CNC旋盤の工具セッティングは機械加工において重要なスキルです。 部品の加工精度は工具のセッティング精度によって決まります。 工具セッティングの効率は部品の加工効率に直接影響します。 工作機械の加工作業において工具のセッティングは非常に重要です。
CNC 旋盤の電源を入れた後は、ゼロ (基準点) に戻す必要があります。 CNC旋盤の位置計測・制御・表示の統一ベンチマークを確立する、つまり工作機械の原点回帰を目的としています。 工作機械の原点は通常、工具の最大正方向ストロークにあります。 、その位置は機械位置センサーによって決定されます。
工作機械がゼロに戻ると、工具（工具先端）の位置と機械原点との距離が固定されます。 したがって、工具の設定や加工の都合上、工作機械がゼロに戻った後の工具先端の位置を機械原点とみなすことができます。 工具設定とは、CNC工作機械の工作機械座標系にワーク座標系を設定し、ワーク座標系の原点をプログラム原点に一致させる作業工程です。
工作機械座標系の刃先プログラミング点と加工原点間のX、Z方向の距離を試し切りや非接触で測定し、その値を工作機械のパラメータに設定し、ワーク座標系を設定します。プログラムを呼び出すことによって、およびプログラム内の基点を取得します。 確立されたワーク座標系の原点を基準とした絶対座標値をもとに、部品の輪郭を加工します。
1. ツールセッティングの原理
ツール設定の目的は、ワーク座標系を確立することです。 直感的に言えば、ツールセッティングとは、工作機械の作業台におけるワークの位置を確立することです。 実際には、工作機械座標系における工具設置点の座標を求めることになります。
CNC 旋盤の場合、加工前にまず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の特定の点に設定する場合、その点はワークの位置決め基準と一致している必要があります。 寸法関係をある程度の精度で保持します。
ツールをセットするときは、指の先端の位置とセットポイントの位置が一致している必要があります。 いわゆる工具の点とは、工具の位置決め基準点を指します。 旋削工具の場合、刃先の先端は工具の先端です。 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。
実際のワークの加工においては、一般に１つの工具ではワークの加工要求を満たすことができず、複数の工具を使用して加工することが一般的である。 複数の旋削工具を使用して加工する場合、工具交換位置が同じでも工具交換後に工具先端点の幾何学的位置が異なるため、プログラムが正常に動作することを確認するには別の工具が必要になります。
この問題を解決するために、工作機械の CNC システムには工具幾何位置補正機能が搭載されています。 工具幾何位置補正機能を利用することで、あらかじめ選択した基準工具に対する各工具の位置偏差を測定し、CNCシステムに入力するだけで済みます。 工具パラメータ補正欄で指定したグループ番号において、加工プログラム内でT命令を使用することにより、工具経路上の工具位置ずれを自動補正します。 工具の位置偏差の測定も工具のセット操作で実現する必要があります。
2. ツールの設定方法
CNC加工における工具セッティングの基本的な方法には、試し切り法、工具セッティング装置、自動工具セッティングなどがあります。 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. 試し切りとメスのセット方法
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、工具のセッティング精度も低くなります。 例として、ワーク表面の中心にある工具設定点（ここではワーク座標系の原点と一致）をとり、両側工具設定方法を採用します。
(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設置します。 クランプするときは、ワークピースの 4 つの側面をツールの設定のために確保しておく必要があります。
② 主軸を中速で回転させ、テーブルと主軸を素早く移動させ、工具をワークの左側に一定の安全距離を持って近づけた位置まで素早く移動させ、その後速度を下げてワークの左側に近づくように移動します。ワークの左側。
③ ワークにアプローチする際は、微調整動作（一般的に｛1｝.｛{3}｝1mm）でアプローチし、工具がワークの左側にちょうど表面に触れる程度までゆっくりと近づけてください。ワークの左側（観察、切削音を聞く、切削痕を見る、切りくずを確認する、状況が発生した場合はツールがワークに接触することを意味します）、0.01mm後退させます。 このとき工作機械座標系で表示されている座標値を-240.500のようにメモしておきます。
④工具をz正方向に後退させ、ワーク表面上に到達し、同様にワークの右側に接近し、このとき工作機械座標系で表示されている座標値を-340のように記録します。 .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、{-240.500プラス(-340.500)}/{{4であることがわかります。 }}.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方向ツールの設定。
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持った位置まで素早く移動させ、その後低速で移動させます。工具の端面がワークの上面に近くなります。
③ ワークにアプローチする際は、工具端面がワーク表面にゆっくりと近づくように微調整動作（一般的には｛１｝｝.01mm）でアプローチしてください（特に工具が先端の場合は注意してください）ミルを使用する場合、ワークの端でナイフを切るのが最善です。ツールの端面がワークの表面に接触する領域は半円未満です。エンドミルの中心穴が表面の下にならないようにしてください。ワークの端面がちょうどワークの上面に触れるようにして軸を再度上げ、このときの工作機械座標系の Z 値 -140 を記録します。400の場合、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の格納アドレス G5* に入力します (工具設定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*」を入力し、スタートボタンを押し(自動モードの場合)、G5*を実行して有効にします。
