공구 세팅은 CNC 가공의 주요 작업이자 중요한 기술입니다. 특정 조건에서는 공구 설정의 정확성이 부품의 가공 정확성을 결정할 수 있습니다. 동시에 공구 세팅 효율성은 CNC 가공 효율성에도 직접적인 영향을 미칩니다. 공구 세팅 방법을 아는 것만으로는 충분하지 않습니다. 또한 CNC 시스템의 다양한 공구 세팅 방법과 가공 프로그램에서 이러한 방법을 호출하는 방법도 알아야 합니다. 동시에 다양한 공구 세팅 방법의 장점과 단점, 사용 조건을 알아야 합니다.
1. 칼 세팅 원리
공구 설정의 목적은 공작물 좌표계를 설정하는 것입니다. 직관적으로 말하면 공구 세팅은 공작기계 작업대에서 공작물의 위치를 설정하는 것입니다. 실제로는 공작기계 좌표계에서 공구 세팅점의 좌표를 찾는 것입니다.
CNC 선반의 경우 가공 전에 먼저 공구 설정 지점을 선택해야 합니다. 공구 세팅점은 CNC 공작기계를 사용하여 공작물을 가공할 때 공작물을 기준으로 공구 이동이 시작되는 지점을 의미합니다. 공구 설정점은 공작물(예: 공작물의 설계 데이텀 또는 위치 지정 데이텀)에 설정하거나 고정 장치 또는 공작 기계에 설정할 수 있습니다. 고정 장치나 공작 기계의 특정 지점에 설정된 경우 해당 지점은 공작물의 위치 지정 기준점과 일치해야 합니다. 어느 정도의 정확성으로 차원 관계를 유지합니다.
공구를 설정할 때 공구 위치 지점은 공구 설정 지점과 일치해야 합니다. 소위 도구 위치 지점은 도구의 위치 지정 기준점을 나타냅니다. 선삭 공구의 경우 공구 위치 지점은 공구 팁입니다. 공구 세팅의 목적은 공작기계 좌표계에서 공구 세팅점(또는 공작물 원점)의 절대 좌표값을 결정하고 공구의 공구 위치 편차 값을 측정하는 것입니다. 공구 포인트 정렬의 정확도는 가공 정확도에 직접적인 영향을 미칩니다.
실제로 공작물을 처리할 때 하나의 도구를 사용하면 일반적으로 공작물의 처리 요구 사항을 충족할 수 없으며 일반적으로 여러 도구를 사용하여 처리합니다. 가공을 위해 여러 선삭 공구를 사용할 때 공구 교환 위치가 변경되지 않은 경우 공구 교환 후 공구 끝점의 기하학적 위치가 달라집니다. 이로 인해 가공을 시작할 때 다양한 시작 위치에서 가공할 수 있으려면 다양한 공구가 필요합니다. 프로그램이 정상적으로 실행되는지 확인하십시오.
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이 문제를 해결하기 위해 공작기계 CNC 시스템에는 공구 기하학적 위치 보정 기능이 탑재되어 있습니다. 공구 기하학적 위치 보정 기능을 사용하면 미리 선택된 기준 공구를 기준으로 각 공구의 위치 편차를 미리 측정하여 CNC 시스템에 입력하기만 하면 됩니다. 공구 매개변수 수정 열에 그룹 번호를 지정하고 가공 프로그램에서 T 명령을 사용하여 공구 경로의 공구 위치 편차를 자동으로 보정합니다. 도구 위치 편차의 측정도 도구 설정 작업을 통해 이루어져야 합니다.
2. 칼 세팅 방법
CNC 가공에서 공구 설정의 기본 방법에는 시험 절단 방법, 공구 설정 장비 설정 및 자동 공구 설정이 포함됩니다. 이 기사에서는 CNC 밀링 기계를 예로 들어 일반적으로 사용되는 몇 가지 공구 설정 방법을 소개합니다.
