Top 3 Técnicas de Compensação CNC para Usinagem de Precisão

Embora a compensação seja aplicada a diferentes tipos de máquinas por diferentes razões, todas as formas de compensação permitem que usuários CNC considerem condições imprevisíveis relacionadas à ferramenta.

Antes de discutir como a compensação é aplicada ao uso CNC, vamos primeiro olhar para a compensação de uma perspectiva geral.

A compensação de ferramenta determina a precisão e qualidade de usinagem. Existem compensação de comprimento de ferramenta, compensação de raio de ferramenta e compensação de offset de dispositivo de fixação no sistema CNC. Estes três tipos de compensação podem basicamente resolver o problema de percurso causado pela forma da ferramenta na usinagem.

Compensação de Comprimento de Ferramenta:

1. O Conceito de Comprimento de Ferramenta

O comprimento da ferramenta é um conceito muito importante. Quando programamos uma peça, devemos primeiro especificar o centro de programação da peça, e então estabelecer o sistema de coordenadas de programação da peça, e este sistema de coordenadas é apenas um sistema de coordenadas da peça, e o ponto zero é geralmente na peça. A compensação de comprimento está apenas relacionada à coordenada Z. Não é como o ponto zero programado nos planos X e Y, porque a ferramenta é posicionada pelo furo cônico do fuso sem mudar, e o ponto zero da coordenada Z é diferente. O comprimento de cada faca é diferente. Por exemplo, precisamos furar um furo com profundidade de 50mm, e depois rosquear um furo com profundidade de 45mm. Usamos uma broca com comprimento de 250mm e um macho com comprimento de 350mm. Primeiro use uma broca para furar um furo com profundidade de 50mm. Neste momento, a máquina-ferramenta definiu o ponto zero da peça. Quando o macho é trocado, se ambas as ferramentas começarem a processar a partir do ponto zero definido, o macho é mais longo que a broca e o macho é muito longo, o que danificará a ferramenta e a peça. Se a compensação de ferramenta for definida neste momento, o comprimento do macho e da broca será compensado. Neste momento, após o ponto zero da máquina ser definido, mesmo que o comprimento do macho e da broca sejam diferentes, devido à existência de compensação, a coordenada Z do ponto zero moveu-se automaticamente para Z+ quando o macho é chamado. O comprimento do macho é compensado para garantir o ponto zero de processamento correto.

2. Funcionamento da Compensação de Comprimento de Ferramenta

O uso da compensação de comprimento de ferramenta é alcançado executando comandos contendo G43 (G44) e H, e ao mesmo tempo damos um valor de coordenada Z, para que a ferramenta se mova para uma distância Z da superfície da peça após compensação. Outro comando G49 cancela o comando G43 (G44). Na verdade, não precisamos usar este comando, porque cada ferramenta tem sua própria compensação de comprimento. Ao trocar a ferramenta, o comando G43 (G44) H é usado para dar sua própria compensação de comprimento de ferramenta. A compensação de comprimento da ferramenta anterior é automaticamente cancelada.

3. Duas Formas de Compensação de Comprimento de Ferramenta

1) Usar o comprimento real da ferramenta como compensação de comprimento de ferramenta (este método é recomendado).

Usar o comprimento da ferramenta como compensação é usar o predefinidor de ferramenta para medir o comprimento da ferramenta, e então inserir este valor no registrador de compensação de comprimento de ferramenta como compensação de comprimento de ferramenta.

As razões para usar o comprimento da ferramenta como compensação de comprimento de ferramenta são as seguintes:

Primeiro, usar o comprimento da ferramenta como compensação de comprimento de ferramenta pode evitar modificar constantemente o offset de comprimento de ferramenta em diferentes processamentos de peça. Tal ferramenta é usada em diferentes peças sem modificar o offset de comprimento de ferramenta. Neste caso, você pode arquivar cada ferramenta de acordo com certa regra de numeração de ferramenta, e escrever os parâmetros relevantes de cada ferramenta com uma pequena placa, incluindo comprimento e raio da ferramenta. Na verdade, muitas grandes empresas de usinagem adotam este método para gerenciamento de ferramentas de equipamentos de usinagem CNC. Para empresas que têm departamentos especializados de gerenciamento de ferramentas, não há necessidade de informar os parâmetros da ferramenta face a face com o operador. Ao mesmo tempo, mesmo que a ferramenta seja removida devido à capacidade do magazine de ferramentas e na próxima vez seja reinstalada, apenas o valor de comprimento da ferramenta na etiqueta é usado como compensação de comprimento de ferramenta sem medir.

Segundo, o uso do comprimento da ferramenta como compensação de comprimento de ferramenta permite que a máquina-ferramenta realize operações de usinagem enquanto mede o comprimento de outras ferramentas no predefinidor, em vez de ocupar tempo de execução da máquina-ferramenta devido ao ajuste de ferramenta na máquina-ferramenta, o que pode dar plena eficiência ao centro de usinagem. Dessa forma, quando o fuso move-se para o ponto de coordenada Z programado, é o valor da coordenada Z da coordenada do fuso mais (ou subtraindo) a compensação de comprimento de ferramenta.

