Пошаговое руководство, которое поможет понять как настроить станок с ЧПУ правильно.

Настроить станок с ЧПУ подразумевает его приведение в состояние готовности к обработке заготовки. При этом следует убедиться в том, что в устройстве автоматической смены инструментов есть все необходимые инструменты для обработки имеющейся заготовки, загружена правильная программа с g-кодом, а также станок готов к работе в целом.

Совет от профессионалов: используйте карты наладки

Если вы работаете оператором станка с ЧПУ на производстве и занимаетесь наладкой станков, в вашем распоряжении наверняка имеется карта наладки, в которой содержится вся необходимая информация о процедурах и этапах наладки.

1. ОЧИСТИТЕ РАБОЧИЙ СТОЛ СТАНКА И ДРУГИЕ РАБОЧИЕ ПОВЕРХНОСТИ

Результат: станок очищен от стружки и другого мусора, который может вызвать снижение эффективности и точности выполнения технологических операций.

Чтобы правильно настроить станок с ЧПУ, очистите рабочий стол станка, а также зажимные приспособления от остатков СОЖ, стружки и другого мусора. Для этого можно использовать сжатый воздух, щетку или моечную машину. Вам необходимо убедиться в том, что стружка и мусор не попадают на чувствительные к ним участки станка. Струя воздуха под высоким давлением может задуть мусор в те рабочие области станка, где его не должно быть, что, в свою очередь, может стать причиной повреждения деталей станка.

2. ЗАГРУЗИТЕ ИНСТРУМЕНТЫ В УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ СМЕНЫ ИНСТРУМЕНТОВ

Результат: в устройстве автоматической смены инструментов находятся все инструменты, необходимые для обработки заготовки по заданной программе с g-кодом.

Инструментальная тележка на
колесах для станка с ЧПУ

Примечание: Если ваш станок с ЧПУ не оснащен устройством автоматической смены инструментов, вам все равно нужно будет приготовить все необходимые для работы инструменты, чтобы вы смогли быстро заменить их в шпинделе станка, когда это будет необходимо, а также чтобы быстро настроить станок с ЧПУ.

В данном случае наша цель состоит в том, чтобы иметь возможность закрепить режущие инструменты в патронах (либо просто иметь их под рукой, в случае если шпиндель вашего станка не предполагает использование нескольких взаимозаменяемых патронов), а также в том, чтобы установить эти патроны в устройство автоматической смены инструмента или разместить в удобном месте, чтобы они были под рукой в процессе выполнения обработки или замены инструмента вручную.

Если в вашем распоряжении имеется карта наладки станка для выполнения конкретной технологической операции, в ней будут указаны необходимые инструменты для выполнения обработки, которые помогут вам правильно настроить станок с ЧПУ, а также их номера в программе с g-кодом.

Обычно мы размещаем инструменты, требуемые для выполнения той или иной технологической операции, на тележке или поддоне для инструментов. Возможно, все ваши инструменты хранятся в ящике для инструментов, находящимся в цехе. Вы помещаете все необходимые инструменты на тележку, подкатываете ее к станку, а затем загружаете инструменты в магазин.

Каждый тип патрона подразумевает свои требования, соблюдение которых необходимо для достижения максимальной эффективности работы и правильной настройки станка с ЧПУ. Например, для цанговых патронов ER существуют требование по моменту затяжки гаек, которого следует придерживаться.

3. ПРОГРЕЙТЕ СТАНОК И ШПИНДЕЛЬ

Результат: станок с ЧПУ прогрет и готов к работе.

Чтобы правильно настроить станок с ЧПУ, вам стоит подумать о составлении программы прогрева вашего станка и шпинделя в начале рабочего дня. Это поможет минимизировать температурное расширение при переходе от комнатной температуры к рабочей (программа прогрева обеспечит плавный переход станка к нормальной рабочей температуре), а также хорошую смазку рабочих осей и шпинделя станка.

4. УСТАНОВИТЕ ПОКАЗАТЕЛЬ КОРРЕКЦИИ НА ДЛИНУ ИНСТРУМЕНТА

Результат: для инструментальной планшайбы вашего станка с ЧПУ заданы показатели коррекции на длину всех используемых инструментов.

Установка показателей коррекции на
длину инструмента при помощи
прибора для размерной настройки
инструментов

Чтобы настроить станок с ЧПУ, станку необходимо знать, какую длину имеет инструмент, основываясь на справочном значении показателя, называемого «контрольной точкой». Он использует эту информацию для регулировки положения шпинделя относительно заданных координат для каждого инструмента в отдельности.

Очень важно, чтобы показатели коррекции на длину инструмента были верными и точными для каждого инструмента. Это необходимо для обеспечения максимальной точности обработки каждым инструментом после настройки станка. Если показатель коррекции на длину инструмента задан неверно, это может привести к неприятным последствиям в виде повреждения инструмента и, скорее всего, также приведет к повреждению станка или зажимного приспособления.

Некоторые станки оборудованы прибором для размерной настройки инструментов. Это специальный датчик, который используется станком для автоматического измерения длины инструментов. В других случаях длина инструментов измеряется в режиме «оффлайн» (т. е., не на станке) - вводится оператором станка в таблицу параметров инструментов. Ввод таких данных может быть выполнен одним из следующих способов:

• ручной ввод на клавиатуре, расположенной на передней панели станка
• загрузка с помощью специального g-кода, называемого G10
• другие возможные методы

Очень важно следовать всем процедурам так, чтобы в таблицу параметров инструментов были занесены правильные значения показателей коррекции на длину инструмента.

