הישאר לפני התחרות עם שיטת הגדרת כלי חדשנית עבור מחרטות CNC

האם אתה יודע כמה שיטות יש להגדרת כלים מדויקת על מחרטות CNC?

שיטת בדיקה למגע: - שיטה זו משתמשת בבדיקה הנוגעת בכלי כדי למדוד את מיקומו ביחס לנקודת הייחוס של המכונה. זה נותן נתונים מדויקים על קוטר ואורך הכלי.

קביעת הכלים מראש:מתקן להגדיר מראש כלי משמש למדידת מידות הכלי מחוץ למכונה. שיטה זו מאפשרת הגדרה מהירה ומדויקת של הכלי.

שיטת היסט כלי:– בשיטה זו, מפעיל מודד את אורך וקוטר הכלי באמצעות כלים כמו קליפרים ומיקרומטרים. לאחר מכן הערכים מוזנים למערכת הבקרה של המכונה.

מדידת כלי לייזר:מערכות לייזר משמשות להגדרה ולמדידה של מידות כלי עבודה. על ידי הקרנת קרן אור לייזר על קצה החיתוך של הכלי, הם מספקים נתוני כלי מדויקים ומהירים.

שיטת זיהוי תמונה:מערכות מחשב מתקדמות יכולות להשתמש בטכנולוגיית זיהוי תמונה כדי לחשב אוטומטית את ממדי הכלים. הם עושים זאת על ידי צילום תמונות של הכלי, ניתוח תכונותיו ולאחר מכן חישוב המדידות.

זה מאמר שימושי מאוד. המאמר מציג תחילה את העקרונות והרעיונות מאחורי "שיטת קביעת כלי חיתוך ניסוי" הנהוגה בשימוש עם מחרטות CNC. לאחר מכן הוא מציג ארבע שיטות ידניות של הגדרות כלי חיתוך ניסוי עבור מערכות חיתוך CNC. כדי לשפר את הדיוק של הגדרות הכלי שלו, פותחה שיטת חיתוך ניסיון אוטומטי מבוקרת המבוססת על "חיתוך אוטומטי - מדידה - פיצוי שגיאות". כמו כן סוכמו ארבע שיטות הגדרת כלים מדויקות.

1. העיקרון והרעיונות מאחורי שיטת הגדרת הכלים למחרטות CNC

הבנת עקרונות הגדרת הכלים של מחרטת CNC חשובה למפעילים שרוצים לשמור על רעיונות ברורים לגבי הגדרת הכלים, לשלוט בפעולות הגדרת הכלים ולהציע שיטות חדשות. הגדרת הכלי היא קביעת מיקום המקור של מערכת הקואורדינטות של חלקי העבודה, המשתנה בעת תכנות מערכת הקואורדינטות של כלי המכונה. הגדרת הכלים כוללת השגת קואורדינטות המכונה עבור נקודת ההתחלה של תוכנית כלי ייחוס, וקביעת היסט הכלי ביחס לכלי זה.

המוסכמות הבאות משמשות כדי להדגים את המושגים והרעיונות שמאחורי הגדרת הכלים בשיטת חיתוך הניסיון. השתמש במערכת Hua Medieval Star Teaching Turning System (גרסה מספר 5.30 של תוכנת היישום); השתמש במרכז הקצה הימני על חומר העבודה עבור מקור התוכנית והגדר אותו עם הפקודה G92. תכנות קוטר, קואורדינטות חומר העבודה של נקודת תחילת התוכנית H הן (100,50); התקן ארבעה כלים על מחזיק הכלי. הכלי מס' 1 הוא כלי סיבוב גס של 90 מעלות וכלי העזר מס' 2 הוא כלי סיבוב דק במעגל חיצוני של 90 מעלות. סכין, מס' לא. הסכין הרביעית היא סכין משולש עם הברגה עם זווית של 60 מעלות (הדוגמאות במאמר זהות).

