Überprüfen der Versatzwerte des Schneidwerkzeugs

Schneidwerkzeuge, die in CNC-Bearbeitungsanwendungen verwendet werden, müssen bestimmte Eigenschaften besitzen, um richtig zu funktionieren. Beispielsweise hat jedes Schneidwerkzeug, das in einem vertikalen Bearbeitungszentrum (VMC) verwendet wird, eine minimale und maximale Länge, die (unter anderem) durch den Hub der Z-Achse begrenzt ist. Wie in der Abbildung gezeigt, befindet sich die Spindelnase in ihrem maximalen Abstand über der Tischplatte, wenn sie sich am positiven Ende des Hubs der Z-Achse befindet. Bei der minimalen Position der Z-Achse befindet sich die Spindelnase immer noch deutlich über der Tischplatte.

Die Werkzeugspitze muss die kleinste und größte Z-Koordinate im Programm erreichen können, sonst kommt es zu einem Überfahren der Z-Achse. Die Länge jedes Schneidwerkzeugs, die in einem Offset-Register angegeben ist, bestimmt, ob diese Extreme ohne Überfahren der Z-Achse erreicht werden können. Stellen Sie sich beispielsweise ein sehr kurzes Schneidwerkzeug vor, das ein dünnes Werkstück bearbeitet, das nahe an der Tischplatte gehalten wird. Wenn das Werkzeug zu kurz ist, kann die Z-Achse die kleinste Z-Achsen-Koordinate des Programms nicht erreichen.

Ein horizontales Bearbeitungszentrum (HMC) hat die gleichen Bedenken. Bei einer Horizontalen wird die minimale Spindel-Z-Position jedoch normalerweise von der Tischmittellinie anstatt von der Tischplatte angegeben. Ein ähnliches Problem ist besonders problematisch bei der maximalen Spindel-Z-Position auf einer HMC. Ein Schneidwerkzeug muss möglicherweise einen großen Flansch freimachen, der mit der Tischkante bündig ist, und dann weit in das Werkstück greifen. Die Z-Achse kann möglicherweise nicht weit genug zurückfahren, um den erforderlichen Abstand zu ermöglichen.

Ohne explizite Einrichtungsanweisungen variieren die Längen der Schneidwerkzeuge von einem Job zum nächsten. Maschinenbediener können unabsichtlich zu lange oder zu kurze Werkzeuge montieren. Ein benutzerfreundliches Setup-Programm kann zum Testen auf Überlaufprobleme verwendet werden, bevor ein Werkstück bearbeitet wird, wodurch zeitaufwändige Verzögerungen während der Überprüfung des Programms vermieden werden.

Um dieses Programm zu verwenden, bestimmen Sie diese konstanten Werte:

• Der Abstand von der Tischplatte (oder Tischmitte) zur Spindelnase an der Referenzposition der Z-Achse.
• Der Hub der Z-Achse.

Das Setup-Programm referenziert diese Werte von offsets:

• Der aktuelle Offset-Registerwert für die Z-Achse.
• Aktuelle Werte in Werkzeuglängenkompensationsregistern.

Und die Betreiber werden im Testprogramm angeben:

• Die größten und kleinsten Z-Koordinaten im Programm.

Dies mag nach viel Arbeit erscheinen, aber nur die größten und kleinsten Z-Koordinaten müssen regelmäßig bestimmt und eingegeben werden. Alles andere ist entweder eine Konstante oder wird als Teil des Setup-Prozesses in Offsets angegeben.

Für unseren Beispiel-VMC legen wir fest, dass die maximale Z-Spindelposition 28,327 Zoll beträgt. Wir werden sagen, dass der Z-Achsenhub dieser Maschine 19,4769 Zoll beträgt. Dadurch beträgt die minimale Z-Spindelposition 8,8501 Zoll. Wir werden die maximalen Werte für die Z-Spindelposition und den Z-Achsenhub in die permanenten gemeinsamen Variablen #500 bzw. #501 stellen. Sie bleiben dort als Systemkonstanten erhalten.

Das Z-Register des Vorrichtungsversatzes Nummer eins wird bei den meisten FANUC-CNCs durch die Systemvariable #5203 referenziert und enthält den negativen Abstand von der Z-Achsen-Referenzposition (auch die maximale Z-Spindelposition) zum Programm-Nullpunkt.

Systemvariablen in der Serie 2000 enthalten Registerwerte für die Werkzeuglängenkompensation. #2001 enthält beispielsweise die Länge von Werkzeug Nummer eins.

Wir werden die kleinste und größte programmierte Z-Koordinate im Setup-Programm mit den gemeinsamen Variablen #100 bzw. #101 angeben.

Wenn Sie die Bedeutungen der verwandten Variablen verstanden haben, betrachten Sie diese Ausdrücke:

• #110=#500+#5203+#100+#2001 (kleinste Z-Achsen-Maschinenposition für Werkzeug eins)
• #111=#500+#5203+#101+#2001 (größte Z-Achsen-Maschinenposition für Werkzeug eins)

Die Ergebnisse können mit den minimalen und maximalen Z-Spindelpositionen verglichen werden:

• IF [#110 LT [#500-#501] THEN #3000=101 (Werkzeug ist zu kurz)
• IF [#111 GT #500] THEN #3000=102 (Werkzeug ist zu lang)

Hier ist ein Setup-Programm, das die Tools eins bis 10 testet. Die Setup-Person wird dieses Programm modifizieren und ausführen, sobald das Setup abgeschlossen ist:

• O1000 (ALLE OFFSETS TESTEN)
• (OPERATOR PASST DIE ERSTEN VIER WERTE AN)
• #100=-[2.5] (KLEINSTES Z IM PROGRAMM)
• #101=3.0 (GRÖSSTE Z IM PROGRAMM)
• #102=1 (ERSTES TOOL ZUM TESTEN)
• #103=10 (LETZTES ZU TESTENDES WERKZEUG)]
• WÄHREND [#102 LE #103] TUN 1
• WENN [[#500+#5203+#100+#[2000+#102]] LT [#500-#501]] DANN #3000=101(WERKZEUG IST ZU KURZ)
• WENN [[#500+#5203+#101+#[2000+#102]] GT #500] DANN #3000=102(WERKZEUG IST ZU LANG)
• #102=#102+1 (Schrittzähler)
• ENDE 1
• #3000=103(LÄNGEN AKZEPTABEL)
• M30

Die Z-Achse wird nicht überfahren, wenn dieses Programm vollständig ausgeführt wird und die Meldung „Längen akzeptabel“ erscheint. Wenn stattdessen die Meldung „Werkzeug ist zu kurz“ oder „Werkzeug ist zu lang“ angezeigt wird, überprüfen Sie den aktuellen Wert der Common-Variable #102 (auf der Bildschirmseite der Variablenanzeige), um festzustellen, welches Werkzeug das Problem verursacht, und beheben Sie es. Führen Sie das Programm erneut aus, bis Sie die Meldung „Annehmbare Längen“ sehen.