Para máquinas-ferramentas CNC, a obtenção de usinagem precisa de peças depende de códigos de programa que controlam as máquinas-ferramentas, que podem ser obtidos manual e automaticamente.
Independentemente de como esses códigos de programa são obtidos, as operações de ajuste da ferramenta são necessárias antes da usinagem.
Portanto, é essencial que o pessoal de usinagem compreenda a relação entre o sistema de coordenadas da máquina-ferramenta e o sistema de coordenadas da peça e como definir as ferramentas com precisão para produzir peças de alta qualidade.
Este artigo resume métodos e experiências nesta área, que valem a pena consultar pelos pares.
1. Análise da relação entre máquina-ferramenta e sistemas de coordenadas da peça
O sistema de coordenadas da máquina-ferramenta, também conhecido como sistema de coordenadas mecânicas, é estabelecido pelos fabricantes de máquinas-ferramenta para determinar as posições da peça, ferramenta de corte e outros dentro da máquina.
Na inicialização, a máquina normalmente localiza a origem do sistema de coordenadas da máquina-ferramenta automaticamente por meio de retorno à posição inicial ou ao ponto de referência. Este sistema serve como referência para todos os outros sistemas de coordenadas.
O sistema de coordenadas da peça, ou sistema de coordenadas de programação, é criado para posicionar a peça. É estabelecido pelos programadores com base nos desenhos de projeto, utilizados para identificar os valores das coordenadas de cada ponto base do contorno da peça.
Compreender como converter entre o sistema de coordenadas da peça e o sistema de coordenadas da máquina-ferramenta é crucial para o operador.
Este artigo explora os métodos de ferramental de fresadoras CNC e centros de usinagem, transformando as coordenadas do ponto base sob o sistema de coordenadas da peça para o sistema de coordenadas da máquina-ferramenta, estabelecendo assim a relação entre os dois sistemas.
Em fresadoras CNC ou centros de usinagem, G54, G55, G56, G57, G58, G59 são normalmente usados para armazenar seis pontos zero diferentes da peça.
Durante a ferramenta, o valor da ferramenta pode ser inserido em qualquer sistema de coordenadas predefinido. Durante a usinagem, o sistema correspondente pode ser acessado inserindo a quantidade de correção armazenada nos registros.
2. Métodos de configuração de ferramentas
Dado que as fresadoras CNC e os centros de usinagem envolvem os eixos de coordenadas X, Y e Z, cada eixo deve ser definido individualmente durante o processo de configuração da ferramenta (observe que a ordem de configuração desses eixos não é significativa).
O método de corte experimental é a técnica de ajuste de ferramenta mais frequentemente aplicada na prática.
A secção seguinte ilustra o método operacional específico utilizando uma fresadora com sistema CNC da FANUC como exemplo.
2.1 Método de configuração de ferramenta unilateral
O sistema de coordenadas da peça é estabelecido no meio da matéria-prima.
Supondo que as dimensões da matéria-prima sejam 100X80X20 e que todas as superfícies da matéria-prima tenham sido processadas, o tamanho da ferramenta escolhido é φ20.
Como a projeção da ferramenta durante o ajuste da ferramenta é um círculo, representamos a ferramenta como um círculo de φ20.
O alinhamento da ferramenta com o eixo Y requer os seguintes passos: Primeiro, monte a peça na bancada usando um acessório, garantindo que todos os quatro lados da peça deixem espaço para o alinhamento da ferramenta.
Em segundo lugar, gire a ferramenta a uma determinada velocidade e mova a bancada manualmente ou manualmente, aproximando a ferramenta do lado esquerdo da peça bruta. Mova o fuso para alcançar a profundidade apropriada na direção Z.
Determine se a ferramenta está em contato com o lado esquerdo da peça bruta observando os cavacos de metal ou ouvindo o som de corte.
Sem alterar a posição, entre na interface do sistema de coordenadas G54-G59 através do botão OFFSET no painel de controle, tomando como exemplo o sistema de coordenadas G54.
Coloque o cursor no X correspondente, insira -(100/2+20/2)=-60, a seguir clique na medida, neste ponto o alinhamento do eixo X está completo. Se a ferramenta estiver próxima do lado direito do blank, o valor a ser inserido neste momento é +60.
