Доброго времени суток, Уважаемые ЧПУшники!
Поздравляю всех с наступившим Новым Годом! Желаю в новом году получать больше нового опыта и интересных задач.
Хочу рассказать Вам про методы привязки деталей на фрезерных станках с ЧПУ. Чтобы запустить программу нужно знать, где находится "ноль детали". Относительно данной точки происходит пересчет координат движений исполнительных органов станка. Если мы рассматриваем самый часто встречающийся вертикально-фрезерный станок с ЧПУ, то для запуска программы нужно привязать три координаты:
Х - ось абсцисс;
Y - ось ординат;
Z - ось аппликат.
Главное при привязке детали знать где именно по программе технолог поставил "ноль детали". Для этого мы в карте наладки делаем скрин главного вида детали, на которой обозначена нулевая точка детали. Также в комментариях указываем что именно является точкой привязки, например X, Y - центр заготовки, а Z - верх детали. Также в случае необходимости указываем что именно это за привязка. Например эта привязка G54, а другая G55. Обычно ставлю привязку от места откуда идут размеры на чертеже детали ,чтобы добиться максимальной точности изготовления детали. Из-за сложной конструкции детали или точных размеров с ординатным расположением от разных граней детали, приходится назначать несколько привязок на одну установку. В моей практике был случай, когда допуск на расположение отверстий от грани детали составлял "плюс-минус" 0,02 мм. И такие ординатные размеры выполнялись от 4-ех разных граней. Поэтому пришлось на одной детали назначать четыре разные привязки (G54, G55, G56 и G57) и указать чтобы каждую деталь привязывали заново, чтобы попасть в поле допуска.
Недавно попалась деталь, которую пришлось ставить на четвертую ось (ось А, вращение вокруг оси Х). На детали было всего три поворота и как обычно написал программу от одной привязки, от центра оси вращения, через трансформацию. Но так как детали на предыдущих установках получались немного разными, а размеры выполняемые на 4-ой оси были достаточно точными, то после общения с наладчиком исправил программу, добавив под каждый поворот оси свой "ноль детали".
Так что выбор места нулевой точки детали вещь ответственная и зависит от конфигурации и чертежа детали, а также от технологии изготовления детали.
Методов привязки существует огромное множество. Все зависит от имеющегося оборудования и технической возможности станка. Начну от простого к сложному.
Первый станок, за которым я постигал основы металлообработки был с системой ЧПУ DSP-пульт.
На данном станке не было смены инструмента и таких систем как blum, renishaw (о них расскажу чуть позже). Поэтому привязку детали выполнялась методом касания инструмента. Если эта была заготовка, то запускали вращение на шпинделе и аккуратно, на низкой подаче подводили фрезу к заготовке до касания (до первой стружки). После касания производили обнуление координат. Главное после выполнения данной процедуры сместиться на радиус инструмента. То же самое выполняли и для привязки по оси Z.
Если же необходимо было привязаться к чистовой поверхности детали, на которой не допустимы зарезы и риски, то вставлял фрезу гладким хвостовиком наружу и подводил данную фрезу к детали с зазором, который мерил щупами. Привязка получалась с погрешностью, но после первой детали корректировал ее и все получалось отлично.
Особенностью данной системы является возможность привязки сразу оси X и Y. То есть нажатием одной клавиши привязывается значение по осям X и Y. Если посмотреть на картинку пульта, то это крайняя правая кнопка, расположенная в верхнем ряду. Иногда это доставляло небольшие проблемы. Приходилось запоминать значения, на который смещал фрезу для привязки какой-либо оси, чтобы учесть его при восстановлении исходной привязки. Но как инструмент чтобы понять как это выполняется и для включения логики вещь базовая.
Когда перешел на другое предприятие, то столкнулся уже с автоматической системой привязки. Инструмент, который выполняет привязку "нулей детали" обычно называют OMP - optical machine probe.
Это была система Renishaw. Уже позже я столкнулся с системой Blum, которая была установлена на другом станке. На нашем предприятии она тоже имеется на одном станке. К сожалению он сейчас на ремонте, поэтому не могу сделать фото данного датчика.
Прибор состоит из белой керамической ножки, которая носит название стилус. На его конце имеется круглый рубиновый шарик, который как раз и соприкасается с поверхностью детали или приспособления, откуда идет "ноль детали". Обычно он имеет диаметр 6 или 4 мм. В самом корпусе имеется система линз и пружинного механизма, которая реагирует на отклонение щупа от естественного положения, когда тот касается привязываемой поверхности. Сам корпус работает на батарейках. Также на нем имеется поясок винтов, благодаря которым выполняется выставление биения рубинового наконечника.
