNC calcula automáticamente y el punto de posición de la herramienta se ajusta automáticamente a la trayectoria de movimiento de la herramienta. El programa de mecanizado se compila directamente utilizando el tamaño de la pieza de trabajo y permanece sin cambios incluso si la herramienta se desgasta, por lo que es simple y conveniente de usar.

Las máquinas herramienta CNC económicas tienen una estructura simple y un precio bajo, y son propiedad generalizada de empresas manufactureras. En un sistema de máquina herramienta CNC económico, si no existe una función de compensación de herramienta, el programa de mecanizado solo se puede compilar de acuerdo con el tamaño de la trayectoria de movimiento del punto de ubicación de la herramienta. Esto requiere calcular primero el tamaño de la trayectoria del punto de ubicación de la herramienta en función del. Tamaño del contorno de la pieza de trabajo y diámetro de la herramienta. Por lo tanto, la cantidad de cálculo es grande y compleja, y el desgaste y reemplazo de la herramienta requieren recalcular el tamaño de la trayectoria del punto de la herramienta y reescribir el programa de mecanizado.

2. Compensación de herramienta en sistema de máquina herramienta CNC con todas las funciones

1. Compensación de herramienta de torno CNC

La función de compensación de herramienta de torno CNC incluye compensación de posición de herramienta y compensación de radio de arco de herramienta. Utilice la función T para especificar en el programa de procesamiento. Los primeros dos XX en TXXXX son el número de herramienta y los dos últimos XX son el número de compensación de herramienta, como T0202. Si el número de compensación de la herramienta es 00, significa cancelar la compensación de la herramienta.

(1) Compensación de la posición de la herramienta. Cambios en la posición de la herramienta causados ​​por el desgaste de la herramienta o la reinstalación de la herramienta. Después de establecer y ejecutar la compensación de la posición de la herramienta, no es necesario reprogramar el programa de mecanizado. El método consiste en medir la posición de cada herramienta e ingresarla en la memoria designada. Después de que el programa ejecuta la instrucción de compensación de la herramienta, la posición real de la herramienta reemplaza la posición original.

En la situación de procesamiento que se muestra en la Figura 2, si no hay compensación de herramienta, la herramienta se mueve del punto 0 al punto 1, y el segmento de programa correspondiente es N60 G00 C45 X93 T0200. X= 3, Z= 4. Y guárdelo en la memoria de compensación correspondiente. Después de ejecutar la compensación de herramienta, la herramienta se moverá del punto 0 al punto 2 en lugar del punto 1. El segmento de programa correspondiente es N60 G00 X45 Z93 T0202.

(2) Compensación del radio del arco de la herramienta Al programar programas de procesamiento de torno CNC, la punta de la herramienta de torneado se considera como un punto (punto P de la punta de la herramienta imaginaria), pero de hecho, para mejorar la vida útil y Para reducir la rugosidad de la superficie de la pieza de trabajo, la punta de la herramienta de torneado se muele formando un arco con un radio pequeño (el arco AB de la punta de la herramienta), como se muestra en la Figura 3, lo que inevitablemente producirá errores de forma en la pieza de trabajo procesada. Por otro lado, la posición del arco de la punta de la herramienta y la forma de la herramienta de torneado también tendrán un impacto en el procesamiento de la pieza de trabajo, y estos pueden resolverse mediante la compensación del radio del arco de la herramienta. Los parámetros de forma y posición de la herramienta de torneado se denominan orientación de la punta de la herramienta, como se muestra en la Figura 4, representado por los parámetros 0 a 9, y el punto P es el punto teórico de la punta de la herramienta.

(3) Parámetros de compensación de herramienta Cada número de compensación de herramienta corresponde a la compensación de posición de la herramienta (valores X y Z) y la compensación del radio del arco de la herramienta (valores R y T) ***4 parámetros, antes de procesar Entrada al memoria correspondiente, y la pantalla en el CRT es como se muestra en la Figura 5. Durante el proceso de ejecución automática, el sistema CNC corrige automáticamente el error de posición de la herramienta y realiza automáticamente la compensación del radio del arco de la punta de la herramienta de acuerdo con los valores de X, Z, R y T en la memoria.