1. 시험 절단 및 칼 세팅 방법
이 방법은 간단하고 편리하지만 작업물 표면에 절단 흔적이 남고 공구 설정 정확도가 낮습니다. 공작물 표면 중심의 공구 설정점(공작물 좌표계 원점과 일치)을 예로 들면 양방향 공구 설정 방법이 사용됩니다.
(1) x 및 y 방향의 도구 설정.
① 클램프를 통해 작업물을 작업대에 설치합니다. 클램핑 시 작업물의 네 면에 공구 세팅을 위한 공간이 있어야 합니다.
② 스핀들을 중간 속도로 회전시키기 시작하고 작업대와 스핀들을 빠르게 이동시킨 다음 공구를 공작물의 왼쪽에 가까운 특정 안전 거리의 위치로 빠르게 이동시킨 다음 속도를 줄이고 왼쪽에 가깝게 이동합니다. 공작물의 측면.
③ 작업물에 접근할 때에는 미세조정 작업(보통 0.01mm)을 이용하여 가까이 접근한 후, 공구가 작업물의 왼쪽 면에 딱 닿도록 천천히 작업물의 왼쪽으로 접근시키십시오(관찰, 청취). 절단 소리, 절단 흔적 및 칩을 살펴보십시오. 상황이 발생하면 공구가 공작물에 닿는 것을 의미합니다. 그런 다음 0.01mm 후퇴하십시오. 이때 공작기계 좌표계에 표시되는 좌표값(예: -240.500)을 적어둡니다.
④공구를 공작물 표면 위로 Z 방향으로 후퇴시킵니다. 동일한 방법을 사용하여 공작물의 오른쪽에 접근합니다. 이때 공작기계 좌표계에 표시되는 좌표값(예: -340.500)을 기록해 두십시오.
⑤ 이에 따르면 공작기계 좌표계에서 공작물 좌표계 원점의 좌표값은 {-240.500+(-340.500)}/2=-290.500이다.
⑥마찬가지로 공작기계 좌표계에서도 공작물 좌표계 원점의 좌표값을 측정할 수 있습니다.
(2) z 방향의 도구 설정.
① 공구를 작업물 위로 빠르게 이동시킵니다.
② 스핀들을 중간 속도로 회전시키기 시작하고, 작업대와 스핀들을 빠르게 이동시키고, 공구를 특정 안전 거리에서 공작물의 윗면에 가까운 위치로 빠르게 이동시킨 다음 속도를 줄여 공구 끝면을 이동시킵니다. 공작물의 윗면에 가깝습니다.
③ 공작물에 접근할 때에는 미세조정 작업(보통 0.01mm)을 이용하여 공구 끝면이 공작물 표면에 천천히 접근하도록 가까이 다가가십시오. (공구, 특히 엔드밀이 가장 적합할 때는 공작물의 가장자리에서 절단하십시오(커터 끝면이 공작물 표면과 접촉하는 영역). 반원보다 작으면 엔드밀의 중앙 구멍이 공작물 표면 아래로 절단되지 않도록 하십시오) 공구의 끝면이 공작물의 윗면에 닿은 다음 축을 다시 올리고 이때 공작 기계 좌표계에 z 값 -140.400을 기록한 다음 공작물 좌표계의 원점 W 좌표 값을 기록합니다. 공작기계 좌표계에서는 -140.400입니다.
(3) 측정된 x, y, z 값을 공작기계 공작물 좌표계 저장 주소 G5*에 입력합니다(일반적으로 공구 설정 매개변수를 저장하려면 G54~G59 코드를 사용합니다).
(4) 패널 입력 모드(MDI)에 들어가서 "G5*"를 입력하고 시작 키를 누른 다음(자동 모드에서) G5*를 실행하여 적용합니다.
(5) 공구 설정이 올바른지 확인하십시오.