5. ЗАДАЙТЕ ДИАМЕТРЫ ИНСТРУМЕНТОВ, ЧТОБЫ ИМЕТЬ ВОЗМОЖНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАТЬ ФУНКЦИЮ КОРРЕКЦИИ НА РАДИУС ИНСТРУМЕНТА

Результат: в таблице параметров инструментов имеется вся необходимая информация о диаметрах всех используемых инструментов.

Если программа будет использовать функцию коррекции на инструмент, станку нужно знать диаметр и длину каждого инструмента.

6. УСТАНОВИТЕ ЗАЖИМНОЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЕ

Результат: зажимное приспособление для закрепления имеющейся заготовки надлежащим образом установлено на станке.

Типовые двойные тиски, представляющие
собой две пары тисков, собранные в одном узле

На данном этапе выполняется установка приспособления для закрепления заготовок. На рынке представлен широкий ряд зажимных приспособлений. Карта наладки выполняет в данном случае еще одну важную функцию - определение того, какое именно зажимное приспособление необходимо для закрепления заготовки при выполнении конкретной технологической операции.

7. УСТАНОВИТЕ НУЛЕВУЮ ТОЧКУ ЗАГОТОВКИ И СТАНКА

Результат: нулевые координаты (0, 0, 0) станка с ЧПУ точно совпадают с требуемыми координатами нулевой точки заготовки. Все нулевые точки станка соответствуют требуемым значениям и заложены в управляющую программу.

Чтобы настроить станок с ЧПУ, вам необходимо ввести в память станка координаты нулевой точки (см. статью «Как найти нулевую точку станка») заготовки. Существует целый ряд способов выполнения данной задачи. Цель применения нулевых точек станка состоит в том, чтобы иметь несколько значений координат нулевой точки заготовки. Это удобно в случаях, когда необходимо произвести обработку нескольких заготовок, каждая из которых имеет различные координаты нулевой точки, либо в случае, когда требуется зафиксировать несколько заготовок на отдельных зажимных приспособлениях, при этом каждая из заготовок имеет свои координаты нулевой точки.

8. ЗАГРУЗИТЕ УПРАВЛЯЮЩУЮ ПРОГРАММУ В СТАНОК

Результат: соответствующая управляющая программа с g-кодом загружена в память станка.

флеш-накопителя в блок
управления

Вам необходимо загрузить в память станка управляющую программу с g-кодом (см. статью «Описание G кодов»). - данная операция является частью процедуры настройки станка. В зависимости от модели станка, ее можно выполнить несколькими способами:

• Для загрузки программы с g-кодом в память станков старых моделей может потребоваться дискета или даже бумажная перфолента (на ОЧЕНЬ старых моделях!).
• Загрузка программы с g-кодом в память станков более современных моделей возможна при помощи USB-порта.
• Ваш станок может быть подключен к локальной сети, что позволит загрузить программу, просто скопировав g-код в отдельную папку или загрузив его с FTP-сервера в память станка.
• Ваш станок может быть подключен к устройству, содержащему программу с g-кодом, по протоколу RS-232. В этом случае g-код может быть загружен в память станка посредством данного соединения или поэтапно передаваться по несколько срокам в единицу времени.

Тут есть ряд важных моментов, которые необходимо проверить:

• Убедитесь в том, что у вас в распоряжении имеется правильная версия управляющей программы. Очень легко запутаться в большом количестве различных версий, поэтому убедитесь, что у вас есть именно та версия, которая вам нужна в данный момент.
• Загрузите все необходимые подпрограммы и их библиотеки, которые могут потребоваться основной части программы. Например, в случае если управляющая программа использует данные, получаемые с датчиков, для ее работы может потребоваться наличие библиотеки подпрограммы для снятия показаний с датчиков.
• Вы должны четко знать, каких действий ожидает управляющая программа от оператора станка в процессе работы. Предполагает ли она возможность остановки? Нужно ли вам запускать программу с блока управления? И так далее. Чтобы настроить станок с ЧПУ, такие сведения должны быть занесены в карту наладки.

9. ПРОВЕРЬТЕ СИСТЕМУ ПОДАЧИ СОЖ

Результат: проверка системы подачи СОЖ выполнена, и теперь вы готовы запустить управляющую программу с g-кодом.

Для того, чтобы настроить станок с ЧПУ, убедитесь в том, что применяемая вами СОЖ находится в хорошем состоянии и пригодна к использованию, что будет являться одним из профилактических мероприятий по обслуживанию станка с целью предотвращения возможных сбоев в его работе до начала выполнения операции по обработке заготовки. Повторюсь - данная процедура выполняется последней, однако, возможно, у вас есть свой график проверки и замены СОЖ, который предполагает более частую проверку и гарантирует ее хорошее состояние.