2. Compensación de herramientas para centros de mecanizado y fresadoras CNC

En el sistema CNC de centros de mecanizado y fresadoras CNC, las funciones de compensación de herramientas incluyen compensación de radio de herramienta, compensación de ángulo, compensación de longitud y otras funciones de compensación de herramienta.

(1) Compensación del radio de la herramienta (G41, G42, G40) El valor del radio de la herramienta se almacena en la memoria HXX de antemano, y XX es el número de memoria. Después de ejecutar la compensación del radio de la herramienta, el sistema CNC calcula automáticamente y hace que la herramienta compense automáticamente de acuerdo con los resultados del cálculo. La compensación izquierda del radio de la herramienta (G41) significa que la herramienta se desvía hacia la izquierda de la dirección de movimiento de la trayectoria de mecanizado programada (como se muestra en la Figura 1), y la compensación derecha del radio de la herramienta (G42) significa que la herramienta se desvía hacia la derecha de la Dirección de movimiento de la trayectoria de mecanizado programada. Utilice G40 para cancelar la compensación del radio de la herramienta y H00 para cancelar la compensación del radio de la herramienta.

Tenga en cuenta al usar: Al establecer o cancelar la compensación de la herramienta, incluso si el segmento del programa que usa las instrucciones G41, G42, G40 debe usar las instrucciones G00 o G01, no se deben usar G02 o G03 cuando el radio de la herramienta. La compensación toma un valor negativo, las funciones de G41 y G42 se intercambian.

Existen dos formas de compensación del radio de la herramienta: función B y función C. Dado que la compensación del radio de la herramienta con función B solo realiza cálculos de compensación de la herramienta basados ​​en esta sección del programa, no puede resolver el problema de transición entre las secciones del programa y requiere que el contorno de la pieza de trabajo se procese en una transición redondeada. Por lo tanto, las esquinas afiladas de la pieza de trabajo no son. muy fabricable La compensación del radio de la herramienta con función C La compensación puede manejar automáticamente la transferencia de la trayectoria del centro de la herramienta de los dos segmentos del programa y se puede programar completamente de acuerdo con el contorno de la pieza de trabajo. Por lo tanto, casi todas las máquinas herramienta CNC modernas utilizan la herramienta con función C. Compensación del radio. En este momento, se requiere que los dos bloques siguientes del bloque de compensación del radio de la herramienta tengan instrucciones de desplazamiento (G00, G01, G02, G03, etc.) que especifiquen el plano de compensación; de lo contrario, no se puede establecer la compensación correcta de la herramienta.

(2) Compensación de ángulo (G39) La intersección de dos planos forma un ángulo incluido, lo que puede causar un recorrido excesivo y un corte excesivo, lo que resulta en errores de mecanizado. La compensación de ángulo (G39) se puede utilizar para resolver este problema. problema. Cuando utilice el comando de compensación de ángulo incluido (G39), tenga en cuenta que este comando no es modal y solo es válido dentro del bloque de comandos. Solo se puede usar después de los comandos G41 y G42.

(3) Compensación de longitud de herramienta (G43, G44, G49) El comando de compensación de longitud de herramienta (G43, G44) se puede utilizar para compensar cambios en la longitud de la herramienta en cualquier momento sin cambiar el programa. La cantidad se almacena en instrucciones de código H en la memoria. G43 significa la suma de la cantidad de compensación en la memoria y el valor de la coordenada del punto final comandado por el programa, y ​​G44 significa la resta. Para cancelar la compensación de longitud de la herramienta, puede usar el comando G49 o el comando H00. El segmento del programa N80 G43 Z56 H05 está en el medio. Si el valor en la memoria 05 es 16, significa que el valor de la coordenada del punto final es 72 mm.

El valor del monto de compensación en la memoria se puede almacenar en la memoria de antemano usando MDI o DPL, o la instrucción del segmento de programa G10 P05 R16.0 se puede usar para indicar que el monto de compensación en la memoria El número 05 es de 16 mm.

