Imagine que sua máquina-ferramenta CNC esteja desalinhada - apenas um pequeno erro de cálculo pode levar a erros dispendiosos. Este artigo detalha os métodos essenciais para o alinhamento preciso da ferramenta em centros de fresamento e usinagem CNC. Compreendendo os sistemas de coordenadas da máquina-ferramenta e da peça de trabalho e dominando várias técnicas de ajuste de ferramentas, é possível obter uma usinagem precisa e reduzir os erros. Mergulhe de cabeça para saber como garantir que suas ferramentas estejam perfeitamente ajustadas, aumentando a eficiência e a qualidade das peças.
No caso das máquinas-ferramenta CNC, a usinagem precisa das peças depende dos códigos de programa que controlam as máquinas-ferramenta, que podem ser obtidos manual e automaticamente.
Independentemente de como esses códigos de programa são obtidos, as operações de ajuste da ferramenta são necessárias antes da usinagem.
Portanto, é essencial que a equipe de usinagem compreenda a relação entre o sistema de coordenadas da máquina-ferramenta e o sistema de coordenadas da peça, e como ajustar as ferramentas com precisão para produzir peças de alta qualidade.
Este documento resume os métodos e as experiências nessa área, que merecem ser consultados pelos colegas.
O sistema de coordenadas da máquina-ferramenta, também conhecido como sistema de coordenadas mecânicas, é estabelecido pelo fabricantes de máquinas-ferramenta para determinar as posições da peça de trabalho, da ferramenta de corte e de outros elementos dentro da máquina.
Na inicialização, a máquina normalmente localiza a origem do sistema de coordenadas da máquina-ferramenta automaticamente por meio do homing ou do retorno ao ponto de referência. Esse sistema serve como 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. Ele é estabelecido pelos programadores com base nos desenhos de projeto, usados para identificar os valores de coordenadas de cada ponto de base no contorno da peça.
Entender como converter entre o sistema de coordenadas da peça de trabalho e o sistema de coordenadas da máquina-ferramenta é fundamental para o operador.
Este artigo explora os métodos de usinagem de fresadoras CNC e centros de usinagem, 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.
Em fresadoras CNC ou centros de usinagem, G54, G55, G56, G57, G58 e G59 são normalmente usados para armazenar seis pontos zero diferentes da peça.
Durante o ferramental, o valor do ferramental pode ser inserido em qualquer sistema de coordenadas predefinido. Durante a usinagem, o sistema correspondente pode ser chamado com a entrada da quantidade de desvio armazenada nos registros.
Como as fresadoras CNC e os centros de usinagem envolvem os eixos de coordenadas X, Y e Z, cada eixo deve ser definido individualmente durante o processo de configuração da ferramenta (observe que a ordem de configuração desses eixos não é significativa).
O método de corte experimental é a técnica de ajuste de ferramenta aplicada com mais frequência na prática.
A seção subsequente ilustra o método operacional específico usando um FANUC Sistema CNC fresadora como exemplo.
O sistema de coordenadas da peça de trabalho é estabelecido no meio da matéria-prima.
Supondo que as dimensões da matéria-prima sejam 100X80X20 e que todas as superfícies da matéria-prima tenham sido processadas, o tamanho da ferramenta escolhido é φ20.
Como a projeção da ferramenta durante a configuração da ferramenta é um círculo, representamos a ferramenta como um círculo de φ20.
O alinhamento da ferramenta com o eixo Y requer as seguintes etapas: Primeiro, monte a peça de trabalho na bancada usando um dispositivo de fixação, garantindo que todos os quatro lados da peça de trabalho deixem espaço para o alinhamento da ferramenta.
Em segundo lugar, gire a ferramenta em uma determinada velocidade e mova a bancada de trabalho manualmente ou por meio de manivela, aproximando a ferramenta do lado esquerdo da peça bruta. Mova o fuso para atingir a profundidade adequada na direção Z.
Determine se a ferramenta está em contato com o lado esquerdo do blank observando os cavacos de metal ou ouvindo o som de corte.
Sem alterar a posição, entre na interface do sistema de coordenadas G54-G59 por meio do botão OFFSET no painel de controle, tomando o sistema de coordenadas G54 como exemplo.
Posicione o cursor no X correspondente, insira -(100/2+20/2)=-60 e, em seguida, clique em medir; nesse ponto, o alinhamento do eixo X estará concluído. Se a ferramenta estiver próxima ao lado direito do espaço em branco, o valor a ser inserido nesse momento será +60.
