La calibración de herramientas para máquinas herramienta CNC es una habilidad importante en el mecanizado. La precisión del ajuste de la herramienta determina la precisión del mecanizado de la pieza, y la eficiencia de la herramienta de calibración afecta directamente la eficiencia del mecanizado de la pieza. El ajuste de la herramienta es muy importante para las operaciones de procesamiento de la máquina herramienta.
Después de encender el torno CNC, se debe realizar la operación de retorno a cero (punto de referencia). Su propósito es establecer una referencia unificada para la medición, control y visualización de la posición del torno CNC, es decir, la herramienta vuelve al origen de la máquina herramienta. El origen de la máquina herramienta generalmente se encuentra en la carrera positiva máxima de la herramienta, y su posición está determinada por el sensor de posición de la máquina herramienta. Una vez que la máquina herramienta vuelve a cero, se fija la distancia entre la posición de la herramienta (punta de la herramienta) y el origen de la máquina. Por lo tanto, para facilitar la calibración y el procesamiento de la herramienta, la posición de la punta de la herramienta después del retorno a cero de la máquina puede considerarse como el origen de la máquina.

La calibración de la herramienta es el proceso operativo de establecer el sistema de coordenadas de la pieza de trabajo en el sistema de coordenadas de la máquina de la máquina herramienta CNC y hacer que el origen del sistema de coordenadas de la pieza de trabajo coincida con el origen de la programación. Mida la distancia entre el punto de programación de la punta de la herramienta en el sistema de coordenadas de la máquina herramienta y el origen del mecanizado en las direcciones X y Z mediante métodos de corte de prueba o sin contacto, y establezca el valor en los parámetros de la máquina. A través de la llamada al programa, se establece el sistema de coordenadas de la pieza. El valor absoluto de coordenadas del punto base en el programa toma el origen del sistema de coordenadas de pieza establecido como origen para procesar el contorno de la pieza.

Hay muchas formas de calibrar la cuchilla en el torno CNC, y el método de corte de prueba se usa comúnmente en el trabajo. A continuación se presenta el método de herramienta de calibración de uso común del torno CNC FANUC-0I.

1. Método de compensación de herramienta de medición e ingreso
1) Corte de prueba el círculo exterior de la pieza de trabajo con la herramienta seleccionada y alinee la herramienta en la dirección X. En el modo de operación manual, intente cortar el círculo exterior, mantenga la dirección X sin cambios y la herramienta saldrá a lo largo del eje Z. Use un calibre nonio para medir el valor de diámetro α del círculo exterior cortado y haga clic en el botón "DESPLAZAMIENTO" para ingresar a la interfaz de configuración de parámetros de compensación de forma. Mueva el cursor a la posición X de la compensación de la herramienta, ingrese Xα y haga clic en la tecla programable [Medir]. El sistema CNC calcula automáticamente las coordenadas de la punta de la herramienta actual en la dirección X en el sistema de coordenadas de la máquina herramienta, y la dirección X completa la calibración de la herramienta.

2) Utilice la herramienta seleccionada para cortar la cara del extremo y calibre la herramienta en la dirección Z. En el modo de operación manual, la herramienta corta el extremo de la pieza de trabajo hacia el centro. Entonces la dirección Z permanece inmóvil y la herramienta sale en la dirección X. Ingrese a la interfaz de configuración de parámetros de compensación de forma, mueva el cursor a la posición correspondiente de la coordenada Z de compensación de herramienta, ingrese Z0, presione la tecla programable [Medir], la compensación de herramienta correspondiente se ingresa automáticamente y la configuración de herramienta se completa. Este método consiste en establecer el origen del mecanizado en el centro del extremo derecho de la pieza de trabajo, que es un método común para las piezas generales del eje. Si es una pieza simétrica de izquierda a derecha, el origen de mecanizado debe establecerse en el centro simétrico de la pieza de trabajo, entonces la entrada Zβ, β es la mitad de la longitud axial de la pieza.
A continuación, introduzca el valor del radio R del arco de la punta de la herramienta y el número de posición de la herramienta T de acuerdo con el tamaño geométrico y la posición de instalación de la herramienta, por ejemplo:
Para la herramienta No. 1, el radio del arco de la punta de la herramienta es R = 0.8mm, mueva el cursor a la posición correspondiente a la herramienta No. 1 debajo de R, ingrese 0.8, ingrese el número de posición de la herramienta en la posición correspondiente de T y presione "INPUT" para ingresar, luego se puede usar para procesar.

2. Cuchilla de calibración en dirección Z después de girar la pieza de trabajo
Una vez que se gira la pieza de trabajo, el mecanizado debe garantizar la longitud total de la pieza después del mecanizado. Por lo tanto, la cuchilla debe calibrarse dos veces. La dirección X es la misma que en el método de configuración de herramienta anterior. Los pasos del ajuste de la herramienta en dirección Z son los siguientes:
Corte la cara del extremo de la pieza de trabajo hacia el centro, mantenga la dirección Z quieta, presione el botón X hacia adelante y la herramienta sale. Mida la longitud total de la pieza en bruto en la dirección Z como Z1, la longitud total requerida de la pieza de trabajo es Z y la diferencia de longitud es ∆ = Z1-Z. Antes de ejecutar el programa, primero debe establecer el punto O como el origen de mecanizado (ver Figura 1) e ingresar a la interfaz de configuración de parámetros de compensación de forma. Mueva el cursor a la posición de la coordenada Z, ingrese Z∆, (∆ es el valor de la coordenada Z de la posición actual de la punta de la herramienta en las coordenadas de la pieza de trabajo recién creadas), presione la tecla programable [Medir], y el corrector de herramienta correspondiente es entrada automática.

