En el caso de las máquinas herramienta CNC, el mecanizado preciso de las piezas depende de los códigos de programa que controlan las máquinas herramienta, que pueden obtenerse tanto manual como automáticamente.
Independientemente de cómo se obtengan estos códigos de programa, las operaciones de reglaje de herramientas son necesarias antes del mecanizado.
Por lo tanto, es esencial que el personal de mecanizado comprenda la relación entre el sistema de coordenadas de la máquina herramienta y el sistema de coordenadas de la pieza de trabajo, y cómo ajustar con precisión las herramientas, para producir piezas de alta calidad.
Este documento resume métodos y experiencias en este ámbito, que merece la pena que los colegas consulten.
El sistema de coordenadas de la máquina herramienta, también conocido como sistema de coordenadas mecánico, se establece mediante el fabricantes de máquinas herramienta para determinar las posiciones de la pieza, la herramienta de corte y otros elementos dentro de la máquina.
En el momento de la puesta en marcha, la máquina suele localizar automáticamente el origen del sistema de coordenadas de la Máquina-Herramienta mediante la búsqueda de referencia o el retorno al punto de referencia. Este sistema sirve de referencia para todos los demás sistemas de coordenadas.
El sistema de coordenadas de la pieza, o sistema de coordenadas de programación, se crea para posicionar la pieza. Lo establecen los programadores basándose en los planos de diseño, utilizados para identificar los valores de coordenadas de cada punto base en el contorno de la pieza.
Comprender cómo convertir entre el sistema de coordenadas de la pieza de trabajo y el sistema de coordenadas de la máquina herramienta es crucial para el operario.
Este artículo explora los métodos de utillaje de las fresadoras CNC y los centros de mecanizado, transformando las coordenadas del punto base bajo el sistema de coordenadas de la pieza de trabajo al sistema de coordenadas de la máquina herramienta, estableciendo así la relación entre ambos sistemas.
En fresadoras CNC o centros de mecanizado, G54, G55, G56, G57, G58, G59 se utilizan normalmente para almacenar seis puntos cero de pieza diferentes.
Durante el mecanizado, el valor de la herramienta puede introducirse en cualquier sistema de coordenadas preestablecido. Durante el mecanizado, se puede llamar el sistema correspondiente introduciendo la cantidad de desplazamiento almacenada en los registros.
Dado que en las fresadoras CNC y en los centros de mecanizado intervienen los ejes de coordenadas X, Y y Z, cada eje debe ajustarse individualmente durante el proceso de reglaje de la herramienta (nótese que el orden de ajuste de estos ejes no es significativo).
El método de corte de prueba es la técnica de reglaje de herramientas que más se aplica en la práctica.
La sección siguiente ilustra el método operativo específico utilizando un FANUC Sistema CNC fresadora como ejemplo.
El sistema de coordenadas de la pieza se establece en el centro de la materia prima.
Suponiendo que las dimensiones de la materia prima son 100X80X20, y que todas las superficies de la materia prima han sido procesadas, el tamaño de herramienta elegido es φ20.
Dado que la proyección de la herramienta durante el reglaje es un círculo, representamos la herramienta como un círculo de φ20.
La alineación de la herramienta con el eje Y requiere los siguientes pasos: En primer lugar, monte la pieza en el banco de trabajo utilizando una fijación, asegurándose de que los cuatro lados de la pieza dejan espacio para la alineación de la herramienta.
En segundo lugar, gire la herramienta a cierta velocidad y mueva el banco de trabajo manualmente o mediante manivela, acercando la herramienta al lado izquierdo de la pieza en bruto. Mueva el husillo para alcanzar la profundidad adecuada en la dirección Z.
Determine si la herramienta está en contacto con el lado izquierdo de la pieza en bruto observando las virutas de metal o escuchando el sonido de corte.
Sin cambiar la posición, entre en la interfaz del sistema de coordenadas G54-G59 a través del botón OFFSET del panel de control, tomando como ejemplo el sistema de coordenadas G54.
Coloque el cursor en la X correspondiente, introduzca -(100/2+20/2)=-60, luego haga clic en medir, en este punto, la alineación del eje X está completa. Si la herramienta está cerca del lado derecho de la pieza en bruto, el valor a introducir en este momento es +60.