(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、ブロックゲージナイフのセット方法
この方法は、工具のセット中に主軸が回転せず、工具とワークの間に隙間ゲージ（または標準のマンドレル、ブロックゲージ）を追加することを除いて、試し切りの工具のセット方法と似ています。 このようにして、隙間ゲージの厚さを座標から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、工具のセッティング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、軸セッターなどの工具を使用した工具セット方法
操作手順は試し切りとツールセットの方法と同様ですが、ツールをエッジファインダーや偏心ロッドに変更する点が異なります。これは最も一般的に使用される方法です。 効率が高く、工具設定の精度を保証できます。 エッジファインダーを使用する際は、鋼球部分がワークに軽く接触するよう注意してください。 同時に、加工対象の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、一般にトランスファー (間接) ツール設定方法に使用されます。
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4. トランスファー（間接）ナイフのセット方法
ワークピースを加工するには複数のナイフを使用する必要があることがよくあります。 2 番目のナイフの長さは最初のナイフの長さと異なるため、再度ゼロ調整する必要があります。 ただし、ゼロ点が処理されていて直接取得できない場合があります。 加工面を傷つける可能性があり、工具や場合によっては直接工具をセットすることが困難な場合があります。 このとき、間接変更という方法も利用できます。
(1) 最初のナイフの場合
① １本目はやはり試し切り法や隙間ゲージ法などを使います。 この時のワーク原点の工作機械座標z1をメモしておきます。 最初の工具が加工された後、主軸を停止します。
② ツールセッターを工作機械のテーブルの平らな面（バイスの広い面など）に置きます。
③ハンドホイールモードでは、ハンドクランクを使用してワークテーブルを適切な位置に移動し、スピンドルを下に移動し、ツール設定装置の上部をナイフの底部で押すと、ダイヤル上のポインタが回転します（できれば1回転以内）。円を描き、この時の軸を記録します。 デバイスの表示を設定し、相対座標軸をゼロクリアします。
④ 主軸を上昇させ、最初のナイフを取り外します。
(2) 2本目のナイフに対して。
① 2本目のナイフを取り付けます。
②ハンドホイールモードで主軸を下に動かし、ナイフの下端で工具設定装置の上部を押すとダイヤル指針が回転し、指針が最初のナイフと同じ表示Aの位置を指します。
③この時の軸の相対座標に相当する値z0（符号付き）を記録します。
④ 主軸を上昇させ、ツールセッターを取り外します。
⑤ 元の最初のナイフの G5* の z1 座標データに z0 (プラスまたはマイナス記号付き) を追加して、新しい座標を取得します。
⑥この新たな座標は求めたい第２工具のワーク原点に対応する工作機械の実座標であり、これを第２工具のＧ５＊ワーク座標に入力することで第２工具のゼロ点が設定される。 他のナイフも 2 番目のナイフと同じ方法でセットします。
注: 複数の工具が同じ G5* を使用する場合、手順⑤と⑥を変更して、No. 2 工具の長さパラメータに z0 を格納し、2 番目の工具を使用して加工するときに工具長補正 G43H02 を呼び出す必要があります。 。
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5. トップナイフのセット方法
(1) x、y 方向のツール設定。
① ワークを治具を介して機械テーブルに設置し、天板を交換します。
②ワークテーブルと主軸を素早く移動させ、チップをワーク上面に近づけ、ワークラインの中心点を見つけ、速度を落としてチップをワーク上に近づけます。
③微調整操作で先端がワークの線の中心点に一致するまでゆっくりと先端をワークの線の中心点に近づけ、その時の工作機械座標系のx、y座標値を記録します。時間。
(2) 天板を取り外し、フライスを取り付け、試し切り法や隙間ゲージ法などの工具のセット方法を用いて、Z 軸座標値を取得します。
6. ダイヤルゲージ（またはダイヤルゲージ）メスのセット方法
ダイヤルインジケータ（またはダイヤルゲージ）の工具セット方法（円形ワークの工具セットに一般的に使用されます）
(1) x、y 方向のツール設定。
ダイヤルインジケータロッドをツールハンドルに取り付けるか、ダイヤルインジケータのマグネットシートを主軸スリーブに取り付け、主軸の中心線（つまり工具の中心）がほぼ中心に移動するようにワークテーブルを移動します。ワークの中心に合わせ、マグネットシートを調整します。 ダイヤルインジケータの接点がワーク外周面に当たるように、伸縮ロッドの長さと角度を調整します（指針は{{0}}程度回転します）。 1mm）主軸を手でゆっくりと回転させ、ダイヤルインジケータの接点がワークの外周面に沿って回転し、ダイヤルインジケータの指針の動きやすさを確認し、シャフトと作業台のシャフトをゆっくりと動かし、繰り返しの結果、主軸を回転させたときのダイヤルインジケータの指針は基本的に同じ位置にあります（ヘッドが一回転するときの指針の飛びは工具設定の許容誤差内（0.02mmなど）内）、主軸の中心が軸であり、軸の原点であると考えることができます。
(2) ダイヤルインジケータを取り外し、フライスを取り付け、試し切り法や隙間ゲージ法などの他の工具設定方法を使用して、Z 軸座標値を取得します。
7. 専用ツール設定ツールの設定方法
従来の工具セット方法では、安全性が低い（隙間ゲージで工具をセットするため、ナイフの先端を正面から傷つけやすいなど）、機械時間が多くかかる（試し切りの繰り返しなど）というデメリットがありました。切断）、人間による大きなランダムエラーが発生するという欠点があります。 CNC 加工のリズムに適応できず、CNC 工作機械の機能に役立ちません。 専用の工具セット装置を使用して工具セットを行うため、工具セット精度が高く、作業効率が高く、安全性が高いという利点があります。 経験に裏付けられた面倒な工具設定作業を簡略化し、CNC工作機械の高効率・高精度を実現します。 CNC加工機の工具セッティングに欠かせない専用工具となっております。