2) Usar a distância (positiva ou negativa) entre a ponta da ferramenta na direção Z e o ponto zero programado como valor de compensação.

Este método é adequado para uso quando há apenas uma pessoa operando a máquina-ferramenta e não há tempo suficiente para medir o comprimento da ferramenta com o predefinidor. Dessa forma, é necessário redefinir a compensação de comprimento de ferramenta ao usinar outra peça com uma ferramenta. Ao usar este método para compensação de comprimento de ferramenta, o valor de compensação é a distância de movimento da ponta da ferramenta quando o fuso move-se do ponto zero da coordenada Z da máquina-ferramenta para o ponto zero de programação da peça, então este valor de compensação é sempre negativo e grande.

Compensação de Raio de Ferramenta:

1. O Conceito de Compensação de Raio de Ferramenta

Assim como a compensação de comprimento de ferramenta é usada na programação, o comprimento da ferramenta basicamente não é considerado. Por causa da compensação de raio de ferramenta, podemos não considerar muito o diâmetro da ferramenta ao programar. A compensação de comprimento de ferramenta é aplicável a todas as ferramentas, enquanto a compensação de raio de ferramenta é geralmente usada apenas para fresas. Quando a fresa está processando o contorno externo ou interno da peça, a compensação de raio de ferramenta é usada, e quando a face final da peça é processada com fresa de topo, apenas a compensação de comprimento de ferramenta é necessária. Como a compensação de raio de ferramenta é uma instrução relativamente difícil de entender e usar, muitas pessoas não querem usá-la na programação. Mas uma vez que entendemos e dominamos, usá-la trará grande conveniência para nossa programação e processamento.

Quando o programador prepara um programa para processar a forma de uma peça com uma fresa, primeiro de tudo, é necessário calcular o valor de coordenada cuidadosamente de acordo com a forma da peça e o raio da ferramenta para esclarecer o caminho do centro da ferramenta. O raio da ferramenta usada neste momento é apenas o valor do raio da fresa. Após trabalhar arduamente para programar a fresa, descobre-se que esta fresa não é adequada para mudar para outros diâmetros. O programador tem que recalcular sem hesitação o valor de coordenada da rota percorrida pelo centro da ferramenta. Isso não é um problema muito grande para uma peça simples, e é simplesmente difícil demais recalcular para um molde com forma complicada.

O processamento de contorno de uma peça é dividido em desbaste e acabamento, para que o desbaste seja concluído após o programa de desbaste ser compilado. Porque após desbaste, as dimensões da peça mudaram, e então o valor de coordenada do centro da ferramenta para acabamento deve ser calculado, e a carga de trabalho é ainda maior. Neste momento, se a compensação de raio de ferramenta for usada, estes problemas são todos resolvidos. Podemos ignorar o raio da ferramenta e programar de acordo com o tamanho da peça, e então colocar o raio da ferramenta como compensação de raio no registrador de compensação de raio. Seja a fresa temporariamente substituída ou desbaste e acabamento, só precisamos alterar o valor de compensação de raio de ferramenta para controlar o tamanho da forma da peça, e basicamente não modificar o programa.

2. Uso da Compensação de Raio de Ferramenta

O uso da compensação de raio de ferramenta é executado pelos comandos G41 e G42. A compensação tem duas direções, ou seja, a compensação é realizada ao longo dos lados esquerdo e direito perpendiculares à direção de avanço de corte da ferramenta, que conforma à regra da mão esquerda. G41 é compensação esquerda e conforma à regra da mão esquerda. G42 é compensação direita e conforma à regra da mão direita. G41 é usado 2. Quando G42 realiza compensação de raio, atenção especial deve ser dada à direção de movimento da ferramenta e coordenadas para compensação efetiva. A posição inicial da compensação de raio de ferramenta é muito importante. É fácil cometer erros se o caminho processado pela ferramenta inadequada for usado.

Compensação de Offset de Dispositivo de Fixação

Assim como a compensação de comprimento de ferramenta e compensação de raio permitem que o programador não considere o comprimento e tamanho da ferramenta, o offset de dispositivo de fixação permite que o programador use o offset de dispositivo de fixação independentemente da posição do dispositivo de fixação da peça.

Quando um centro de usinagem está processando peças pequenas, a ferramenta pode fixar várias peças ao mesmo tempo. O programador não precisa considerar o ponto zero de coordenadas de cada peça durante a programação, mas apenas precisa programar de acordo com o respectivo ponto zero programado, e então usar o offset de dispositivo de fixação para mover o ponto zero programado da máquina-ferramenta em cada peça. O offset de dispositivo de fixação é executado usando comandos de offset de dispositivo de fixação G54~G59. Outro método é usar comando G92 para definir o sistema de coordenadas. Após uma peça ser processada, use G92 para redefinir o novo sistema de coordenadas da peça ao processar a próxima peça.

Acima estão 3 tipos de compensação comumente usados na usinagem CNC, que trazem grande conveniência para nossa programação e usinagem, e podem melhorar muito a eficiência do trabalho.