הקואורדינטות של "כלי מכונה" משמשות להגדרת הכלי. כפי שמוצג באיור 1, כלי ההתייחסות "בדיקה ידנית חותכת את המעגל החיצוני ואת פני הקצה של חומר העבודה ורושם את קואורדינטות המכונה XZ בתצוגה. קואורדינטות כלי המכונה עבור מקור התוכנית O נגזרות מהקשר בין קואורדינטות כלי המכונה בנקודה A ו-O: XO=XA – Phd, ZO=ZA. באמצעות קואורדינטות חומר העבודה עבור H ביחס לנקודה O (100,50), נוכל סוף סוף לגזור את קואורדינטות כלי המכונה עבור נקודה H: XH=100 – Phd, ZH=ZA+50. מערכת קואורדינטות זו של חומר עבודה מבוססת על המיקום של קצה הכלי בכלי הייחוס.

איור 1 תרשים סכמטי לחיתוך ניסיון והגדרות כלי עבודה ידני

באיור 2, ההיסט בין נקודה A לקצה הכלי B מתרחש עקב הבדלים בהרחבות ובמיקומים בכיוון X ו-Z של הכלים הנצמדים למחזיק הכלי. מערכת הקואורדינטות המקורית של חומר העבודה אינה תקפה עוד. כל כלי גם יישחק בקצב שונה במהלך השימוש. לכן, יש לפצות את קיזוז הכלי ואת ערכי הבלאי עבור כל כלי.

כדי לקבוע את היסט הכלי, כל כלי חייב להיות מיושר לנקודת ייחוס ספציפית (נקודה A או B באיור 1) על חומר העבודה. ה-CRT מציג קואורדינטות של כלי מכונה השונות מקיזוז הכלים של הכלים שאינם ייחוס. לכן, הם ממוקמים באותה נקודה. באמצעות חישובים ידניים או חישובי תוכנה, הקואורדינטות של כלי המכונה מופחתות מאלו של כלי העזר. לאחר מכן מחושב היסט הכלי עבור כל מכשיר לא סטנדרטי.

איור 2 פיצוי על קיזוז כלי עבודה ובלאי

הדיוק של הגדרות כלי חיתוך ידני לניסיון מוגבל. זה ידוע בתור כלי עבודה גס. כפי שמוצג באיור 3, כדי להשיג תוצאות מדויקות יותר במסגרת קצבאות העיבוד של ה-חלק לרכב cnc, ניתן לעצב תוכנית חיתוך ניסיון אוטומטית פשוטה. סכין ההתייחסות משתנה ללא הרף תוך שימוש במושג "פיצוי אוטומטי של חיתוך-מדידה-שגיאות". היסט הכלי ונקודת ההתחלה של התוכנית של הכלי ללא התייחסות משמשים כדי לוודא שההפרש בין הערך של הוראת העיבוד לערך הנמדד בפועל עומד בדרישות הדיוק. הגדרת כלי מדויק היא הגדרת הכלי המתרחשת בשלב זה.

מקובל לתקן את הקיזוזים הלא סטנדרטיים לאחר התיקון הראשוני. הסיבה לכך היא שהבטחת המיקום של נקודת ההתחלה של כלי ההתייחסות מדויקת היא תנאי מוקדם לקיזוזים מדויקים של הכלים.

תהליך הגדרת הכלי הבסיסי הזה מושג על ידי שילוב של שני שלבים אלה: חיתוך ידנית של הסכין עם הפניה כדי לקבל קואורדינטות של כלי מכונה עבור ההתייחסות להגדרת הכלי. - חשב או חשב אוטומטית את קיזוז הכלים של כל כלי שאינו ייחוס. – סכין ההתייחסות ממוקמת בתחילת התוכנית המשוערת. – סכין ההתייחסות קוראת שוב ושוב לתוכנית חיתוך הבדיקה. מחזיק הכלי יועבר במצב MDI או צעד כדי לפצות על שגיאות ולתקן את מיקום נקודת ההתחלה. לאחר מדידת הגודל, הסכין שאינה הבסיסית תקרא שוב ושוב לתוכנית חיתוך הבדיקה. היסט הכלי מתוקן על סמך היסט זה. המשמעות היא שכלי ההתייחסות יהיה נייח בתחילת התוכנית המדויקת.

