Измерване на 5-осен CNC инструмент: прецизност, автоматизация и ефективна настройка на инструмента

При съвременната прецизна обработка състоянието на инструмента и точността на настройка на инструмента оказват пряко влияние върху качеството на детайла. Тъй като рязането продължава през дълги производствени цикли, износването на инструмента може постепенно да промени геометрията на инструмента. В същото време грешките, въведени по време на ръчно инсталиране или настройка на инструмента, могат да доведат до отклонения в размерите на партиди от части. За производителите, работещи с високопрецизни компоненти, намаляването на тези източници на грешки е от съществено значение.

5-осната CNC система Huazhong интегрира функции за измерване на инструмента в машината, за да замени зависещата от опита ръчна настройка на инструмента със софтуерно управляван и автоматизиран работен процес. Чрез комбиниране на специални функции за измерване, патентовани софтуерни алгоритми и стандартизирана хардуерна съвместимост, системата поддържа калибриране на инструмента, проверка на геометрията на инструмента, откриване на износване на инструмента и автоматична компенсация. Тези възможности осигуряват практична основа за високоскоростна и прецизна обработка.

Защо измерването на CNC инструмент има значение при прецизната обработка

Износването на инструмента и грешките в ръчната настройка са два често срещани фактора, които могат да повлияят на точността на обработка. По време на продължително рязане, режещият ръб може постепенно да се износи, променяйки ефективната геометрия на инструмента. Ако полученото отклонение не бъде открито и компенсирано, детайлът може да изпадне извън необходимия толеранс на размерите.

Ръчната настройка на инструмента също може да бъде неефективна и трудна за стандартизиране. Разликите в опита на оператора, условията на инсталиране и методите на измерване могат да доведат до вариации от една настройка към друга. При серийното производство дори малки отклонения могат да се натрупат и да повлияят на консистенцията.

Функцията за измерване на CNC инструмент се справя с тези проблеми чрез измерване на геометрията на инструмента директно на машината. Измереното отклонение може да се приложи към офсетната таблица на инструмента като компенсация, докато аларма за извън допустимото отклонение може да се задейства, когато износването на инструмента надвиши определена граница. Това създава по-контролиран и повтарящ се процес на настройка на инструмента.

Ключови функции на системата за измерване на 5-ос CNC инструменти Huazhong

5-осната CNC система Huazhong поддържа както контактни, така и безконтактни инструменти за настройка и може да бъде конфигурирана за различни машинни структури и изисквания за измерване. Неговите функции за измерване на инструменти покриват както сценарии за 3-осна, така и 5-осна обработка.

1. Конфигурация на параметрите за измерване на инструмента

Преди започване на операция за измерване на инструмент, съответните параметри се конфигурират чрез интерфейса на CNC системата. Конфигурацията може да бъде съобразена с действителната настройка на машинния инструмент, за да се поддържа стабилна работа и точни резултати от измерването.

• Тип инструмент за настройка и ъгъл на отместване на инсталацията
• Измерване на скорост и други параметри на движение
• Безопасно разстояние
• PLC конфигурация и съответните функционални M-кодове

Правилната конфигурация на параметрите установява работните условия за процеса на измерване. Чрез съпоставяне на настройките на софтуера с действителната конфигурация на оборудването, системата може да извършва измерване на инструмента по последователен начин.

2. Калибриране на инструмента

Калибрирането на инструмента за настройка е важна стъпка преди измерването на инструмента. Вибрации, неправилно подравняване на инсталацията и фактори на околната среда могат да причинят отклонения в референцията на задействане на инструмента за настройка. Тези отклонения могат впоследствие да повлияят на измерените стойности на дължината и радиуса на инструмента.

Системата предоставя специална функция за калибриране на инструмента за коригиране на референтните грешки преди измерване. Това помага за установяване на надеждна референтна стойност на измерването и поддържа точността на последващите измервания на дължината и радиуса на инструмента.

