Differenze e connessioni tra origine della macchina utensile CNC, punto di riferimento e zero pezzo

L'applicazione delle macchine utensili CNC nell'industria manifatturiera sta diventando sempre più popolare, allo stesso tempo con l'aumento della durata delle apparecchiature CNC, anche la riparazione e la manutenzione delle macchine utensili CNC sono sempre più pesanti. macchina CNC gli utensili della bilancia e l'encoder del motore sono i sistemi di misura più importanti, nel caso in cui la sostituzione della bilancia o dell'encoder necessiti di ripristinare il punto di riferimento della macchina utensile; inoltre, a causa del collasso del sistema CNC, della perdita di dati, ecc. è necessario reimpostare anche il punto di riferimento della macchina utensile.

In pratica, a causa della parziale sovrapposizione del punto di riferimento e dell'origine della macchina, è facile confonderli insieme, non è possibile distinguere la differenza e la relazione tra i due, e alcuni addirittura li chiamano lo stesso punto. Comprendere accuratamente il concetto di origine della macchina e di punto di riferimento e cogliere la differenza e la connessione tra i due è favorevole alla nostra rapida risoluzione dei problemi e alla soluzione efficiente di tali problemi nella pratica.

Origine della macchina e sistema di coordinate della macchina

L'origine della macchina utensile, nota anche come punto zero della macchina utensile, è il punto zero del sistema di coordinate della macchina utensile, è stato stabilito il punto all'inizio della progettazione della macchina utensile, si può dire che è la macchina utensile dimensioni del riferimento del progetto, la sua posizione è fissa e non può essere spostata. Il pannello di controllo della macchina mostra le coordinate dell'asse della macchina utensile della posizione in base al sistema di coordinate della macchina attraverso la scala e altri sistemi di misurazione.

Pertanto, l'origine della macchina è assoluta e unica. Sulla base di ciò, la messa in servizio dell'installazione e la manutenzione delle macchine utensili CNC vengono utilizzate nel sistema di coordinate della macchina utensile sotto il valore delle coordinate anziché utilizzare il sistema di coordinate del pezzo sotto il valore delle coordinate.

Come mostrato nella Figura 1, il sistema di coordinate della macchina è generato dalla base del progetto, pertanto non è né visibile né facile da misurare sulla macchina reale. L'impostazione della macchina deve essere stabilita con precisione dai disegni di progetto dell' sistema di coordinate della macchina, e per questo motivo, l'introduzione del punto di riferimento, il punto di riferimento è uno specifico punto di posizione fissa, che può essere una linguetta, o un foro, che rispetto al punto zero della macchina utensile è una distanza netta e in pratica può essere misurato al punto.

Come mostrato in Fig. 2, non è possibile trovare direttamente il punto zero dell'asse X. A questo scopo si può trovare prima il punto di riferimento dell'asse X e con la posizione del punto di riferimento si può ottenere la posizione del punto zero. Dopo che ciascun asse della macchina utensile ha un punto di riferimento, è possibile trovare il punto zero di ciascun asse e il punto zero di ciascun asse convergerà inevitabilmente insieme, ovvero il punto zero della macchina utensile.

Figura 1 Esempio di sistema di coordinate macchina

Fig. 2 Esempio della relazione tra il punto zero di un asse e il punto di riferimento dell'asse.

Concetto di punti di riferimento e ruolo dei punti di riferimento

1. Il concetto di punto di riferimento

Il punto di riferimento di una macchina utensile CNC è un punto di posizione fisso utilizzato per rilevare e controllare il movimento della macchina utensile. La posizione del punto di riferimento della macchina utensile viene regolata con precisione dal produttore della macchina utensile in ciascun asse di avanzamento e il valore delle coordinate del punto di posizione fisso è stato registrato nei parametri del sistema CNC.

La posizione del punto di riferimento della macchina deve rientrare nel campo di corsa effettivo di funzionamento. In linea di principio i punti di riferimento possono essere innumerevoli, quindi il punto di riferimento di un determinato asse può coincidere con l'origine della macchina, motivo per cui alcuni pensano che il punto di riferimento e l'origine siano la stessa cosa.

Le macchine utensili CNC devono raggiungere il punto zero dopo l'accensione, questo perché la macchina utensile in caso di interruzione di corrente, perde le coordinate della posizione della memoria, quindi nell'alimentazione dobbiamo riportare gli assi alla macchina utensile ad un punto fisso, questo punto fisso è il punto di riferimento della macchina utensile. Riportare la macchina a questo punto fisso di funzionamento viene richiamato al punto di riferimento o all'operazione di ritorno allo zero.

