Como calibrar ferramentas em máquinas CNC

Calibrar ferramentas para máquinas-ferramentas CNC é uma habilidade importante na usinagem. A precisão do ajuste da ferramenta determina a precisão de usinagem da peça, e a eficiência da ferramenta de calibração afeta diretamente a eficiência de usinagem da peça. A configuração da ferramenta é muito importante para operações de processamento de máquinas-ferramenta.
Depois que o torno CNC for ligado, o retorno zero (ponto de referência) a operação deve ser realizada. Seu objetivo é estabelecer uma referência unificada para medição de posição, ao controle, e exibição do torno CNC, aquilo é, a ferramenta retorna à origem da máquina-ferramenta. A origem da máquina-ferramenta geralmente está no curso positivo máximo da ferramenta, e sua posição é determinada pelo sensor de posição da máquina-ferramenta. Depois que a máquina-ferramenta retornar a zero, a distância entre a posição da ferramenta (dica de ferramenta) e a origem da máquina é fixa. Portanto, para facilitar a calibração e o processamento da ferramenta, a posição da ponta da ferramenta após o retorno ao zero da máquina pode ser considerada como a origem da máquina.

Método de calibração de ferramenta para usinagem CNC

Calibrar a ferramenta é o processo de estabelecer o sistema de coordenadas da peça no sistema de coordenadas da máquina CNC., e fazer coincidir a origem do sistema de coordenadas da peça com a origem da programação. Meça a distância entre o ponto de programação da ponta da ferramenta no sistema de coordenadas da máquina-ferramenta e a origem da usinagem nas direções X e Z por meio de corte experimental ou métodos sem contato, e defina o valor para os parâmetros da máquina. Através da chamada do programa, o sistema de coordenadas da peça de trabalho é estabelecido. O valor absoluto das coordenadas do ponto base no programa é baseado na origem do sistema de coordenadas da peça estabelecido, e o contorno da peça é processado.

Existem muitas maneiras de calibrar a faca no torno CNC, e o método de corte experimental é comumente usado no trabalho. O seguinte apresenta a FANUC-0Método de ferramenta de calibração comumente usado em torno CNC.

1. Método de medição e deslocamento da ferramenta de entrada
1) Corte experimental do círculo externo da peça de trabalho com a ferramenta selecionada, e alinhe a ferramenta na direção X. No modo de operação manual, tente cortar o círculo externo, mantenha a direção X inalterada, e a ferramenta sai ao longo do eixo Z. Use um paquímetro para medir o valor do diâmetro α do círculo externo cortado, e clique no “COMPENSAÇÃO” botão para entrar na interface de configuração de parâmetros de compensação de forma. Mova o cursor para a posição X da compensação da ferramenta, digite Xα, e clique na tecla programável [Medir]. O sistema de controle numérico calcula automaticamente as coordenadas da ponta da ferramenta atual na direção X no sistema de coordenadas da máquina-ferramenta, e a direção X completa a calibração da ferramenta.

Calibração de máquinas-ferramenta

2) Use a ferramenta selecionada para cortar a face final e calibrar a ferramenta na direção Z. No modo de operação manual, a ferramenta corta a face final da peça de trabalho para o centro. Então a direção Z permanece imóvel, e a ferramenta sai na direção X. Entre na interface de configuração de parâmetros de compensação de forma, mova o cursor para a posição correspondente da coordenada Z de compensação da ferramenta, digite Z0, aperte o [Medir] tecla programável, o deslocamento da ferramenta correspondente é inserido automaticamente, e a configuração da ferramenta está concluída. Este método consiste em definir a origem da usinagem no centro da extremidade direita da peça de trabalho, que é um método comum para peças de eixo em geral. Se for uma parte simétrica esquerda-direita, a origem da usinagem precisa ser definida no centro simétrico da peça de trabalho, então insira Zβ, β é metade do comprimento axial da peça.

Em seguida, insira o valor do raio do arco da ponta da ferramenta R e o número da posição da ferramenta T de acordo com o tamanho geométrico e a posição de instalação da ferramenta, por exemplo:
Para o Não. 1 ferramenta, o raio do arco da ponta da ferramenta é R = 0,8 mm, mova o cursor para a posição correspondente a Não. 1 ferramenta abaixo de R, digite 0.8, insira o número da posição da ferramenta na posição correspondente de T, e pressione “ENTRADA” inserir, então ele pode ser usado para processamento.

2. Faca de calibração na direção Z depois que a peça de trabalho é girada
Depois que a peça de trabalho for virada, a usinagem deve garantir o comprimento total da peça após a usinagem. Portanto, a faca deve ser calibrada duas vezes. A direção X é a mesma do método de configuração de ferramenta anterior. As etapas de configuração da ferramenta de direção Z são as seguintes:
Corte a face final da peça de trabalho no centro, mantenha a direção Z imóvel, pressione o botão X para frente, e a ferramenta sai. Meça o comprimento total da peça bruta na direção Z como Z1, o comprimento total necessário da peça de trabalho é Z, e a diferença de comprimento é ∆=Z1-Z. Antes de executar o programa, você deve primeiro definir o ponto O como origem da usinagem (Veja a figura 1), e entre na interface de configuração de parâmetros de compensação de forma. Mova o cursor para a posição da coordenada Z, insira Z∆, (∆ é o valor da coordenada Z da posição atual da ponta da ferramenta nas coordenadas da peça recém-criadas), aperte o [Medir] tecla programável, e o deslocamento da ferramenta correspondente é inserido automaticamente.

