Você sabe quantos métodos existem para ajuste preciso de ferramentas em tornos CNC?
Método de sonda de toque: - Este método utiliza uma sonda que toca a ferramenta para medir sua posição em relação ao ponto de referência da máquina.Fornece dados precisos sobre o diâmetro e comprimento da ferramenta.
Pré-configurador de ferramenta:Um dispositivo de pré-ajuste de ferramenta é usado para medir as dimensões da ferramenta fora da máquina.Este método permite uma configuração rápida e precisa da ferramenta.
Método de deslocamento da ferramenta:– Neste método, um operador mede o comprimento e o diâmetro da ferramenta usando ferramentas como paquímetros e micrômetros.Os valores são então inseridos no sistema de controles da máquina.
Medição de ferramenta a laser:Sistemas a laser são usados para definir e medir dimensões de ferramentas.Ao projetar um feixe de luz laser na aresta de corte da ferramenta, eles fornecem dados precisos e rápidos da ferramenta.
Método de reconhecimento de imagem:Sistemas computacionais avançados podem usar tecnologia de reconhecimento de imagem para calcular automaticamente as dimensões da ferramenta.Eles fazem isso tirando imagens da ferramenta, analisando suas características e depois calculando as medidas.
Este é um artigo muito útil.O artigo apresenta primeiro os princípios e ideias por trás do “método de ajuste de ferramentas de corte experimental” que é comumente usado em tornos CNC.Em seguida, apresenta quatro métodos manuais de configuração experimental de ferramentas de corte para sistemas de torneamento CNC.Para melhorar a precisão das configurações da ferramenta, foi desenvolvido um método de corte automático de teste controlado por programa, baseado em “corte automático – medição – compensação de erros”.Quatro métodos precisos de configuração de ferramentas também foram resumidos.
1. O princípio e as ideias por trás do método de configuração de ferramentas para tornos CNC
Compreender os princípios de configuração de ferramentas do torno CNC é importante para operadores que desejam manter ideias claras sobre configuração de ferramentas, dominar as operações de configuração de ferramentas e sugerir novos métodos.A configuração da ferramenta determina a posição de origem do sistema de coordenadas da peça, que muda durante a programação do sistema de coordenadas da máquina-ferramenta.O ajuste da ferramenta envolve a obtenção das coordenadas da máquina para o ponto inicial de um programa de ferramenta de referência e a determinação do deslocamento da ferramenta relativo a essa ferramenta.
As convenções a seguir são usadas para demonstrar os conceitos e ideias por trás da configuração de ferramentas usando o método de corte experimental.Use o Hua Medieval Star Teaching Turning System (versão número 5.30 do software aplicativo);use o centro da face final direita na peça de trabalho para a origem do programa e configure-o com o comando G92.Programação do diâmetro, as coordenadas da peça do ponto inicial do programa H são (100,50);instale quatro ferramentas no porta-ferramentas.A ferramenta nº 1 é uma ferramenta de torneamento de desbaste de 90 graus e a ferramenta de referência nº 2 é uma ferramenta de torneamento fino de círculo externo de 90 graus.faca, Não. Não. A quarta faca é uma faca triangular com rosca e ângulo de 60 graus (os exemplos no artigo são todos iguais).
As coordenadas da “máquina-ferramenta” são utilizadas para o ajuste da ferramenta.Conforme mostrado na figura 1, a ferramenta de referência “testa manualmente o círculo externo e a face final da peça de trabalho e registra as coordenadas da máquina-ferramenta XZ no display.As coordenadas da máquina-ferramenta para a origem do programa O são derivadas da relação entre as coordenadas da máquina-ferramenta no ponto A e O: XO=XA – Phd, ZO=ZA.Usando as coordenadas da peça para H em relação ao ponto O (100,50), podemos finalmente derivar as coordenadas da máquina-ferramenta para o ponto H: XH=100 – Phd, ZH=ZA+50.Este sistema de coordenadas da peça é baseado na posição da ponta da ferramenta na ferramenta de referência.
