Bewerkingsfundamenten: Tool Length Offset beheersen voor nauwkeurige CAM-operaties

We hebben de Machining Fundamentals-serie gemaakt om je te helpen je CAM-kennis op te frissen, of je nu in een machinezaak werkt of net begint. In-house machinisten in ons Birmingham Technology Center hosten elke aflevering en bieden een gedetailleerd overzicht van een tool/proces. In de vorige editie behandelden we voedingen en snelheden. Hier introduceren we tool length offset—wat het is, waarom ze belangrijk zijn, waar je ze op je machine vindt en hoe je ze instelt. We laten ook zien wat er kan gebeuren als je de onjuiste waarde invoert.

Een computer numerical control (CNC)-machine slaat bepaalde gereedschapsinformatie op die de machinist vertelt waar het gereedschap te positioneren om te snijden in de locaties berekend door Autodesk Fusion 360-software. Enkele van deze opgeslagen informatie kunnen de diameter van het gereedschap, de hoekstraal (als het er een heeft) en de lengte van het gereedschap omvatten—wat bekend is als de tool length offset.

Wat is de tool length offset, en waarom is het belangrijk?

Het enige bekende punt op de machine is het datum-punt op de spindelneus. De tool length offset is het lengteverschil tussen de spindelneus en de punt van het gereedschap.

Als een machinist geen tool length offset-waarde invoert, zal de spindelneus per ongeluk naar de punten rijden gedefinieerd door de toolpaths in Autodesk Fusion 360. Dit kan de spindel breken, de nauwkeurigheid of uitlijning van de machine beschadigen, en zelfs de machinist dwingen om machineonderdelen te schrotten.

Laten we kijken naar twee afzonderlijke houder-typen: een HSK63 en een BT40. Beiden passen in diverse machines en klemmen het gereedschap op verschillende manieren—maar ze hebben verschillende lengtes. Het is belangrijk om de offset accuraat in te stellen voordat je ze gebruikt, omdat het gereedschap uit de houder kan steken met variërende bedragen.

We gebruiken de gereedschapslengte om de spindelneus terug te verschuiven met de lengte van het gereedschap. Dit zorgt ervoor dat de punt van het gereedschap naar dit nieuwe punt rijdt in plaats van naar de spindelneus.

Door de machinist een z-as-datum voor elk onderdeel in te stellen, stelt de tool length offset de CNC-machine in staat om te compenseren voor veel gereedschappen van verschillende lengtes. Dit stelt machinisten uiteindelijk in staat om meerdere gereedschappen te gebruiken zonder de z-as-datum elke keer te hoeven resetten wanneer ze een gereedschap gebruiken.

De offset vinden

Verschillende controllers slaan gereedschapswaarden op op verschillende plekken. Om toegang te krijgen tot de Tool Length Offset-tabel op de HEIDENHAIN-controller—getoond in de video hierboven—klik op de Tool Library-knop. Daar kunnen we een lijst van alle op de machine opgeslagen gereedschappen bekijken. Om toegang te krijgen tot de Offset-tabel op een Haas NGC-controller, druk op de Offset-knop.

De tool length offset instellen

Er zijn veel manieren om de offset in te stellen. De video toont een machine die drie gereedschapsinstelopties heeft: een laser-gereedschapsinsteller, een mechanische gereedschapsinsteller en een slip gauge met een bekende kalibratie-tool. Je kunt de tool ook buiten de machine instellen met gespecialiseerde tools zoals een optische gereedschapsinsteller.

De video toont een machine die een laser-gereedschapsinsteller gebruikt, wat geen handmatige setup nodig heeft. Echter, een Haas-machine gebruikt een mechanische gereedschapsinsteller, wat een handmatige setup vereist. Elk type gereedschapsinsteller heeft zijn voordelen, en beide leveren typisch accurate en consistente resultaten.

Optische gereedschapsinstellers zijn nuttig op routers en machines die geen eigen gereedschapsinstelapparatuur hebben. Deze instellers zijn vaak zeer accuraat, maar vereisen handmatige invoer in de controller. De minst accuraat zijn slip gauges, die op alle CNC-machines gebruikt kunnen worden, en handmatige invoer in de controller vereisen. Nieuwere machines incorporeren deze aanpak zelden.

Onjuiste tool length offset-waarde

Terwijl we onze toolpaths in Autodesk Fusion 360 simuleren, is het belangrijk om te controleren of de corresponderende offset-waarden ingesteld zijn in de Fusion 360 Tool Library. Dit zorgt ervoor dat de simulatie en de NC-uitvoer accuraat zijn.

De video toont een model met diverse oppervlakken gemachineerd op verschillende hoeken. Alle oppervlakken lijken glad zonder enige blend-issues tussen de oppervlakken. Laten we kijken wat er gebeurt als we de offset van het gereedschap aanpassen met -0,5 mm. Nu denkend dat het gereedschap korter is dan het eigenlijk is, duwt de controller het gereedschap 0,5 mm verder in het onderdeel.

Duidelijk is de juiste offset cruciaal om de correcte afwerking op machineonderdelen te krijgen. Ga aan de slag met Autodesk Fusion 360 voor een echte geïntegreerde CAD/CAM-ervaring.