2. Le macchine utensili CNC tornano al ruolo di punto di riferimento

Da quanto sopra si può vedere che il punto di riferimento ha un'influenza importante sulla posizione delle coordinate di ciascun asse della macchina utensile e il ruolo del punto di riferimento si riflette principalmente nei due aspetti seguenti:

(1) Il sistema determina la posizione di origine della macchina utensile restituendo il punto di riferimento, per stabilire correttamente il sistema di coordinate della macchina utensile.

(2) La compensazione dell'errore di beccheggio e la compensazione del gioco hanno effetto, così come la protezione della corsa con limite morbido.

Prerequisiti per ripristinare il punto di riferimento della macchina

In generale non è necessario modificare o calibrare il punto di riferimento dopo l'installazione e la messa in servizio della macchina, ma è necessario nei seguenti casi:

(1) quando si sostituisce un asse della scala o un encoder, è necessario reimpostare il punto di riferimento dell'asse.

(2) Quando si verifica una collisione meccanica di grandi dimensioni, è necessario rilevare e impostare il punto di riferimento dell'asse pertinente.

(3) Quando il sistema CNC si blocca o i parametri del sistema vengono persi, è necessario reimpostare i punti di riferimento di ciascun asse.

1. Metodi di impostazione per i punti di riferimento degli assi X, Y e Z

Di seguito viene descritto come impostare i punti di riferimento per gli assi X, Y e Z su un centro di lavoro orizzontale a 5 assi di GROB Machine Tools.

2. Impostazione dei punti di riferimento degli assi X e Y

Strumento di misura: Portautensile, comparatore e asta di misura corta Tolleranza: 0.02 mm Procedura e punti:

(1) Posizionare l'asse A a 0° in modalità manuale.

(2) Registrare le coordinate del foro di riferimento sull'etichetta, ad esempio, le coordinate del foro di riferimento sull'etichetta sono X: 104.963 Y-81.024 Z287.878, come mostrato in Fig. 3.

Figura 3 valore delle coordinate del foro di riferimento

Qui il foro di riferimento è un punto di posizione fissa, che utilizza il foro di riferimento come punto di riferimento per stabilire il sistema di coordinate della macchina utensile, le coordinate X e Y del centro del foro di riferimento nel sistema di coordinate della macchina utensile dal punto zero della dimensione; Coordinate Z della faccia finale del foro di riferimento nel sistema di coordinate della macchina utensile dal punto zero dell'asse Z della dimensione.

(3) In modalità manuale, utilizzare il volantino per spostare gli assi X, Y in prossimità della posizione del foro di riferimento, estendere il mandrino, montare il portautensile sul mandrino, quindi aspirare il comparatore e l'asta del calibro sul contenitore degli attrezzi. Spostare l'asse Z e impostare l'ago del misuratore sulla parete interna del foro di riferimento, precaricare circa 0.2 mm e impostare il misuratore su zero nella posizione X0 come mostrato in Fig. 4.

(4) Ruotare il perno di 180° e fermare l'ago del misuratore sulla posizione X1. Osservare la direzione di oscillazione dell'ago del misuratore, ad esempio, se il misuratore legge +0.3 nella posizione X1, spostare l'asse X con incrementi in modo che l'ago del misuratore ruoti nella direzione opposta e si fermi a +0.15, quindi ruotare il mandrino in modo che l'ago del misuratore si fermi sulla posizione X0 per vedere se è ancora su +0.15. In caso contrario, spostare nuovamente l'asse X finché il valore del misuratore non è lo stesso in entrambe le direzioni sinistra e destra. In caso contrario, spostare nuovamente l'asse X finché il valore del misuratore percentuale non è uguale o zero in entrambe le direzioni.

Muovi l'asse Y nello stesso modo finché l'ago non è uguale o si azzera in entrambe le direzioni. In questo momento, il centro del mandrino e il centro del foro di riferimento sono sulla stessa linea, il che significa che in questo momento il pannello di controllo sulle coordinate X e Y dovrebbe teoricamente essere lo stesso delle coordinate del foro di riferimento.

Fig. 4 Misurazione del centro del foro di riferimento mediante misuratore percentuale

(5) Controllare se i valori delle coordinate degli assi X e Y sul display del pannello sono fuori tolleranza rispetto ai valori specificati sull'etichetta.