Figura 1 Diagrama esquemático para corte manual de teste e configurações de ferramentas
Na Figura 2, o deslocamento entre o ponto A e a ponta da ferramenta B ocorre devido às diferenças nas extensões e posições nas direções X e Z das ferramentas fixadas no porta-ferramentas.O sistema de coordenadas original da peça de trabalho não é mais válido.Cada ferramenta também se desgastará em uma taxa diferente durante o uso.Portanto, os valores de deslocamento e desgaste da ferramenta para cada ferramenta devem ser compensados.
Para determinar o deslocamento da ferramenta, cada ferramenta deve estar alinhada a um ponto de referência específico (ponto A ou B na Figura 1) na peça de trabalho.O CRT exibe coordenadas da máquina-ferramenta que são diferentes dos deslocamentos das ferramentas sem referência.Portanto, eles estão posicionados no mesmo ponto.Usando cálculos manuais ou cálculos de software, as coordenadas da máquina-ferramenta são subtraídas daquelas da ferramenta de referência.O deslocamento da ferramenta é então calculado para cada dispositivo não padrão.
Figura 2 Compensação por deslocamento e desgaste da ferramenta
A precisão das configurações manuais da ferramenta de corte experimental é limitada.Isso é conhecido como ferramental bruto.Conforme mostrado na Figura 3, para obter resultados mais precisos dentro das tolerâncias de usinagem dopeça de automóvel cnc, um programa simples de corte experimental automatizado pode ser projetado.A faca de referência é continuamente modificada usando o conceito de “compensação automática de erros de medição de corte”.O deslocamento da ferramenta e o ponto inicial do programa da ferramenta sem referência são usados para garantir que a diferença entre o valor da instrução de processamento e o valor real medido atenda aos requisitos de precisão.O ajuste de precisão da ferramenta é o ajuste da ferramenta que ocorre neste estágio.
É comum corrigir os deslocamentos fora do padrão após a correção inicial.Isso ocorre porque garantir que a posição do ponto inicial da ferramenta de referência seja precisa é um pré-requisito para deslocamentos precisos da ferramenta.
Este processo básico de ajuste da ferramenta é obtido combinando estas duas etapas: teste manual de corte da faca com a referência para obter as coordenadas da máquina-ferramenta para a referência de ajuste da ferramenta.– Calcule ou calcule automaticamente os deslocamentos de ferramenta de cada ferramenta sem referência.– A faca de referência está localizada aproximadamente no início do programa.– A faca de referência acessa repetidamente o programa de corte de teste.O porta-ferramenta será movido no modo MDI ou passo para compensar erros e corrigir a posição do ponto inicial.Depois de medir o tamanho, a faca sem base chamará repetidamente o programa de corte de teste.A correção da ferramenta é corrigida com base nesta correção.Isto significa que a ferramenta de referência estará parada exatamente no início do programa.
Figura 3 Diagrama esquemático de configuração da ferramenta para corte experimental com múltiplas facas
Visão geral das técnicas de ajuste de facas ásperas
Para preparar o setup da ferramenta, você pode usar qualquer um dos seguintes métodos: pressione a tecla F2 no submenu do sistema MDI para acessar a tabela de corretores da ferramenta.Use as teclas para mover a barra de destaque para a posição do número da ferramenta que corresponde a cada ferramenta e pressione o botão F5.Modifique os valores de correção X e Z dos números de correção da ferramenta #0000 e #0001 e pressione a tecla F5.
1) Defina automaticamente o método de correção da ferramenta selecionando a ferramenta de referência.
Os passos para configuração da ferramenta são mostrados nas Figuras 1 e 4.
A barra azul destacada com as teclas pode ser movida para alinhar o deslocamento da ferramenta #0002 para a ferramenta de referência nº 2.Ferramenta de referência 2. Para definir o Nº 2, pressione a tecla F5.A ferramenta 2 será definida como ferramenta padrão.
2) Corte o círculo externo com a ferramenta de referência e anote as coordenadas X da máquina-ferramenta.Após retrair a ferramenta, pare a máquina e meça o diâmetro externo do segmento do eixo.
