Коррекции и износ: геометрия и износ, подналадка размера, ресурс и контроль поломки

Геометрия и износ

ГОСТ 20523-80 определяет коррекцию инструмента как изменение запрограммированных координат с пульта управления. Программа остаётся прежней, а инструмент дополнительно смещается на величину из корректора: на длину — вдоль оси инструмента, на фрезу — по нормали к контуру.

У корректора в большинстве стоек две графы. В геометрию пишут размер инструмента при наладке: длину, радиус или диаметр, на токарном станке — положение вершины по X и Z и радиус при вершине. В износ пишут небольшие поправки, которые набегают по ходу партии. Стойка складывает обе графы и работает от суммы. В таблице инструментов одной из стоек то же самое называется длина L, радиус R и их приращения DL, DR.

Зачем две графы, если стойка всё равно их складывает:

• видно, сколько инструмент «ушёл» — геометрия осталась такой, как её измерили, а износ показывает накопленную поправку;
• замена проще — после смены пластины или фрезы износ обнуляют, а новую геометрию меряют заново;
• меньше риск сбить наладку — поправку на сотки ставят в графу, где стоят только сотки, а не в число из трёх-четырёх знаков.

Когда наладку собирают с новым инструментом, вся графа износа должна быть нулевой. Старые поправки от прошлой работы обнуляют до первой детали.

Подналадка на токарном станке

На токарном станке значения по X — диаметры. Значит, и поправка в графе износа по X — на диаметр. Логика простая: поправка сдвигает инструмент по оси так же, как сдвинула бы его координата в программе. Плюс по X отводит вершину от оси шпинделя, минус — приближает к ней.

• Наружный диаметр больше нужного на 0,04 мм — износ по X −0,04 мм: резец подойдёт ближе к оси.
• Расточенное отверстие меньше нужного на 0,04 мм — износ по X +0,04 мм: расточной резец отойдёт дальше от оси.
• Длина уступа от торца 19,97 мм вместо 20,00 мм — уступ получился ближе к торцу. Резец должен пройти дальше в минус по Z: износ по Z −0,03 мм.

Резец изнашивается неравномерно. По руководству к одной из стоек: если размер ушёл только по одной оси, правят износ по X или по Z этой оси. Если вершина износилась равномерно и размеры по X и по Z ушли одинаково, увеличивают износ радиуса при вершине: изношенная вершина обычно становится «круглее», и в графу износа радиуса идёт положительная поправка. Какую графу трогать, решают по замеру нескольких размеров по X и по Z на готовой детали.

Инструмент вызывают командой вида T0101: первые две цифры — позиция в револьверной головке, вторые — номер корректора. Если поставить поправку в корректор с другим номером, она уйдёт другому резцу.

Подналадка на фрезерном станке

Длина. Если глубина вышла меньше нужной на 0,03 мм, износ длины уменьшают на 0,03 мм: стойка считает инструмент короче и опускает его ниже. Если глубина больше — износ длины увеличивают.

Радиус. Стойка ведёт центр фрезы от контура на радиус из корректора. Запишите радиус меньше — фреза подойдёт к контуру ближе. Отсюда правило:

Заметьте: износ фрезы уменьшает её фактический радиус, поэтому наружный контур растёт, а карман сужается. В обоих случаях износ компенсируют поправкой в минус.

Пример. Ширина планки по наружному контуру по чертежу — 40 мм с допуском от −0,05 до 0, середина поля — 39,975 мм. После чистового прохода — 40,005 мм: вне допуска на 0,005 мм. До середины поля нужно убрать 0,03 мм по ширине, то есть по 0,015 мм на сторону. Если в корректоре радиус — износ радиуса −0,015 мм. Если диаметр — −0,03 мм.

Сдвиг или разброс

Коррекция исправляет сдвиг — когда размер у всех деталей смещён в одну сторону почти одинаково. Если размер «гуляет» от детали к детали, это разброс, и коррекция его не уберёт: искать надо в закреплении, заготовке, температуре или самом измерении. Как отличать одно от другого, разбирает урок технолога «Проверка, наладка и первая деталь».