3. Измерване на дължина и радиус на инструмента

Функцията за измерване на инструменти поддържа както контактни, така и безконтактни устройства за настройка на инструменти и е предназначена за различни конфигурации за настройка на инструменти, включително 3-осни и 5-осни режими. При 5-осно приложение инструментът може да бъде измерен, когато е позициониран на ротационна ос и ъгълът на наклона на инструмента за настройка не е успореден на Z-ос.

Основните функции за измерване включват:

• Референтно калибриране на инструмента за настройка с помощта на главен инструмент
• Измерване на дължината на инструмента в 3-осов режим
• Измерване на радиуса на инструмента в 3-осов режим
• Измерване на дължината на инструмента в 5-осов режим
• Измерване на радиуса на инструмента в 5-осов режим

За устройства за настройка на инструменти от контактен тип, измерването на радиуса на инструмента може да се извърши с помощта на триточков или четириточков метод в зависимост от приложението. За безконтактни устройства за настройка на инструменти се поддържа измерване на радиус в двете посоки X и Y.

Приложения за настройка на инструменти за контакт и без контакт

Поддържането както на контактни, така и на безконтактни устройства за настройка на инструменти позволява на CNC системата да се адаптира към различни машинни конфигурации и сценарии за измерване. Измерването от контактен тип може да се използва за измерване на дължината и радиуса на инструмента чрез физически контакт между инструмента и настройката. Безконтактното измерване осигурява друг подход за измерване на геометрията на инструмента, включително измерване на радиуса в посоките X и Y.

Тази гъвкавост е особено полезна за производители, които използват различно оборудване за настройване на инструменти в своите операции по обработка. Същата концепция за CNC измерване може да бъде конфигурирана според структурата на машината и избраното измервателно устройство.

Автоматично откриване и компенсиране на износването на инструмента

Едно от ключовите предимства на CNC базираното измерване на инструменти е възможността за свързване на резултатите от измерването с компенсацията на инструмента. 5-осната CNC система HNC може да открие отклонения в геометрията на инструмента и да приложи измерените стойности към таблицата за отместване на инструмента.

Когато износването на инструмента превиши определената граница, системата може да задейства аларма за извън допустимото отклонение. Това помага на операторите да идентифицират инструменти, които изискват внимание, и намалява риска от продължаване на производството с инструмент, чиято геометрия е излязла извън допустимия диапазон.

Чрез интегриране на функциите за измерване, компенсация и аларма в CNC системата, управлението на инструментите става по-стандартизирано и по-малко зависимо само от ръчна проверка.

Точност на измерване и резултати от приложението

Според резултатите от приложението, описани за системата, грешките при измерване на дължината и радиуса на инструмента могат да бъдат ограничени до 0,01 mm за стандартни инструменти, включително конвенционални свредла, метчици и различни фрези.

За специални инструменти, които изискват измерване на офсетния връх, като дискови фрези, фрези с Т-слот и пробиващи инструменти, грешките при повторяемост се контролират стабилно в рамките на 0,03 mm. Тези резултати демонстрират способността на системата да осигурява прецизно и повтарящо се измерване на инструмента за набор от общи приложения за обработка.

Измерване на 3-осни и 5-осни CNC инструменти

Основна характеристика на функцията за измерване на 5-ос CNC инструмент Huazhong е неговата съвместимост както с 3-осни, така и с 5-осни сценарии за обработка. При конвенционалната 3-осна настройка на инструмента дължината и радиусът на инструмента могат да бъдат измерени с помощта на конфигурирания инструмент за настройка. При 5-осна обработка системата поддържа измерване, когато инструментът е позициониран на въртяща се ос, включително случаи, когато ъгълът на наклона на инструмента за настройка не е успореден на Z-ос.

Тази способност е важна за сложни среди за обработка, където ориентацията на инструмента може да се промени като част от процеса на обработка. Точното измерване на инструмента предоставя данните, необходими за поддържане на компенсацията на инструмента и последователността на машинната обработка.

