Die Werkzeugeinstellung einer CNC-Drehmaschine ist eine wichtige Fähigkeit in der Bearbeitung. Die Genauigkeit der Werkzeugeinstellung bestimmt die Bearbeitungsgenauigkeit von Teilen. Die Effizienz der Werkzeugeinstellung wirkt sich direkt auf die Bearbeitungseffizienz von Teilen aus. Die Werkzeugeinstellung ist für den Bearbeitungsvorgang von Werkzeugmaschinen sehr wichtig.
Nach dem Einschalten der CNC-Drehmaschine muss diese auf Null (Referenzpunkt) zurückkehren. Der Zweck besteht darin, einen einheitlichen Maßstab für die Positionsmessung, Steuerung und Anzeige der CNC-Drehmaschine zu schaffen, d. h. das Werkzeug kehrt zum Ursprung der Werkzeugmaschine zurück. Der Ursprung der Werkzeugmaschine liegt üblicherweise beim maximalen positiven Hub des Werkzeugs. , seine Position wird durch den Maschinenpositionssensor bestimmt.
Nachdem die Werkzeugmaschine auf Null zurückgekehrt ist, ist der Abstand zwischen der Position des Werkzeugs (Werkzeugspitze) und dem Maschinenursprung fixiert. Aus Gründen der Bequemlichkeit der Werkzeugeinstellung und -bearbeitung kann daher die Position der Werkzeugspitze nach der Rückkehr der Werkzeugmaschine zum Nullpunkt als Maschinenursprung angesehen werden. Bei der Werkzeugeinstellung handelt es sich um den Vorgang, bei dem das Werkstückkoordinatensystem im Werkzeugmaschinenkoordinatensystem der CNC-Werkzeugmaschine eingerichtet wird und der Ursprung des Werkstückkoordinatensystems mit dem Programmierursprung übereinstimmt.
Messen Sie den Abstand zwischen dem Werkzeugschneiden-Programmierpunkt im Maschinenkoordinatensystem und dem Bearbeitungsursprung in X- und Z-Richtung durch Probeschneiden oder berührungslose Methoden, legen Sie den Wert in den Werkzeugmaschinenparametern fest und legen Sie das Werkstückkoordinatensystem fest durch Aufrufen des Programms und den Basispunkt im Programm. Der absolute Koordinatenwert richtet sich nach dem Ursprung des ermittelten Werkstückkoordinatensystems und die Kontur des Teils wird bearbeitet.
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1. Das Prinzip der Werkzeugeinstellung
Der Zweck der Werkzeugeinstellung besteht darin, das Werkstückkoordinatensystem festzulegen. Intuitiv ausgedrückt besteht die Werkzeugeinstellung darin, die Position des Werkstücks auf der Werkbank der Werkzeugmaschine festzulegen. Tatsächlich geht es darum, die Koordinaten des Werkzeugeinstellpunkts im Koordinatensystem der Maschine zu finden.
Bei CNC-Drehmaschinen muss vor der Bearbeitung zunächst der Werkzeugeinstellpunkt ausgewählt werden. Der Werkzeugeinstellpunkt bezieht sich auf den Startpunkt der Bewegung des Werkzeugs relativ zum Werkstück, wenn das Werkstück von der CNC-Werkzeugmaschine bearbeitet wird. Der Werkzeugeinstellpunkt kann am Werkstück festgelegt werden (z. B. als Konstruktionsbezugspunkt oder Positionierungsbezugspunkt am Werkstück) oder an der Vorrichtung oder Werkzeugmaschine festgelegt werden. Wenn es an einem bestimmten Punkt der Vorrichtung oder Werkzeugmaschine eingestellt wird, muss dieser Punkt mit dem Positionierungsbezugspunkt des Werkstücks übereinstimmen. Behalten Sie Dimensionsbeziehungen mit einem gewissen Maß an Präzision bei.
Beim Einstellen des Werkzeugs sollte die Spitze der Fingerspitze mit der Spitze des Einstellpunktes übereinstimmen. Der sogenannte Werkzeugpunkt bezieht sich auf den Positionierungsbezugspunkt des Werkzeugs. Beim Drehmeißel ist die Werkzeugspitze die Spitze des Werkzeugs. Der Zweck der Werkzeugeinstellung besteht darin, den absoluten Koordinatenwert des Werkzeugeinstellpunkts (oder Werkstückursprungs) im Maschinenkoordinatensystem zu bestimmen und den Werkzeugpositionsabweichungswert des Werkzeugs zu messen. Die Genauigkeit der Werkzeugpunktausrichtung wirkt sich direkt auf die Bearbeitungsgenauigkeit aus.
