Die Methode zur Anwendung der Werkzeugmesstaster in der Maschine

Die Werkzeugeinstellung ist die grundlegendste Operation in der CNC-Bearbeitung. Die Genauigkeit der Werkzeugeinstellung beeinflusst die Bearbeitungsgenauigkeit der Teile. Gleichzeitig wirkt sich die Werkzeugeinstellungseffizienz auch direkt auf die Bearbeitungseffizienz aus. Das Wesen der Werkzeugeinstellung besteht darin, die exakte Position der Werkzeugschneide verschiedener Werkzeuge im Bearbeitungskoordinatensystem zu bestimmen. Die Hauptaufgabe der Werkzeugeinstellung besteht darin, die Korrekturparameter des aktuellen Werkzeugs, einschließlich der Länge oder des Durchmessers des Werkzeugeinstellgeräts, und die Änderung der Werkzeugparameter mit dem Zustand des Werkzeugmaschinenbetts zu bestimmen, damit das CNC-System die Herstellung von Teilen.

1. Die Entwicklung der Werkzeugeinstellung

Vor dem historischen Hintergrund der industriellen Auf- und Umrüstung erfährt auch die metallverarbeitende Industrie eine umfassende Modernisierung der Numerischen Steuerung. Numerische Steuerung ist ein umfassender Prozess mit der allgemeinen Popularisierung und Anwendung von CNC-Werkzeugmaschinen als Kern, damit die Qualität, Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Produkte umfassend verbessert werden.

Bei der Verwendung von CNC-Werkzeugmaschinen zur Herstellung von Produktteilen gibt es viele Faktoren, die die Qualität der Teile beeinflussen, wie z. B. die Genauigkeit von CNC-Werkzeugmaschinen, Werkstückmaterialien, Werkstückwärmebehandlung, Bearbeitungstechnologie, Kühlmittel, Werkzeuge usw. Unter den vielen Einflussfaktoren wurde der genauen Einstellung der Werkzeugeinstellungsparameter wenig Aufmerksamkeit geschenkt. Die Bearbeitung des Werkstücks auf den geforderten Abmessungsbereich und die Einhaltung der geometrischen Toleranzvorgaben sind jedoch die Grundvoraussetzungen für die genaue Einstellung der Werkzeugeinstellparameter.

2. Häufig verwendete Werkzeugeinstellungsmethoden für CNC-Werkzeugmaschinen

1) Grundkoordinatenbeziehung

Im Allgemeinen werden zwei Koordinatensysteme verwendet: eines ist das Maschinenkoordinatensystem und das andere ist das Werkstückkoordinatensystem. Das Werkzeugmaschinenkoordinatensystem ist das inhärente Koordinatensystem der Werkzeugmaschine, und der Ursprung des Werkzeugmaschinenkoordinatensystems wird Maschinennullpunkt oder Maschinennullpunkt genannt.

Um die Berechnung und Programmierung zu erleichtern, müssen wir im Koordinatensystem der Werkzeugmaschine ein Werkstückkoordinatensystem einrichten. Das Koordinatensystem wird erstellt, indem ein bestimmter Punkt auf dem Werkstück als Ursprung des Koordinatensystems (auch Programmursprung genannt) genommen wird, und dieses Koordinatensystem ist das Werkstückkoordinatensystem. In unserer täglichen Arbeit sollten wir unser Bestes geben, um den Programmier-Benchmark mit den Design- und Montage-Benchmarks in Einklang zu bringen.

Normalerweise ist das Maschinenkoordinatensystem einer Werkzeugmaschine fest. Das Werkstückkoordinatensystem kann entsprechend den tatsächlichen Erfordernissen der Bearbeitungstechnik erstellt werden. Beispielsweise können mit G54, G55 usw. unterschiedliche Werkstückkoordinatensysteme ausgewählt werden.

2) Zweck der Werkzeugeinstellung

Bei der CNC-Bearbeitung ist die vom CNC-Programm zurückgelegte Bahn die Bewegungsbahn der Werkzeugschneide des Werkzeugeinstellers auf der Spindel. Die Bewegungsbahn des Fräserlagepunktes des Werkzeugeinstellers muss im Werkzeugmaschinenkoordinatensystem von Anfang bis Ende genau gesteuert werden, da das Werkzeugmaschinenkoordinatensystem der einzige Bezugspunkt der Werkzeugmaschine ist.

Für Programmierer ist es unmöglich, beim Programmieren die spezifischen Abmessungen von Werkzeugmessmaschinen unterschiedlicher Spezifikationen zu kennen. Um die Programmierung zu vereinfachen, ist es notwendig, bei der Programmierung einen einheitlichen Benchmark zu verwenden. Wenn das Werkzeugsetzer für die Bearbeitung verwendet wird, werden die genaue Länge und der Radius des Werkzeugsetzers relativ zum Bezugspunkt versetzt, um die genaue Position der Werkzeugspitze des Werkzeugsetzers zu erhalten. Der Werkzeugmesstaster hat daher die Aufgabe, die genaue Länge und den Radius des Werkzeugmessgerätes zu bestimmen, um die genaue Position der Werkzeugschneide im Werkstückkoordinatensystem während der Bearbeitung zu bestimmen.

3. Häufig verwendete Werkzeugeinstellungsmethoden

① Werkzeugeinstellung außerhalb der Maschine

Der Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass der Werkzeugmesstaster vorab außerhalb der Werkzeugmaschine kalibriert wird, um ihn im eingebauten Zustand an der Werkzeugmaschine einsetzen zu können, was eine erhebliche Nebenzeitersparnis bedeutet. Der Hauptnachteil ist jedoch, dass das Messergebnis ein statischer Wert ist. Im eigentlichen Bearbeitungsprozess kann der Verschleiß- oder Schadensstatus des Werkzeugmesstasters nicht in Echtzeit aktualisiert werden, und die durch die thermische Verformung der Werkzeugmaschine verursachte Werkzeugausdehnung und -kontraktion kann nicht in Echtzeit gemessen werden.

② Probeschneidmethode zur Werkzeugeinstellung

Der Vorteil dieser Methode ist, dass sie wirtschaftlich ist und keine zusätzlichen Investitionen in Werkzeuge und Ausrüstung erfordert. Der Hauptnachteil ist die geringe Effizienz. Es erfordert ein hohes technisches Niveau des Bedieners und es ist leicht, menschliche Fehler einzuführen. In der tatsächlichen Produktion gibt es viele abgeleitete Verfahren für das Probeschneideverfahren, wie das Endmaßverfahren und das Färbeverfahren.

③ Einstellung in der Werkzeugmaschine

Bei dieser Art von Einstellverfahren in der Werkzeugmaschine wird eine auf dem Arbeitstisch der Werkzeugmaschine installierte Messvorrichtung (Werkzeugmesseinrichtung) verwendet, um die Werkzeugmesseinrichtung im Werkzeugspeicher gemäß einem voreingestellten Programm zu vermessen. Vergleichen Sie dann mit der Referenzposition oder dem Standardwerkzeug, um die Länge oder den Durchmesser des Werkzeugs zu erhalten, und aktualisieren Sie es automatisch in die entsprechende NC-Werkzeugparametertabelle. Gleichzeitig kann durch die Erkennung des Werkzeugs auch erkannt werden, ob das Werkzeug verschlissen, beschädigt oder das verbaute Modell korrekt ist.