Cómo comenzar rápidamente con la programación del centro de mecanizado CNC (2)

Introducción rápida a la programación del centro de mecanizado CNC

2. Conceptos básicos de establecimiento de un sistema de coordenadas

1. Punto de ubicación de la herramienta

Herramienta ubicación Un punto es un punto de referencia en la herramienta, y la trayectoria de movimiento relativo del punto de posición de la herramienta es la ruta de mecanizado, también llamada trayectoria de programación.

2. Configuración de herramienta y punto de configuración de herramienta

La configuración de herramienta significa que el operador utiliza ciertos métodos de medición para hacer que el punto de posición de la herramienta coincida con el punto de configuración de la herramienta antes de iniciar el programa CNC. Puede utilizar un configurador de herramientas para configurar la herramienta. Su funcionamiento es relativamente simple y los datos de medición son relativamente precisos. También puede utilizar las coordenadas de la máquina herramienta CNC para configurar la herramienta después de posicionar el dispositivo e instalar las piezas en la máquina herramienta CNC, utilizando bloques patrón, galgas de espesores, indicadores de cuadrante, etc. Es muy importante que el operador determine el punto de ajuste de la herramienta, lo que afectará directamente la precisión del mecanizado de la pieza y la precisión del control del programa. En el proceso de producción por lotes, se debe tener en cuenta la repetibilidad de los puntos de ajuste de herramientas. Es necesario que los operadores profundicen su comprensión de los equipos CNC y dominen más habilidades de ajuste de herramientas.

(1) Principios para seleccionar los puntos de ajuste de la herramienta

Es fácil de alinear en la máquina herramienta, fácil de verificar durante el procesamiento, fácil de calcular durante la programación y error de ajuste de la herramienta. es pequeño. El punto de ajuste de la herramienta puede ser un punto determinado en la pieza (como el centro del orificio de posicionamiento de la pieza) o un punto fuera de la pieza (como un punto en el accesorio o la máquina herramienta), pero debe tener ciertos coordina con el dato de posicionamiento de la relación. Mejore la exactitud y la precisión del ajuste de la herramienta Incluso si la precisión de la pieza no es alta o los requisitos del programa no son estrictos, la precisión del mecanizado de la posición de ajuste de la herramienta seleccionada debe ser mayor que la precisión del mecanizado de otras posiciones. Elija una ubicación con una gran superficie de contacto, fácil monitoreo y procesamiento estable como punto de ajuste de la herramienta. El punto de ajuste de la herramienta debe unificarse con el dato de diseño o el dato del proceso tanto como sea posible para evitar reducir la precisión de ajuste de la herramienta o incluso la precisión del mecanizado debido a la conversión de tamaño y aumentar la dificultad del programa CNC o del procesamiento CNC de piezas. Para mejorar la precisión del mecanizado de piezas, el punto de ajuste de la herramienta debe seleccionarse tanto como sea posible en función del diseño o del proceso de la pieza. Por ejemplo, para piezas posicionadas mediante agujeros, es más apropiado utilizar el centro del agujero como punto de ajuste de la herramienta. La precisión del punto de ajuste de la herramienta depende tanto de la precisión del equipo CNC como de los requisitos del procesamiento de la pieza. La inspección manual de la precisión del ajuste de la herramienta puede mejorar la calidad del mecanizado CNC de las piezas. Especialmente en la producción por lotes, se debe tener en cuenta la repetibilidad del punto de ajuste de la herramienta. Esta precisión se puede comprobar mediante el valor de las coordenadas del punto de ajuste de la herramienta en relación con el origen de la máquina herramienta.