Важно обращать внимание на следующие моменты:

• Если СОЖ имеет неприятный или прогорклый запах, у вас появилась проблема.
• Достаточно ли СОЖ в резервуаре или ее необходимо долить?
• Является ли достаточной концентрация СОЖ по отношению к количеству воды, содержащейся в растворе? Для измерения концентрации СОЖ вы также можете воспользоваться рефрактометром.
• Производите ли вы фильтрацию СОЖ с целью удаления мелкой стружки и мусора, которые могут засорить систему подачи?
• Проверяйте станок, чтобы убедиться в том, что подача СОЖ идет свободно, а сопла установлены в правильном положении. Хорошо настроенная система подачи СОЖ имеет особое значение для удаления стружки и даже может позволить вам немного увеличить скорость подачи и частоту вращения шпинделя.

Вас также может заинтересовать.

))) Это очень долгая история про станок спиной поставленный.... Мне это все уже таким образом досталось.... Но подход к кнопке есть, уже проверил.

УП создаю в Арткаме Про 9
Программа управления станком WinPC-NC

То что получалось на ней выложил на фото, настраивал по телефону со спецами из CNC Mashine через них станок покупался. Но там особо трепетно к этому не подходят, долго мозг им выносил, вроде сделали чтобы получалось, а теперь все осваиваю уже своими силами, информации много уже аж голова кипит, и много не понятных вещей...
Например я режу по стандарту все, при чем режу сразу на чистовую гравером, то есть не меняю никаких скоростей и так далее, регулирую только feed rate в управляющей программе, как я понял она изменяет скорость движения шпинделя по осям. Я делаю примерно на 60% и режу... Сейчас изучаю тех документацию к программе, но перевод оставляет желать лучшего, все равно что слушать китайское радио...

Здравствуйте, Alavyan".
Поздно вижу ваше сообщение, но полезной наверно буду: Год назад мне " подарили " зверульку - Raptor X SL 2200/ S150, это следующее поколение станков после вашего. Завод изготовитель у них тоже один. Станок пришел без наладки, сопровождения и даже приложенная к нему документация была на станки к серии HIGT-Z. Во общем мужики удачно сэкономили и решили что станок как только придет, так и заработает.Не получилось. Стоял как мертвый. Перевели документацию, включая инструкции PC-NS, подключали к компьютеру, пере соединяли провода, перебрали полгорода умельцев и настройщиков по немецким станкам- без толку. В результате меня выслали в Германию к отцам- производителям. К этому времени стало ясно что WIn PC-NS требует к себе очень много внимания, и что установленный на немецком компьютере MASH намного расторопней. Я как дизайнер перебрала кучу программ для рисования пытаясь найти оптимальный результат совмещения моих идей и немецкого разума станка.Так вот прибыв на завод и общаясь с немцем всеми силами пыталась понять где же связка в тех программах, что они со станком прислали.Все записала, все посмотрела и в конце беседы немец меня спросил: Что используете Вы, для работы со станком? На что я как продвинутый пользователь ответила: MASH 3 и ArtCAM 2008. Oн засмеялся и сказал: забудьте Все о чем мы с вами говорили - MASH+ArtCAM- лучшая связка для вашей работы. Приехала домой и выкинула из компьютера WIN pc-NC, ConctruCAM и все непонятные демо версии что предлагают покупать. Вектора рисую в СorelDROW(он очень подвижный), объем поднимаю в Art CAM и создаю УП, станок работает в Mach3 со специально настроенным профилем и калибровкой осей. Еще рисую в AUTOCAD Но это когда особо хочется заморочится. Удачи вам в работе.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Санкт-Петербургский институт машиностроения (ЛМЗ-ВТУЗ)

А.М.Александров

НАЛАДКА И ЭКСПЛУАТАЦИЯ СТАНКОВ С ЧПУ

Учебное пособие

Рекомендовано Учебно-методическим объединением по образованию в области автоматизации машиностроения (УМО АМ) в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлениям: «Конструкторскотехнологическое обеспечение машиностроительных производств», «Автоматизированные технологии и производства» и по специальностям «Технология машиностроения», «Металлорежущие станки и комплексы», «Автоматизация технологических процессов и производств в машиностроении

Санкт-Петербург

УДК 621.9.06 – 52

А.М.Александров Наладка и эксплуатация с ЧПУ: Учебное пособие. – СПб.: Изд-во ПИМаш, 2009. - 124 с.

В учебном пособии рассмотрены вопросы наладки и эксплуатации станков с ЧПУ, включая управление станками в различных режимах, технологическую наладку и размерную настройку, а также автоматизацию контроля процесса обработки.

Пособие предназначено для студентов технологических специальностей, а также для специалистов в области эксплуатации станков с ЧПУ.

Ил.- 69, библ.- 35 назв.

Рецензенты: д.т.н., проф. В.В.Максаров (СЗТУ) к.т.н., доц. Р.Н.Битюков (ПИМаш)

© СанктПетербургский институт машиностроения 2009

ВВЕДЕНИЕ

Наладка станков с ЧПУ является завершающим этапом технологической подготовки автоматизированного производства, который подводит итог всей предыдущей работе по проектированию технологической операции и составлению управляющих программ.

Для успешной наладки и эффективной эксплуатации станка с ЧПУ от наладчика требуется высокая квалификация в различных областях техники. Наладчик должен в совершенстве знать конструкцию своего станка и уметь им управлять во всех режимах. Он должен хорошо ориентироваться в технологической оснастке - приспособлениях, режущих и вспомогательных инструментах. При внедрении новых программ наладчик, зачастую, оказывается в роли технолога-программиста, а в процессе повседневной эксплуатации станка выполняет функции специалиста по электронике и по механике.