3. G92 define o sistema de coordenadas da peça
1) Use uma ferramenta de torneamento externa para primeiro tentar girar o círculo externo. Depois de medir o diâmetro do círculo externo, a ferramenta é retirada no sentido positivo do eixo Z, e o fuso para. Anote o valor absoluto da coordenada X1 da ferramenta no sistema de coordenadas da máquina-ferramenta neste momento, e meça o diâmetro do círculo externo D ao mesmo tempo.
2) Corte a face final para o centro, X não se move, e saia na direção Z. Anote o valor absoluto da coordenada Z1 da ferramenta no sistema de coordenadas da máquina-ferramenta neste momento;
3) Selecione o ponto de partida. O ponto inicial deve ser selecionado fora da peça de trabalho. Se o ponto inicial for definido em 50 mm na direção X e 50 mm na direção Z a partir do centro da face final direita. Então a posição do ponto inicial no sistema de coordenadas da máquina X = X1-D+100,0 (programação de diâmetro), Z=Z1+50,0;
4) Ajuste a ferramenta para chegar ao ponto. Antes de executar o programa com o sistema de coordenadas da peça definido por G92, a ferramenta deve ser ajustada para a posição superior. Métodos como abaixo:
Primeiro mova a ferramenta para a posição próxima ao ponto inicial no estado manual, e depois ajuste a ampliação pelo volante para alcançar a posição precisa;
5) Neste momento, o ponto de partida do programa deve ser: G92 X100.0 Z50.0
Descrição:
(1) A ferramenta deve ser calibrada antes de executar esta instrução, e a ponta da ferramenta deve ser colocada na posição inicial exigida pelo programa ajustando a máquina-ferramenta;
(2) A execução do comando G92 não causará nenhum movimento da máquina-ferramenta. Apenas deixe o sistema substituir o valor antigo da coordenada pelo novo valor da coordenada, estabelecendo assim um novo sistema de coordenadas.

Ao usar o método de corte experimental para verificar a ferramenta, o erro da ferramenta de verificação vem principalmente do erro de medição após o corte experimental da peça e do erro causado pela inspeção visual durante a operação. As principais medidas para reduzir o erro de ajuste da ferramenta são: A atitude deve ser rigorosa, a operação deve ser cuidadosa, e a leitura deve ser precisa; Ao processar, considere a influência da precisão de posicionamento repetido da máquina-ferramenta na precisão de ajuste da ferramenta e a influência da altura de instalação do ponto de localização da ferramenta na precisão de ajuste da ferramenta; Após a configuração da ferramenta, o valor de compensação da ferramenta deverá ser corrigido de acordo com o erro entre o tamanho real da peça processada pela ferramenta e o tamanho programado.

Tornos de controle numérico possuem uma variedade de sistemas de controle. Os métodos de calibração da ferramenta incluem calibração manual, calibração do calibrador externo da máquina-ferramenta, e calibração automática. A configuração manual da ferramenta adota o modo de “teste de corte-medição-ajuste”, que é simples e econômico, leva muito tempo na máquina-ferramenta, e tem um grande erro. Usar o calibrador para configuração da ferramenta pode calcular automaticamente a diferença entre o comprimento de cada faca e a faca padrão, e armazená-lo no sistema. Ao processar outras peças, apenas a faca padrão é necessária, o que economiza muito tempo de assistência ao trabalho. Além disso, o uso de um instrumento de ajuste de ferramenta para ajuste de ferramenta pode eliminar erros durante a medição e melhorar muito a precisão do ajuste de ferramenta. A configuração automática da ferramenta é realizada pelo sistema de detecção da ponta da ferramenta. A ponta da ferramenta se aproxima do sensor de toque a uma velocidade definida. Quando a ponta da ferramenta toca o sensor e envia um sinal, o sistema CNC registra imediatamente o valor da coordenada naquele momento e corrige automaticamente o valor de compensação da ferramenta. Embora o princípio de inserção de parâmetros do instrumento de configuração de ferramenta externa e configuração automática de ferramenta seja semelhante ao da configuração manual de ferramenta, o princípio e o método de medição são diferentes, o grau de automação é alto, e a eficiência do trabalho é melhorada.

Cada método de calibração de ferramenta tem suas próprias vantagens e desvantagens, e os operadores podem usá-los de forma flexível de acordo com suas necessidades reais. Desta maneira, todo o trabalho de configuração da ferramenta é simples, e a qualidade do processamento pode ser garantida, e o tempo auxiliar pode ser bastante economizado, e a eficiência da produção pode ser efetivamente melhorada.