Bei der eigentlichen Bearbeitung von Werkstücken kann der Einsatz eines einzigen Werkzeugs im Allgemeinen nicht den Bearbeitungsanforderungen des Werkstücks gerecht werden, und in der Regel werden mehrere Werkzeuge für die Bearbeitung verwendet. Wenn mehrere Drehwerkzeuge für die Bearbeitung verwendet werden, unterscheiden sich die geometrischen Positionen der Werkzeugspitzenpunkte nach dem Werkzeugwechsel, wenn die Werkzeugwechselposition gleich bleibt. Dies erfordert unterschiedliche Werkzeuge, um sicherzustellen, dass das Programm normal ausgeführt wird.
Um dieses Problem zu lösen, ist das CNC-System der Werkzeugmaschine mit der Funktion der geometrischen Positionskompensation des Werkzeugs ausgestattet. Mit der Funktion zur geometrischen Positionskompensation des Werkzeugs ist es lediglich erforderlich, die Positionsabweichung jedes Werkzeugs relativ zu einem vorgewählten Referenzwerkzeug im Voraus zu messen und in das CNC-System einzugeben. Verwenden Sie in der angegebenen Gruppennummer in der Spalte „Werkzeugparameterkorrektur“ den T-Befehl im Verarbeitungsprogramm, um die Werkzeugpositionsabweichung im Werkzeugweg automatisch zu kompensieren. Die Messung der Werkzeugpositionsabweichung muss auch durch den Werkzeugeinstellvorgang realisiert werden.
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2. Werkzeugeinstellungsmethode
Bei der CNC-Bearbeitung gehören zu den grundlegenden Methoden der Werkzeugeinstellung die Probeschneidmethode, das Werkzeugeinstellgerät und die automatische Werkzeugeinstellung. In diesem Artikel werden am Beispiel einer CNC-Fräsmaschine mehrere häufig verwendete Methoden zur Werkzeugeinstellung vorgestellt.
1. Probeschnitt- und Messereinstellungsmethode
Diese Methode ist einfach und praktisch, hinterlässt jedoch Schnittspuren auf der Oberfläche des Werkstücks und die Genauigkeit der Werkzeugeinstellung ist gering. Nehmen Sie den Werkzeugeinstellpunkt (der hier mit dem Ursprung des Werkstückkoordinatensystems zusammenfällt) in der Mitte der Werkstückoberfläche als Beispiel für die Anwendung der bilateralen Werkzeugeinstellmethode.
(1) Werkzeugeinstellung in x-, y-Richtung.
① Installieren Sie das Werkstück durch die Vorrichtung auf der Werkbank. Beim Spannen sollten die vier Seiten des Werkstücks für die Werkzeugeinstellung reserviert werden.
② Starten Sie die Spindel mit mittlerer Geschwindigkeit, bewegen Sie den Tisch und die Spindel schnell, lassen Sie das Werkzeug schnell mit einem gewissen Sicherheitsabstand in eine Position nahe der linken Seite des Werkstücks fahren und reduzieren Sie dann die Geschwindigkeit, um sich in die Nähe zu bewegen der linken Seite des Werkstücks.
③ Wenn Sie sich dem Werkstück nähern, verwenden Sie einen Feinabstimmungsvorgang (im Allgemeinen 0.01 mm). Lassen Sie das Werkzeug langsam an die linke Seite des Werkstücks heranfahren, sodass es die Oberfläche des Werkstücks gerade berührt die linke Seite des Werkstücks (beobachten Sie, hören Sie auf das Schneidgeräusch, sehen Sie sich die Schnittspuren und die Späne an, solange eine Situation auftritt, bedeutet dies, dass das Werkzeug das Werkstück berührt) und ziehen Sie dann 0,01 mm zurück. Notieren Sie den zu diesem Zeitpunkt im Maschinenkoordinatensystem angezeigten Koordinatenwert, z. B. -240.500.