Правила поправки:

1. Мерить проверенным способом. Деталь остыла, прибор подходит под допуск, размер перемерен.
2. Вести к середине поля, а не к границе: тогда у партии есть запас на износ.
3. Не реагировать на каждую сотку. Если отклонение от середины меньше погрешности измерения и разброса, поправка только раскачает размер.

Так же устроены циклы автоматической подналадки щупом в шпинделе. По руководству к ним вокруг номинала задают мёртвую зону, внутри которой корректор не меняется. За её пределами можно вносить не всю поправку, а её долю в процентах. А если отклонение больше верхнего предела, цикл ничего не правит и останавливает станок с тревогой: такой уход — повод искать причину, а не подкручивать корректор.

Как вести первую деталь и подналадку по ходу партии, подробно разбирает урок 6 этого курса.

Ресурс инструмента

Инструмент тупится постепенно, и вместе с износом растут силы резания, ухудшаются поверхность и размер. Поэтому для инструмента задают ресурс — сколько минут резания или деталей он работает до замены. Ресурс назначает технолог по опыту цеха и рекомендациям изготовителя инструмента. Наладчик следит, чтобы он соблюдался, и сообщает, если инструмент стабильно не дорабатывает или работает дольше.

Многие стойки умеют считать ресурс сами. В таблице инструментов одной из стоек есть:

• текущий возраст CUR_TIME — стойка сама считает, сколько минут инструмент работал; для бывшего в работе инструмента вводят начальное значение;
• предельный возраст TIME2 — когда текущий возраст его достиг, при следующем вызове стойка ставит инструмент-дублёр из графы RT;
• допуск на износ LTOL, RTOL — если при измерении датчиком длина или радиус ушли дальше допуска, стойка блокирует инструмент.

Полезный сигнал без всякой автоматики — сама графа износа. Если поправки на одном инструменте быстро растут, он на исходе, даже если ресурс по времени ещё не вышел.

Контроль поломки

Сломанное сверло или метчик дают брак на всех следующих переходах. Поэтому после ответственных переходов инструмент проверяют датчиком на столе: быстро меряют длину и сравнивают с корректором.

В руководстве к датчику привязки допуск задают прямо в вызове цикла: например, проверить, что длина в пределах +0,5 мм от записанной в корректоре. Если нет, цикл либо останавливает станок с тревогой «инструмент сломан», либо ставит флаг, по которому программа вызывает инструмент-дублёр и продолжает работу. Лазерный датчик проверяет поломку ещё быстрее — инструмент просто проходит через луч. В таблице одной из стоек для этого есть отдельные допуски на поломку LBREAK и RBREAK: при превышении стойка блокирует инструмент.

Запись коррекций

Каждую поправку записывают в журнал или карту наладки: дата и смена, инструмент и номер корректора, графа (геометрия или износ, ось), величина со знаком, размер по замеру и причина. После замены инструмента — отметка, что износ обнулён и геометрия измерена заново.

Запись нужна по двум причинам. Сменщик видит, что уже сделано, и не вносит ту же поправку второй раз. А по журналу видно, как быстро уходит размер, — отсюда реальный ресурс инструмента.

Типичные ошибки

Поправки в графе износа должны быть малыми. Большая поправка значит, что ошибка в привязке, а не в износе: тогда инструмент меряют заново, как в уроке «Привязка инструмента и детали».

Что проверить перед сдачей наладки

• У всех инструментов графа износа нулевая или содержит записанные и объяснённые поправки.
• Известно, в диаметрах или в радиусах стойка принимает X на токарном и корректор радиуса на фрезерном станке.
• Размеры первой детали стоят у середины поля допуска, поправки внесены в износ и записаны.
• Ресурс инструмента и проверка поломки на ответственных переходах настроены по карте наладки.
• Журнал коррекций заполнен, сменщик знает, какие поправки уже внесены.