การชดเชยความยาวของเครื่องมือและการชดเชยรัศมีของเครื่องมือ

ในการตัดเฉือน CNC ตำแหน่งจริงของเครื่องมือมักจะแตกต่างจากตำแหน่งทางทฤษฎีของเครื่องมือระหว่างการตั้งโปรแกรม นี่คือเหตุผลที่เราต้องปรับเปลี่ยนโปรแกรมตามตำแหน่งของเครื่องมือ อย่างไรก็ตาม อย่างที่ทุกคนทราบดีว่าการแก้ไขโปรแกรมมีความซับซ้อนและเกิดข้อผิดพลาดได้ง่ายเพียงใด ดังนั้นแนวคิดของการชดเชยเครื่องมือจึงเกิดขึ้น การชดเชยเครื่องมือที่เรียกว่าเป็นฟังก์ชันที่ใช้เพื่อชดเชยความแตกต่างระหว่างตำแหน่งการติดตั้งจริงของเครื่องมือกับตำแหน่งโปรแกรมเชิงทฤษฎี หลังจากใช้ฟังก์ชันการชดเชยเครื่องมือแล้ว การเปลี่ยนเครื่องมือจำเป็นต้องเปลี่ยนค่าการชดเชยตำแหน่งของเครื่องมือเท่านั้นโดยไม่ต้องแก้ไขโปรแกรม NC

ในการชดเชยเครื่องมือ เรามักจะใช้การชดเชยความยาวและการชดเชยรัศมี โดยทั่วไปเป็นเรื่องยากสำหรับผู้ที่ยังใหม่กับอุตสาหกรรม CNC ที่จะใช้การชดเชยทั้งสองนี้อย่างชำนาญ ด้านล่างเราจะอธิบายรายละเอียดวิธีการชดเชยทั้งสองนี้

รูปภาพ
1. การชดเชยความยาวของเครื่องมือ

1. แนวคิดของการชดเชยความยาวเครื่องมือ
ก่อนอื่นเราควรทำความเข้าใจว่าความยาวของเครื่องมือคืออะไร ความยาวของเครื่องมือเป็นแนวคิดที่สำคัญมาก เมื่อเราตั้งโปรแกรมชิ้นส่วน ก่อนอื่นเราต้องระบุศูนย์กลางการตั้งโปรแกรมของชิ้นส่วน จากนั้นสร้างระบบพิกัดการตั้งโปรแกรมชิ้นงาน และระบบพิกัดนี้เป็นเพียงระบบพิกัดของชิ้นงาน และโดยทั่วไปแล้วจุดศูนย์จะอยู่บนชิ้นงาน การชดเชยความยาวเกี่ยวข้องกับพิกัด Z เท่านั้น ไม่เหมือนกับการตั้งโปรแกรมจุดศูนย์ในระนาบ X และ Y เนื่องจากเครื่องมืออยู่ในตำแหน่งที่รูเตเปอร์สปินเดิลและไม่เปลี่ยนแปลง จุดศูนย์ของพิกัด Z นั้นแตกต่างกัน มีดแต่ละเล่มมีความยาวต่างกัน
ตัวอย่างเช่น เราต้องการเจาะรูที่มีความลึก 50 มม. จากนั้นจึงต๊าปรูที่มีความลึก 45 มม. โดยใช้ดอกสว่านที่มีความยาว 250 มม. และดอกต๊าปที่มีความยาว 350 มม. ขั้นแรกให้ใช้สว่านเจาะรูที่มีความลึก 50 มม. ในขณะนี้ เครื่องจักรได้กำหนดจุดศูนย์ของชิ้นงานแล้ว เมื่อเปลี่ยนดอกต๊าปสำหรับการต๊าป หากมีดทั้งสองเริ่มทำงานจากจุดศูนย์ที่ตั้งไว้ ดอกต๊าปจะยาวกว่าดอกสว่านและการต๊าปยาวเกินไป ซึ่งจะทำให้เครื่องมือเสียหายได้ และสิ่งประดิษฐ์ หากตั้งค่าการชดเชยเครื่องมือไว้ในเวลานี้ ความยาวของดอกต๊าปและดอกสว่านจะถูกชดเชย หลังจากตั้งค่าจุดศูนย์ของเครื่องมือกลแล้ว แม้ว่าความยาวของดอกต๊าปและดอกสว่านจะแตกต่างกัน เนื่องจากมีการชดเชยอยู่ เมื่อดอกต๊าปถูกเรียกให้ทำงาน พิกัด Z ของจุดศูนย์จะเลื่อนไปที่ Z บวก (หรือ Z) ชดเชยความยาวของดอกต๊าปและทำให้ได้จุดศูนย์การตัดเฉือนที่ถูกต้อง

