Привязка инструмента на станках с ЧПУ

Управляющая программа создана, инструмент выбран и установлен в револьверную головку. Однако система координат станка пока не понимает, в каких точках пространства находятся режущие кромки фрезы или резца. Чтобы программа отработала корректно, нужно выполнить следующий этап наладки — привязку инструмента. Последняя заключается в определении вылетов фрезы, сверла или резца по осям и занесении полученных значений в УП.

При выполнении операции необходимо учитывать следующие нюансы:

• какую поверхность будет обрабатывать инструмент — внутреннюю или наружную;
• направление вращения шпинделя;
• радиус режущей кромки.

Привязка инструмента на станках с ЧПУ выполняется со стойки, поэтому наладчик должен хорошо знать систему и команды, которые используются для установки каждого вида корректоров.

Зачем выполнять привязку?

Для понимания важности операции предлагаем рассмотреть один из наиболее простых частных случаев — установку корректора на длину сверла.

В токарном станке ось вращения заготовки (шпинделя) совпадает с осью любого инструмента, который зажимают в патрон задней бабки, и значение имеет только его длина. В результате неправильной или неточной привязки инструмента к ЧПУ глубина отверстия окажется больше или меньше, чем нужно.

Ошибки в установке корректоров приводят к тому, что инструмент врезается в шпиндель, стол, заготовку на рабочем или холостом ходу. В лучшем случае вы потеряете фрезу, а в худшем — станок придется остановить на длительный и дорогой ремонт.

Когда привязка необходима?

На любом станке ЧПУ привязку инструмента делают перед тем, как выставить ноль детали. Вылеты инструментов определяют в следующих случаях:

• Если у вас многошпиндельный станок или установлена револьверная головка, нужно сделать привязку для каждого инструмента перед началом обработки. Система станка запомнит все значения.
• Если у вас простой станок с одним шпинделем, привязываться нужно каждый раз после смены фрезы или резца.
• После переточки инструмента. Чтобы задать уменьшение длины сверла или изменение размера напайки резца, можно воспользоваться корректорами износа, которые есть в большинстве систем. Однако, если вы только начинаете осваивать станок, лучше определять вылет инструмента каждый раз после переточки, чтобы не ошибиться.

После замены твердосплавной пластины на резцах привязка к ЧПУ станка чаще всего не требуется. Достаточно сделать контрольный замер обработанной им поверхности.

Способы привязки

Способ привязки инструмента к детали и станку выбирают в зависимости от вида обработки и требований к точности. Принципы определения координат режущих кромок одинаковы для всех станков, но таблицы корректоров, команды и клавиатура на стойках могут различаться. Поэтому мы остановимся только на перемещениях инструмента и измерении.

Привязка инструмента на токарно-фрезерных станках, как и другие операции по отладке управляющих программ, выполняется в режиме ручного ввода данных (MDI). Наладчик должен точно знать, какой именно код он прописывает, поскольку его исполнение происходит сразу же после ввода.

Торцевание

Для определения координаты резца по оси Z его аккуратно подгоняют к заготовке и обрабатывают ее торец. Не нужно снимать много материала — достаточно только «забелить» поверхность и совместить текущее положение инструмента с нулем станка. Перед остановкой шпинделя резец нужно вывести по оси X без изменения его положения по Z.

Такой способ привязки к ЧПУ не подойдет, если торцевая поверхность детали должна остаться нетронутой.

Точение по наружному диаметру и расточка

Для определения координаты по оси X резец подводят к боковой поверхности детали и протачивают ее с минимальным съемом материала до получения чистой поверхности. Необходимо обработать участок, достаточный для измерения диаметра. Именно этот размер нужно внести в таблицу, чтобы система рассчитала и запомнила координату. В этом случае резец отводят от детали по оси Z.