Da mesma forma, ao controlar a ferramenta para tocar a parte frontal ou traseira da peça bruta, é possível obter o alinhamento da ferramenta na direção do eixo Y.
Ajuste da ferramenta do eixo Z
A ferramenta gira, controlando a mesa de trabalho e o fuso principal para que se movam rapidamente.
Quando a ferramenta se move para uma posição próxima à superfície da peça de trabalho, mantendo uma certa distância de segurança, a velocidade de movimento é reduzida para que a parte inferior da ferramenta entre em contato com a superfície da peça de trabalho.
Nesse momento, o sistema de coordenadas G54 é invocado. Posicione o cursor na entrada Z 0 e clique na softkey correspondente sob a medição para obter a configuração da ferramenta do eixo Z.
Nesse método de configuração da ferramenta, os eixos X e Y só precisam que a ferramenta entre em contato com um lado da peça de trabalho. No entanto, durante a configuração da ferramenta, é necessário conhecer as dimensões da peça de trabalho e da ferramenta, portanto, é adequado para peças de trabalho regulares.
Tomando a peça de trabalho anterior como exemplo, como a configuração da ferramenta do eixo Z nesse método é a mesma que a configuração da ferramenta unilateral, vamos nos concentrar nos métodos de configuração da ferramenta do eixo X e do eixo Y.
A configuração da ferramenta do eixo X e do eixo Y requer três etapas:
1) Ao mover o fuso e a peça de trabalho, deixe a ferramenta tocar o lado esquerdo da peça de trabalho. Insira a interface de coordenadas relativas por meio do botão POS no painel de controle e, em seguida, insira X.
Nesse momento, a coordenada X na tela começa a piscar. Pressione a tecla de função de retorno a zero correspondente à parte inferior da tela, e o valor X exibido na tela agora é 0.
2) Retraia a ferramenta na direção Z positiva. Use os métodos manual e de manivela para fazer com que a ferramenta toque o lado direito da peça de trabalho. Observe e lembre-se do valor X exibido na tela nesse momento (Observação: a direção do eixo Y permanece estacionária durante o movimento).
3) Chame o sistema de coordenadas G54, posicione o cursor em X, insira "1/2 valor" mantendo o sinal positivo ou negativo original (se for um sinal positivo, o sinal pode ser omitido) e, em seguida, clique na tecla de função em medição para concluir a configuração da ferramenta na direção X.
Da mesma forma, ao controlar a ferramenta para tocar a frente e o verso da peça de trabalho, respectivamente, obtém-se a configuração da ferramenta para o eixo Y.
Nesse método de configuração de ferramenta, a ferramenta precisa tocar a esquerda, a direita, a frente e a traseira da peça de trabalho nos eixos X e Y.
No entanto, não há necessidade de considerar o tamanho da peça e da ferramenta durante a configuração da ferramenta, o que a torna adequada para a configuração de peças regulares e irregulares.
Depois de concluir a configuração da ferramenta com qualquer método de corte experimental, para evitar o desperdício da ferramenta e do blank devido a erros na configuração da ferramenta, sugere-se inspecionar a configuração da ferramenta inserindo o comando "G54 G90 G00 X0 Y0 Z100." no modo MDI.
Durante a operação, é aconselhável girar o interruptor de taxa para a posição 0 e pressionar o botão de início de ciclo (no modo "automático") e, em seguida, ajustar o interruptor de taxa para um valor menor para permitir que a ferramenta funcione em uma velocidade mais lenta.
Depois de executar esse comando, observe se a ferramenta alcançou a posição designada para verificar a exatidão da configuração da ferramenta.
A análise e a exploração dos métodos de configuração de ferramentas das fresadoras CNC e dos centros de usinagem ajudam os alunos a escolher com flexibilidade o método apropriado de configuração de ferramentas de acordo com diferentes formatos de peças brutas, garantindo assim a precisão da usinagem das peças.
O ajuste de ferramentas é um elo essencial na usinagem de peças, e há muitos tipos de métodos de ajuste de ferramentas.
Os métodos apresentados neste artigo são práticos e diretos, e há muitos métodos mais precisos e convenientes de ajuste de ferramentas que ainda precisam ser desenvolvidos e estudados.
Como fundador do MachineMFG, dediquei mais de uma década de minha carreira ao setor de metalurgia. Minha vasta experiência permitiu que eu me tornasse um especialista nas áreas de fabricação de chapas metálicas, usinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou sempre pensando, lendo e escrevendo sobre esses assuntos, esforçando-me constantemente para permanecer na vanguarda do meu campo. Permita que meu conhecimento e experiência sejam um trunfo para sua empresa.
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