2. คำสั่งชดเชยความยาวของเครื่องมือ
การชดเชยความยาวของเครื่องมือทำได้โดยใช้คำสั่งที่มี G43 (G44) และ H ในขณะเดียวกัน เราให้ค่าพิกัด Z เพื่อให้เครื่องมือเคลื่อนที่ไปยังตำแหน่งที่มีระยะห่างจากพื้นผิวชิ้นงานเป็น Z หลังจากการชดเชย อีกคำสั่ง G49 คือการยกเลิกคำสั่ง G43 (G44) อันที่จริง เราไม่จำเป็นต้องใช้คำสั่งนี้ เพราะแต่ละเครื่องมือมีการชดเชยความยาวของตัวเอง เมื่อเปลี่ยนเครื่องมือ ให้ใช้คำสั่ง G43 (G44) H เพื่อชดเชยความยาวของเครื่องมือเอง อย่างไรก็ตาม การชดเชยความยาวของเครื่องมือก่อนหน้าจะถูกยกเลิกโดยอัตโนมัติ

G43 หมายถึงการบวกค่าชดเชยในหน่วยความจำไปยังค่าพิกัดจุดสิ้นสุดของคำสั่งโปรแกรม G44 หมายถึงการลบ และสามารถใช้ G49 หรือ H00 เพื่อยกเลิกการชดเชยความยาวเครื่องมือได้ ในส่วนของโปรแกรม N80G43 Z56 H05 หากค่าในหน่วยความจำของ 05 คือ 16 แสดงว่าค่าพิกัดของจุดสิ้นสุดคือ 72 มม.

3. การชดเชยความยาวของเครื่องมือสองวิธี
(1) ใช้ความยาวจริงของเครื่องมือเป็นการชดเชยความยาวเครื่องมือ (แนะนำให้ใช้วิธีนี้) การใช้ความยาวของเครื่องมือเป็นการชดเชยคือการใช้เครื่องมือการตั้งค่าเครื่องมือเพื่อวัดความยาวของเครื่องมือ จากนั้นป้อนค่านี้ลงในการลงทะเบียนการชดเชยความยาวของเครื่องมือเป็นการชดเชยความยาวของเครื่องมือ

การใช้ความยาวของเครื่องมือเป็นการชดเชยความยาวของเครื่องมือสามารถหลีกเลี่ยงการแก้ไขการชดเชยความยาวของเครื่องมืออย่างต่อเนื่องในการประมวลผลของชิ้นงานต่างๆ ด้วยวิธีนี้ เครื่องมือสามารถใช้กับชิ้นงานต่างๆ ได้โดยไม่ต้องแก้ไขการชดเชยความยาวของเครื่องมือ ในกรณีนี้ คุณสามารถจัดไฟล์เครื่องมือแต่ละรายการตามกฎการกำหนดหมายเลขเครื่องมือ และใช้เครื่องหมายขนาดเล็กเพื่อเขียนพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องของแต่ละเครื่องมือ รวมถึงความยาวและรัศมีของเครื่องมือ สำหรับบริษัทที่มีแผนกการจัดการเครื่องมือพิเศษ ไม่จำเป็นต้องบอกพารามิเตอร์ของเครื่องมือต่อหน้ากับผู้ปฏิบัติงาน ค่าความยาวของเครื่องมือบนฉลากจะใช้เป็นการชดเชยความยาวของเครื่องมือโดยไม่ต้องวัดเพิ่มเติม

การใช้ความยาวของเครื่องมือเป็นการชดเชยความยาวของเครื่องมือยังช่วยให้เครื่องมือกลสามารถวัดความยาวของเครื่องมืออื่นๆ บนเครื่องมือตั้งค่าเครื่องมือได้ในขณะที่เครื่องมือกลกำลังทำงาน โดยไม่กินเวลาในการทำงานของเครื่องมือกลเนื่องจากการตั้งค่าเครื่องมือบน เครื่องมือกลเพื่อให้สามารถใช้ศูนย์เครื่องจักรกลได้อย่างเต็มที่ ประสิทธิภาพ. ด้วยวิธีนี้ เมื่อแกนหมุนเคลื่อนที่ไปยังจุดพิกัด Z ที่ตั้งโปรแกรมไว้ พิกัดแกนหมุนจะบวก (หรือลบ) ค่าพิกัด Z หลังจากการชดเชยความยาวของเครื่องมือ

