Наладка фрезерного станка с чпу - это комплекс действий, направленных на приведение фрезерного станка с числовым программным управлением в работоспособное состояние. Наладка является завершающим этапом настройки оборудования, после которой станком можно будет пользоваться в автоматическом или полуавтоматическом режиме. К наладочным действиям приступают после установки программного обеспечения.
Достижение заданной точности расположения обработанных на фрезерном станке с ЧПУ поверхностей относительно баз заготовки, даже с допустимым отклонением ±0,05 мм, связано с необходимостью точной выверки положения системы координат детали относительно системы координат станка. С этой целью осуществляют наладку нулевого положения. Комплекс приемов наладки учитывает способ установки заготовки для обработки, вид используемого при наладке инструмента, конструктивные особенности станка, УЧПУ и условия использования фрезерного станка с чпу. Ориентацию заготовки на столе станка или в приспособлении проводят по трем плоскостям; по плоскости и двум установочным пальцам (один из которых срезанный); по цилиндрической поверхности и угловому упору.
В чем заключается наладка фрезерного станка
Чаще всего наладку нулевого положения фрезерного станка осуществляют по цилиндрической поверхности (пальцу или отверстию в плите, пальце) и по боковым поверхностям. При этом в зависимости от требуемой точности используют центр (рис. 1, а), оптическое устройство для установки по боковой поверхности, контрольную оправку (рис. 1, б), центроискатель (рис. 1, в).
Рис. 1. Наладка нулевого положения фрезерного станка: а - по боковой поверхности с помощью центра; б - по боковой поверхности с помощью контрольной оправки; в - по пальцу с помощью центроискателя; 1- заготовка; 2 – центр; 3 – мерная плитка; 4 – контрольная оправка; 5 – установочный палец; 6 – центроискатель
В комплекс приемов по наладке нулевого положения по боковым поверхностям входит:
- установка органов управления станком и УЧПУ в положение для осуществления наладки;
- установка центроискателя или контрольной оправки, оптического устройства в шпиндель станка;
- совмещение оси шпинделя с базой заготовки или приспособления, или определение расстояния между боковой поверхностью и шпинделем, или контрольной оправкой с помощью мерных плиток;
- ввод фактического положения исполнительных органов станка;
- снятие контрольных приспособлений.
Наладку нулевого положения станка по отверстию осуществляют в такой же последовательности, только в этом случае с необходимой точностью ось шпинделя совмещают с осью отверстия.
Инструменты и приспособления для наладки фрезерного станка
Обычно инструменты, используемые при обработке, имеют различные геометрические параметры, т. е. их режущие кромки находятся в различных точках пространства. Операция, во время которой мы сообщаем станку, где именно находятся эти точки, называется привязкой инструмента.
В процессе наладки и настройки фрезерного станка, например для привязки, могут использоваться различные ручные и автоматические приспособления. В качестве примера рассмотрим датчик касания TS-27 и лазерный датчик NC-3 фирмы «Renishaw» (рис. 2, 3).
После установки любого датчика на столе станка следует его откалибровать. Это осуществляется для того, чтобы сообщить системе ЧПУ координаты центра датчика в плоскости XY и задать начальный «нулевой» уровень по оси Z.
Рис. 2. Измерительный датчик TS-27: а – общий вид; б – измерение диаметра торцовой фрезы
Для калибровки датчика TS-27 (рис. 2) необходим инструмент, корректор на длину которого известен, и шлифованный валик с минимальным биением диаметром 10-20 мм. Подведем инструмент примерно к точке на 10 мм выше датчика соосно с ним и запустим программу (обычно каждая система ЧПУ имеет встроенные программы по привязке и измерению инструмента при помощи датчика, поставляемого как опция к станку). Когда станок отработает и остановится, необходимо заменить инструмент на валик, подвести его в ту же точку и запустить программу дальше.
Для калибровки датчика NC-3 (рис. 3) необходим только шлифованный валик диаметром 30-50 мм. Подведем его к точке, которая находится приблизительно посередине датчика и на 10 мм выше лазерного луча, и запустим программу.
После калибровки датчика выполняют последовательно привязку всех инструментов, которая заключается в последовательном соприкосновении инструмента с измерительной системой датчика в процессе исполнения специальной программы.
Рис. 3. Лазерный датчик NC-3: а – фотография внешнего вида; б – схема измерения
После привязки инструмента обычно выполняется привязка к нулю детали. При написании программы обработки программист принимает за точку отсчета какую-то реальную или мнимую точку (центр симметрии и т. п.) детали. После установки заготовки на станок, оператор должен сообщить станку, где находится эта «нулевая» точка, т. е. задать локальную систему координат. Это можно сделать, используя либо фрезу, либо специальные ручные и автоматические датчики.
В целом, для правильной последовательности действий составляется карта наладки фрезерного станка с чпу.
Рис. 4. Датчик касания РМ-20
Порядок привязки ноля детали следующий: с помощью вращающейся фрезы, либо датчика (например РМ-20 (рис. 4)), коснемся одной стороны детали (рис. 5). Далее необходимо сообщить станку, что шпиндель находится в нулевой точке на одной из осей (в зависимости от стороны детали), и при этом при необходимости следует учесть диаметр датчика.
Рис. 5. Привязка нуля детали при наладке станка
Затем касаемся второй стороны детали и повторяем действия. Процесс привязки нуля детали можно автоматизировать с помощью измерительной головки, устанавливаемой в шпиндель станка (рис. 6).
Обмен информацией между головкой и системой ЧПУ осуществляется по инфракрасному или радиоканалу в зависимости от модели. Подобные датчики можно использовать не только для установки начала системы координат, но и для измерения различных элементов детали (отверстие, бобышка, паз, выступ).
Из данной статьи можно получить общее представление в чем заключается наладка фрезерного станка, для более подробного изучения рекомендуется изучение специальной литературы и программа практического обучения. Также различают наладку и подналадку фрезерных станков.
Рис. 6. Автоматическая измерительная головка
