Skive College logo Værktøjslære
formværktøj og snit & stans
VM-kompendium

Teknologifag

ISO-koder generelt
G-koder Maho
M-koder
G-koder Deckel
G-koder EMCO
Maho_500_eks
Lommerydn. FP4A
Lommerydn. Maho

Værktøjslære

CNC-teknik

2 akset maskintype
3 akset maskintype
Maskinstativ
Maskinopretning
Føringer og vanger
Kugleføringer
Værktøjsopmåling
Optisk værktøjs opmåling

 

2 akset maskintype

En 2-akset CNC-maskine kan for eksempel være en CNC-styret drejebænk, hvor man kan bearbejde med op til 2 akser samtidig.

Der findes andre typer af 2-aksede CNC-maskiner. For eksempel er der en CNC-styret rundslibemaskine, som i stedet for et drejestål har en slibeskive til bearbejdning. Der findes også CNC-styrede kantbukkemaskiner, hvor stoppet til fremføringen af pladen er den ene akse og bukkestemplet er den anden akse.

 

3 akset maskintype

En 3-akset CNC-maskine kan for eksempel være en CNC-styret fræsemaskine, hvor man kan bearbejde med op til 3 akser samtidig og dermed fremstille 3-dimentionel bearbejdning.

Af andre 3-aksede maskintyper findes for eksempel en CNC-styret sænk-gnistmaskine hvor bearbejdningen sker med en elektrode, der er udformet som den kontur, der skal laves. Spåntagningen sker ved, at materialet smeltes væk. Der findes også revolver-stansemaskiner der bearbejder i plader, hvor pladebevægelsen er de to akser og stemplet der banker ned i pladen er den tredje akse.

 

Maskinstativ

Maskinstativet fremstilles for det meste af støbejern, som har en god dæmpningsevne mod mekaniske svingninger. Derved undgår man uheldige svingninger og rystelser i maskinen under bearbejdningen. Støbejern indeholder grafit, som virker smørende og dette bevirker at risikoen for rivninger på førende dele reduceres. Maskinstativet skal være udformet så stabilt som muligt, så der ikke sker en udbøjning af stativet. Dette er især vigtigt ved udformning af CNC-fræsemaskine og CNC-drejemaskine, hvor belastningen under spåntagningen kan være meget stor, og maskinstativet vil i tilfælde af udbøjning påvirke nøjagtigheden af bearbejdningen.

 

Maskinopretning

CNC-maskinen skal oprettes så de førende dele er lige og ikke vrider, det vil give slid og unøjagtigheder. CNC-drejemaskinen kræver en meget stor nøjagtighed af opretningen, da opretningen har betydning for maskinens evne til at dreje cylindrisk. Maskinopretningen foretages med et maskinvaterpas, som har en stor nøjagtighed ( 0,02 mm per meter ).

CNC-fræsemaskinen oprettes ved at placere vaterpasset på planet og derefter oprettes begge retninger.

CNC-drejemaskinen oprettes på samme måde, dog anvendes her en plan plade, som anbringes på van-gerne.

For at tilgodese kravet til nøjagtigheden i opretningen skal der anvendes stabile maskinsko, som passer til maskinens vægt. Ved hjælp af disse maskinsko et i hver hjørne kan maskinen rettes op.

Er CNC-fræsemaskinen udstyret med et vertikalhoved skal dette rettes op og dertil anvendes et måleur. Opretning skal kontrolleres med jævne mellemrum, især efter skrubbearbejdning.

 

Føringer og vanger

CNC-maskiner skal klare store spåntryk samtidig med, at der bliver forlangt stor nøjagtighed af maskinen. De store krav til CNC-maskinen gør, at der stilles store krav til føringernes nøjagtighed, og at man anvender slørfrie spindler til tilspændingen.

Føringerne på CNC-maskinen har forskellig udseende alt efter hvilken akse de anvendes til. På en CNC-fræsemaskine er X og Y bevægelserne (planbevægelserne) som regel udstyret med en svalehale føring, som giver en god og enkel måde at justere på; dette gøres med en kile, der kan skrues frem og tilbage. Føringerne kan være støbt i selve maskinstativet, og kan være behandlet med en kunststof belægning, så der er så lidt friktion som mulig.

Højdebevægelsen er som regel flade vanger, der er udformet i maskinstativet. Den flade profil gør det muligt at gøre afstanden mellem vangerne brede; dette sikrer en mere stabil bevægelse, der samtidig er nemmere at tilpasse og justere.

CNC-drejemaskiner kan også være bygget med flade føringer.

 

Kugleføringer

Stigende hastigheder på tilspænding og ilgang bevirker, at man i dag går mere over til at anvende kugleføringer, idet de er mere friktionsfrie og samtidig nemme at montere og justere, samt lette at udskifte om nødvendigt ved unøjagtigheder. Kugleføringerne er en lang skinne, hvorpå der kører en "vogn" , som ved hjælp af to rækker kugler sikrer en robust og stabil bevægelse.