(2) Cómo seleccionar el punto de ajuste de la herramienta

Para tornos CNC o equipos CNC de tipo centro de mecanizado de torneado y fresado, ya que la posición central (X0, Y0, A0) ha sido Determinado por el equipo CNC, la determinación de la posición axial puede determinar todo el sistema de coordenadas de procesamiento. Por lo tanto, sólo es necesario determinar una determinada cara frontal en la dirección axial (Z0 o posición relativa) como punto de ajuste de la herramienta. Para una fresadora CNC de tres coordenadas o un centro de mecanizado de tres coordenadas, es mucho más complicado que un torno CNC o un centro de mecanizado de torneado y fresado. Según los requisitos del programa CNC, no solo es necesario determinar el origen. La posición del sistema de coordenadas (X0, Y0, Z0), pero también para determinar el sistema de coordenadas del sistema de coordenadas. La determinación de G54, G55, G56, G57, etc. está relacionada y, a veces, depende de los hábitos del operador. El punto de ajuste de la herramienta se puede establecer en la pieza a procesar o en el dispositivo, pero debe tener una cierta relación de coordenadas con el dato de posicionamiento de la pieza. La dirección Z se puede determinar simplemente determinando un plano fácil de detectar. , Mientras que las direcciones X e Y Se determina que el plano y el círculo relacionados con el dato de posicionamiento deben seleccionarse de acuerdo con la parte específica. Para equipos CNC de cuatro o cinco ejes, se agregan el cuarto y quinto eje de rotación, lo cual es similar a la selección de puntos de configuración de herramientas para equipos CNC de tres coordenadas porque el equipo es más complejo y el sistema CNC es inteligente. Se proporcionan más métodos de configuración de herramientas, que deben determinarse de acuerdo con el equipo CNC específico y las piezas de procesamiento específicas. La relación de coordenadas entre el punto de ajuste de la herramienta y el sistema de coordenadas de la máquina herramienta se puede configurar simplemente para que estén relacionados entre sí. Por ejemplo, las coordenadas del punto de ajuste de la herramienta son (X0, Y0, Z0) y la relación con el mecanizado. El sistema de coordenadas se puede definir como (X0 Xr, Y0 Yr, Z0 Zr), el sistema de coordenadas de procesamiento G54, G55, G56, G57, etc. se puede ingresar a través del panel de control u otros métodos.

Este método es muy flexible y altamente calificado, y brinda una gran comodidad para el procesamiento CNC posterior.

3. Fenómeno de deriva del punto cero

El fenómeno de deriva del punto cero es causado por factores que afectan el entorno del equipo CNC. Bajo las mismas condiciones de corte, para el mismo equipo, utilizan los mismos accesorios, programas CNC y herramientas para procesar las mismas piezas, lo que da como resultado dimensiones de procesamiento inconsistentes o precisión reducida. El fenómeno de deriva del punto cero se manifiesta principalmente como un fenómeno de reducción de precisión en el proceso de mecanizado CNC o puede entenderse como un fenómeno de inconsistencia de precisión durante el mecanizado CNC. El fenómeno de deriva del punto cero es inevitable en el proceso de mecanizado CNC y es común en los equipos CNC. Generalmente se ve muy afectado por factores ambientales que rodean al equipo CNC. En casos graves, afectará el funcionamiento normal del equipo CNC. Hay muchas razones que afectan la deriva del punto cero, incluida la temperatura, el refrigerante, el desgaste de la herramienta, grandes cambios en la velocidad del husillo y la velocidad de avance, etc.

4. Compensación de herramienta

Después de un cierto período de mecanizado CNC, el desgaste de la herramienta es inevitable, que se manifiesta principalmente en cambios en la longitud y el radio de la herramienta. Por lo tanto, la compensación del desgaste de la herramienta. También se refiere principalmente a la compensación de la longitud de la herramienta y la compensación del radio de la herramienta.

5. Compensación del radio de la herramienta

En el procesamiento de contorno de piezas, dado que la herramienta siempre tiene un radio determinado, como el radio de una fresa, la trayectoria de movimiento del centro de la herramienta es no es igual a la pieza que se va a procesar. La trayectoria real debe compensarse con un valor de radio de la herramienta. Esta compensación se denomina habitualmente compensación del radio de la herramienta. Por lo tanto, se debe considerar el valor del radio de la herramienta al realizar el mecanizado CNC de contornos de piezas. Cabe señalar que el programa CNC UG/CAM se programa en función del estado de procesamiento ideal y el radio preciso de la herramienta. La trayectoria de movimiento de la herramienta es la trayectoria de movimiento del centro de la herramienta. No tiene en cuenta el estado del equipo CNC. Grado de desgaste de la herramienta en el mecanizado CNC de la pieza. Por lo tanto, ya sea programación de contornos o programación de centros de herramientas, la implementación de programas CNC UG/CAM debe considerar el impacto del desgaste del radio de la herramienta y utilizar la compensación del radio de la herramienta de manera razonable.