Определение координаты расточного, резьбового или любого другого резца для внутренней обработки несколько отличается. Сначала необходимо привязать сверло и просверлить отверстие в заготовке, после чего выполнить его расточку. Обратите внимание, что напайка внутреннего резца «смотрит» в обратную сторону (т. е. находится с другой стороны от оси), поэтому в таблицу инструмента значение диаметра нужно вносить со знаком «минус», иначе координата будет определена неправильно.

Слабое место такого способа — точность измерительного инструмента. Для определения наружного диаметра можно использовать микрометр. Его погрешность составляет 0,01 мм. Для определения диаметров отверстий лучше использовать нутромер. Он имеет такую же погрешность измерений. Но если нутромер не войдет по размеру (слишком маленькое отверстие), придется брать штангенциркуль. Даже если это электронный инструмент, добиться точности будет сложнее.

Обкатка индикатором

Этот способ привязки инструмента на токарно-фрезерном ЧПУ с револьверной головкой напоминает центровку электродвигателя. К нему прибегают, когда необходимо совместить ось вращения шпинделя со сверлом или центровкой. Для работы понадобится механический индикатор часового типа и штатив с магнитным основанием. В патрон на револьверной головке устанавливают калиброванный цилиндрический пруток или сам инструмент, если гладкая часть его хвостовика выступает из зажимных кулачков.

На шпинделе закрепляют штатив с индикатором так, чтобы измерительный наконечник опирался на цилиндрическую поверхность хвостовика. Шпиндель проворачивают вручную и смотрят на показания индикатора. Передвижением револьверной головки по X и Y добиваются такого положения, в котором стрелка будет оставаться неподвижной в любом положении шпинделя, и его принимают за ноль.

Щупы или концевые меры

Если поверхность заготовки нельзя обрабатывать, для определения координат по Z и X можно использовать мерные плитки или щупы с известными размерами. Резец подводят к детали с зазором: так, чтобы концевая мера не проходила. На минимальной подаче отводят резец, пока она не войдет. Толщину плитки нужно добавить в корректоры.

Обратите внимание, что при определении координаты резца по оси X толщину мерной плитки умножают на два и прибавляют к диаметру.

Бумага

Этот способ подойдет, когда к обработке не предъявляют высоких требований по точности: раскрой листовых материалов, обработка фасадов. Вместо концевой меры используют бумагу, а фрезу приближают к заготовке до тех пор, пока лист не зажмет между ними.

Электронные датчики

Многие станки комплектуются электронными датчиками привязки инструмента, которые также называют tool setter. Работать с ними удобно и быстро, определение координат выполняется в автоматическом режиме, что исключает вероятность ошибки. Tool setter вызывается командой со стойки. Инструмент подводится вручную на расстояние около 3 мм от датчика, после чего подается команда на определение координаты. В автоматическом режиме резец касается поверхности, а система станка сама делает расчет и вносит корректор в таблицу инструментов.

Также существуют датчики и комплектные измерительные системы, которые можно приобрести отдельно. Один из наиболее известных производителей такого оборудования — Renishaw. Компания изготавливает контактные датчики для привязки инструмента, деталей, проведения высокоточных технических измерений.

Определение координат инструмента на станках Multicut

Компания Multicut — один из ведущих российских производителей фрезерно-гравировальных станков с ЧПУ. Мы предлагаем высоконадежное оборудование для обработки различных материалов, в том числе дерева, пластиков и композитов. В нашем ассортименте представлены одно-, двух- и трехшпиндельные серии агрегатов, а также станки с ЧПУ с автоматической сменой режущего инструмента.

Наше оборудование совместимо со стандартными фрезами и граверами. Их преимущество состоит в том, что данные для привязки уже определены производителем. Их можно копировать из технической документации (паспортов) и вносить в таблицу станка. Если вы собираетесь использовать другой режущий инструмент, мы подберем и включим в комплект поставки подходящие электронные датчики.

Чтобы посмотреть видео о нашем оборудовании, подпишитесь на YouTube канал компании Multicut.

Для получения технической помощи и консультаций свяжитесь с сервисной службой в Москве или Новосибирске по контактным телефонам.