CNC-maskinen kræver at tilspændings bevægelsen sker gnidningsløst og uden det mindste slør for at kunne holde sin nøjagtighed ned til 1µ.

Man anvender kuglespindler til at udføre denne opgave, idet de med en mellemring kan forspændes og gøres slørfrie, uden at det giver nogen form for større friktion.

 

Værktøjsopmåling

Værktøjsopmåling med et værktøj på emne (længde) Hvis der kun bearbejdes med ét værktøj kan man undgå at anvende værktøjslager i længde retning. Man anvender værktøjsspidsen som nulpunkt. Længde aksen (Z) nulstilles ved berøring med emnets overflade.

Emnenulpunkt

Værktøjsopmåling med flere værktøjer på emne.

Den mest enkle måde at måle værktøjslængder på er ved at berøre emnet med hvert enkelt værktøj og notere deres talværdi (Z-akse), som derefter anvendes til at udregne deres længdeforskelle.

Værktøjsnulpunkt

Denne metode har den ulempe, at man ingen fast referenceflade har, da man anvender et bestemt værktøj som 0-værktøj (offset værdi 0); skal dette værktøj skiftes, skal samtlige andre værktøjer måles om.

Det anbefales at anvende spindelnæse som et fast udgangspunkt.

Tool setter (elektronisk)

Tool Setter anvendes til opmåling af værktøjslængder, da det er mere skånsomt for både emne og bearbejdnings værktøj.

Tool Setter består af en fast enhed med en fjedrende topplade ( 5mm ), der har en vandring på 5 mm.

Værktøjsopmåling med Tool setter

Opmåling af værktøjslængder med Tool Setter foregår ved, at spindelnæsen køres ned på toppladen indtil lampen på Tool Setter lige netop lyser, talværdien noteres (Z-akse).

Samtlige værktøjer opmåles på samme måde ved hjælp af Tool Setter ( husk at notere talværdi ).

Længde offset

Værktøjets længde får man ved at trække værktøjets tal-værdien fra Tool Setter'ens talværdi. Længden indtastes i værktøjslageret ( længde offset ).

Nyere CNC-maskiner kan selv lagre værktøjslængden idet de indeholder en målecyklus.

Tool setter (med måleur)

Tool Setter'en kan være forsynet med et måleur i stedet for en lysdiode. Fremgangsmåden er den samme, idet man her kører til måleuret står på nul.

Ovenstående metoder til opmåling af længde offset koster maskintid.

Ønsker man at undgå dette, anvendes opmåling uden brug af CNC-maskinen.

Opmåleafstand til opmåling af længde offset .

Opmålestanderen er kun beregnet til at måle værktøjs længde. Målingen foretages med en dybde-skydelære eller et måleur.
Opmålingen foretages ved at nulstille på overside af standeren ( fiksturen ), svarende til spindelnæsen.
Værktøjslængden udmåles herefter ved at måle til værktøjets spids.

Måleursstander til opmåling af radius- og længdeoffset

Måleursstanderen kan både måle længde og radius i samme opstilling, idet der er to måleure; et til længdeopmåling og et til radiusopmåling .

Værktøjs målene aflæses på digitalen. Værktøjsholderen bruges til at nulstille på. Måleursstanderen kan også bestå af kun et måleur, som så kan drejes i 90 grader til opmåling af radius.

 

Optisk værktøjs opmåling

Optisk målestander har en projektor, som bearbejdningsværktøjet opmåles med. Værdierne lagres under et navn, for senere at kunne overføres til CNC-styringen.

Projektoren har en normskive ( trådkors ) , som kan indstilles til måling af værktøjslængde og radius. Normskiven kan drejes og har forskellige inddelinger for radius- og vinkelmåling. Dette er nødvendigt for opmåling af værktøj til 3-dimensionel bearbejdning, idet skæret her ofte er forsynet med radius eller er konisk, i nogle tilfælde begge dele. Nøjagtigheden af opmålingen er stor, idet projektoren forstørrer værktøjet, eksempelvis 10 eller 20 gange.

Optisk måleapparatur findes i forskellige udgaver. Nogle har en karrusel, så der er mulighed for opmåling med flere forskellige typer værktøjsholdere, i disse tilfælde også holdere til drejeværktøjer.

Værktøjsopmåling foretages med værktøjsholderens nulpunkt som udgangspunkt.

2-akset værktøjsoffset består af en X og Z værdi for placering af værktøjsspidsen i forhold til værktøjsholderens nulpunkt samt en værdi for næseradius, eksempelvis I og K ( placering af center på næseradius i forhold til den programmerede spids)

Opmåling af værktøjsoffset kan foregå udenfor maskinen ved hjælp af en specialholder, men ellers på samme måde som ved opmåling af fræseværktøj.

På nyere cnc-maskiner findes integreret opmåleudstyr. Værdierne bliver automatisk indlæst ( X og Z ), næseradius værdierne ( I og K ) skal indtastes manuelt.