3) A lâmina de referência retorna ao ponto A registrado pelo método “jog+step”.Insira PhD e zero nas colunas para o diâmetro de corte do teste e o comprimento de corte do teste, respectivamente.
4) Retraia a ferramenta padrão e selecione o número da ferramenta não padrão.Em seguida, altere manualmente a ferramenta.A ponta da ferramenta para cada ferramenta não padrão deve ser alinhada visualmente com o ponto A usando o método “jog+step”.Ajuste o deslocamento correspondente depois que a ferramenta estiver visualmente alinhada.Se você inserir zero e PhD nas colunas para comprimento e diâmetro de corte de teste, os deslocamentos de faca de todas as facas sem referência serão exibidos automaticamente nas colunas de deslocamento X e deslocamento Z.
5) Uma vez que a ferramenta de referência tenha retornado ao ponto A, o MDI executará “G91 G00/ou” G01 X[100 PhD] Z50 para chegar ao ponto inicial do programa.
Figura 4 Diagrama esquemático da ferramenta de referência configurando automaticamente o corretor da ferramenta padrão
2. Defina as coordenadas da ferramenta de referência como zero no ponto de referência de configuração da ferramenta e exiba automaticamente o método de correção da ferramenta
Conforme mostrado na Figura 1 e Figura 5, as etapas de configuração da ferramenta são as seguintes:
1) Igual ao passo (2) acima.
2) A faca de referência retorna ao ponto de corte de teste A através do método “jog + step” de acordo com o valor registrado.
3) Na interface mostrada na Figura 4, pressione a tecla F1 para “definir o eixo X para zero” e pressione a tecla F2 para “definir o eixo Z para zero”.Então as “coordenadas relativas reais” exibidas pelo CRT são (0, 0).
4) Altere manualmente a ferramenta sem referência para que sua ponta da ferramenta fique visualmente alinhada com o ponto A. Neste momento, o valor das “coordenadas reais relativas” exibidas no CRT é o deslocamento da ferramenta em relação à ferramenta de referência.Use as teclas ▲ e para mover o azul. Destaque o número de deslocamento da ferramenta da ferramenta sem referência, registre-o e insira-o na posição correspondente.
5) Igual ao passo anterior (5).
Figura 5 Diagrama esquemático do Offset da Ferramenta exibido automaticamente quando a Ferramenta de Referência é zerada nas coordenadas dos pontos de referência de configuração da ferramenta.
3. O método de deslocamento da faca é calculado calculando manualmente o corte experimental com múltiplas facas do segmento externo do eixo circular.
Conforme mostra a figura 6, o sistema alinha manualmente as facas 1, 2 e 4 e corta um eixo.Em seguida, ele registra as coordenadas da máquina para as pontas cortantes de cada faca.(Pontos F, D e E na figura 6).Meça o diâmetro e o comprimento de cada segmento.Substitua a faca de corte nº 1.Conforme mostrado na imagem, corte um recesso da ferramenta.Alinhe a lâmina de corte com a ponta direita, registre as coordenadas do ponto B e meça L3 e PhD3 conforme figura.A relação de coordenadas incrementais entre os pontos F, E e D para cada ferramenta e a origem O pode ser determinada comparando os dados acima.
Pode-se então observar que as coordenadas da máquina-ferramenta são (X2-PhD2+100 e Z2-L2+50) e as coordenadas da máquina-ferramenta para o ponto inicial do programa correspondente à ferramenta de referência.A forma de cálculo é apresentada na tabela 1. Nos espaços em branco, insira os valores calculados e registrados.Nota: A distância de corte de teste é a distância entre o ponto zero da coordenada da peça de trabalho e o ponto final do corte de teste na direção Z.As direções positivas e negativas são determinadas pelo eixo de coordenadas.
Figura 6 Diagrama esquemático de corte manual de teste com múltiplas facas
Tabela 1 Cálculo de deslocamentos de ferramentas para ferramentas não padrão
Este método permite um procedimento de corte de teste simples, pois elimina a necessidade de alinhar visualmente os pontos de corte de teste.Contudo, o deslocamento da faca deve ser calculado manualmente.Você pode calcular o deslocamento da ferramenta rapidamente se imprimir a planilha com a fórmula e preencher os espaços em branco.