(2) ใช้ระยะห่าง (บวกหรือลบ) ระหว่างจมูกเครื่องมือและจุดศูนย์ที่ตั้งโปรแกรมไว้ในทิศทาง Z เป็นค่าชดเชย วิธีนี้เหมาะสำหรับใช้เมื่อเครื่องมือกลทำงานโดยคนเพียงคนเดียวและมีเวลาไม่เพียงพอที่จะใช้เครื่องมือตั้งค่าเครื่องมือเพื่อวัดความยาวของเครื่องมือ ด้วยวิธีนี้ เมื่อมีการประมวลผลชิ้นงานอื่นด้วยเครื่องมือชิ้นเดียว การตั้งค่าการชดเชยความยาวของเครื่องมือจะต้องดำเนินการอีกครั้ง เมื่อใช้วิธีนี้สำหรับการชดเชยความยาวเครื่องมือ ค่าชดเชยคือระยะการเคลื่อนที่ของจมูกเครื่องมือเมื่อแกนหมุนเคลื่อนจากจุดศูนย์พิกัด Z ของเครื่องมือกลไปยังจุดศูนย์ที่ตั้งโปรแกรมชิ้นงาน ดังนั้นค่าชดเชยนี้จึงเป็นค่าลบเสมอและมีค่ามาก

2. การชดเชยรัศมีเครื่องมือ

1. แนวคิดของการชดเชยรัศมีเครื่องมือ
ในระหว่างการตัดเฉือนรูปร่าง วิถีการเคลื่อนที่ของศูนย์กลางเครื่องมือ (วิถีการเคลื่อนที่ของศูนย์กลางเครื่องมือหรือศูนย์กลางของเส้นลวด) และรูปร่างที่แท้จริงของชิ้นส่วนที่ตัดเฉือนจะต้องหักล้างกันด้วยระยะทางที่กำหนด ค่าชดเชยนี้เรียกว่าการชดเชยรัศมีเครื่องมือ หรือที่เรียกว่าค่าชดเชยศูนย์กลางเครื่องมือ

เนื่องจากระบบ CNC ควบคุมวิถีการเคลื่อนที่ของศูนย์กลางเครื่องมือ ระบบ CNC จึงจำเป็นต้องคำนวณวิถีการเคลื่อนที่ของศูนย์กลางเครื่องมือตามขนาดรูปร่างของชิ้นส่วนอินพุตและค่าชดเชยรัศมีของเครื่องมือ ตามคำแนะนำการชดเชยเครื่องมือ เครื่องมือเครื่องจักร CNC สามารถทำการชดเชยรัศมีเครื่องมือได้โดยอัตโนมัติ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการตั้งโปรแกรมด้วยมือ การชดเชยรัศมีของเครื่องมือมีความสำคัญมาก เมื่อตั้งโปรแกรมด้วยตนเอง โดยใช้คำสั่งชดเชยรัศมีเครื่องมือ คุณสามารถตั้งโปรแกรมตามค่ารูปร่างของชิ้นส่วน โดยไม่ต้องคำนวณการตั้งโปรแกรมเส้นทางการเคลื่อนที่ของศูนย์กลางเครื่องมือ ซึ่งช่วยลดจำนวนการคำนวณและอัตราข้อผิดพลาดได้อย่างมาก แม้ว่าจะใช้การเขียนโปรแกรมอัตโนมัติ CAD/CAM ปริมาณการคำนวณด้วยตนเองมีน้อย และความเร็วในการสร้างโปรแกรมนั้นรวดเร็ว แต่เมื่อเครื่องมือมีการสึกหรอเล็กน้อยหรือขนาดรูปร่างการตัดเฉือนเบี่ยงเบนจากขนาดการออกแบบเล็กน้อย หรือใน การกัดหยาบ การกัดกึ่งละเอียดและการกัดผิวสำเร็จ เมื่อค่าเผื่อการตัดเฉือนทีละขั้นตอนเปลี่ยนไป ยังคงต้องปรับให้เหมาะสม หลังจากใช้การชดเชยรัศมีเครื่องมือแล้ว ไม่จำเป็นต้องแก้ไขขนาดเครื่องมือหรือขนาดการสร้างแบบจำลองเพื่อสร้างโปรแกรมใหม่ จำเป็นต้องแก้ไขพารามิเตอร์การชดเชยเครื่องมือบนเครื่องมือกล CNC อย่างถูกต้องเท่านั้น . ไม่เพียงทำให้การคำนวณโปรแกรมง่ายขึ้นเท่านั้น แต่ยังเพิ่มความสามารถในการอ่านของโปรแกรมอีกด้วย