6. Compensación de longitud de herramienta

En fresadoras y mandrinadoras CNC, cuando la herramienta está desgastada o se reemplaza y la posición de la punta de la herramienta no es la posición programada de mecanizado original , se debe extender o acortar la longitud de la herramienta en un valor de compensación para compensar los cambios en su tamaño y garantizar que la profundidad de procesamiento o la posición de la superficie de procesamiento aún cumplan con los requisitos de diseño originales.

7. Sistema de coordenadas de la máquina herramienta

La denominación de los ejes de coordenadas de las máquinas herramienta CNC es que el movimiento lineal de la máquina herramienta adopta el sistema de coordenadas cartesiano, y sus coordenadas se nombran. X, Y, Z, comúnmente conocido como sistema de coordenadas básico. Los movimientos que giran alrededor de los ejes de coordenadas X, Y y Z o los ejes de coordenadas paralelos a los ejes de coordenadas X, Y y Z se denominan ejes A, B y C respectivamente. Las direcciones positivas de A, B y C. son según la derecha Se establece la ley espiral. Eje Z: El husillo que transmite la fuerza de corte suele especificarse como eje de coordenadas Z. Para las máquinas herramienta con herramientas giratorias, como mandrinadoras, fresadoras, taladradoras, etc., el eje sobre el que gira la herramienta se denomina eje Z. Eje X: El eje X suele ser paralelo a la superficie de sujeción de la pieza de trabajo y perpendicular al eje Z. Para máquinas herramienta con herramientas giratorias, como fresadoras horizontales y mandrinadoras horizontales, cuando se mira desde el husillo de la herramienta a la pieza de trabajo, la dirección derecha es la dirección positiva del eje X cuando el eje Z es vertical. para máquinas herramienta de una sola columna, como fresadoras verticales, luego, mirando a lo largo de la dirección vertical del husillo de la herramienta, la dirección derecha es la dirección positiva del eje X. Eje Y: el eje Y es perpendicular al eje X y al eje Z, y su dirección se puede determinar de acuerdo con el sistema de coordenadas cartesianas diestras en función de los ejes X y Z determinados.

La definición del eje de rotación también sigue la regla de la mano derecha. La rotación alrededor del eje X es el eje A, la rotación alrededor del eje Y es el eje B y la rotación alrededor del Z. -eje es el eje C. Los ejes de coordenadas de la máquina herramienta CNC se muestran en la siguiente figura.

El origen de la máquina herramienta es el origen de coordenadas del sistema de coordenadas de la máquina herramienta. Hay algunas líneas de referencia fijas en la máquina herramienta, como la línea central del husillo; también hay algunas superficies de referencia fijas, como la mesa de trabajo, la cara del extremo del husillo, el costado de la mesa de trabajo, etc.

Cuando los ejes de coordenadas de la máquina herramienta regresan manualmente a sus respectivos orígenes, la distancia entre la línea de referencia y el plano de referencia en cada componente del eje de coordenadas se puede utilizar para determinar la posición del origen de la máquina herramienta. Este punto se explica en las instrucciones. Manual de la máquina herramienta CNC.