2. 필러 게이지, 표준 맨드릴, 블록 게이지 공구 세팅 방법
이 방법은 공구 설정 중에 스핀들이 회전하지 않는다는 점을 제외하면 시험 절삭 공구 설정 방법과 유사합니다. 도구와 공작물 사이에 필러 게이지(또는 표준 맨드릴 또는 블록 게이지)가 추가됩니다. 필러 게이지가 자유롭게 움직일 수 없습니다. 계산에 주의하세요. 좌표를 사용할 경우에는 필러 게이지의 두께를 빼야 합니다. 절삭을 위해 스핀들을 회전할 필요가 없기 때문에 이 방법은 공작물 표면에 자국을 남기지 않지만 공구 설정 정확도는 충분히 높지 않습니다.
3. 엣지 파인더, 편심 로드, 축 세터 등의 도구를 사용하여 도구를 설정합니다.
작업 단계는 도구가 엣지 파인더 또는 편심 로드로 교체된다는 점을 제외하면 시험 절삭 도구 설정 방법과 유사합니다. 이것이 가장 일반적인 방법입니다. 효율성이 높으며 공구 설정의 정확성을 보장할 수 있습니다. 엣지 파인더를 사용할 때는 쇠구슬 부분이 작업물에 살짝 닿도록 주의해야 합니다. 동시에 가공할 공작물은 양호한 도체여야 하며 위치 결정 기준 표면의 표면 거칠기가 좋아야 합니다. Z축 설정기는 일반적으로 전송(간접) 도구 설정 방법에 사용됩니다.
4. 이송(간접)칼 세팅 방법
공작물을 가공하려면 두 개 이상의 칼을 사용해야 하는 경우가 많습니다. 두 번째 칼의 길이는 첫 번째 칼의 길이와 다릅니다. 다시 0으로 설정해야 합니다. 그러나 때로는 영점을 가공하여 영점을 직접 검색할 수 없거나 영점을 직접 검색할 수 없는 경우도 있습니다. 가공면에 손상을 줄 수 있으며, 공구를 직접 세팅하기 어려운 공구나 상황도 있습니다. 이 경우 간접 변경 방법을 사용할 수 있습니다.
(1) 첫 번째 칼의 경우
① 첫 번째 칼날은 여전히 시험절삭법, 필러 게이지법 등을 사용합니다. 이때 공작물 원점의 공작기계 좌표 z1을 적어둡니다. 첫 번째 공구가 처리된 후 스핀들을 중지합니다.
② 공구세터를 공작기계 작업대의 평평한 표면(예: 바이스의 넓은 표면)에 놓습니다.
③핸드 휠 모드에서 손을 사용하여 작업대를 적절한 위치로 이동하고 스핀들을 아래쪽으로 이동한 다음 칼의 하단 끝으로 공구 고정 장치의 상단을 누르면 다이얼 포인터가 바람직하게는 한 원 내에서 회전합니다. 이때 축을 기록해 두십시오. 세터의 표시값을 설정하고 상대좌표축을 0으로 클리어합니다.
④ 스핀들을 들어올려 첫 번째 칼을 제거합니다.
(2) 두 번째 칼의 경우.
①두 번째 칼을 설치합니다.
② 핸드휠 모드에서 스핀들을 아래로 이동시킨 후 칼의 하단 끝으로 툴셋터의 상단을 누르면 다이얼 포인터가 회전하여 포인터가 첫 번째 칼과 동일한 표시 A 위치를 가리킵니다.
③ 이때 축의 상대좌표에 해당하는 z0 값을 (양수 및 음수 부호로) 기록합니다.
④ 스핀들을 올리고 툴셋터를 제거합니다.
⑤첫 번째 도구의 G5*에 있는 원본 z1 좌표 데이터에 z0(더하기 또는 빼기 기호 포함)을 추가하여 새 좌표를 얻습니다.
⑥이 새로운 좌표는 두 번째 공구의 공작물 원점에 해당하는 공작 기계의 실제 좌표입니다. 두 번째 도구의 G5* 작업 좌표에 입력합니다. 이러한 방식으로 두 번째 도구의 영점이 설정됩니다. . 나머지 칼은 두 번째 칼과 같은 방식으로 설정됩니다.