Del mismo modo, controlando la herramienta para que toque la parte delantera o trasera de la pieza en bruto, se puede conseguir la alineación de la herramienta en la dirección del eje Y.
Ajuste de la herramienta del eje Z
La herramienta gira, controlando la mesa de trabajo y el husillo principal para moverse rápidamente.
Una vez que la herramienta se desplaza hasta una posición cercana a la superficie de la pieza, manteniendo una cierta distancia de seguridad, se reduce la velocidad de desplazamiento para que la parte inferior de la herramienta entre en contacto con la superficie de la pieza.
En este punto, se invoca el sistema de coordenadas G54. Posicione el cursor en la entrada Z 0, y haga clic en la softkey correspondiente bajo la medición para conseguir el ajuste de la herramienta del eje Z.
En este método de reglaje de herramientas, los ejes X e Y sólo necesitan que la herramienta entre en contacto con un lado de la pieza de trabajo. Sin embargo, durante el reglaje de la herramienta, es necesario conocer las dimensiones de la pieza de trabajo y de la herramienta, por lo que es adecuado para piezas de trabajo regulares.
Tomando como ejemplo la pieza anterior, dado que el reglaje de herramienta en el eje Z en este método es el mismo que el reglaje de herramienta unilateral, nos centraremos en los métodos de reglaje de herramienta en los ejes X e Y.
El ajuste de las herramientas de los ejes X e Y requiere tres pasos:
1) Moviendo el husillo y la pieza, deje que la herramienta toque el lado izquierdo de la pieza. Introduzca la interfaz de coordenadas relativas a través del botón POS del panel de control y, a continuación, introduzca X.
En este momento, la coordenada X de la pantalla comienza a parpadear. Pulse la softkey de retorno a cero correspondiente a la parte inferior de la pantalla, y el valor X que aparece en pantalla es ahora 0.
2) Retraiga la herramienta a lo largo de la dirección Z positiva. Utilice métodos manuales y de manivela para hacer que la herramienta toque el lado derecho de la pieza de trabajo. Observe y recuerde el valor X que aparece en la pantalla en este momento (Nota: La dirección del eje Y permanece estacionaria durante el movimiento).
3) Llamar al sistema de coordenadas G54, posicionar el cursor en X, introducir "1/2 valor" conservando el signo positivo o negativo original (si es un signo positivo, puede omitirse el signo), luego pulsar la softkey en medición para completar el ajuste de la herramienta en la dirección X.
Del mismo modo, controlando la herramienta para que toque la parte delantera y trasera de la pieza respectivamente, se consigue el reglaje de la herramienta para el eje Y.
En este método de reglaje de la herramienta, ésta debe tocar la izquierda, la derecha, la parte delantera y la parte trasera de la pieza en los ejes X e Y.
Sin embargo, no es necesario tener en cuenta el tamaño de la pieza de trabajo y de la herramienta durante el reglaje de herramientas, por lo que resulta adecuado para el reglaje de herramientas de piezas de trabajo regulares e irregulares.
Después de completar el ajuste de la herramienta con cualquier método de corte de prueba, para evitar el desperdicio de la herramienta y la pieza en bruto debido a errores de ajuste de la herramienta, se sugiere inspeccionar el ajuste de la herramienta introduciendo el comando "G54 G90 G00 X0 Y0 Z100." en el modo MDI.
Durante el funcionamiento, se recomienda girar el interruptor de velocidad a la posición 0 y pulsar el botón de inicio de ciclo (en modo "automático"); a continuación, ajuste el interruptor de velocidad a un valor menor para que la herramienta funcione a una velocidad más lenta.
Después de ejecutar este comando, observe si la herramienta ha alcanzado la posición designada para verificar la corrección del ajuste de la herramienta.
El análisis y la exploración de los métodos de reglaje de herramientas de las fresadoras CNC y los centros de mecanizado ayudan a los estudiantes a elegir con flexibilidad el método de reglaje de herramientas adecuado según las diferentes formas de las piezas en bruto, garantizando así la precisión de mecanizado de las piezas.
El reglaje de herramientas es un eslabón esencial en el mecanizado de piezas, y existen muchos tipos de métodos de reglaje de herramientas.
Los métodos presentados en este artículo son prácticos y sencillos, y hay muchos más métodos de reglaje de herramientas precisos y convenientes que esperan ser desarrollados y estudiados.
Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.
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