④Ziehen Sie das Werkzeug entlang der positiven Z-Richtung zurück, greifen Sie über die Werkstückoberfläche, nähern Sie sich auf die gleiche Weise der rechten Seite des Werkstücks und zeichnen Sie den zu diesem Zeitpunkt im Maschinenkoordinatensystem angezeigten Koordinatenwert auf, z. B. -340 .500.
⑤Dementsprechend kann erhalten werden, dass der Koordinatenwert des Ursprungs des Werkstückkoordinatensystems im Werkzeugmaschinenkoordinatensystem {-240.500 plus (-340.500)}/{{4 ist }}.500.
⑥In ähnlicher Weise kann der Koordinatenwert des Ursprungs des Werkstückkoordinatensystems im Maschinenkoordinatensystem gemessen werden.
(2) Werkzeugeinstellung in Z-Richtung.
①Bewegen Sie das Werkzeug schnell über das Werkstück.
② Starten Sie die Spindel mit mittlerer Geschwindigkeit, bewegen Sie den Arbeitstisch und die Spindel schnell, lassen Sie das Werkzeug mit einem bestimmten Sicherheitsabstand schnell in eine Position nahe der Oberseite des Werkstücks fahren und bewegen Sie sich dann mit einer niedrigeren Geschwindigkeit Die Endfläche des Werkzeugs liegt nahe an der Oberseite des Werkstücks.
③ Wenn Sie sich dem Werkstück nähern, verwenden Sie den Feinabstimmungsvorgang (im Allgemeinen 0,01 mm), um sich zu nähern, sodass sich die Endfläche des Werkzeugs langsam der Oberfläche des Werkstücks nähert (beachten Sie, dass sich das Werkzeug besonders an einem Ende befindet). Beim Fräsen ist es am besten, das Messer an der Kante des Werkstücks zu schneiden. Der Bereich, in dem die Endfläche des Werkzeugs die Oberfläche des Werkstücks berührt, ist kleiner als ein Halbkreis. Versuchen Sie, das mittlere Loch des Schaftfräsers nicht unter der Oberfläche zu bohren des Werkstücks), so dass die Endfläche des Werkzeugs gerade die Oberseite des Werkstücks berührt, und dann die Achse wieder anheben, notieren Sie den Z-Wert zu diesem Zeitpunkt im Maschinenkoordinatensystem, -140.400 , dann beträgt der Koordinatenwert des Ursprungs W des Werkstückkoordinatensystems im Maschinenkoordinatensystem -140.400.
(3) Geben Sie die gemessenen x-, y- und z-Werte in die Speicheradresse G5* des Werkstückkoordinatensystems der Werkzeugmaschine ein (verwenden Sie im Allgemeinen G54-G59-Codes zum Speichern von Werkzeugeinstellungsparametern).
(4) Rufen Sie den Panel-Eingabemodus (MDI) auf, geben Sie „G5*“ ein, drücken Sie die Starttaste (im automatischen Modus) und führen Sie G5* aus, um es wirksam zu machen.
(5) Überprüfen Sie, ob die Werkzeugeinstellung korrekt ist.
2. Fühlerlehre, Standarddorn, Blockmessmesser-Einstellmethode
Diese Methode ähnelt der Probeschneidewerkzeug-Einstellmethode, außer dass sich die Spindel während der Werkzeugeinstellung nicht dreht und eine Fühlerlehre (oder Standarddorn, Blocklehre) zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück angebracht wird. Auf diese Weise sollte die Dicke der Fühlerlehre von den Koordinaten abgezogen werden. Da sich die Spindel zum Schneiden nicht drehen muss, hinterlässt diese Methode keine Spuren auf der Oberfläche des Werkstücks, die Genauigkeit der Werkzeugeinstellung ist jedoch nicht hoch genug.
