¿Cuáles son las similitudes y diferencias entre la compensación de herramientas en tornos CNC y fresadoras CNC?
Compensación de herramienta en el mecanizado CNC
En primer lugar, se propuso la compensación de la fresa
Al mecanizar una pieza con una fresa ranuradora en una máquina herramienta CNC, puede Se puede ver claramente que la trayectoria de movimiento del centro de la herramienta no coincide con el contorno de la pieza de trabajo, porque el contorno de la pieza de trabajo está formado por la envolvente de movimiento de la fresa. El centro de la fresa se llama posición de la herramienta (la máquina herramienta CNC de 4,5 coordenadas se llama vector de posición de la herramienta), y la trayectoria de movimiento de la posición de la herramienta representa la trayectoria de la herramienta. En el mecanizado CNC, la programación según el tamaño del contorno de la pieza de trabajo o el tamaño de la trayectoria del punto de la herramienta depende de la situación específica.
Procesamiento de fresadora de extremo de máquina herramienta CNC
En una máquina herramienta CNC con todas las funciones, el sistema CNC tiene una función de compensación de herramienta que se puede programar de acuerdo con el tamaño del contorno de la pieza de trabajo. Una vez establecida e implementada la compensación de la herramienta, el sistema CNC calcula automáticamente y la posición de la herramienta se ajusta automáticamente a la trayectoria de la herramienta. El tamaño de la pieza de trabajo se utiliza directamente para compilar el programa de procesamiento. La herramienta se desgasta y el programa de procesamiento permanece sin cambios. Es simple y conveniente de usar.
Las máquinas herramienta CNC económicas tienen una estructura simple y un precio bajo, y tienen cierta utilidad en las empresas manufactureras. En un sistema de máquina herramienta CNC económico, si no existe una función de compensación de herramienta, el programa de mecanizado solo se puede compilar en función del tamaño de la trayectoria del punto de ubicación de la herramienta. Esto requiere calcular primero el tamaño de la trayectoria del punto de ubicación de la herramienta en función del contorno. tamaño de la pieza de trabajo y el diámetro de la herramienta. Por lo tanto, la cantidad de cálculo es grande y compleja. El desgaste y el reemplazo de la herramienta requieren recalcular el tamaño de la trayectoria del punto de la herramienta y reescribir el programa de mecanizado.
2. Compensación de herramienta en un sistema de máquina herramienta CNC con todas las funciones
1. Compensación de herramienta de torno CNC
La función de compensación de herramienta del torno CNC incluye compensación de posición de herramienta. y compensación de herramienta. En el programa de mecanizado, se especifica mediante la función T. Los dos primeros XX en TXXXX son el número de herramienta y los dos últimos XX son el número de compensación de herramienta, como T0202. Si el número de compensación de herramienta es 00, significa que se cancela la compensación de herramienta.
(1) Compensación de la posición de la herramienta
Una vez establecida e implementada la compensación de la posición de la herramienta, no es necesario reprogramar el programa de mecanizado para los cambios de posición de la herramienta causados por el desgaste o la reinstalación de la herramienta. El método consiste en medir la posición de cada herramienta e ingresarla en la memoria designada. Después de que el programa ejecuta la instrucción de compensación de herramienta, la posición real de la herramienta reemplaza la posición original.
Como se muestra en la Figura 2, si no hay compensación de herramienta, la herramienta se mueve del punto 0 al punto 1 y el segmento de programa correspondiente es N60.
G00
C45
X93
T0200, si la compensación de herramienta es X= 3, Z= 4, y se almacena en el correspondiente En la memoria de compensación, después de ejecutar la compensación de la herramienta, la herramienta se moverá del punto 0 al punto 2 en lugar del punto 1, y el segmento de programa correspondiente es N60.
G00
X45
Z93
T0202.
(2) Compensación del radio del arco de la herramienta
p>
Al compilar el programa de procesamiento de torno CNC, la punta de la herramienta de torneado se considera como un punto (punto imaginario P), pero de hecho, para aumentar la vida útil de la herramienta y reducir la superficie rugosidad de la pieza de trabajo, la punta de la herramienta de torneado El pulido en un arco de radio pequeño (arco AB de la punta de la herramienta), como se muestra en la Figura 3, conducirá inevitablemente a errores de forma de la pieza de trabajo que se está procesando. Por otro lado, la posición del arco de la punta de la herramienta y la forma de la herramienta de torneado también tendrán un impacto en el procesamiento de la pieza de trabajo, lo que puede resolverse mediante la compensación del radio del arco de la herramienta. Los parámetros de forma y posición de la herramienta de torneado se denominan orientación de la punta de la herramienta, como se muestra en la Figura 4, representados por los parámetros 0 ~ 9, y el punto P es el punto teórico de la punta de la herramienta.