(6) Se la differenza è eccessiva, ad esempio, la coordinata dell'asse X è X108.029 e la coordinata dell'asse Y è -135.1, che è ben oltre la tolleranza, è necessario reimpostare il punto di riferimento della X, e asse Y. Premere "Menu principale→Messa in servizio→Dati macchina→Vista utente" sul pannello di controllo per trovare l'interfaccia dei parametri dell'encoder del motore degli assi X e Y come in Fig. 5, trovare il parametro MD34100 sotto Asse X, inserire la coordinata specificata valore dell'asse X del centro del foro di riferimento 104.963, quindi modificare il parametro di MD34210 da 2 a 1, quindi premere "Macchina utensile" per modificare il parametro da 2 a 1. Quindi modificare il parametro di MD34210 da 2 su 1 e premere “Dati macchina validi” → “Reset”, quindi ruotare la manopola di moltiplicazione della macchina su 0 e premere “Macchina → JOG → Punto di riferimento → +”. Quindi premere "Macchina → JOG → Punto di riferimento → +" e sarà possibile vedere il valore delle coordinate dell'asse X modificato da X108.029 a 104.963. Ritornando all'interfaccia dei parametri dell'encoder motore, il parametro di MD34210 verrà modificato automaticamente da 1 a 2, indicando che la calibrazione ha avuto successo.

Figura 5 Schermata dei parametri del punto di riferimento dell'asse

3. Calibrazione dell'asse Y

Per la calibrazione dell'asse Y, viene eseguita la stessa operazione, notare che il valore della coordinata dell'asse Y sull'etichetta deve essere inserito nel parametro di sistema invece di inserire il valore della coordinata corrente dell'asse Y, il valore della coordinata corrente dell'asse X e dell'asse Y serve solo a giudicare la sovrabbondanza o la non sovrabbondanza.
Gli assi X e Y non devono essere spostati durante il processo di calibrazione dopo aver trovato il centro del foro di riferimento, altrimenti si causerà un errore grave e l'intera operazione dovrà essere ripetuta.

4. Rilevamento e calibrazione del punto zero dell'asse Z

Strumento di misura: Blocco standard (100 mm) Tolleranza:0.02

Fasi e punti dell'operazione:

(1) Posizionare l'asse A a zero gradi in modalità manuale e registrare le coordinate dell'asse Z sull'etichetta, come mostrato in Fig. 3 Z: 287.878.

(2) Arrestare il mandrino vicino alle coordinate X e Y del centro del foro di riferimento.

(3) Spostare l'asse Z fuori dal mandrino, nella faccia finale del mandrino vicino alla faccia finale del foro di riferimento con la quantità di blocco per misurare la distanza tra i due, fino al blocco da 100 mm nella faccia finale del mandrino e la faccia finale del foro di riferimento tra la tenuta può essere appropriata, cioè dopo il rilascio del blocco non cadrà e allo stesso tempo può essere utilizzata per estrarre il blocco. Come mostrato nella Figura 6.

(4) Confrontare il valore corrente delle coordinate dell'asse Z sul pannello con il valore delle coordinate sull'etichetta e giudicare se il risultato è troppo scarso.

(5) Se c'è una differenza eccessiva, è necessario modificare i parametri dell'encoder del motore dell'asse Z nello stesso modo di cui sopra.

Nota: quando si immette il parametro dell'asse Z, non è il valore sull'etichetta, ma il valore di 100 della dimensione del blocco, ovvero non è 287.878, ma 287.878+100=387.878. Allo stesso tempo, la posizione dell'asse Z non può essere spostata nuovamente fino al termine dell'intero processo di calibrazione.

Fig. 6 Impostazione del punto di riferimento dell'asse Z

Principio di impostazione dell'origine della macchina

Poiché non è facile trovare direttamente la posizione di X0 e Y0, viene impostata una posizione di riferimento facile da trovare (ovvero, la posizione del foro di riferimento), la posizione del punto di riferimento sul punto zero della posizione di le dimensioni della misurazione accurata del bene e fare una buona registrazione per un uso futuro (ad esempio, le coordinate dell'asse XYZ), quindi in futuro sarà necessario reimpostare la posizione di X0, Y0 dovrà solo trovare la posizione del punto di riferimento e poi passare da questa posizione alle misurazioni sopra. Quindi, quando in futuro sarà necessario reimpostare la posizione di X0 e Y0, sarà sufficiente trovare prima la posizione del punto di riferimento e poi spostare la distanza delle misurazioni sopra indicate da questa posizione. In pratica non è necessario spostare la distanza sopra indicata, ma è sufficiente registrare nei parametri di sistema la distanza dal punto zero al punto di riferimento.

