Проверка коррекций длины режущего инструмента для точной обработки на ЧПУ

Режущие инструменты в ЧПУ должны обладать определёнными атрибутами. Например, каждый инструмент на вертикальном machining center (VMC) имеет мин. и макс. длину, ограниченную ходом Z (среди прочего). На рисунке: шпиндель в макс. положении над столом — положительный конец хода Z. В мин. положении Z шпиндель всё ещё высоко над столом.

Кончик инструмента должен достигать мин. и макс. Z-координат программы, иначе — Z-axis overtravel. Длина каждого инструмента в регистре коррекции определяет, достижимы ли экстремумы без перехода. Пример: очень короткий инструмент обрабатывает тонкую деталь у стола. Если инструмент слишком короток — Z не доходит до мин. Z-программы.

Горизонтальный machining center (HMC) — та же проблема. Мин. Z шпинделя обычно от центро-плоскости стола, а не от стола. Особенно остро проблема с макс. Z на HMC: инструмент должен обойти большой фланец у края стола и зайти глубоко в деталь. Z может не отъехать достаточно далеко для нужного зазора.

Без явных инструкций по установке длины инструментов будет варьироваться от запуска к запуску. Операторы могут случайно собрать слишком длинные или короткие инструменты. Простая программа установки может тестировать overtravel до запуска детали, устраняя задержки при верификации.

Алгоритм тестовой программы

Определить константы:

• Расстояние от верха стола (или центро-плоскости) до носа шпинделя в референс-позиции Z.
• Ход Z.

Программа будет ссылаться на значения из коррекций:

• Текущее значение регистра fixture offset по Z.
• Текущие значения в регистрах коррекции длины инструмента.

Оператор введёт в тестовой программе:

• Макс. и мин. Z-координаты в программе.

Кажется много работы, но регулярно нужно только вводить макс/мин Z. Остальное — константы или из коррекций при установке.

Пример для VMC: макс. Z шпинделя = 28.327 дюйма. Ход Z = 19.4769 дюйма. Мин. Z шпинделя = 8.8501 дюйма. Макс. Z и ход Z в постоянных переменных #500 и #501. Z-регистр fixture offset #1 — системная переменная #5203 (FANUC), содержит отрицательное расстояние от референс-позиции Z (также макс. Z шпинделя) до программного нуля.

Системные переменные 2000-й серии — значения коррекции длины. #2001 — длина инструмента №1.

Мин. и макс. программные Z в общих переменных #100 и #101.

Выражения:

• #110 = #500 + #5203 + #100 + #2001 (мин. Z позиция станка для инструмента 1)
• #111 = #500 + #5203 + #101 + #2001 (макс. Z позиция станка для инструмента 1)

Сравнение с мин/макс Z шпинделя:

• IF [#110 LT [#500-#501] THEN #3000=101 (инструмент слишком короткий)
• IF [#111 GT #500] THEN #3000=102 (инструмент слишком длинный)

Программа установки для теста инструментов 1–10. Наладчик модифицирует и запускает после установки:

O1000 (TEST ALL OFFSETS)
(OPERATOR ADJUSTS FIRST FOUR VALUES)
#100=-[2.5] (SMALLEST Z IN PROGRAM)
#101=3.0 (LARGEST Z IN PROGRAM)
#102=1 (FIRST TOOL TO TEST)
#103=10 (LAST TOOL TO TEST)

WHILE [#102 LE #103] DO 1
IF [[#500+#5203+#100+#[2000+#102]] LT [#500-#501]] THEN #3000=101(TOOL IS TOO SHORT)
IF [[#500+#5203+#101+#[2000+#102]] GT #500] THEN #3000=102(TOOL IS TOO LONG)
#102=#102+1 (Step counter)
END 1
#3000=103(LENGTHS ACCEPTABLE)
M30

Если программа выполняется полностью и появляется «lengths acceptable» — Z не перейдёт. Если «tool is too short» или «tool is too long» — проверить текущее значение #102 (на экране переменных), найти проблемный инструмент, исправить. Повторить до «lengths acceptable».