Без преувеличения можно сказать, что в современном производстве наладчик станков с ЧПУ является одной из центральных фигур. Это специалист широкого профиля (желательно с высшим образованием), обладающий глубокими знаниями и практическими навыками по технологии машиностроения, программированию, электронике и вычислительной технике. В профессии наладчика не обойтись без таких качеств, как творческая активность и умение самостоятельно работать с технической литературой. Этого требует оригинальный характер решаемых задач, а также постоянное совершенствование станков с ЧПУ и различных вспомогательных устройств.

Особенно важна роль наладчика при эксплуатации ГПС, где кроме наладки самих станков необходимо обеспечить четкое взаимодействие всех производственных модулей, включая транспортно-загрузочные устройства и средства автоматического контроля.

Учебное пособие не претендует на полноту описания всего комплекса задач, связанных с наладкой автоматизированного оборудования. Изложение материала ограничено наладкой станков с ЧПУ, как отдельных технологических модулей. В разделах 1 и 2 рассмотрены вопросы технологической наладки и размерной настройки. В разделе 3 отражены особенности автоматизированного контроля процесса обработки.

1. НАЛАДКА СТАНКОВ С ЧПУ

1.1. Основные этапы наладки

Стандартами ЕСТД (ГОСТ 3.1109-82 и др.) установлено два термина: наладка и подналадка.

Наладка - подготовка технологического оборудования и технологической оснастки к выполнению технологической операции.

Подналадка - дополнительная регулировка технологического оборудования и (или) технологической оснастки при выполнении технологической операции для восстановления достигнутых при наладке значений параметров.

Применительно к станкам с ЧПУ наладка включает в себя подготовку приспособления и инструментов, выход рабочих органов станка в фиксированное положение, установку смещений нуля программы и коррекций на инструмент, пробную обработку первой детали, исправление погрешностей и недочетов в управляющей программе. Подналадка заключается, главным образом, в своевременном внесении коррекций на инструмент (в связи с размерным износом или заменой затупившегося инструмента). При этом подразумевается, что станок с ЧПУ находится в исправном состоянии и не требует "электронной" наладки, которую выполняют представители соответствующих инженерных служб или сервисных организаций.

В технологической наладке станка с ЧПУ можно выделить следующие основные этапы:

- выход в фиксированное положение;

- установка приспособления и инструментов;

- размерная настройка;

- ввод управляющей программы;

- пробная обработка;

- оценка программы и ее корректировка (для новой УП).

Наиболее ответственным этапом является размерная настройка, которая заключается в согласовании систем координат станка, программы и инструмента. Методика размерной настройки требует более детального изучения и подробно рассмотрена в разделе 2.

Для приближенной оценки затрат времени на наладку станков с ЧПУ можно использовать упрощенные формулы (табл. 1.1), которые устанавливают связь подготовительно-заключительного времени ТПЗ (мин) с числом инструментов в наладке К (шт) и длительностью автоматического цикла работы tЦ (мин). При наладке робото-технологических комплексов (РТК) или гибких производственных модулей (ГПМ) рекомендуется увеличивать нормативные значения ТПЗ на 5% .

Таблица 1.1 Формулы для расчета подготовительно-заключительного времени

на наладку станков с ЧПУ

Тип станка	Формула для расчета
Токарные станки:
черновая обработка	ТПЗ = 24		ЗК +1,5+ tЦ
чистовая обработка	ТПЗ = 36		ЗК + 1,5+ tЦ
Сверлильные станки	ТПЗ = 28		0,25 К + tЦ
Расточные станки	Т ПЗ	47+ К + tЦ
Фрезерные станки	Т ПЗ	36+ К + tЦ

1.2. Выход в фиксированное положение

Среди базовых (характерных) точек станка с ЧПУ следует выделить фиксированное положение (ФП) и нуль станка* .

Фиксированное положение является реперной точкой измерительной системы и определяется специальными устройствами (путевые упоры, конечные выключатели, датчики положения и др.), которые жестко закреплены на направляющих станка. Как правило, датчики ФП устанавливают на пределе хода по каждой координате.

Нуль станка соответствует началу координатной системы станка. В конечном итоге все запрограммированные перемещения преобразуются к станочной системе и отрабатываются следящими приводами именно от нуля станка.

Для некоторых станков ФП и нуль станка совпадают, что является причиной смешивания этих понятий во многих руководствах. Однако, в общем случае ФП и нуль станка отличаются друг от друга и должны рассматриваться отдельно (рис. 1.1).

Рис.1.1. Примеры взаимного расположения нуля станка и ФП:

а - для токарного станка; б - для фрезерного станка

* В зависимости от конструкции станка к базовым точкам от-

носят также позицию смены инструмента, позицию смены столов-

спутников, контрольную позицию и др.