איור 3 תרשים סכמטי של הגדרת הכלי לחיתוך ניסיון רב סכין

סקירה כללית של טכניקות קביעת סכין גסה

כדי להתכונן להגדרת הכלי, אתה יכול להשתמש בכל אחת מהשיטות הבאות: הקש על מקש F2 בתפריט המשנה של מערכת MDI כדי לגשת לטבלת היסט הכלים. השתמש במקשים כדי להזיז את פס ההדגשה למיקום מספר הכלי המתאים לכל כלי ולחץ על כפתור F5. שנה את ערכי ההיסט של X ו-Z של מספרי היסט הכלים #0000 ו-#0001, ולאחר מכן הקש על המקש F5.

1) הגדר אוטומטית את שיטת היסט הכלים על ידי בחירת כלי ההפניה.

השלבים להגדרת הכלי מוצגים באיורים 1 ו-4.

ניתן להזיז את הפס הכחול המודגש באמצעות המקשים כדי ליישר את היסט הכלי מס' 0002 עבור כלי ההפניה מס' 2. כלי עזר 2. כדי להגדיר את מספר 2, הקש על מקש F5. הכלי 2 יוגדר ככלי ברירת המחדל.

2) חותכים את המעגל החיצוני עם כלי ההתייחסות ושימו לב לקואורדינטות ה-X של כלי המכונה. לאחר הוצאת הכלי לאחור, עצור את המכונה ומדדו את הקוטר החיצוני של מקטע הפיר.

3) להב הייחוס חוזר לנקודה A שנרשמה בשיטת "ריצה+צעד". הזן דוקטורט ואפס בעמודות עבור קוטר החיתוך של הבדיקה ואורך החיתוך של הבדיקה בהתאמה.

4) משוך את הכלי הסטנדרטי ובחר את המספר של הכלי הלא סטנדרטי. לאחר מכן, שנה את הכלי באופן ידני. יש ליישר את קצה הכלי של כל כלי לא סטנדרטי חזותית עם נקודה A בשיטת "ריצה+צעד". התאם את ההיסט המתאים לאחר שהכלי מיושר ויזואלית. אם תזין אפס ודוקטורט בעמודות עבור אורך החיתוך והקוטר של הניסיון, קיזוז הסכין של כל הסכינים שאינם ייחוס יוצגו אוטומטית בעמודת היסט X ו-Z Offset.

5) ברגע שכלי ההפניה חזר לנקודה A, MDI יריץ את "G91 G00/או" G01 X[100 PhD] Z50 כדי להגיע לנקודת ההתחלה של התוכנית.

איור 4 תרשים סכמטי של כלי ההתייחסות מגדיר אוטומטית את היסט הכלי עבור הכלי הסטנדרטי

2. הגדר את הקואורדינטות של כלי ההפניה לאפס בנקודת הייחוס של הגדרת הכלי והצג אוטומטית את שיטת היסט הכלי
כפי שמוצג באיור 1 ובאיור 5, שלבי הגדרת הכלי הם כדלקמן:
1) זהה לשלב (2) לעיל.
2) סכין הייחוס חוזרת לנקודת החיתוך הניסוי A בשיטת "ריצה+צעד" לפי הערך שנרשם.
3) בממשק המוצג באיור 4, הקש על מקש F1 כדי "להגדיר את ציר ה-X לאפס" והקש על מקש F2 כדי "להגדיר את ציר ה-Z לאפס". אז "הקואורדינטות הממשיות היחסיות" המוצגות על ידי ה-CRT הן (0, 0).
4) שנה ידנית את הכלי שאינו ייחוס כך שקצה הכלי שלו מיושר ויזואלית עם נקודה A. בשלב זה, הערך של "קואורדינטות ממשיות יחסית" המוצגות ב-CRT הוא היסט הכלי של הכלי ביחס לכלי הייחוס. השתמש במקשי ▲ ו- כדי להזיז את הכחול הדגש את מספר היסט הכלי של הכלי שאינו ייחוס, הקלט אותו והזן אותו במיקום המתאים.
5) זהה לשלב הקודם (5).

איור 5 תרשים סכמטי של היסט הכלי מוצג אוטומטית כאשר כלי ההתייחסות מוגדר לאפס בקואורדינטות נקודות הייחוס של הגדרת הכלי.