Figura 7 Diagrama esquemático para configuração automática de ferramentas no sistema Century Star CNC
Método de conjunto automático de ferramentas multiferramentas para sistema CNC Star do século 4
Todos os métodos mencionados acima para correção de ferramenta são métodos relativos.Após a equipe profissional ter realizado a configuração dos parâmetros e testes do sistema, o HNC-21T permite que os usuários selecionem o “método de deslocamento absoluto” ao configurar as ferramentas.Na programação de usinagem, o deslocamento absoluto da ferramenta é um pouco diferente do método de desligamento relativo da ferramenta.Não é necessário utilizar G92 ou G54 para os sistemas de coordenadas da peça, nem é necessário cancelar a compensação da ferramenta.Veja o programa O1005 como exemplo.Conforme mostrado na Figura 6, depois que o sistema retornar a zero, deixe cada faca tentar cortar manualmente uma seção do cilindro.
Preencha os números de deslocamento da ferramenta para cada faca após medir o comprimento e o diâmetro.O comprimento de corte de teste está listado na coluna do diâmetro de corte de teste.O software do sistema, utilizando o método descrito em “Corte Multifaca do Segmento Externo do Eixo – Cálculo Manual para Offset da Faca”, pode calcular automaticamente as coordenadas da máquina-ferramenta para cada faca de acordo com a origem do programa.Este método de ajuste de ferramentas é o mais rápido e é particularmente adequado para produção industrial.
Resumo de cinco técnicas precisas de configuração de ferramentas
O princípio do ajuste preciso da ferramenta é “medição automática, corte de teste automático e compensação de erros”.A compensação de erros pode ser dividida em duas categorias: Para a operação da ferramenta de referência MDI, ou postos de ferramentas móveis escalonados para compensar a posição inicial do programa;e para ferramentas não padronizadas para compensar seus valores de deslocamento ou desgaste da ferramenta.Para evitar confusão, a Tabela 2 foi elaborada para calcular e registrar valores.
Tabela 2 Tabela de registro de configuração de ferramenta para método de corte de teste (Unidade: mm
1. Modifique o método de correção para cada ferramenta não padrão depois que a ferramenta de referência tiver corrigido o ponto inicial.
As etapas para configurar a ferramenta são mostradas na Figura 3.
Após a calibração aproximada da ferramenta, a ferramenta de referência deverá estar no início do programa.Insira o deslocamento de cada ferramenta não padrão na posição apropriada da tabela.
Use o programa O1000 para processar PhD2xL2 para fazer um corte experimental.
Em seguida, meça o diâmetro e o comprimento do eixo de corte segmentado, compare-os com o valor do programa de comando e determine o erro.
Modifique o ponto inicial do programa se o valor do erro MDI ou o movimento do passo for maior que o valor do erro MDI.
5) Modifique o valor do comando O1000 dinamicamente com base nas dimensões medidas e salve o programa.Repita as etapas (2) até que a posição inicial da ferramenta de referência esteja dentro da faixa de precisão.Anote as coordenadas da máquina-ferramenta para o ponto inicial do programa corrigido.Defina as coordenadas em zero.
6) Disque O1001 (faca nº 1, nº O1002 (faca nº 3) para cada corte de teste e meça o comprimento Li (i = 1, 2, 3) e o diâmetro PhDi de cada seção.
7) Compense os erros usando o método da tabela 3.
Repita as etapas 6 a 7 até que os erros de usinagem estejam dentro da faixa de precisão e a ferramenta de referência pare no ponto inicial do programa e não se mova.
Tabela 3 Exemplo de compensação de erros para corte experimental automático de segmentos de eixo cilíndricos (unidade: mm).
2. Modificando a posição inicial de cada ferramenta individualmente
O princípio de configuração de ferramentas deste método é que cada ferramenta ajusta seu ponto inicial do programa, alinhando-se indiretamente com a mesma posição de origem.