Сама привязка выполняется через циклы, который имеются на станке. На станках Haas они расположены с системе VPS. Там расположен достаточно широкий спектр возможностей. Начиная от привязки какой-либо одной поверхности, до выставления угла на детали и вращения системы координат и возможности привязки всех трех осей станка (X, Y, Z) за один цикл. В случае необходимости, если неизвестны циклы привязки, их можно посмотреть в мануалах в станку или воспользоваться специальными приложениями.
На станках ,с системой ЧПУ Siemens, процесс привязки детали выполнен очень удобно и практично, что даже новичок может разобраться что и в какой момент делать.
Справа на панели изображены доступные циклы привязки.
При выборе необходимого цикла (в зависимости от того, что необходимо привязать) на главном экране отображается анимация с указанием точек, где будет выполняться касание инструмента. Если бы в шпинделе был вставлен датчик для привязки, то на анимации отображался бы щуп с рубиновым наконечникам и отсутствовали бы выборы P1, P2, P3 и Р4.
Можно заранее выбирать в какой системе выполнять привязку (G54...G59 итд).
Можно измерять угол детали и параллельно поворачивать систему координат на данный угол. Очень удобная вещь. Когда работал за станком на предыдущем заводе была одна деталь в длину 610 мм. По оси X ее не поставишь, так как там была настроена 4-ая ось. По оси Y ход у стола был 600 мм. Поэтому ставили деталь по диагонали и выполняли измерение угла по трём точкам. Выполнялись привязка детали по осям X, Y и поворот системы координат на этот угол. Очень удобная и практичная вещь.
Сам датчик контактирует с системой OMI (optical machine interface).
Данная система обычно крепится на кожух станка. Благодаря ней происходит обмен данными между датчиком и системой станка. Главное всегда держать ее в чистоте. Один раз у меня был случай, что при привязке детали станок выдавал ошибку. Сначала подумал что сели батарейки, хотел их поменять. Хорошо что рядом проходил наладчик и указал мне на то, что у меня грязное зеркало, куда поступают сигналы. Она вся была в стружке и масле. Когда очистил его от стружки и масла, то все заработало как и раньше.
Данных систем существует большое разнообразие. Лично я сталкивался только с Renishaw, Blum и Hexagon.
Когда перешел на предприятие, на котором сейчас работаю, то познакомился с механическими инструментами для привязки деталей.
Это 3Д-тестер. Принцип его работы похож датчик с рубиновым наконечником. Только все манипуляции выполняет не система станка, а оператор станка. Чтобы выполнить привязку по оси, необходимо довести металлический наконечник до касания с деталью и вести до тех пор, пока стрелка на индикаторе не совершит полный оборот. В этот момент ось станка совпадает с поверхностью детали. В этот момент нужно выполнить обнуление координат системы, для которой выполняется привязка (G54, G55 или какая необходима). Все привязка по выбранной оси выполнена.
На ножке также имеется поясок винтов, благодаря которым выставляется биение на металлическом наконечнике.
Раньше на производстве пользовались вышеуказанными 3Д-тестерами. Теперь работаем с другой фирмой.
По отзывам наладчиков 3Д-тестеры от данной фирмы лучше. Реже сбивается радиальное биение на наконечнике и более плавные движения стрелки при касании детали.
Недавно попалась деталь, где позиционный допуск на расположение отверстий составлял "плюс-минус" 0,01 мм. Причем размерная сетка с данными допусками шла от одного отверстия. Так как обработка выполнялась на станке без автоматической системы привязки, то вначале использовали обычный индикатор часового типа.
Обычно им выкатывают тиски, поверхность детали или рубиновые или металлические наконечники на датчиках и 3Д-тестерах. Но при случае выкатывают и отверстия. Пользоваться им при обкатке отверстий неудобно, так как циферблат вращается и не видно его значения когда он поворачивается задней частью. Когда за станок поставили опытного наладчика, то он вспомнил что на производстве имеется центроискатель.
Благодаря его устройству циферблат всегда смотрит на наладчика. Удобно и практично.
Существует огромное множество способов привязки "нулей детали". Все зависит от технической возможности оборудования и имеющихся приспособлений и приборов. Главное понимать смысл того, что вы делаете и удобство. Ведь привязку выполняете именно вы, поэтому главное чтобы вам было удобно это делать.
Если было интересно и полезно то ставьте лайки и пишите комментарии, это помогает мне делиться информацией с другими людьми.