Da mesma forma, controlando a ferramenta para tocar a parte frontal ou traseira da peça bruta, o alinhamento da ferramenta na direção do eixo Y pode ser alcançado.
Configuração da ferramenta do eixo Z
A ferramenta gira, controlando a mesa de trabalho e o fuso principal para se mover rapidamente.
Uma vez que a ferramenta se move para uma posição próxima à superfície da peça, mantendo uma certa distância de segurança, a velocidade do movimento é reduzida para fazer com que a parte inferior da ferramenta entre em contato com a superfície da peça.
Neste ponto, o sistema de coordenadas G54 é invocado. Posicione o cursor na entrada Z 0 e clique na tecla de função correspondente sob a medição para obter a configuração da ferramenta do eixo Z.
Neste método de configuração de ferramenta, o eixo X e o eixo Y só precisam que a ferramenta entre em contato com um lado da peça de trabalho. Porém, durante o ajuste da ferramenta, é necessário conhecer as dimensões da peça e da ferramenta, por isso é adequado para peças normais.
2.2 Configuração bilateral de ferramentas
Tomando a peça anterior como exemplo, porque a configuração da ferramenta do eixo Z neste método é a mesma que a configuração da ferramenta unilateral, nos concentramos nos métodos de configuração da ferramenta do eixo X e do eixo Y.
A configuração da ferramenta do eixo X e do eixo Y requer três etapas:
1) Ao mover o fuso e a peça de trabalho, deixe a ferramenta tocar o lado esquerdo da peça de trabalho. Insira a interface de coordenadas relativas através do botão POS no painel de controle e insira X.
Neste ponto, a coordenada X na tela começa a piscar. Pressione a tecla de retorno zero correspondente à parte inferior da tela e o valor X exibido na tela será agora 0.
2) Retraia a ferramenta ao longo da direção Z positiva. Use métodos manuais e de manivela para fazer a ferramenta tocar o lado direito da peça de trabalho. Observe e lembre-se do valor X exibido na tela neste momento (Nota: A direção do eixo Y permanece estacionária durante o movimento).
3) Chame o sistema de coordenadas G54, posicione o cursor em X, insira “1/2 valor”, mantendo o sinal positivo ou negativo original (se for um sinal positivo, o sinal pode ser omitido) e clique na tecla em medição para concluir o ajuste da ferramenta na direção X.
Da mesma forma, controlando a ferramenta para tocar a parte frontal e traseira da peça de trabalho, respectivamente, o ajuste da ferramenta para o eixo Y é alcançado.
Neste método de configuração de ferramenta, a ferramenta precisa tocar à esquerda, à direita, à frente e atrás da peça de trabalho para os eixos X e Y.
No entanto, não há necessidade de considerar o tamanho da peça e da ferramenta durante o ajuste da ferramenta, tornando-o adequado para o ajuste de peças regulares e irregulares.
3. Inspeção dos resultados da configuração da ferramenta
Depois de concluir o ajuste da ferramenta com qualquer método de corte experimental, para evitar desperdício da ferramenta e do blank devido a erros de ajuste da ferramenta, sugere-se inspecionar o ajuste da ferramenta inserindo o comando “G54 G90 G00 X0 Y0 Z100”. no modo MDI.
Durante a operação, é aconselhável girar a chave de taxa para a posição 0 e pressionar o botão de início do ciclo (no modo “automático”) e, em seguida, ajustar a chave de taxa para um valor menor para permitir que a ferramenta funcione a uma velocidade mais lenta.
Após executar este comando, observe se a ferramenta atingiu a posição designada para verificar a correção do ajuste da ferramenta.
4. Conclusão
Analisar e explorar os métodos de configuração de ferramentas de fresadoras CNC e centros de usinagem ajuda os alunos a escolher com flexibilidade o método de configuração de ferramentas apropriado de acordo com os diferentes formatos de peças brutas, garantindo assim a precisão de usinagem das peças.
A configuração de ferramentas é um elo essencial na usinagem de peças e existem muitos tipos de métodos de configuração de ferramentas.
Os métodos apresentados neste artigo são práticos e diretos, e existem muitos métodos de configuração de ferramentas mais precisos e convenientes aguardando para serem desenvolvidos e estudados.