3. Werkzeugeinstellungsmethode mit Werkzeugen wie Kantentaster, Exzenterstange und Achseneinsteller
Die Arbeitsschritte ähneln der Methode des Probeschneidens und der Werkzeugeinstellung, mit der Ausnahme, dass das Werkzeug gegen einen Kantentaster oder eine Exzenterstange ausgetauscht wird, was die am häufigsten verwendete Methode ist. Hohe Effizienz, kann die Genauigkeit der Werkzeugeinstellung garantieren. Beim Einsatz des Kantentasters muss darauf geachtet werden, dass das Stahlkugelteil leichten Kontakt zum Werkstück hat. Gleichzeitig muss das zu bearbeitende Werkstück einen guten Leiter aufweisen und die Positionierungsreferenzebene eine gute Oberflächenrauheit aufweisen. Der Z-Achsen-Einsteller wird im Allgemeinen für Transfer-(indirekte) Werkzeugeinstellmethoden verwendet.
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4. Transfermesser-Einstellmethode (indirekt).
Oftmals ist es notwendig, zur Bearbeitung eines Werkstücks mehr als ein Messer zu verwenden. Die Länge des zweiten Messers unterscheidet sich von der Länge des ersten Messers und muss neu auf Null gestellt werden. Manchmal wird der Nullpunkt jedoch verarbeitet und kann nicht direkt abgerufen werden. Es ist zulässig, die bearbeitete Oberfläche zu beschädigen, und bei einigen Werkzeugen oder Gelegenheiten ist es nicht einfach, das Werkzeug direkt einzustellen. Zu diesem Zeitpunkt kann die Methode der indirekten Änderung verwendet werden.
(1) Für das erste Messer
① Für das erste Messer verwenden Sie zunächst immer noch die Probeschneidemethode, die Fühlerlehrenmethode usw. Notieren Sie zu diesem Zeitpunkt die Maschinenkoordinate z1 des Werkstückursprungs. Nachdem das erste Werkzeug bearbeitet wurde, stoppen Sie die Spindel.
② Stellen Sie den Werkzeugeinspanner auf die ebene Fläche des Werkzeugmaschinentisches (z. B. die große Fläche des Schraubstocks).
③Im Handradmodus bewegen Sie den Arbeitstisch mit der Handkurbel in eine geeignete Position, bewegen die Spindel nach unten, drücken mit der Unterseite des Messers auf die Oberseite des Werkzeugeinstellgeräts und der Zeiger auf dem Zifferblatt dreht sich, vorzugsweise innerhalb von eins Kreis und notieren Sie die Achse zu diesem Zeitpunkt. Stellen Sie die Anzeige des Geräts ein und löschen Sie die relative Koordinatenachse auf Null.
④ Heben Sie die Hauptwelle an und entfernen Sie das erste Messer.
(2) Gegen das zweite Messer.
① Installieren Sie das zweite Messer.
②Bewegen Sie im Handradmodus die Spindel nach unten, drücken Sie mit dem unteren Ende des Messers auf die Oberseite des Werkzeugeinstellgeräts, der Zeiger dreht sich und der Zeiger zeigt auf die gleiche Anzeigeposition A wie das erste Messer.
③Notieren Sie den Wert z0 (mit Vorzeichen), der zu diesem Zeitpunkt der relativen Koordinate der Achse entspricht.
④ Heben Sie die Spindel an und entfernen Sie den Werkzeugeinsteller.
⑤ Addieren Sie z0 (mit Plus- oder Minuszeichen) zu den z1-Koordinatendaten in G5* des ursprünglichen ersten Messers, um eine neue Koordinate zu erhalten.
⑥Diese neue Koordinate ist die tatsächliche Koordinate der Werkzeugmaschine, die dem Werkstückursprung des zweiten zu findenden Werkzeugs entspricht, und gibt sie in die G5*-Arbeitskoordinate des zweiten Werkzeugs ein, so dass der Nullpunkt des zweiten Werkzeugs festgelegt wird. Die anderen Messer werden auf die gleiche Weise wie das zweite Messer eingestellt.
Hinweis: Wenn mehrere Werkzeuge dasselbe G5* verwenden, sollten die Schritte ⑤ und ⑥ geändert werden, um z0 im Längenparameter von Werkzeug Nr. 2 zu speichern und die Werkzeuglängenkorrektur G43H02 aufzurufen, wenn das zweite Werkzeug für die Bearbeitung verwendet wird .
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5. Methode zur Einstellung des Obermessers
(1) Werkzeugeinstellung in x-, y-Richtung.
① Installieren Sie das Werkstück durch die Vorrichtung auf dem Maschinentisch und ersetzen Sie es durch die Oberseite.