참고: 여러 공구가 동일한 G5*를 사용하는 경우 5번과 6단계를 변경하여 2번 공구의 길이 매개변수에 z0을 저장하고 두 번째 공구를 사용하여 가공할 때 공구 길이 수정 G43H02를 호출합니다.
5. 탑나이프 세팅방법
(1) x 및 y 방향의 도구 설정.
① 공작물을 공작기계 작업대에 고정구를 통해 설치하고 센터로 교체합니다.
② 작업대와 스핀들을 빠르게 움직여 팁을 작업물에 가깝게 이동시킨 후, 작업물 작도선의 중심점을 찾은 후, 팁을 작업물에 가깝게 이동시키기 위해 속도를 줄입니다.
③ 대신 미세 조정 작업을 사용하여 팁 팁이 공작물 작화 선의 중심점과 정렬될 때까지 팁이 공작물 작화 선의 중심점에 천천히 접근하도록 합니다. 이때 공작 기계 좌표계의 x 및 y 좌표 값을 기록해 두십시오.
(2) 중심을 제거하고 밀링 커터를 설치한 후 시험 절단 방법, 필러 게이지 방법 등과 같은 다른 도구 설정 방법을 사용하여 z축 좌표 값을 얻습니다.
6. 다이얼 표시기(또는 다이얼 표시기) 도구 설정 방법
다이얼 표시기(또는 다이얼 표시기) 공구 세팅 방법(일반적으로 원형 공작물의 공구 세팅에 사용됨)
(1) x 및 y 방향의 도구 설정.
도구 핸들에 다이얼 표시기의 장착 로드를 설치하거나 다이얼 표시기의 자석 시트를 스핀들 슬리브에 부착합니다. 스핀들의 중심선(즉, 공구의 중심)이 공작물의 중심에 대략 이동하도록 작업대를 이동시킨 후 마그네틱 시트를 조정합니다. 텔레스코픽 로드의 길이와 각도는 다이얼 표시기의 접점이 작업물의 원주면에 접촉하도록 되어 있습니다. (포인터는 약 0.1mm 회전합니다.) 스핀들을 손으로 천천히 돌려 다이얼 표시기의 접점이 작업물의 원주면을 따라 회전하도록 합니다. 관찰 다이얼 표시 포인터의 움직임을 확인하려면 작업대의 축을 천천히 움직이고 여러 번 반복하십시오. 스핀들이 회전할 때 다이얼 표시 포인터는 기본적으로 동일한 위치에 있습니다(미터 헤드가 한 번 회전할 때 포인터의 점프 량이 허용되는 공구 설정 오차(예: 0.02mm) 이내)라고 간주할 수 있습니다. 스핀들의 중심은 축이자 축의 원점입니다.
(2) 다이얼 표시기를 제거하고 밀링 커터를 설치하고 시험 절단 방법, 필러 게이지 방법 등과 같은 다른 도구 설정 방법을 사용하여 z 축 좌표 값을 얻습니다.
7. 특수공구세터를 이용한 공구세팅방법
전통적인 공구 세팅 방법은 안전성이 좋지 않은(예: 필러 게이지 공구 세팅, 강한 충돌로 인해 공구 끝이 쉽게 손상됨), 기계 시간을 많이 차지하는(예: 여러 번 반복 절단이 필요한 시험 절단 등) 단점이 있습니다. ), 그리고 인간에 의해 발생한 큰 무작위 오류. CNC 가공의 리듬이 없으면 CNC 공작 기계의 기능을 최대한 활용하는 데 도움이 되지 않습니다.
특수 공구 세터를 사용하여 공구를 설정하면 공구 설정 정확도가 높고 효율성이 높으며 안전성이 우수한 장점이 있습니다. 경험을 통해 보장된 지루한 공구 세팅 작업을 단순화하고 CNC 공작 기계의 높은 효율성과 고정밀도를 보장합니다. CNC 가공기의 공구 세팅에 없어서는 안 될 특수 공구가 되었습니다.
게시 시간: 2023년 11월 1일