3. שיטת קיזוז הסכין מחושבת על ידי חישוב ידני של חיתוך הניסיון עם מספר סכינים של מקטע הפיר העגול החיצוני.

כפי שמוצג באיור 6, המערכת מיישרת ידנית את הסכינים 1, 2 ו-4 וחותכת ציר. לאחר מכן הוא רושם את קואורדינטות המכונה עבור קצוות החיתוך של כל סכין. (נקודות F, D ו-E באיור 6). מדוד את הקוטר והאורך עבור כל קטע. החלף את סכין החיתוך מס' 1. כפי שמוצג בתמונה, חתוך שקע של כלי. יישר את להב החיתוך עם הקצה הימני, רשום את הקואורדינטות עבור נקודה B ומדוד את L3 ו- PhD3 לפי האיור. ניתן לקבוע את יחס הקואורדינטות המצטבר בין נקודות F, E ו-D עבור כל כלי ומקור O על ידי השוואת הנתונים לעיל.

לאחר מכן ניתן לראות כי קואורדינטות כלי מכונה הן (X2-PhD2+100 ו-Z2-L2+50) וקואורדינטות של כלי מכונה עבור נקודת ההתחלה של התוכנית המתאימות לכלי הייחוס. שיטת החישוב מוצגת בטבלה 1. בחסר, הזן את הערכים המחושבים והרשומים. הערה: מרחק חיתוך הניסיון הוא המרחק בין נקודת האפס בקואורדינטה של ​​חומר העבודה לנקודת הסיום של חיתוך הניסיון בכיוון Z. כיוונים חיוביים ושליליים נקבעים על ידי ציר הקואורדינטות.

איור 6 תרשים סכמטי של חיתוך ניסיון ידני מרובה סכין

טבלה 1 חישוב קיזוז הכלים עבור כלים לא סטנדרטיים

שיטה זו מאפשרת הליך חיתוך בדיקה פשוט, מכיוון שהיא מונעת את הצורך ליישר חזותית את נקודות החיתוך לבדיקה. עם זאת, יש לחשב את קיזוז הסכין באופן ידני. אתה יכול לחשב את היסט הכלי במהירות אם תדפיס את הגיליון עם הנוסחה ולאחר מכן תמלא את החסר.

איור 7 תרשים סכמטי להגדרת כלי אוטומטי במערכת CNC של Century Star

שיטת ערכת כלים אוטומטית מרובת כלים למערכת CNC של המאה ה-4

כל השיטות שהוזכרו לעיל לקיזוז הכלים הן שיטות יחסיות. לאחר שצוות מקצועי ביצע הגדרת פרמטרים ובדיקות מערכת, HNC-21T מאפשר למשתמשים לבחור ב"שיטת ההיסט המוחלטת" בעת הגדרת הכלים. בתכנות עיבוד שבבי, היסט הכלים המוחלט שונה מעט משיטת השבתת הכלים היחסית. אין צורך להשתמש ב-G92 או G54 עבור מערכות הקואורדינטות של חלקי העבודה, ואין צורך לבטל את פיצוי הכלים. ראה תוכנית O1005 לדוגמא. כפי שמוצג באיור 6, לאחר שהמערכת חוזרת לאפס, תן לכל סכין לנסות ידנית לחתוך קטע צילינדר.

מלאו את מספרי היסט הכלי עבור כל סכין לאחר מדידת האורך והקוטר. אורך חיתוך הניסיון רשום בעמודה עבור קוטר חיתוך הניסיון. תוכנת המערכת, באמצעות השיטה המתוארת ב"חיתוך מרובה של קטע פיר חיצוני - חישוב ידני לקיזוז סכין", יכולה לחשב אוטומטית את קואורדינטות כלי המכונה עבור כל סכין בהתאם למקור התוכנית. שיטה זו להגדרת הכלים היא המהירה ביותר, והיא מתאימה במיוחד לייצור תעשייתי.