(3) Parámetros de compensación de herramienta
Cada número de compensación de herramienta corresponde a la compensación de posición de la herramienta (valores X y Z) y la compensación del radio del arco de la herramienta (valores R y T)* * *, entrada en la memoria correspondiente antes del procesamiento y se muestra en el CRT, como se muestra en la Figura 5. Durante el proceso de ejecución automática, el sistema CNC corrige automáticamente el error de posición de la herramienta de acuerdo con los valores X, Z, R y T en la memoria, y compensa automáticamente el radio del arco de la punta de la herramienta.
2. Compensación de herramienta de centros de mecanizado y fresadoras CNC
En los sistemas CNC de centros de mecanizado y fresadoras CNC, las funciones de compensación de herramienta incluyen compensación de radio de herramienta, compensación de ángulo incluida y Compensación de longitud.
(1) Compensación del radio de la herramienta (G41, G42, G40)
El valor del radio de la herramienta está prealmacenado en la memoria HXX, donde XX es el número de memoria. Una vez ejecutada la compensación del radio de la herramienta, el sistema CNC calcula y compensa automáticamente la herramienta de acuerdo con los resultados del cálculo. La compensación izquierda del radio de la herramienta (G41) significa que la herramienta se desvía hacia la izquierda de la dirección de movimiento de la ruta de mecanizado programada (como se muestra en la Figura 1), y la compensación derecha del radio de la herramienta (G42) significa que la herramienta se desvía hacia la derecha de la Dirección de movimiento de la trayectoria de mecanizado programada. Utilice G40 para cancelar la compensación del radio de la herramienta y utilice H00 para cancelar la compensación del radio de la herramienta.
Tenga en cuenta al utilizar: Al establecer o cancelar la compensación de herramienta, el segmento del programa que utiliza las instrucciones G41, G42 y G40 debe utilizar las instrucciones G00 o G01, pero no G02 o G03. Cuando la compensación del radio de la herramienta es negativa, las funciones de G41 y G42 se intercambian.
Existen dos formas de compensación del radio de la herramienta: función B y función C. Dado que la compensación del radio de la herramienta con la función B solo calcula la compensación de la herramienta en función de este programa, no puede resolver el problema de transición entre los segmentos del programa. Requiere que el contorno de la pieza de trabajo se procese como una transición de esquinas redondeadas, por lo que las esquinas afiladas de la pieza de trabajo no son buenas. artesanía. La compensación del radio de la herramienta con función C puede manejar automáticamente la transferencia de la trayectoria del centro de la herramienta de dos segmentos del programa y se puede programar completamente de acuerdo con el contorno de la pieza de trabajo. Por lo tanto, casi todas las máquinas herramienta CNC modernas utilizan la compensación del radio de la herramienta con función C. En este momento, es necesario establecer los siguientes dos bloques del bloque de compensación del radio de la herramienta para que tengan instrucciones de desplazamiento (G00, G01, G02, G03, etc.) para especificar el plano de compensación; de lo contrario, no se puede establecer la compensación correcta de la herramienta.
(2) Compensación de ángulo
(G39)
La intersección de dos planos es un ángulo incluido, lo que puede provocar un recorrido excesivo y un corte excesivo, lo que resulta en el procesamiento Los errores se pueden solucionar mediante compensación de ángulo (G39). Cuando se utiliza la instrucción de compensación de ángulo (G39), se debe tener en cuenta que esta instrucción no tiene modelo, solo es válida en el bloque de instrucciones y solo se puede usar después de las instrucciones G41 y G42.
(3) Compensación de longitud de herramienta (G43, G44, G49)
La compensación de longitud de herramienta (G43, G44) se puede utilizar para compensar la longitud de la herramienta en cualquier momento sin cambiar el programa. .Cambio, el importe de la compensación se almacena en la memoria indicada por el código H. G43 significa que la cantidad de compensación en la memoria se suma al valor de la coordenada terminal de la instrucción del programa, G44 significa resta y el comando G49 o el comando H00 se pueden usar para cancelar la compensación de longitud de la herramienta. Programa el segmento N80
G43
Z56
H05 y medio, si el valor en la memoria 05 es 16, significa que el valor de las coordenadas del punto final es de 72 mm.