Например, для токарных станков (рис.1.1, а) нуль станка М совмещают с осью вращения шпинделя (ось Z), а ФП располагают на пределе хода по координате X. Для фрезерных станков (рис.1.1, б) может оказаться удобным принять нуль станка М в центральном положении стола, которое не совпадает с ФП по двум координатам X и Y. Связь между нулем станка

и ФП устанавливают в виде станочных параметров Х ФП , YФП , ZФП, значения которых записывают в энергозащищенную память станка. Регулировку

и закрепление датчиков ФП выполняют на заводе изготовителе. Дополнительная регулировка датчиков в процессе повседневной эксплуатации допускается лишь в случае крайней необходимости. Обычно ограничиваются изменением значений параметров Х ФП , YФП , ZФП , c помощью которых можно расположить нуль станка в любой точке рабочего пространства.

После включения станка и УЧПУ наладчик должен вывести рабочие органы в ФП по каждой координате. Это необходимо для привязки станочной системы координат к измерительной системе станка. Команду выхода в ФП задают в ручном режиме путем нажатия специальных кнопок на пульте управления. Обычно для каждой координаты предусмотрена своя кнопка выхода в ФП. В некоторых моделях УЧПУ для выхода в ФП нужно задать не только координату, но и направление движения ("+" или "-"). Применяется также и автоматический выбор последовательности и направления выхода в ФП. В этом случае на пульте предусмотрена только одна кнопка независимо от числа координат. Выход рабочих органов в ФП по каждой координате подтверждается световой индикацией или специальным сообщением на экране дисплея. В большинстве современных УЧПУ существует возможность выхода в ФП не только в ручном, но и в автоматическом режиме с помощью специальной G-команды.

Движение рабочих органов в ФП осуществляется, как правило, на быстром ходу с торможением при подходе к датчику точного останова. Кроме того, станок оснащают датчиками предупредительного и аварийного

останова. Один из вариантов конструктивной реализации этих остановов показан на рис. 1.2. На направляющих станка закреплена линейка 5 с пазами, а на подвижном органе - блок конечных выключателей 4. В пазах линейки установлены аварийные кулачки I и 7, предупредительные кулачки 2 и 6, а также кулачок точного останова 3.

Рис.1.2. Линейка с путевыми кулачками и блок конечных выключателей

Воздействие кулачка 3 на соответствующий конечный выключатель дает команду замедления скорости перемещения (подготовки к точному останову). Сам останов происходит от сигнала нулевой метки датчика обратной связи. Между двумя соседними сигналами нулевой метки имеется промежуток от 2 до 10 мм хода в зависимости от типа датчика. В связи с этим небезразлично, в какой момент по отношению к сигналу точного останова произойдет срабатывание конечного выключателя от кулачка 3 для замедления скорости движения.

На рис. 1.3. изображен график скорости движения V рабочего органа от его пути S, поясняющий различные условия останова в зависимости от интервала между командой на торможение и сигналом точного останова.

Рис.1.3. График изменения скорости движения рабочего органа при выходе в фиксированное положение

В начале движения на участке ОА происходит увеличение скорости до заданного значения V. Точный останов по сигналу датчика обратной связи должен быть осуществлен в точке В. Нормативные условия торможения и точного останова будут выполнены, если команда на замедление скорости произойдет в точке Б.

При преждевременной выдаче команды на торможение в точке Б1 рабочий орган будет долго двигаться на малой скорости и может остановиться в точке В1 вместо точки В (из-за неустойчивого и скачкообразного характера движения на малых скоростях).

При опоздании команды на замедление (в точке Б2 ), несмотря на резкое торможение, рабочий орган перебежит точку В и только после реверса движения в точке В2 достигнет заданной точки В. При этом из-за нечеткости срабатывания конечного выключателя реверс может и не произойти. Рабочий орган пойдет на медленной скорости дальше до следующего по счету сигнала нулевой метки.

Такая ситуация недопустима, поскольку расположение ФП (а значит и нуля) станка становится неопределенным. Рабочий орган останавливается то в одном, то в другом ФП, расстояние между которыми равно шагу между сигналами нулевой метки. Выйти из этой неопределенности следует за счет небольшого смещения кулачка точного останова вдоль паза линейки.

На границах рабочего хода рабочего органа предусмотрены аварийные остановы, предохраняющие гайки ходовых винтов от наезда на опоры, винтовые пары качения от рассыпания шариков, столы и суппорты от съезда с направляющих и др. Но срабатывание конечного выключателя от кулачков I или 7 (см. рис. 1.2) само по себе уже является аварийной ситуацией, поскольку на станке предусмотрено два вида предупредительных остановов: от кулачков 2 и 6 или путем ограничения рабочей зоны с помощью параметров настройки. В некоторых случаях приходится изменять положение предупредительных остановов, например, при замене патрона иди перемещении задней бабки для токарных станков. В то же время не следует изменять положение кулачка точного останова, особенно, если в станке проведена компенсация погрешности ходовых винтов.

1.3. Установка приспособления и инструментов

При установке приспособления и инструментов наладчик руководствуется следующим перечнем технологических документов:

- карта наладки (КН/П);

- операционная карта (ОК);

- карта эскизов (КЗ);

- карта кодирования информации (ККИ).