סיכום של חמש טכניקות הגדרת כלים מדויקות

העיקרון של הגדרת הכלים המדויקת הוא "מדידה אוטומטית, חיתוך ניסיון אוטומטי ופיצוי שגיאות". ניתן לחלק את פיצוי השגיאה לשתי קטגוריות: עבור פעולת כלי ההתייחסות MDI, או עמודי הכלי הנעת צעדים כדי לפצות את עמדת ההתחלה של התוכנית שלו; ולכלי לא סטנדרטי כדי לפצות על ערכי היסט הכלי או הבלאי שלו. כדי למנוע בלבול, טבלה 2 תוכננה לחישוב ולתעד ערכים.

טבלה 2 טבלת תיעוד של הגדרת כלים עבור שיטת חיתוך ניסיון (יחידה: מ"מ

1. שנה את שיטת ההיסט עבור כל כלי לא סטנדרטי לאחר שכלי הייחוס תיקן את נקודת ההתחלה.

השלבים להגדרת הכלי מוצגים באיור 3.

לאחר כיול גס של הכלים, כלי העזר צריך להיות בתחילת התוכנית. הזן את ההיסט של כל כלי לא סטנדרטי במיקום המתאים של הטבלה.

השתמש בתוכנית O1000 לעיבוד PhD2xL2 על מנת לבצע חתך ניסיון.

לאחר מכן, מדוד את הקוטר ואת האורך של פיר החיתוך המפולח, השווה אותם עם הערך בתוכנית הפקודה, וקבע את השגיאה.

שנה את נקודת ההתחלה של התוכנית אם ערך שגיאת ה-MDI או תנועת הצעדים גדולים מערך שגיאת ה-MDI.

5) שנה את ערך הפקודה O1000 באופן דינמי בהתבסס על הממדים הנמדדים ושמור את התוכנית. חזור על שלבים (2) עד שמיקום ההתחלה של כלי ההתייחסות נמצא בטווח הדיוק. שימו לב לקואורדינטות של כלי המכונה עבור נקודת ההתחלה של התוכנית המתוקנת. הגדר את הקואורדינטות לאפס.

6) חייג את O1001 (סכין מס' 1, מס' O1002 (סכין מס' 3) עבור כל חיתוך ניסיון, ומדוד את אורך Li (i=1, 2, 3) ואת קוטר PhDi של כל קטע.

7) פיצוי על שגיאות בשיטת טבלה 3.

חזור על שלבים 6 עד 7 עד ששגיאות העיבוד יהיו בטווח הדיוק וכלי ההתייחסות נעצר בנקודת ההתחלה של התוכנית ואינו זז.

טבלה 3 דוגמה לפיצוי שגיאות עבור חיתוך ניסיון אוטומטי של מקטעי פיר גליליים (יחידה: מ"מ).

2. שינוי מיקום ההתחלה של כל כלי בנפרד

עיקרון הגדרת הכלים של שיטה זו הוא שכל כלי מתאים את נקודת התוכנית ההתחלתית שלו, ובכך מתיישר בעקיפין עם אותו מיקום מוצא.

השלבים להגדרת הכלי מוצגים באיור 3.

לאחר כיול כלי גס, מס' לאחר כיול כלי גס ורישום הקיזוזים, כלי ההתייחסות מס' 2 צריך להיות בתחילת התוכנית.

השלבים 2) עד (5) של שיטת הגדרת הכלים המדויקת הראשונה זהים.

השתמש בתוכנית O1000 כדי לבצע חיתוך ניסיון. מדוד את אורך Li ואת קוטר PhDi של כל קטע.

כלי תנועת הצעד או מחזיק כלי ה-MDI מפצה על שגיאות ומתאים את נקודת ההתחלה של התוכנית של כל כלי.

חזור על שלבים (6) עד שמיקום ההתחלה עבור כל כלי תוכנית לא סטנדרטי נמצא בטווח הדיוק המותר.

ניתן לגשת לטבלת היסט הכלים על ידי הזנת הקואורדינטות היחסיות המוצגות ב-CRT לתוך העמודה X offset ו-Z offset המתאימה למספר היסט הכלי. שיטה זו נוחה ופשוטה. שיטה זו פשוטה ונוחה.

3. שנה את כל שיטות ההיסט עבור כלים לא סטנדרטיים באותו רגע לאחר שינוי מיקום ההתחלה של תוכנית ההפניה לכלי.

