Настройка режущего инструмента - это важная составная часть подготовки станка с ЧПУ к работе. Каждый настроенный на размер резцедержатель и оправку маркируют, т. е. снабжают биркой с номером, соответствующим номеру в карте наладки. К ним прикладывают аттестат с указанием размеров вылетов режущего инструмента, подписанный настройщиком. Это делают для того, чтобы наладчик станка четко знал, в какое гнездо суппорта или инструментального магазина надо вставить резцедержатель, а также какую величину коррекции для него набирать.
Настройка режущего инструмента, такая как траектория движения задаются относительно его программной точки Рi. В качестве программной точки инструмента может быть выбрана его вершина, как для сверл, либо центр закругления, как для сферических фрез, либо точка пересечения торца с осью вращения, как для концевых и дисковых фрез (рис. 1). Система ЧПУ воспринимает все перемещения инструментов относительно фиксированной точки, расположенной в основании шпинделя обрабатывающего центра. Эта точка называется базовой точкой станка Fi.
Рис. 1. Расположение программных точек инструментов
Комбинированная обработка деталей на обрабатывающем центре осуществляется последовательно несколькими инструментами, обозначаемыми в управляющей программе кодированными номерами: T1,T2,…,Ti. Номер каждого инструмента Ti соответствуют его позиции в инструментальном магазине. Закрепленные в шпинделе инструменты имеют различные величины вылета L ,L ,…L : от базовой точки Fi до программной точки инструмента Рi (рис. 2). Величины L1,L2,…Li чаще всего определяются в снаряженном состоянии инструментов на специальных измерительных устройствах. Эти устройства могут быть выполнены в виде отдельных приборов либо встроены в станок.
Рис. 2. Определение корректора длины инструментов; выход инструментов в исходную точку управляющей программы
При отсутствии измерительных устройств настройка режущего инструмента, задействованного в операции, может производиться непосредственно по обрабатываемой детали. С этой целью на детали выполняется специальная плоскость. Желательно, чтобы она соответствовала технологической базе, от которой отсчитываются выполняемые размеры. Далее производится последовательное касание этой плоскости всеми задействованными инструментами T1,T2,…,Ti. Полученные координаты программных точек Рi по оси движения шпинделя Z являются расчетными значениями величин вылета этих инструментов L1,L2,…Li.
Величины вылета Li и диаметра Di инструментов, задействованных в операции, вносятся в соответствующие параметрические ячейки системы ЧПУ станка, которые сведены в таблицу параметров инструментов. В примере приведена таблица параметров четырех инструментов, изображенных на рис.2, при емкости инструментального магазина 12 позиций (табл.1). В таблице также предусмотрены ячейки для внесения уточняющих поправок на отклонения измеренных значений вылета δLi и диаметра δDi инструментов. Эти отклонения могут быть вызваны погрешностью измерений и износом инструментов; они уточняются в процессе наладки и проведения операции. Расстояние от базовой точки станка Fi до его программной точки Рi, обозначаемое L’i, называют корректором длины инструмента. Величина корректора при настройке режущего инструмента определяется по формуле
L’i=Li ±δLi.
Таблица 1.
При автоматической работе станка по командному кадру управляющей программы М6_Тi осуществляется вызов очередного инструмента; далее производится приближение шпинделя к детали. В командный кадр, задающий это приближение, вносится функция G43…Hi, осуществляющая считывание величины корректора длины инструмента L’i из таблицы параметров инструментов. При проведении операций точка Рi двигается по заданному контуру обработки. При этом точка Fi перемещается со смещением относительно точки Рi вдоль оси Z на величину L’i.
Константа Z0i, задающая смещение нулевой точки системы координат детали Xi-Yi-Zi относительно нулевой точки системы координат станка Xс-Yс-Zс, обычно определяется путем касания плоскости заготовки одним из режущих инструментов при настройке, который принимается как образцовый. Эту плоскость называют настроечной базой. Она, по возможности, должна совпадать с технологической базой, от которой задан отсчет большинства размеров детали по оси Z. Величина константы Z0i рассчитывается по формуле
Z0i=Zc-L’i,
где L’I – корректор длины образцового инструмента.