Основными документами здесь являются карта наладки и карты эскизов, которые иллюстрируют процесс наладки. Следует отметить, что стандартная форма КН/П (ГОСТ 3.1404-86) не вполне пригодна для современных станков с ЧПУ, наладка которых отличается повышенным уровнем

1. Установка инструмента:

*перед установкой инструмента необходимо тщательно протереть инструмент и гнезда револьверной головки ветошью;

*в неиспользуемые гнезда для осевого инструмента установить заглушки, а также установить заглушки в неиспользуемые резьбовые отверстия;

*законтрить в держателях осевого инструмента винты зажима инструмента;

*при установке (замене) пластин очистить посадочные места и элементы крепления от стружки;

*при установке кулачков необходимо очистить зубчатую поверхность реек патрона и кулачков кисточкой или зубной щеткой;

*чтобы затянуть винты кулачков, в режиме MDI задайте команду М19 -ориентация шпинделя: привод не даст вращаться патрону и кулачки можно надежно затянуть;

*при закреплении инструмента пользоваться исправными ключами и не применять приспособления, усиливающие зажим.

2. Привязка инструмента:

Привязка инструмента является одной из наиболее ответственных работ, выполняемых наладчиком станка. От правильного понимания теории и аккуратного безошибочного выполнения процесса привязки зависит безаварийная работа станка.

Привязка инструмента заключается в определении и занесении в таблицу корректоров (MENU OFFSET) вылетов инструментов по осям X и Z.

В настоящее время практически все токарные станки оснащаются датчиками (Tool setter) фирмы Renishaw. У станков, не имеющих датчика, привязка осуществляется в традиционным методом - протачиванием заготовки по диаметру и подрезкой торца. Привязка с помощью датчика достаточно полно описана в «Руководстве по программированию для станков с Fanuc» Н-2000-6030-0В-А, методика привязки протачиванием - в «Руководстве оператора Fanuc серия 0i-TB» В-63834. Поэтому далее будут изложены принципы определения вылетов инструмента, т.к. в зависимости от этого производится как калибровка датчика, так и привязка инструмента методом протачивания заготовки.

В качестве начала координат для измерения вылетов инструмента предлагается использовать:

По оси Х - центр отверстия держателя осевого инструмента.

По оси Z - торец револьверной головки. Для станков с державками VDI по DIN 69880 - торец резцовой державки типа «В», например В3-30х20.

Внимание: направление осей вылета инструмента никак не связано с осями координат станка.

Хин и Zин - вылеты инструмента соответственно по осям X и Z, которые заносятся в таблицу корректоров.

Такой принцип отсчета вылетов инструмента обусловлен следующими соображениями:

1. Центр отверстия держателя осевого инструмента в токарных станках ВСЕГДА находится на оси вращения детали, поэтому корректор по Х для сверл, метчиков и другого аналогичного осевого инструмента ВСЕГДА равен 0. Кроме того, для расточных резцов в каталогах инструмента, выполненного по стандарту ISO, указывается расстояние от центра круглой державки до вершины режущей пластины, поэтому эту величину (удвоенную) по Х можно сразу ввести в таблицу корректоров.

2. В обычной револьверной головке крепление наружных резцов, выполненных по стандарту ISO, осуществляется клином и боковая поверхность державки практически заподлицо с торцом револьверной головки. В каталогах инструмента указывается расстояние от боковой поверхности державки до вершины режущей пластины, таким образом, величину вылета по Z также можно сразу внести в таблицу корректоров.

3. Ориентировочные вылеты осевого инструмента по Z удобно измерять штангенциркулем - «колумбусом».

4. Занесение предварительно измеренных или определенных из каталогов значений вылетов в таблицу корректоров при наличии датчика (Tool setter) привязки инструмента позволяет пользоваться программой автоматической привязки, что существенно сокращает время наладки станка.

Таким образом, глядя на величину и знак корректоров по Х и Z в таблице корректоров, легко определить тип инструмента, визуально проверить правильность установки инструмента в соответствующие позиции. При этом естественно подразумевается, что номер корректора равен номеру инструмента. ПРИМЕЧАНИЕ: При привязке инструмента методом протачивания корректор должен быть включен, т.е. для инструмента, установленного в гнезде 1 - Т0101.

3. Определение нуля детали;

Необходимо заметить, что нуль детали и корректора на инструмент формально никак не связаны. Определение нуля детали производится ПОСЛЕ привязки инструмента. Поверхность, выбранная в качестве плоскости нуля детали должна быть физической, чтобы ее можно было коснуться инструментом, обычно это торец детали.

Существует два способа определения нуля детали:

1. С помощью функции G50, при этом нуль детали при выключении станка системой ЧПУ не запоминается.

2. С помощью функций G54 - G59, при этом способе нуль детали сохраняется в памяти системы ЧПУ.

4. Ввод и вывод управляющих программ;

Ввод и вывод УП не представляет каких-либо трудностей и осуществляется в режиме EDITс помощью последовательного нажатия программных клавиш READ (ввод) или PUNCH (вывод) и программной клавиши EXEC (выполнить). К разъему RS232 станка должен быть подключен специальный кабель (обязательно при выключенном питании), соединяющий станок с устройством ввода - вывода. Таким устройством может быть персональный компьютер, имеющий специальную программу приема - передачи управляющих программ, специальный DNC - терминал или другое подобное средство. При выполнении ввода - вывода ключ защиты программ должен быть выключен.

