Исследование метода настройки инструмента для токарной обработки с ЧПУ

Набор инструментов является ключевым шагом перед токарные станки с ЧПУ детали. Точные и быстрые методы настройки инструмента являются важным условием для обеспечения точности и эффективности ЧПУ поворотВ данной статье рассматриваются методы настройки инструмента с использованием программного обеспечения для виртуального моделирования, а также теоретические и симуляционные справочные материалы для операторов токарных станков с ЧПУ на примере инструментов с внешним и внутренним контуром.

Токарный станок с ЧПУ обрабатывает детали, создавая план обработки на основе чертежа детали, а затем генерируя соответствующую программу ЧПУ для управления движениями станка.

Программа ЧПУ составляется на основе координат узлов чертежа детали, определяемых системой координат заготовки и соответствующей ориентацией инструмента.

Установка системы координат заготовки на токарном станке с ЧПУ напрямую влияет на точность и эффективность детали. В этой статье рассматриваются общие методы настройки инструмента для деталей вала с использованием инструментов внешнего и внутреннего контура, продемонстрированные с помощью программного обеспечения для моделирования ЧПУ.

Метод настройки инструмента для наружных контурных инструментов

Обычные инструменты для обработки внешних контуров валов включают токарные, канавочные и резьбонарезные инструменты. Настройка инструмента обычно выполняется путем пробного резания, что быстро и не требует дополнительной оснастки.

1. Настройка внешнего токарного инструмента

（1）Выбор заготовки и инструмента для пробной резки

Существуют различные внешние токарные инструменты, включая прямые, 45° коленчатые и 90° коленчатые инструменты. Например, в программном обеспечении моделирования ЧПУ Swan выберите низкоуглеродистую сталь 08F (материал по умолчанию FANUC0iT) в качестве материала заготовки.

（2）Выполнение пробной резки

Токарный инструмент устанавливает начало координат заготовки в центре ее правого торца, с осью Z в качестве осевого направления и осью X в качестве радиального направления. Перед пробной резкой внешним токарным инструментом (T01) запустите шпиндель, введите «M03S300» в режиме [MDI] и выполните (рисунок 1a). Затем вручную подайте инструмент для резки правого торца (рисунок 1b).

（3）Определение координаты Z и завершение настройки инструмента

Откройте функцию [OFFSET SETTING] на панели управления. В интерфейсе [TOOL COMPENSATION/GEOMETRY] ​​установите текущее положение инструмента по оси Z на «Z0» (рисунок 2a). Щелкните серую квадратную кнопку под [MEASURE], чтобы отобразить результат (рисунок 2b). Настройка оси Z для внешнего цилиндрического токарного инструмента теперь завершена.

Рисунок 1. Настройка инструмента по оси Z.

Рисунок 2 Параметры настройки инструмента оси Z

（4）Отвод инструмента и позиционирование пробной резки по оси X

Инструмент отводится в направлении +X для позиционирования пробной резки по оси X (рисунок 3a), затем продвигается в направлении -Z для завершения пробной резки по внешнему кругу (рисунок 3b).

（5） Измерение диаметра внешнего круга после пробной резки

После пробного реза по внешнему кругу отведите инструмент по направлению +Z (рис. 4а), остановите шпиндель, откройте команду [Измерение заготовки] и с помощью штангенциркуля измерьте диаметр внешнего круга (рис. 4б).

（6）Компенсация инструмента и регулировка геометрии

Откройте интерфейс [Компенсация инструмента/Геометрия], установите координату X инструмента на измеренный внешний диаметр (рисунок 4b) и введите «X79.482» (рисунок 5a). Нажмите на серую квадратную кнопку под [Измерение], чтобы получить результат (рисунок 5b).

На этом выравнивание внешнего токарного инструмента завершается, и держатель инструмента выполняет операцию [Возврат в исходное положение].

Рисунок 3 Тестовая резка по оси X и настройка инструмента

Рис. 4. Процесс настройки инструмента по оси X.

Рисунок 5 Параметры настройки инструмента по оси X

2. Выравнивание инструмента для внешней обработки канавок

Поверните держатель инструмента по часовой стрелке, чтобы повернуть внешний канавочный инструмент (T02) в положение обработки. Внешний канавочный инструмент также выравнивается путем пробного резания торцевой поверхности и внешнего круга.

Запустите шпиндель, переместите держатель инструмента и слегка коснитесь лезвием внешнего канавочного инструмента торца заготовки (рисунок 6a). Удерживайте инструмент неподвижно, откройте настройки параметров, выберите позицию [002] в разделе [Номер] и введите «Z0» для [Измерение] (рисунок 6b).

Рисунок 6. Настройка инструмента для наружной обработки канавок по оси Z.

