Методы числового программирования для повышения точности обработки на ЧПУ-станке

В процессе составления программ обработки правильное использование методов и приёмов имеет важное значение для обеспечения и повышения точности обработки на станках с ЧПУ для газовой резки. Компания Shandong Jiabang CNC за долгий период практики накопила некоторые программные навыки, которые представлены ниже.

A. Устранение влияния положения допусковой зоны

У многих размеров деталей есть допуски, и положение допусковой зоны может не совпадать, тогда как программы ЧПУ обычно разрабатываются по контуру детали, то есть по базовым размерам детали, игнорируя влияние положения допусковой зоны. Поэтому даже при высокой точности станка детали могут не соответствовать требованиям по размерным допускам.

a. Программирование по базовым размерам с учетом радиусной компенсации для положения допусковой зоны

То есть расчет и программирование все равно выполняются по базовым размерам детали, используя один и тот же резец для обработки всех наружных поверхностей, а при обработке размеров с разным положением допусковой зоны применяются разные значения радиусной компенсации. При этом методе необходимо знать радиус закругления вершины резца (для данной детали траектория обработки параллельна осям X и Z, поэтому радиус закругления вершины резца можно не учитывать), что неудобно, и применимо только к некоторым системам ЧПУ.

b. Изменение базового размера и положения допусковой зоны

То есть при сохранении предельных размеров детали корректируются базовый размер и положение допусковой зоны. Обычно регулируют допусковые зоны симметрично, корректируя базовый размер и допуск. Программирование выполняется по скорректированным базовым размерам, и при чистовой обработке можно обеспечить точность обработки одним резцом с одинаковой компенсацией (в данном примере траектория обработки параллельна осям X и Z, поэтому компенсацию резца можно не использовать). Разумеется, если деталь будет подвергаться окончательной обработке (например, шлифовке), чтобы обеспечить достаточный припуск на шлифование, базовый размер можно немного увеличить (в этом случае допусковая зона будет несимметричной).

B. Устранение влияния люфта станка

При длительной эксплуатации станка ЧПУ или из-за конструктивных особенностей его приводной системы может появиться ошибка «мертвой зоны» при реверсе. В этом случае можно принять меры при программировании и обработке, чтобы устранить эту ошибку и повысить точность обработки. Особенно это важно, когда точность размеров обрабатываемой детали близка к точности повторного позиционирования станка.

C. Снижение влияния накопленных ошибок системы ЧПУ

Во время быстрого перемещения и интерполяции в системе ЧПУ возникают накопленные ошибки, которые при достижении определенного значения могут приводить к ошибкам перемещения и позиционирования станка, влияя на точность обработки. Следующие меры могут снизить накопленные ошибки системы ЧПУ.

По возможности используйте абсолютное программирование

При абсолютном программировании базовой точкой является фиксированная точка (начало координат детали), и каждая программа, весь процесс обработки опираются на нее. При инкрементном программировании базой служит предыдущая точка, при выполнении нескольких операций неизбежно возникает накопленная ошибка.

Вставка команды возврата к исходной точке

Когда станок возвращается к исходной точке, все координаты обнуляются, устраняя накопленные ошибки вычислений системы ЧПУ. Вставка команды возврата в точку отсчета в длинных программах помогает обеспечить точность обработки. Также можно использовать возврат к исходной точке при смене инструмента, что одновременно решает две задачи.

Несколько форм и методов программирования ЧПУ:

A. Ручное программирование: на основе чертежей деталей определяются конкретные формы и размеры, вручную выполняется анализ чертежей деталей, технологическая обработка, численные расчеты, затем список программ вводится в систему станка через кнопки, система выполняет введенную программу, в итоге получаем необходимую графику.

B. Автоматическое программирование: используется компьютер или программно-управляемый станок для составления программы детали, что очень удобно для сложных деталей.

C. CAD: с помощью CAD-программ и разработанного нашей компанией программного обеспечения для станков, достаточно ввести нужные размеры и графику в CAD, сгенерировать графику для станка, выполнить технологическую компиляцию и получить код для станка, который сразу можно использовать на числовом управлении. Хотя эта программа имеет ограниченный функционал, она проста в изучении, недорогая и до сих пор остается выбором для малых и средних предприятий.

Несколько моментов, на которые новичку стоит обратить внимание при работе с ЧПУ-плазморезом

Во-первых, оператор должен хорошо освоить правила использования ЧПУ плазменного резака. Во-вторых, нужно быть осторожным с сервомотором. Сервомоторы, используемые в ЧПУ резаках, отличаются от обычных: внутри у них установлены импульсные энкодеры и датчики положения, это легкоизнашиваемые детали, особенно импульсный энкодер сделан из стекла и приклеен эпоксидной смолой, что делает его хрупким. У некоторых ЧПУ плазменных резаков кабель, соединяющийся с сервомотором, выведен наружу и перемещается вместе с кареткой или тянется по другим деталям, со временем кабель повреждается и возникают поломки.

Если у ЧПУ плазменного резака есть функция теста предотвращения столкновений, то её нужно использовать для проверки точности программирования. Поэтому при сборке сервомотора нельзя использовать молоток: во время работы запрещено, чтобы детали или заготовки ударялись о него или лежали на нём.

Кроме того, каждый новичок в начале работы с станком испытывает некоторый страх, боясь столкновения инструмента или поломки станка. Только после того как оператор полностью освоит работу с ЧПУ станком, можно преодолеть этот страх и на этом основании изучить более продвинутые навыки работы с ЧПУ плазменным резаком. Поэтому ЧПУ станки нужно проверять и обслуживать по графику, особенно кабели: при обнаружении повреждений, переломов или ослабления контакта их следует заменить, чтобы предотвратить поломки.