5. Графический контроль управляющих программ;

Эта процедура применяется в случаях, если программа вводилась вручную с пульта системы ЧПУ, в рабочую программу вводилось большое количество изменений, т.е. во всех случаях, когда происходило РУЧНОЕ изменение программы. При этом часто не дожимаются или не нажимаются клавиши буквенно-цифровой информации, клавиши редактирования. И это соответственно приводит к неправильной работе станка, поломки его и инструмента. Необходимо иметь ввиду, что режим графического контроля отображает только траекторию движения БЕЗ УЧЕТА коррекции на инструмент. Режим графического контроля включается кнопкой AUX GRAPH.

Необходимо в окне графических параметров ввести диаметр и длину детали в ДИСКРЕТАХ, например Ш 40 соответствует 40000. Система ЧПУ сама установит масштаб отображения. ЧПУ последних моделей (Fanuc 0i-TD) имеет программные клавиши, позволяющие запускать режим контроля и видеть на экране процесс обработки, но при этом не происходит вращения шпинделя, смены инструмента, движения суппорта. Переключатель режимов при этом необходимо установить в положение AUTO и нажать на кнопку START. На предыдущих моделях систем таких клавиш не было и для запуска режима графического контроля необходимо нажать клавишу MACHINE LOCK, включить режим AUTOи нажать кнопку START. Дополнительно можно нажать кнопку AUX LOCK - функции M, S, T выполняться не будут.

ВНИМАНИЕ! Не забудьте после работы в режиме MACHINE LOCK обязательно выйти в нуль станка в режиме HOME. Если этого не сделать, то, вследствие изменения системы отсчета, при запуске станка в автоматическом режиме может возникнуть аварийная ситуация (поломка станка и инструмента).

6.Особенности работы в автоматическом режиме.

Отработку новой управляющей программы необходимо производить в покадровом режиме (SINGLE BLOCK)на скорости быстрых перемещений F0. При непрерывном выполнении программы нужно прислушаться к звукам резания и держать руку на кнопке FEED HOLD, чтобы при малейшем нарушении процесса обработки успеть ее нажать и не допустить поломки инструмента. Если произошло нарушение процесса и была нажата кнопка FEED HOLD, то далее должна быть нажата кнопка RESET. В памяти системы ЧПУ хранится следующий для исполнения кадр управляющей программы и если не нажать кнопку RESET, перейти в режим MDI или AUTO и выполнять какую-либо команду, сначала будет выполнена команда, хранящаяся в памяти и движение рабочих органов станка не будет соответствовать ожидаемым.

Начать выполнение управляющей программы можно с любого кадра. Поскольку размер управляющих программ для токарных станков невелик, в большинстве систем ЧПУ отсутствует функция рестарта программы. Запуск программы необходимо производить с начала инструментального блока - точки смены инструмента.

Для этого необходимо перейти в режим EDIT, найти нужный кадр и установить на нем курсор, перейти в режим AUTO и нажать кнопку START.

Программа начнет выполняться с выбранного кадра.

– комплекс действий, направленных на приведение в работоспособное состояние станочного оборудования с числовым программным управлением. Наладка станков с системой ЧПУ – завершающий этап настройки прибора. После того, как она будет проведена, аппарат можно будет использовать в автоматическом или полуавтоматическом режиме. К наладочным действиям можно приступать в том случае, если программное обеспечение уже установлено.

Кто осуществляет наладку

Наладка станка с ЧПУ на обработку – сложная задача, выполнением которой занимается квалифицированные сотрудник, имеющий техническую подготовку.

Для успешной настройки станочного оборудования, требуется:

• знание на профессиональном уровне конструкции инструментального прибора;
• умение управлять аппаратом в разных режимах;
• умение использовать технологическую оснастку и другие инструменты фрезерного станка.

В обязанности наладчика входит программирование и запуск управляющих систем, а также проверка электроники и механики настраиваемых аппаратов в процессе эксплуатации. Он должен не только иметь теоретические знания о том, как настроить аппарат, но и обладать практическим опытом.

На должность наладчика обычно принимают людей с высшим образованием в области:

• машиностроения;
• программирования;
• электроники и вычислительной техники.

Наладчикам периодически необходимо проходить повышение квалификации. Это условие требуется в связи с периодическим обновлением станочных токарных приборов, их модернизацией, а также выпуском новых моделей.

Режимы работы ЧПУ

Осуществляя наладку управляющей программы и программного обеспечения, использует режимы, чтобы выполнить корректировку работы станочного прибора. Выделяется несколько режимов, которые используются оператором:

• ввод информации – внедрение программы управления обработкой, ее анализ, поиск и устранение ошибок;
• автоматическая работа – процесс фрезерной обработки детали, регулировка действий, сохранение параметров;
• вмешательство наладчика – коррекция настроек, внесение новой информации без использования автоматического управления фрезерными станками;
• ручные действия – создание управляющей программы путем осуществления ручной обработки детали и сохранения необходимых параметров;
• редактирование – устранение ненужных кадров, ухудшающих качество обработки деталей;
• вывод информации – перенос загруженной программы на съемный носитель или другое устройство через подключение к сети;
• вычисление – получение нужных параметров на основе использования формул;
• использование дисплея – вывод обработки детали на экран в момент осуществления данной задачи;
• диагностика – проверка аппарата, после которой выводится предупреждение о возможных проблемах или сообщение об аварийном состоянии.

