Imagine que a sua máquina-ferramenta CNC está desalinhada - apenas um pequeno erro de cálculo pode levar a erros dispendiosos. Este artigo descreve os métodos essenciais para um alinhamento preciso da ferramenta em centros de fresagem e maquinagem CNC. Ao compreender os sistemas de coordenadas da máquina-ferramenta e da peça de trabalho e ao dominar várias técnicas de definição de ferramentas, pode obter uma maquinação precisa e reduzir os erros. Mergulhe para saber como garantir que as suas ferramentas estão perfeitamente ajustadas, melhorando a eficiência e a qualidade das peças.
No caso das máquinas-ferramentas CNC, a obtenção de uma maquinação precisa das peças depende dos códigos de programa que controlam as máquinas-ferramentas, que podem ser obtidos tanto manual como automaticamente.
Independentemente da forma como estes códigos de programa são obtidos, são necessárias operações de ajuste da ferramenta antes da maquinação.
Por conseguinte, é essencial que o pessoal de maquinagem compreenda a relação entre o sistema de coordenadas da máquina-ferramenta e o sistema de coordenadas da peça de trabalho, bem como a forma de ajustar com precisão as ferramentas, para produzir peças de elevada qualidade.
Este documento resume métodos e experiências neste domínio, que merecem ser consultados pelos pares.
O sistema de coordenadas da máquina-ferramenta, também conhecido como sistema de coordenadas mecânico, é estabelecido pelo fabricantes de máquinas-ferramentas para determinar as posições da peça, da ferramenta de corte e de outros elementos no interior da máquina.
Ao arrancar, a máquina localiza automaticamente a origem do sistema de coordenadas da máquina-ferramenta através de um regresso ao ponto de referência. Este sistema serve de referência para todos os outros sistemas de coordenadas.
O sistema de coordenadas da peça, ou sistema de coordenadas de programação, é criado para posicionar a peça de trabalho. É estabelecido pelos programadores com base nos desenhos de projeto, utilizado para identificar os valores de coordenadas de cada ponto de base no contorno da peça.
Compreender como converter entre o sistema de coordenadas da peça de trabalho e o sistema de coordenadas da máquina-ferramenta é crucial para o operador.
Este artigo explora os métodos de maquinagem das fresadoras CNC e dos centros de maquinagem, transformando as coordenadas do ponto de base do sistema de coordenadas da peça de trabalho para o sistema de coordenadas da máquina-ferramenta, estabelecendo assim a relação entre os dois sistemas.
Nas fresadoras CNC ou centros de maquinagem, G54, G55, G56, G57, G58, G59 são normalmente utilizados para armazenar seis pontos zero diferentes da peça de trabalho.
Durante a utilização de ferramentas, o valor da ferramenta pode ser introduzido em qualquer sistema de coordenadas predefinido. Durante a maquinação, o sistema correspondente pode ser chamado através da introdução da quantidade de desvio armazenada nos registos.
Dado que as fresadoras CNC e os centros de maquinação envolvem os eixos de coordenadas X, Y e Z, cada eixo deve ser ajustado individualmente durante o processo de ajuste da ferramenta (note-se que a ordem de ajuste destes eixos não é significativa).
O método de corte experimental é a técnica de ajuste de ferramentas mais frequentemente aplicada na prática.
A secção seguinte ilustra o método operacional específico utilizando uma máquina FANUC Sistema CNC fresadora como exemplo.
O sistema de coordenadas da peça de trabalho é estabelecido no meio da matéria-prima.
Assumindo que as dimensões da matéria-prima são 100X80X20, e que todas as superfícies da matéria-prima foram processadas, o tamanho da ferramenta escolhido é φ20.
Como a projeção da ferramenta durante o ajuste da ferramenta é um círculo, representamos a ferramenta como um círculo de φ20.
O alinhamento da ferramenta com o eixo Y requer os seguintes passos: Primeiro, montar a peça de trabalho na bancada de trabalho utilizando uma fixação, assegurando que todos os quatro lados da peça de trabalho deixam espaço para o alinhamento da ferramenta.
Em segundo lugar, rodar a ferramenta a uma determinada velocidade e deslocar a bancada de trabalho manualmente ou por manivela, aproximando a ferramenta do lado esquerdo da peça em bruto. Deslocar o mandril para atingir a profundidade adequada na direção Z.
Determinar se a ferramenta está em contacto com o lado esquerdo da peça em bruto, observando as aparas metálicas ou ouvindo o som de corte.
Sem alterar a posição, entrar na interface do sistema de coordenadas G54-G59 através do botão OFFSET no painel de controlo, tomando o sistema de coordenadas G54 como exemplo.
Coloque o cursor no X correspondente, introduza -(100/2+20/2)=-60, depois clique em medir, neste ponto, o alinhamento do eixo X está completo. Se a ferramenta estiver perto do lado direito do espaço em branco, o valor a introduzir nesta altura é +60.