Zero pezzo e sistema di coordinate pezzo

Il punto zero del pezzo viene chiamato anche punto zero del programma ed è definito da Programmatore CNC in base alle caratteristiche del pezzo per facilitare la preparazione della traiettoria del percorso utensile e del punto di riferimento. Il sistema di coordinate in cui si trova il punto zero del pezzo è chiamato sistema di coordinate pezzo, il sistema di coordinate pezzo dipende dal pezzo mentre la direzione degli assi del sistema di coordinate pezzo deve essere coerente con la direzione degli assi della macchina sistema di coordinate.

Di solito, su un pezzo è possibile definire uno o più sistemi di coordinate del pezzo e vengono utilizzati codici G speciali per rappresentare diversi sistemi di coordinate del pezzo, come G54, G55, G56, ecc. Come mostrato nella Figura 7, il sistema di coordinate del pezzo dipende sul pezzo e la direzione di ciascun asse del sistema di coordinate del pezzo deve essere coerente con la direzione di ciascun asse del sistema di coordinate della macchina. Come mostrato nella Figura 7, il sistema di coordinate del pezzo viene stabilito dall'operatore della macchina utilizzando strumenti come frese, sonde a rubino o rilevatori di bordi per misurare elementi come facce o fori nel pezzo.

Figura 7 Sistemi di coordinate della macchina e del pezzo

Differenza e relazione tra il sistema di coordinate della macchina e il sistema di coordinate del pezzo

Il sistema di coordinate della macchina utensile e il sistema di coordinate del pezzo vengono spesso utilizzati nel lavoro pratico dei due sistemi di coordinate, ci sono evidenti differenze tra i due e hanno una stretta relazione.

1. Principali differenze

(1) concetti diversi

Come accennato in precedenza, il sistema di coordinate della macchina utensile costituisce la base della progettazione della macchina utensile, la sua posizione è fissa e non può essere spostata. Il sistema di coordinate della macchina utensile ha un solo assoluto e univoco. Il Sistema di Coordinate Pezzo viene definito in base alle caratteristiche del pezzo dal programmatore secondo le esigenze di programmazione e libera definizione, può essercene più di uno e può essere modificato o cancellato.

(2) Ruoli diversi

Il sistema di coordinate macchina serve per la progettazione di macchine utensili, il controllo del movimento della macchina utensile e la generazione. Il sistema di coordinate del pezzo serve a facilitare la produzione della programmazione CNC.

(3) L'istituzione di metodi diversi

Il sistema di coordinate della macchina consente la regolazione della macchina utensile o il personale addetto alla manutenzione impostando e stabilendo il punto di riferimento di ciascun asse. Il sistema di coordinate del pezzo consente all'operatore della macchina di sondare il pezzo e stabilirlo attraverso lo strumento o altri strumenti.

2. Relazione

(1) La direzione di ciascun asse del sistema di coordinate del pezzo deve essere coerente con la direzione di ciascun asse del sistema di coordinate della macchina. Sia il sistema di coordinate del pezzo che il sistema di coordinate della macchina sono sistemi di coordinate cartesiane stabiliti secondo la regola della mano destra, quindi i nomi e le direzioni positiva e negativa degli assi devono essere coerenti.

(2) Il sistema di coordinate della macchina utensile è la base del sistema di coordinate del pezzo e la posizione zero del sistema di coordinate del pezzo è un punto di posizione relativo sotto il sistema di coordinate della macchina utensile attraverso il principio della trasformazione dell'offset delle coordinate.

Concludere

In sintesi, l'origine è il punto zero del sistema di coordinate della macchina, il sistema di coordinate della macchina viene stabilito impostando il punto di riferimento di ciascun asse della macchina utensile, il suo ruolo è rilevare e controllare il movimento della macchina utensile, con il assoluto, stabilità e unicità; il punto zero del pezzo è il punto zero del sistema di coordinate del pezzo, ciò è dovuto alla necessità di programmazione e alla definizione del punto di riferimento, che può essere più di uno e può essere modificato.