Особенность наладки заключается в том, что ее невозможно выполнить профессионально, используя всего один режим. Оператору приходится пользоваться несколькими режимами одновременно или поэтапно, чтобы выполнить осуществить настройку станочного прибора для выполнения необходимой задачи.

Схема наладки

Настройка выполняется пошагово в несколько этапов. Последовательность этапов изменять запрещено, иначе задача будет выполнена неправильно. Выделяется шесть основных этапов наладки:

• установка оборудования в фиксированное положение;
• монтаж приспособлений и рабочих механизмов;
• выполнение размерной настройки;
• ввод программы управления;
• обработка пробной заготовки;
• оценка работы управляющей программы и внесение коррекций.

Следует учитывать, что даже опытный наладчик не может настроить металлорежущие устройства без необходимости внесения изменений. Этот процесс называется подналадка. Он представляет дополнительную регулировку с целью повышения качества обработки. Если станок настраивал профессионал, он обязательно проведет подналадку, и детально рассмотрит ошибки.

Установка инструмента

Первый этап наладки – установка инструментов. Но начинать с установки можно только после очистки комплектующих от пыли, стружки и других загрязнений компоненты оборудования. Для этого рекомендуется использовать:

• ветошь;
• кисточки;
• зубную щетку.

Затем необходимо поместить заглушки в гнезда и отверстия с резьбой, использование которых не планируется. После этого следует убедиться, что винты находятся в исправном состоянии. Затягивая кулачки, нужно заблокировать вращение патрона. Это условие обеспечивается при помощи привода. Ключи, используемые для закрепления оборудования при установке, должны находиться в исправном состоянии.

Привязка инструмента

На втором этапе осуществляется привязка инструмента. Данная задача является одной из самых важных при наладке, которые выполняет оператор. От того, насколько правильно была понята теория, и не было ли допущено ошибок при привязке, зависит бесперебойная работа оборудования.

Привязка осуществляется с определением перемещений осей X и Z, по которым были зафиксированы вылеты. Для измерения используются не только программы, но и штангенциркуль. Рекомендуется использовать модель «колумбус». Также используются специальные датчики, позволяющие максимально точно определить вылеты. Предполагаемые значения вылетов вносятся в таблицу, после чего легче определить предполагаемую траекторию перемещения рабочего инструмента. Если она уже настроена, можно переходить к следующему этапу.

Определение нуля заготовки

Это значение определяется после того, как фрезерные станки будут привязаны. Оно укажет на зону поверхности заготовки, с которой начнется обработка. В большинстве случаев используется торцевая часть детали. Она имеет физическую поверхность, которой может коснуться инструмента. Если он не достает до заготовки, необходимо выбрать другую зону. Станок не переместит фрезу на нужно место автоматически, поэтому сделать это должен оператор.

Важно! Начинать обработку детали с холостым перемещением нельзя.

Для определения этого значения в наладочной системе числового программного управления предусмотрены две функции:

• первая рассчитана на разовую обработку, и после выключения ЧПУ станка не сохраняет значение нуля;
• вторая предназначена для серийной обработки, и обеспечивает сохранение данных после выключения аппарата.

Выбор функции осуществляется в зависимости от того, планируется ли производить несколько идентичных деталей.

Ввод и вывод программ управления

Ввод и вывод управляющей программы – одно из самых простых действий при работе со станком с ЧПУ. Для выполнения этой задачи необходимо подключить фрезерный прибор к управляющему устройству. В качестве него может выступать:

• стационарный компьютер;
• управляющий терминал;
• ноутбук.

Если используется компьютер или ноутбук, на него необходимо предварительно установить программу для станков. Указанные действия выполняются нажатием соответствующих клавиш. Они также могут быть подписаны на английском языке. Дополнительно после выбора задачи необходимо нажать клавишу «выполнить». Действия можно выполнять только при выключенном фрезерном станке.

Графический контроль за программой управления

Это действие необходимо в том случае, если ввод управляющей программы осуществлялся ручным способом, или в режиме корректировки вносилось большое количество изменений. Для включения графического контроля также предусмотрена специальная клавиша.

Данная функция позволяет следить за перемещениями фрезера, и фиксировать, по какой настроенной траектории он движется. Но она не берет во внимание коррекцию. Процесс обработки на станках выводится на экран, где за ним может наблюдать оператор. Эта особенность позволяет не только следить за работой фрезерных устройств, работающих с перебоями, но и исправных инструментальных приборов. Она позволяет свести к минимуму вероятность возникновения ошибки.

Важно! Перед запуском функции необходимо внести параметры заготовки, а также выставить значение нуля. Если этого не сделать, станок может выйти из строя, и ему потребуется ремонт.

Наладка в автоматическом режиме

Автоматический режим предполагает автономное движение инструмента, и контроль за ним покадрово. Если фрезерная обработка выполняется непрерывно, перемещать заготовку самостоятельно не нужно, но необходимо наблюдать за звуками. При малейшем изменении стандартного звука, следует нажать кнопку выключения. Для этого рекомендуется при управлении держать руку на клавише выключения. В противном случае будет нанесен вред заготовке, а станок может поломаться.

Программу не обязательно запускать с самого начала. Но она должна начинаться точкой смены инструмента. На большинстве управляющих программ не предусмотрена функция перезапуска. Запуск выполняется на компьютере или контроллере после выбора нужного кадра.