Da mesma forma, ao controlar a ferramenta para tocar na parte da frente ou de trás da peça em bruto, o alinhamento da ferramenta na direção do eixo Y pode ser alcançado.
Ajuste da ferramenta do eixo Z
A ferramenta gira, controlando a mesa de trabalho e o fuso principal para se mover rapidamente.
Quando a ferramenta se desloca para uma posição próxima da superfície da peça de trabalho, mantendo uma certa distância de segurança, a velocidade de movimento é reduzida para que a parte inferior da ferramenta toque na superfície da peça de trabalho.
Nesta altura, é ativado o sistema de coordenadas G54. Posicionar o cursor na introdução Z 0 e premir a softkey correspondente por baixo da medição, para realizar a regulação da ferramenta do eixo Z.
Neste método de fixação da ferramenta, o eixo X e o eixo Y apenas necessitam que a ferramenta contacte um lado da peça de trabalho. No entanto, durante o ajuste da ferramenta, é necessário conhecer as dimensões da peça de trabalho e da ferramenta, pelo que é adequado para peças de trabalho regulares.
Tomando a peça de trabalho anterior como exemplo, porque a configuração da ferramenta do eixo Z neste método é a mesma que a configuração da ferramenta unilateral, concentramo-nos nos métodos de configuração da ferramenta do eixo X e do eixo Y.
O ajuste da ferramenta do eixo X e do eixo Y requer três passos:
1) Ao mover o fuso e a peça de trabalho, deixar a ferramenta tocar no lado esquerdo da peça de trabalho. Introduzir a interface de coordenadas relativas através do botão POS no painel de controlo e, em seguida, introduzir X.
Neste momento, a coordenada X no ecrã começa a piscar. Premir a softkey de retorno a zero correspondente à parte inferior do ecrã, e o valor X apresentado no ecrã é agora 0.
2) Recolher a ferramenta ao longo da direção Z positiva. Utilize os métodos manual e de manivela para fazer com que a ferramenta toque no lado direito da peça de trabalho. Observe e memorize o valor X apresentado no ecrã neste momento (Nota: A direção do eixo Y permanece estacionária durante o movimento).
3) Chamar o sistema de coordenadas G54, posicionar o cursor em X, introduzir "1/2 valor" mantendo o sinal positivo ou negativo original (se for um sinal positivo, o sinal pode ser omitido), depois clicar na tecla de função sob medição para completar a definição da ferramenta na direção X.
Do mesmo modo, a regulação da ferramenta para o eixo Y é obtida através do controlo da ferramenta para que esta toque na frente e atrás da peça, respetivamente.
Neste método de ajuste da ferramenta, a ferramenta precisa de tocar na esquerda, direita, frente e trás da peça de trabalho para os eixos X e Y.
No entanto, não é necessário considerar o tamanho da peça de trabalho e da ferramenta durante a configuração da ferramenta, tornando-a adequada para a configuração de peças de trabalho regulares e irregulares.
Depois de completar a definição da ferramenta com qualquer método de corte experimental, para evitar o desperdício da ferramenta e do bloco devido a erros na definição da ferramenta, sugere-se que inspeccione a definição da ferramenta introduzindo o comando "G54 G90 G00 X0 Y0 Z100." no modo MDI.
Durante o funcionamento, é aconselhável rodar o interrutor de velocidade para a posição 0 e premir o botão de início do ciclo (no modo "auto"), depois ajustar o interrutor de velocidade para um valor mais pequeno para deixar a ferramenta funcionar a uma velocidade mais lenta.
Depois de executar este comando, observe se a ferramenta alcançou a posição designada para verificar a correção da definição da ferramenta.
Analisar e explorar os métodos de configuração de ferramentas das fresadoras CNC e dos centros de maquinação ajuda os alunos a escolherem com flexibilidade o método de configuração de ferramentas adequado de acordo com diferentes formas de peças em bruto, garantindo assim a precisão da maquinação das peças.
A afinação de ferramentas é um elo essencial na maquinação de peças e existem muitos tipos de métodos de afinação de ferramentas.
Os métodos introduzidos neste artigo são práticos e directos, e há muitos outros métodos mais precisos e convenientes de fixação de ferramentas à espera de serem desenvolvidos e estudados.
Como fundador da MachineMFG, dediquei mais de uma década da minha carreira à indústria metalúrgica. A minha vasta experiência permitiu-me tornar-me um especialista nos domínios do fabrico de chapas metálicas, maquinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou constantemente a pensar, a ler e a escrever sobre estes assuntos, esforçando-me constantemente por me manter na vanguarda da minha área. Deixe que os meus conhecimentos e experiência sejam uma mais-valia para a sua empresa.
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