②Bewegen Sie den Arbeitstisch und die Spindel schnell, lassen Sie die Spitze nahe an die Oberseite des Werkstücks heranfahren, suchen Sie den Mittelpunkt der Werkstücklinie und bewegen Sie sich mit reduzierter Geschwindigkeit, damit sich die Spitze diesem nähert.
③Verwenden Sie den Feinabstimmungsvorgang, um die Spitze langsam an den Mittelpunkt der Werkstücklinie heranzuführen, bis der Spitzenpunkt mit dem Mittelpunkt der Werkstücklinie ausgerichtet ist, und zeichnen Sie dabei die x- und y-Koordinatenwerte im Maschinenkoordinatensystem auf Zeit.
(2) Entfernen Sie die Oberseite, installieren Sie den Fräser und verwenden Sie andere Werkzeugeinstellungsmethoden wie die Probeschnittmethode, die Fühlerlehrenmethode usw., um den Z-Achsen-Koordinatenwert zu erhalten.
6. Methode zur Messereinstellung der Messuhr (oder Messuhr).
Werkzeugeinstellungsmethode für Messuhren (oder Messuhren) (wird im Allgemeinen für die Werkzeugeinstellung von kreisförmigen Werkstücken verwendet)
(1) Werkzeugeinstellung in x-, y-Richtung.
Installieren Sie die Messuhrstange am Werkzeuggriff oder befestigen Sie den Magnetsitz der Messuhr an der Spindelhülse. Bewegen Sie den Arbeitstisch so, dass die Mittellinie der Spindel (d. h. die Mitte des Werkzeugs) ungefähr in Richtung der Spindelachse bewegt wird Mitte des Werkstücks und stellen Sie den Magnetsitz ein. Passen Sie die Länge und den Winkel der Teleskopstange so an, dass der Kontakt der Messuhr die Umfangsfläche des Werkstücks berührt (der Zeiger dreht sich um {{0}}). 1 mm) Drehen Sie die Hauptwelle langsam von Hand, so dass sich der Kontakt der Messuhr entlang der Umfangsfläche des Werkstücks dreht. Beobachten Sie die leichte Bewegung des Zeigers der Messuhr, bewegen Sie langsam die Welle und den Schaft der Werkbank und Nach wiederholten Wiederholungen befindet sich der Zeiger der Messuhr grundsätzlich an der gleichen Position, wenn die Hauptwelle gedreht wird (wenn sich der Kopf um einen Kreis dreht, liegt der Sprung des Zeigers innerhalb des zulässigen Werkzeugeinstellungsfehlers, z. B. 0,02 mm). Man kann davon ausgehen, dass der Mittelpunkt der Spindel die Achse und der Ursprung der Achse ist.
(2) Entfernen Sie die Messuhr, installieren Sie den Fräser und verwenden Sie andere Werkzeugeinstellungsmethoden wie die Probeschnittmethode, die Fühlerlehrenmethode usw., um den Z-Achsen-Koordinatenwert zu erhalten.
7. Spezialwerkzeug-Einstellmethode
Die herkömmliche Methode der Werkzeugeinstellung hat die Nachteile einer schlechten Sicherheit (z. B. Werkzeugeinstellung mit einer Fühlerlehre, es ist leicht, die Messerspitze frontal zu beschädigen) und nimmt viel Maschinenzeit in Anspruch (z. B. wiederholte Schnittzeiten für Versuche). Schneiden) und weist den Nachteil großer, zufälliger Fehler auf, die von Menschen verursacht werden. Es kann sich nicht an den Rhythmus der CNC-Bearbeitung anpassen und ist der Funktion von CNC-Werkzeugmaschinen nicht förderlich. Die Verwendung eines speziellen Werkzeugsetzgeräts für die Werkzeugeinstellung bietet die Vorteile einer hohen Genauigkeit der Werkzeugeinstellung, einer hohen Effizienz und einer guten Sicherheit. Es vereinfacht die mühsame Werkzeugeinstellungsarbeit garantiert durch Erfahrung und sorgt für die hohe Effizienz und hohe Präzision von CNC-Werkzeugmaschinen. Es hat sich zu einem Spezialwerkzeug entwickelt, das für die Werkzeugeinstellung auf CNC-Bearbeitungsmaschinen unverzichtbar ist.