Предимства на автоматизираното измерване на CNC инструменти

В сравнение с традиционните процеси за ръчно настройване на инструменти, интегрираният работен поток за измерване на CNC инструменти може да осигури няколко практически предимства за прецизното производство:

• Подобрена последователност при настройка на инструмента чрез измерване, управлявано от софтуер
• Намалени грешки в размерите, причинени от износване на инструмента и отклонения при ръчна настройка
• Автоматично прилагане на измерените стойности към офсетната таблица на инструмента
• Аларми за извън допустимите граници, когато износването на инструмента надхвърли определените граници
• Поддръжка както за контактни, така и за безконтактни инструменти за настройка
• Съвместимост с 3-осни и 5-осни сценарии за измерване на инструменти
• Стандартизирани процеси на измерване за обичайни фрезови инструменти
• По-автоматизиран подход към високоскоростна и прецизна обработка

Заключение: Изграждане на по-автоматизиран процес на прецизна обработка

Точната настройка на инструмента е съществена част от стабилната и висококачествена CNC обработка. Износването на инструмента, грешките при монтажа, вибрациите и референтните отклонения на инструмента могат да повлияят на резултатите от измерването и в крайна сметка да повлияят на размерите на детайла.

5-осната CNC система Huazhong се справя с тези предизвикателства чрез интегриране на калибриране на инструмента за настройка, измерване на дължината и радиуса на инструмента, откриване на износване, компенсация на инструмента и аларми за извън толеранс в CNC средата. С поддръжка както за контактни, така и за безконтактни инструменти за настройка, както и за 3-осни и 5-осни режими на измерване, системата предоставя гъвкаво решение за различни конфигурации на обработка.

Резултатите от приложението показват, че стандартните инструменти могат да постигнат грешки при измерване на дължината на инструмента и радиуса в рамките на 0,01 mm, докато грешките при повторяемост за специални инструменти, изискващи измерване на офсетния връх, могат да се контролират в рамките на 0,03 mm. Чрез намаляване на зависимостта от ръчния опит и въвеждане на автоматизирано, високо прецизно измерване, измерването на CNC инструменти помага за придвижването на прецизната обработка към по-голяма стандартизация, автоматизация и интелигентно производство.

Често задавани въпроси относно измерването на 5-осни CNC инструменти

Какво е измерване на 5-ос CNC инструмент?

Измерването на 5-ос CNC инструмент е вътрешномашинен процес за измерване на геометрията на инструмента, включително дължината и радиуса на инструмента, в среда на 5-осна обработка. Може да поддържа измерване, когато инструментът е позициониран на въртяща се ос и ъгълът на наклона на инструмента за настройка не е успореден на Z-ос.

Защо е необходимо калибриране на инструмента?

Вибрации, неправилно подравняване на инсталацията и грешки в околната среда могат да повлияят на препратката за задействане на инструмента. Калибрирането коригира референтните отклонения преди измерването и помага за подобряване на точността на последващите измервания на инструмента.

Може ли системата да измерва както дължината, така и радиуса на инструмента?

да Системата поддържа измерване на дължина и радиус на инструмента както в 3-осни, така и в 5-осни сценарии за измерване, като методите на измерване зависят от типа инструмент за настройка и приложението.

CNC системата поддържа ли безконтактни инструменти за настройка?

да Описаната система поддържа както контактни, така и безконтактни инструменти за настройка. За безконтактни устройства за настройка на инструменти се поддържа измерване на радиус в двете посоки X и Y.

Колко точна е функцията за измерване на инструмента?

За стандартни инструменти като конвенционални свредла, метчици и различни фрези грешките при измерване на дължината на инструмента и радиуса могат да бъдат ограничени до 0,01 mm. За специални инструменти, изискващи измерване на офсетния връх, грешките при повторяемост се контролират стабилно в рамките на 0,03 mm.