Отрегулируйте положение инструмента и позвольте внешнему канавочному инструменту выполнить тестовую резку внешнего круга, как показано на рисунке 7(a). Отведите инструмент в направлении +Z, остановите шпиндель, измерьте внешний диаметр круга и введите данные («X79.130»), как показано на рисунке 7(b). Нажмите серую квадратную кнопку под [Измерение]. Внешний канавочный инструмент теперь установлен, и держатель инструмента выполняет [Возврат в исходное положение].

Рисунок 7 Внешняя проточка канавок для охлаждения выравнивания инструмента по оси X

3. Выравнивание наружной резьбовой фрезы

Поверните держатель инструмента по часовой стрелке, переместите внешнюю резьбовую фрезу (T03) в положение обработки и уменьшите скорость подачи по мере приближения фрезы к заготовке. Когда кончик фрезы окажется вровень с концом заготовки (рисунок 8a), приостановите подачу. Откройте настройки параметров, выберите [003] под [число] и назначьте текущую позицию «Z0» для [измерения].

В режиме ручной подачи точно настройте положение инструмента, пока внешняя резьбовая фреза не коснется внешней цилиндрической поверхности (рисунок 8b). Установите это положение в качестве диаметра заготовки после того, как внешняя канавочная фреза 1.2 (T02) попытается выполнить резку. Теперь фреза выровнена, и держатель инструмента должен [вернуться в исходное положение].

Рисунок 8. Настройка наружной резьбы

Выше описан процесс настройки инструмента для обработки внешнего контура, обычно используемого для деталей вала.

Метод настройки инструмента для внутреннего контура

Обычные инструменты для обработки внутреннего контура валов включают в себя токарные инструменты для внутренних отверстий, канавочные и резьбонарезные инструменты. Настройка инструмента также устанавливает начало системы координат заготовки в центральной точке правого торца.

1. Настройка инструмента для токарной обработки внутренних отверстий

Инструмент для внутренней токарной обработки отверстий (T01) обычно называют «расточным инструментом». Перед настройкой расточного инструмента сверло завершает процесс сверления центрального отверстия.

Откройте [Быстрое позиционирование] в [Работа станка] в главном меню, выберите центр заготовки, нажмите [OK] и получите окно обработки (рисунок 9a). Затем откройте [Коррекция инструмента/Геометрия], установите текущее положение расточного инструмента на «X0» и выполните [Измерение]. Результат показан на рисунке 9 (b).

Рисунок 9. Настройка инструмента по оси X расточного инструмента

Точно настройте расточный инструмент так, чтобы он слегка касался правого торца заготовки (рисунок 10a). Откройте интерфейс настройки параметров, установите текущее положение на «Z0» и выполните измерение, как показано на рисунке 10b. Теперь расточный инструмент установлен, и держатель инструмента должен вернуться в исходное положение.

Рисунок 10. Выравнивание инструмента расточной фрезы по оси Z

2. Выравнивание инструмента для внутренней обработки канавок

Поверните держатель инструмента по часовой стрелке, чтобы переместить внутренний канавочный инструмент (T02) в положение обработки. После запуска шпинделя используйте команду [Быстрое позиционирование], чтобы быстро переместить его в центр правого торца, как показано на рисунке 11 (a), затем установите текущее положение на «X0» в [Номер] [002] интерфейса [Компенсация инструмента/Геометрия] и выполните измерение.

Слегка переместите внутренний канавочный инструмент так, чтобы он коснулся правого торца заготовки (рисунок 11b), установите текущее положение на «Z0» и выполните измерение. Выравнивание инструмента завершено, и держатель инструмента должен затем выполнить операцию [Вернуться в начало].

3. Настройка инструмента для нарезания внутренней резьбы

Поверните держатель инструмента по часовой стрелке, чтобы переместить внутреннюю резьбовую фрезу (T03) в положение обработки. После запуска шпинделя используйте команду [Быстрое позиционирование], чтобы быстро переместить ее в центральную точку правого торца заготовки, как показано на рисунке 12 (a). В [Номер] [003] интерфейса [Компенсация инструмента/Геометрия] назначьте текущее положение «X0» и измерьте его.

Совместите кончик внутренней резьбовой фрезы с правым торцом заготовки, как показано на рисунке 12 (b). Остановите подачу, установите текущее положение как «Z0» в [Number] [003] интерфейса [Tool Compensation/Geometry] и выполните измерение. После выравнивания выполните операцию [Return to Origin] на держателе инструмента.

Рисунок 11. Центровка инструмента для внутренней обработки канавок

Рисунок 12. Настройка внутренней резьбы.

Выше описан процесс настройки инструмента для обработки внутреннего контура, обычно используемого для деталей вала.

Заключение

Перед токарными работами с ЧПУ необходимо установить систему координат заготовки. Точность установки системы координат заготовки имеет решающее значение для точности и эффективности обработки деталей. В этой статье рассматриваются методы, процессы и меры предосторожности при установке инструмента для обычных инструментов для токарной обработки внешнего и внутреннего контура, используемых при обработке деталей вала, а также теоретические и симуляционные справочные материалы для операторов токарной обработки с ЧПУ.