3. Cálculo de la trayectoria de la herramienta en máquinas herramienta CNC económicas

Si no hay instrucciones de compensación de herramienta en el sistema de máquina herramienta CNC económica, solo puede calcular el tamaño de la trayectoria de movimiento de la máquina. punto de posición de la herramienta. Luego programe de acuerdo con esto o realice el procesamiento de compensación local.

1． Cálculo de la trayectoria del centro de la herramienta (punto de posición de la herramienta)

En un sistema CNC que necesita calcular la trayectoria del centro de la herramienta, es necesario calcular las coordenadas del punto base y el nodo en el centro de la herramienta correspondiente a el punto base y el nodo del contorno de la pieza. La Figura 1 muestra la trayectoria del movimiento del centro de la herramienta cuando se utiliza una fresa de extremo de φ8 para procesar la curva de la pieza de trabajo. Se puede ver que la trayectoria del movimiento de la herramienta es la línea equidistante del contorno de la pieza, que se puede obtener a partir del contorno de la pieza y el radio de la herramienta.

La ecuación de la línea equidistante de una línea recta:

Cuando la línea equidistante requerida está por encima de la línea recta original, tome el signo "+", de lo contrario tome el signo "-".

La ecuación de la línea equidistante de un círculo:

Cuando la línea equidistante requerida es una línea equidistante externa, se toma el signo "+", en caso contrario se toma el signo "-".

Para resolver las coordenadas de los puntos base en la línea equidistante, solo necesitas resolver las ecuaciones de las líneas equidistantes relevantes simultáneamente. Por ejemplo, encuentre las coordenadas del punto 3', las coordenadas de 2 puntos (40, 85) y las coordenadas de 3 puntos (70, 105).

A=y2-y3=-20

B=x3-x2=30

C=x3y2-ybx2=1750

Encuentra las coordenadas del centro del círculo como (85, 105).

Dos ecuaciones lineales equidistantes son simultáneas:

-20x 30y=1750 144.222

(x-85) (y-105)=(15 4)

Resolver x=66.134 y=107.231

Es decir, las coordenadas del punto 3′ son (66.34, 107.231), y las coordenadas de otros puntos base o nodos en el centro de la herramienta La trayectoria se puede obtener utilizando el mismo método. Encuéntrela y prográmela en consecuencia.

2. Cálculo de compensación del punto de punta imaginario de la herramienta en tornos CNC

En el procesamiento de torneado CNC, para facilitar el ajuste de la herramienta, el punto P de la punta imaginaria de la herramienta se utiliza a menudo para establecerlo. la herramienta. Si no hay compensación del radio del arco de la punta de la herramienta, se producirá socavación al girar conos o arcos. Cuando los requisitos de precisión de la pieza son altos y hay un cono o arco, la solución es: calcular el tamaño de la trayectoria central del arco de la punta de la herramienta y luego realizar el cálculo de compensación local de acuerdo con este cálculo.

La Figura 3 muestra la cantidad de compensación de la posición de la herramienta causada por el radio r del arco de la punta de la herramienta al girar la superficie dimensional. Cuando la compensación de la posición de la herramienta se realiza simultáneamente en las direcciones Z y X, el punto de contacto real A entre el borde de la herramienta y la pieza de trabajo se mueve al punto de ajuste P de la punta de la herramienta durante la programación, y la cantidad de compensación de r se puede calcular de la siguiente manera:

Al programar la superficie cónica de la pieza de trabajo, sus coordenadas del punto base son las coordenadas del punto base del contorno de la pieza de trabajo (Z y problema.

IV.Conclusión

En el mecanizado CNC, dado que la punta de la herramienta tiene un arco, el contorno de la pieza de trabajo está formado por la envolvente de movimiento de la herramienta, por lo que la trayectoria de movimiento del punto de posición de la herramienta y los contornos de la pieza de trabajo no se superponen. En el sistema CNC con todas las funciones, sus instrucciones de compensación de herramientas se pueden utilizar para programar y procesar fácilmente según el tamaño del contorno de la pieza de trabajo. En un sistema CNC económico, la trayectoria de movimiento del punto de posición de la herramienta se puede calcular en función del tamaño del contorno de la pieza de trabajo, la herramienta, etc. Según esta programación, también se puede resolver mediante el método de compensación local.