As etapas para configurar a ferramenta são mostradas na Figura 3.
Após a calibração aproximada da ferramenta, o número. Após a calibração aproximada da ferramenta e o registro dos deslocamentos, a ferramenta de referência nº 2 deve estar no início do programa.
As etapas 2) a (5) do primeiro método preciso de ajuste de ferramenta são idênticas.
Use o programa O1000 para realizar um corte experimental.Meça o comprimento Li e o diâmetro PhDi de cada seção.
A ferramenta de movimento escalonado ou porta-ferramenta MDI compensa erros e ajusta o ponto inicial do programa de cada ferramenta.
Repita as etapas (6) até que a posição inicial de cada ferramenta de programa não padrão esteja dentro da faixa de precisão permitida.
A tabela de correção da ferramenta pode ser acessada inserindo as coordenadas relativas mostradas no CRT nas colunas de correção X e correção Z correspondentes ao número da correção da ferramenta.Este método é conveniente e simples.Este método é simples e conveniente.
3. Modifique todos os métodos de correção para ferramentas não padrão no mesmo momento após modificar a posição inicial do programa de referência da ferramenta.
O método é o mesmo do primeiro método preciso de configuração de ferramentas.A única diferença entre os dois é que no passo 7 é chamado o programa O1003, que chama três facas simultaneamente (O1004 remove o nº. O programa O1003 substitui a seção nº 2 do processamento da ferramenta. Os demais passos são idênticos.
6. Quatro facas podem ser reparadas de uma vez usando este método
Para descobrir o erro de usinagem, meça o diâmetro de cada seção, PhDi, e o comprimento de cada seção, Li (i=2, 1, 4), usando o método de deslocamento relativo da ferramenta.Use MDI ou movimento gradual até o porta-ferramenta da ferramenta de referência.Modifique o ponto inicial do programa.Para ferramentas não padronizadas, primeiro corrija o deslocamento usando o deslocamento original.Em seguida, insira o novo deslocamento.O erro de usinagem da ferramenta de referência também deve ser inserido na coluna de desgaste.Chame o programa de corte de teste O1005 se o deslocamento absoluto da ferramenta for usado para calibrar a ferramenta.Em seguida, compense os erros de usinagem das ferramentas nas colunas de desgaste dos seus respectivos números de correção da ferramenta.
Qual o impacto que a escolha do método correto de ajuste de ferramenta para tornos CNC tem na qualidade doPeças de usinagem CNC?
Exatidão e precisão:
As ferramentas de corte ficarão devidamente alinhadas se a ferramenta estiver ajustada corretamente.Isso impacta diretamente na exatidão e precisão nas operações de usinagem.O ajuste incorreto da ferramenta pode resultar em erros dimensionais, mau acabamento superficial e até mesmo sucata.
Consistência:
Configurações consistentes de ferramentas garantem uniformidade de operações de usinagem e qualidade consistente em diversas peças.Reduz variações no acabamento superficial e nas dimensões e ajuda a manter tolerâncias rígidas.
Vida útil e desgaste da ferramenta:
Ao garantir que a ferramenta esteja devidamente encaixada na peça de trabalho, um ajuste correto da ferramenta pode maximizar a vida útil da ferramenta.Configurações inadequadas da ferramenta podem resultar em desgaste excessivo e quebra das ferramentas, o que reduzirá a vida útil da ferramenta.
Produtividade e Eficiência
Técnicas eficazes de configuração de ferramentas podem reduzir o tempo de configuração da máquina e aumentar o tempo de atividade.Aumenta a produtividade minimizando os tempos de inatividade e maximizando o tempo de corte.Isso permite trocas de ferramentas mais rápidas e reduz os tempos gerais de usinagem.
Segurança do Operador
A segurança do operador pode ser afetada pela escolha do método correto de ajuste da ferramenta.Alguns métodos, como reconhecimento de imagem ou medição de ferramentas a laser, eliminam a necessidade de manusear as ferramentas manualmente, reduzindo a chance de lesões.
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Horário da postagem: 19 de outubro de 2023