การชดเชยรัศมีเครื่องมือมีรูปแบบการชดเชยสองรูปแบบ: ฟังก์ชัน B (พื้นฐาน) และฟังก์ชัน C (สมบูรณ์) เนื่องจากการชดเชยรัศมีเครื่องมือของฟังก์ชัน B จะคำนวณเฉพาะการชดเชยเครื่องมือตามโปรแกรมนี้เท่านั้น จึงไม่สามารถแก้ปัญหาการเปลี่ยนระหว่างส่วนของโปรแกรมได้ และจำเป็นต้องประมวลผลรูปร่างของชิ้นงานเป็นการเปลี่ยนมุมแบบกลม ดังนั้น ความสามารถในการผลิตของมุมแหลม ของชิ้นงานไม่ดี ยิ่งไปกว่านั้น โปรแกรมเมอร์ต้องประเมินล่วงหน้าถึงความไม่ต่อเนื่องและจุดตัดที่อาจปรากฏขึ้นหลังจากการชดเชยเครื่องมือ และประมวลผลด้วยตนเอง ซึ่งเพิ่มความยากในการเขียนโปรแกรมอย่างเห็นได้ชัด ในขณะที่การชดเชยรัศมีเครื่องมือฟังก์ชัน C สามารถจัดการการถ่ายโอนเส้นทางศูนย์กลางเครื่องมือระหว่างสองส่วนของโปรแกรมได้โดยอัตโนมัติ ซึ่งสามารถตั้งโปรแกรมได้อย่างสมบูรณ์ตามรูปร่างของชิ้นงาน ดังนั้นเครื่องมือกล CNC สมัยใหม่เกือบทั้งหมดจึงใช้การชดเชยรัศมีเครื่องมือฟังก์ชัน C ในขณะนี้ บล็อกการชดเชยรัศมีเครื่องมืออย่างน้อยสองบล็อกถัดไปต้องมีคำสั่งแทนที่ (G00, G01, G02, G03 ฯลฯ) ที่ระบุระนาบการชดเชย มิเช่นนั้นเครื่องมือที่ถูกต้อง ไม่สามารถกำหนดค่าตอบแทนได้

2. คำสั่งชดเชยรัศมีเครื่องมือ
ตามข้อบังคับ ISO เมื่อรางศูนย์กลางเครื่องมืออยู่ทางด้านขวาของทิศทางไปข้างหน้าที่ระบุโดยโปรแกรม จะเรียกว่าการชดเชยเครื่องมือด้านขวา ซึ่งแทนด้วย G42 มิฉะนั้น จะเรียกว่าการชดเชยเครื่องมือด้านซ้าย ซึ่งแสดงโดย G41
G41 เป็นคำสั่งการชดเชยด้านซ้ายของเครื่องมือ (การชดเชยเครื่องมือด้านซ้าย) นั่นคือ เมื่อดูตามทิศทางการเลื่อนของเครื่องมือ (โดยที่ชิ้นงานไม่เคลื่อนที่) รางศูนย์กลางเครื่องมือจะอยู่ที่ด้านซ้ายของโครงร่างชิ้นงาน ซึ่งเรียกว่าด้านซ้าย การชดเชยเครื่องมือ
G42 เป็นคำสั่งการชดเชยด้านขวาของเครื่องมือ (การชดเชยเครื่องมือด้านขวา) นั่นคือการมองตามทิศทางไปข้างหน้าของเครื่องมือ (โดยที่ชิ้นงานไม่เคลื่อนที่) รางศูนย์กลางเครื่องมือจะอยู่ที่ด้านขวาของโครงร่างชิ้นงาน ซึ่งเรียกว่าด้านขวา การชดเชยเครื่องมือ
G40 เป็นคำสั่งยกเลิกการชดเชยรัศมีเครื่องมือ หลังจากใช้คำสั่งนี้ คำสั่ง G41 และ G42 จะไม่ถูกต้อง