El valor del monto de compensación en la memoria se puede almacenar previamente en la memoria a través de MDI o DPL, o se puede usar la instrucción de segmento de programa G10.
P05
R16.0 significa que la cantidad de compensación en la memoria No. 05 es de 16 mm.
3. Cálculo de la trayectoria de la herramienta de máquinas herramienta CNC económicas
Si no hay instrucciones de compensación de herramienta en el sistema de máquina herramienta CNC económica, solo puede calcular el tamaño de la trayectoria de la máquina. punto de la herramienta y luego programe en consecuencia o realice el procesamiento de compensación local.
1. Cálculo de la trayectoria del centro de la herramienta (posición de la herramienta)
En un sistema CNC que necesita calcular la trayectoria del centro de la herramienta, es necesario calcular la suma del punto base de los centro de la herramienta correspondiente al punto base del contorno de la pieza y al nodo. Las coordenadas del nodo. La Figura 1 muestra la trayectoria del centro de la herramienta cuando se utiliza una fresa de extremo de φ8 para procesar la curva de la pieza de trabajo.
Se puede ver que la trayectoria de la herramienta es una línea equidistante del contorno de la pieza, que se puede obtener a partir del contorno de la pieza y el radio de la herramienta.
La ecuación de la recta equidistante de una recta:
Cuando la recta equidistante está por encima de la recta original, se toma el signo " ", y viceversa.
La ecuación de la línea equidistante de un círculo;
Cuando la línea equidistante requerida es la línea equidistante exterior, tome el signo " " y viceversa.
Para resolver las coordenadas del punto base en la línea isométrica, solo necesitas resolver las ecuaciones de la línea isométrica relacionadas simultáneamente. Por ejemplo, encuentre las coordenadas del punto 3', el punto 2 (40, 85) y el punto 3 (70, 105).
A=y2-y3=-20
B=x3-x2=30
C=x3y2-ybx2=1750
Encuentre las coordenadas del centro de la siguiente manera
(85, 105).
Ecuaciones simultáneas de dos rectas equidistantes;
-20x 30y = 1750 144.222
(x-85) (y-105)=(15 4)
Resolver
x=66.134
y=107.231
Es decir, las coordenadas del punto 3' son (66.34, 107.25438 0 ), las coordenadas de otros puntos base o nodos en la trayectoria del centro de la herramienta se pueden obtener de la misma manera y luego programarse en consecuencia.
2. Cálculo de compensación de la punta virtual de la herramienta del torno CNC
En el torneado CNC, para facilitar el ajuste de la herramienta, el punto virtual P de la punta de la herramienta se utiliza a menudo para el ajuste de la herramienta. . Sin compensación del radio de la punta de la herramienta, se producirá socavación al girar conos o arcos. Cuando la precisión de la pieza es alta y hay un cono o arco, la solución es calcular el tamaño de la trayectoria central del arco de la punta de la herramienta y luego realizar cálculos de compensación local basados en este producto.
La Figura 3 muestra la compensación de la posición de la herramienta causada por el radio r del arco de la punta de la herramienta al girar superficies dimensionales. Cuando la compensación de la posición de la herramienta se realiza en la dirección Z y en la dirección X simultáneamente, el punto de contacto real A entre la hoja y la pieza de trabajo se mueve al punto de ajuste P de la punta de la herramienta durante la programación, y la cantidad de compensación de R se puede calcular de la siguiente manera :
Al programar una superficie cónica de una pieza de trabajo, las coordenadas de su punto base son las coordenadas del punto base del contorno de la pieza de trabajo (Z y X) más la compensación del radio del arco de la punta de la herramienta R (problema de compensación Dz y d).
Cuatro. Conclusión
En el mecanizado CNC, debido a que la punta de la herramienta tiene un arco, el contorno de la pieza de trabajo está formado por la envolvente de movimiento de la herramienta, por lo que la trayectoria de movimiento del punto de la herramienta no coincide con el contorno de la pieza de trabajo. En el sistema CNC con todas las funciones, las instrucciones de compensación de herramientas se pueden aplicar fácilmente para programar el procesamiento de acuerdo con el tamaño del contorno de la pieza de trabajo. En un sistema CNC económico, la trayectoria del punto de corte se puede calcular en función de las dimensiones del contorno de la pieza de trabajo y la herramienta. Según este plan, también se puede solucionar mediante compensaciones locales.