השיטה זהה לזו של שיטת הגדרת הכלים המדויקת הראשונה. ההבדל היחיד בין השניים הוא שבשלב 7, נקראת תוכנית O1003, אשר קוראת לשלושה סכינים בו זמנית (O1004 מסירה את מס' תוכנית O1003 מחליפה את החלק מס' 2 של עיבוד הכלים. השלבים הנותרים זהים.

6. ניתן לתקן ארבעה סכינים בבת אחת בשיטה זו

כדי לגלות את שגיאת העיבוד, מדוד את הקוטר של כל קטע, PhDi, ואת אורך כל קטע, Li (i=2, 1, 4), בשיטת היסט הכלים היחסית. השתמש ב-MDI או בתנועה שלבנית למחזיק הכלי עבור כלי העזר. שנה את נקודת ההתחלה של התוכנית. עבור הכלים הלא סטנדרטיים, תקן תחילה את ההיסט באמצעות ההיסט המקורי. לאחר מכן, הזן את ההיסט החדש. יש להזין גם את שגיאת העיבוד של כלי העזר בעמודת הבלאי. התקשר לתוכנית חיתוך הניסיון O1005 אם היסט הכלי המוחלט משמש לכיול הכלי. לאחר מכן, פיצוי על שגיאות העיבוד של הכלים בעמודות הבלאי של מספרי היסט הכלים בהתאמה.

איזו השפעה יש לבחירת שיטת הגדרת הכלים הנכונה עבור מחרטות CNC על איכותןחלקי עיבוד CNC?

דיוק ודיוק:

כלי החיתוך יהיו מיושרים כראוי אם הכלי מוגדר כהלכה. זה משפיע ישירות על הדיוק והדיוק בפעולות העיבוד. הגדרה לא נכונה של הכלי עלולה לגרום לשגיאות מימד, גימורי משטחים גרועים ואפילו גרוטאות.

עֲקֵבִיוּת:

הגדרות כלים עקביות מבטיחות אחידות של פעולות עיבוד ואיכות עקבית במספר חלקים. זה מפחית שינויים בגימור פני השטח ובמידות, ועוזר לשמור על סובלנות הדוקה.

חיי כלי ולבוש:

על ידי הבטחה שהכלי מחובר כהלכה לחומר העבודה, הגדרה נכונה של הכלי יכולה למקסם את חיי הכלי. הגדרות לא נכונות של הכלי עלולות לגרום לבלאי יתר ושבירת הכלים, מה שיפחית את חיי הכלי.

פרודוקטיביות ויעילות

טכניקות יעילות של הגדרת כלים יכולות להפחית את זמן התקנת המכונה ולהגדיל את זמן הפעולה. זה מגביר את הפרודוקטיביות על ידי צמצום זמני סרק ומקסום זמן חיתוך. זה מאפשר החלפת כלי מהיר יותר ומפחית את זמני העיבוד הכוללים.

בטיחות המפעיל

ניתן להשפיע על בטיחות המפעיל על ידי בחירה בשיטת הגדרת הכלי הנכונה. שיטות מסוימות כמו זיהוי תמונה או מדידת כלי לייזר מבטלות את הצורך לטפל בכלים באופן ידני, ומקטינות את הסיכוי לפציעה.

המטרה של Anebon היא להבין עיוות מעולה מהייצור ולספק את התמיכה המובילה ללקוחות מקומיים ומחו"ל בלב שלם לשנת 2022 נירוסטה באיכות גבוהה אלומיניום דיוק גבוה בהתאמה אישיתפניית CNC, כרסום,חלקי חילוף cncעבור תעופה וחלל, על מנת להרחיב את השוק הבינלאומי שלנו, Anebon מספקת בעיקר ללקוחותינו בחו"ל חלקים מכאניים באיכות מעולה, חלקי כרסום ושירות חיתוך CNC.

סין סיטונאית חלקי מכונות ושירות עיבוד שבבי CNC, Anebon מקיימת את הרוח של "חדשנות, הרמוניה, עבודת צוות ושיתוף, שבילים, התקדמות פרגמטית". תן לנו הזדמנות ואנחנו נוכיח את היכולת שלנו. בעזרתך האדיבה, Anebon מאמינה שנוכל ליצור איתך עתיד מזהיר ביחד.