8. Sistema de coordenadas de procesamiento de piezas y origen de coordenadas

El sistema de coordenadas de la pieza de trabajo también se denomina sistema de coordenadas de programación. Cuando el programador compila el programa de procesamiento de piezas, se establece un punto fijo en la pieza de trabajo. Se utiliza el sistema de coordenadas establecido para el origen. El origen del sistema de coordenadas de la pieza se denomina punto cero de la pieza (origen de la pieza o punto cero del programa), y las coordenadas de la trayectoria de la herramienta durante la programación se determinan de acuerdo con las coordenadas del contorno de la pieza en el sistema de coordenadas de la pieza. El origen del sistema de coordenadas de mecanizado se denomina punto de ajuste en el sistema de coordenadas de la máquina herramienta. Durante el procesamiento, la pieza se instala en la máquina herramienta con el dispositivo y la posición de sujeción de la pieza se fija con respecto a la máquina herramienta, por lo que también se determina la posición del sistema de coordenadas de la pieza en el sistema de coordenadas de la máquina herramienta. La distancia entre el origen de la pieza medida y el origen de la máquina herramienta se denomina compensación del cero de la pieza y esta compensación debe almacenarse en el sistema CNC con anticipación. Durante el procesamiento, el desplazamiento del origen de la pieza se puede agregar automáticamente al sistema de coordenadas de la pieza, de modo que el sistema CNC pueda determinar el valor absoluto de las coordenadas durante el procesamiento de acuerdo con el sistema de coordenadas de la máquina herramienta. Por lo tanto, los programadores pueden ignorar la posición de instalación real y la precisión de instalación de la pieza en la máquina herramienta y utilizar la función de compensación del sistema CNC para compensar el error de posición de la pieza en la máquina herramienta a través del valor de compensación del origen de la pieza actual. Las máquinas herramienta CNC tienen Esta función es muy cómoda de usar. La posición del sistema de coordenadas de la pieza toma el sistema de coordenadas de la máquina herramienta como punto de referencia. Se pueden configurar múltiples sistemas de coordenadas de la pieza en una máquina herramienta CNC, que se almacenan en G54/G59, etc. El punto cero de la pieza generalmente se establece en el punto cero de la pieza. Datos de diseño y datos de proceso de la pieza, tamaño fácil de calcular. Generalmente, los equipos CNC pueden preestablecer múltiples sistemas de coordenadas de trabajo (G54 ~ G59). Estos sistemas de coordenadas se almacenan en la memoria de la máquina herramienta. Todos los sistemas de coordenadas de trabajo se basan en el origen de la máquina herramienta como punto de referencia y están representados por sus respectivos. compensaciones desde el origen de la máquina herramienta, es necesario ingresar el sistema CNC de la máquina herramienta con anticipación o el sistema de coordenadas configurado antes del procesamiento. El sistema de coordenadas de mecanizado (MCS) es el dato de posicionamiento de todos los puntos de salida de la trayectoria de la herramienta para el procesamiento de piezas. El sistema de coordenadas de procesamiento está representado por OM-XM-YM-ZM. Con el sistema de coordenadas de mecanizado, no es necesario considerar la posición de instalación de la pieza de trabajo en la máquina herramienta al programar, siempre que la programación se base en las características y dimensiones de la pieza de trabajo. El origen del sistema de coordenadas de procesamiento es el punto cero de procesamiento de la pieza. La posición del punto cero de procesamiento de la pieza es arbitraria y la selecciona el programador de acuerdo con las características de la pieza al compilar el programa de mecanizado CNC. El punto cero de la pieza se puede ajustar en la pieza a mecanizar, en el dispositivo o en la máquina herramienta. Para mejorar la precisión del mecanizado de la pieza, el punto cero de la pieza debe establecerse en la superficie de procesamiento con la mayor precisión posible para facilitar el procesamiento de datos y simplificar la programación, el punto cero de la pieza debe establecerse en el diseño; referencia o procesar la referencia de la pieza tanto como sea posible. Para piezas simétricas, es mejor establecer el punto cero de la pieza de trabajo en el centro de simetría, que es fácil de encontrar y conveniente para la inspección.

9. Origen de sujeción

El origen de sujeción se encuentra comúnmente en máquinas herramienta CNC y centros de mecanizado con mesas de trabajo giratorias (o basculantes), como centros de rotación, desplazados de la máquina herramienta de referencia. punto El desplazamiento se puede almacenar en el registro de compensación de origen del sistema CNC mediante medición para su uso en el cálculo de compensación de origen del sistema CNC. ;