3. G92 establece el sistema de coordenadas de la pieza de trabajo
1) Utilice una herramienta de torneado externa para intentar primero girar el círculo externo. Después de medir el diámetro del círculo exterior, la herramienta se retira en la dirección positiva del eje Z y el husillo se detiene. Anote el valor absoluto de coordenadas X1 de la herramienta en el sistema de coordenadas de la máquina herramienta en este momento y mida el diámetro del círculo exterior D al mismo tiempo.
2) Corte la cara del extremo hacia el centro, X no se mueve, y salga en la dirección Z. Anote el valor absoluto de coordenadas Z1 de la herramienta en el sistema de coordenadas de la máquina herramienta en este momento;
3) Seleccione el punto de partida. El punto de partida debe seleccionarse fuera de la pieza de trabajo. Si el punto de inicio se establece en 50 mm en la dirección X y 50 mm en la dirección Z desde el centro de la cara del extremo derecho. Luego, la posición del punto inicial en el sistema de coordenadas de la máquina X = X1-D + 100.0 (programación de diámetro), Z = Z1 + 50.0;
4) Ajuste la herramienta para alcanzar el punto. Antes de ejecutar el programa con el sistema de coordenadas de la pieza de trabajo configurado por G92, la herramienta debe ajustarse a la posición del punto hacia arriba. Métodos de la siguiente manera:
Primero mueva la herramienta a la posición cercana al punto de inicio en el estado manual, y luego ajuste la ampliación con el volante para alcanzar la posición precisa;
5) En este momento, el punto de inicio del programa debe ser: G92 X100.0 Z50.0


Descripción:
(1) La herramienta debe calibrarse antes de ejecutar esta instrucción, y la punta de la herramienta debe colocarse en la posición del punto de inicio requerida por el programa ajustando la máquina herramienta;
(2) La ejecución del comando G92 no provocará ningún movimiento de la máquina herramienta. Simplemente deje que el sistema reemplace el antiguo valor de coordenadas con el nuevo valor de coordenadas, estableciendo así un nuevo sistema de coordenadas.

Cuando se utiliza el método de corte de prueba para verificar la herramienta, el error de la herramienta de verificación proviene principalmente del error de medición después del corte de prueba de la pieza de trabajo y el error causado por la inspección visual durante la operación. Las principales medidas para reducir el error de ajuste de la herramienta son: La actitud debe ser rigurosa, la operación debe ser cuidadosa y la lectura debe ser precisa; Al procesar, considere la influencia de la precisión de posicionamiento repetido de la máquina herramienta en la precisión de ajuste de la herramienta y la influencia de la altura de instalación del punto de ubicación de la herramienta en la precisión de ajuste de la herramienta; Después del ajuste de la herramienta, el valor de compensación de la herramienta debe corregirse de acuerdo con el error entre el tamaño real de la pieza procesada por la herramienta y el tamaño programado.

Los tornos de control numérico tienen una variedad de sistemas de control. Los métodos de calibración de herramientas incluyen calibración manual, calibración del calibrador externo de la máquina herramienta y calibración automática. El ajuste manual de la herramienta adopta el modo de "prueba de corte-medición-ajuste", que es simple y económico, lleva mucho tiempo en la máquina herramienta y tiene un gran error. El uso del calibrador para el ajuste de la herramienta puede calcular automáticamente la diferencia entre la longitud de cada cuchilla y la cuchilla estándar, y almacenarla en el sistema. Al procesar otras piezas, solo se necesita la cuchilla estándar, lo que ahorra mucho tiempo de asistencia en el trabajo. Además, el uso de un instrumento de ajuste de herramientas para el ajuste de herramientas puede eliminar errores durante la medición y mejorar en gran medida la precisión del ajuste de herramientas. El ajuste automático de la herramienta se realiza mediante el sistema de detección de la punta de la herramienta. La punta de la herramienta se acerca al sensor táctil a una velocidad establecida. Cuando la punta de la herramienta toca el sensor y envía una señal, el sistema CNC registra inmediatamente el valor de la coordenada en ese momento y corrige automáticamente el valor de compensación de la herramienta. Aunque el principio de entrada de parámetros del instrumento de ajuste de herramientas externo y el ajuste automático de herramientas es similar al de ajuste manual de herramientas, el principio y el método de medición son diferentes, el grado de automatización es alto y se mejora la eficiencia del trabajo.

Cada método de calibración de herramientas tiene sus propias ventajas y desventajas, y los operadores pueden utilizarlos de forma flexible de acuerdo con sus necesidades reales. De esta manera, todo el trabajo de ajuste de la herramienta es simple y se puede garantizar la calidad del procesamiento, y el tiempo auxiliar se puede ahorrar en gran medida y la eficiencia de producción se puede mejorar de manera efectiva.