工具の設定は CNC 加工の主要な作業であり、重要なスキルです。特定の条件下では、工具設定の精度が部品の加工精度を決定することがあります。同時に、工具設定の効率も CNC 加工の効率に直接影響します。ツールの設定方法を知っているだけでは不十分です。また、CNC システムのさまざまな工具設定の設定と、加工プログラムでのこれらのメソッドの呼び出し方法についても知っておく必要があります。同時に、さまざまなツールの設定方法の長所と短所、および使用条件を知っておく必要があります。
1. 工具設定の原理 工具設定の目的は、ワーク座標系を確立することです。直感的に言えば、工具設定とは、工作機械の作業台上でワークの位置を確立することであり、実際には、工作機械座標系における工具設定点の座標を求めることです。 CNC 旋盤の場合、加工前に工具設定点を選択する必要があります。工具設定点とは、CNC 工作機械でワークを加工する際に、ワークに対する工具の移動の開始点を指します。工具設定点は、ワーク（ワーク上の設計基準や位置決めデータなど）上に設定することも、治具や工作機械上に設定することもできます。治具または工作機械上の特定の点に設定される場合、その点はワークの位置決め基準と特定の正確な寸法関係を維持する必要があります。ツールをセットするときは、ツールの位置点とツールのセット点が一致している必要があります。いわゆるツール位置点とは、ツールの位置決め基準点を指します。旋削工具の場合、工具位置点は工具先端となります。工具セットの目的は、工作機械座標系における工具セット点（またはワーク原点）の絶対座標値を求め、工具の工具位置偏差値を測定することです。工具先端の位置合わせの精度は加工精度に直接影響します。実際にワークを加工する場合、通常、1つのツールではワークの加工要求を満たすことができず、複数のツールを使用して加工することが一般的です。複数の旋削工具を使用して加工する場合、工具位置を変えずに工具を交換すると工具先端点の幾何学的位置が異なります。これには、異なる開始位置で処理を開始するときに、異なるツールがプログラムの正常な動作を保証できることが必要です。この問題を解決するために、工作機械の CNC システムには工具形状位置補正機能が搭載されています。工具形状位置補正機能により、予め選択した基準工具に対する各工具の位置偏差を事前に測定しておけば、CNCシステムの工具パラメータ補正欄の指定グループ番号に入力され、 T 命令は、工具軌道内の工具位置の偏差を自動的に補正するために加工プログラムで使用されます。工具の位置ずれの測定も工具のセット操作によって行う必要があります。 2. 工具設定方法 CNC加工における基本的な工具設定方法には、試し切り法、工具設定器の工具設定、自動工具設定があります。この記事では、CNC フライス盤を例として、一般的に使用されるいくつかの工具設定方法を紹介します。 1. 試し切削工具のセット方法 この方法は簡単で便利ですが、ワーク表面に切削痕が残り、工具のセット精度も低くなります。図1に示すように、工具セット点（ここではワーク座標系の原点と一致）をワーク表面の中心とする両面工具セット方式を採用しています。 (1) x、y 方向のツール設定。 ① ワークを治具を介して作業台に取り付けます。クランプするときは、ワークの四辺に工具をセットできるスペースを残してください。 ② 主軸を中速で回転させ、作業台と主軸を素早く移動させ、工具を一定の安全距離を持ってワークの左側に近い位置まで素早く移動させ、その後速度を落として左側に近づくワークの側面。 ③ ワークにアプローチする際は、微調整（通常｛8｝.｛{10}｝1mm）でアプローチし、ツールがワークの左側面にちょうど触れるようにゆっくりとワークの左側に近づけてください。ワークを観察（観察、切削音を聞く、切削痕を見る、切りくずを見る、これらの条件のいずれかが発生している限り、ツールがワークに接触していることを意味します）し、0.01mm 後退させます。このとき工作機械座標系で表示される座標値 (-240.500 など) に注目してください。 ④ 工具を z 方向の正方向に沿ってワーク表面上まで後退させ、同じ方法を使用してワークの右側にアプローチします。このときに工作機械座標系に表示される座標値に注目します。たとえば、{{14 }}.500。 ⑤ これより、工作機械座標系におけるワーク座標系の原点の座標値は、
{{{0}.500+(-340.500)}/2=-290.500. ⑥同様に工作機械座標系におけるワーク座標系の原点の座標値を測定することができます。 (2) Z軸ツールの設定。 ① ツールをワーク上で素早く移動させます。 ② 主軸を中速で回転させ、ワークテーブルと主軸を素早く移動させ、工具をワーク上面に一定の安全距離を保った位置に素早く移動させ、工具端面が離れるまで速度を落とします。ワークの上面にアプローチします。 ③ ワークにアプローチする際は、微調整操作（一般的に 0.01mm）を使用してアプローチし、工具端面をワーク表面にゆっくりと近づけてください（なお、工具、特に端面を加工する場合は、ワークのエッジでカットするのが最適です）ミルを使用し、ワーク表面に半円未満の面積で接触し、エンドミルの中心穴がワーク表面を切らないように注意してください）。工具端面がワーク上面にちょうど接触するようにしてください。軸を上げるこのときの工作機械座標系の Z 値 -140.400 を記録すると、工作機械座標系におけるワーク座標系原点 W の座標値は -140.400 となります。 。 (3) 測定した x、y、z 値を工作機械のワーク座標系格納アドレス G5* に入力します (工具パラメータの格納には通常 G54 ～ G59 コードを使用します)。 (4) パネル入力モード(MDI)に入り、「G5*」と入力し、スタートキー(自動モード時)を押し、G5*を実行すると有効になります。 (5) ツールの設定が正しいか確認してください。 2. すきまゲージ、標準マンドレル、ブロックゲージによる工具セット方法 工具セット中に主軸が回転しない点を除けば、試し切りによる工具セット方法と同様です。工具とワークの間に隙間ゲージ（または標準マンドレル、ブロックゲージ）を追加します。座標を計算するときは、隙間ゲージの厚さを差し引く必要があります。この方法では主軸を回転させずに切削できるため、ワーク表面に傷がつきませんが、工具のセット精度が十分ではありません。 3. エッジファインダー、偏心ロッド、軸セッターによる工具セット 操作手順は試し切りによる工具セット方法と同様ですが、工具をエッジファインダーまたは偏心ロッドに置き換えます。これは最も一般的に使用される方法です。効率的で、工具設定の精度を確保できます。エッジファインダーを使用する場合、鋼球がワークにわずかに接触する可能性があるので注意してください。同時に、加工するワークは良導体である必要があり、位置決め基準面の表面粗さは良好である必要があります。 Z 軸セッターは、一般に搬送 (間接) ツールの設定に使用されます。
