11 способов найти нулевую точку на вашем станке с ЧПУ

Прежде чем начать обработку детали, необходимо сообщить станку, где находится нулевая точка детали. Это точка отсчета, соответствующая координате 0,0 на чертеже САПР, который вы использовали для всей своей работы CAM или для генерации g-кода вашей программы обработки детали. Она также называется «Program Zero», или X0Y0Z0 в программе g-code или Part Zero. Определение местоположения нулевой точки часто называют «касанием». Каждый оператор ЧПУ станка должен уметь выполнить этот шаг, и полезно иметь несколько способов найти нулевую точку. Трудоемкость и эффективность каждого метода различны, и некоторые из них лучше подходят для определенных задач. Знание различных методов поможет вам выбрать оптимальный для каждой новой задачи.

Вот несколько методов на выбор:

Метод 1: Использование Edge Finder (приоритет для новичков)

Edge Finder — самый распространенный способ найти нулевую точку детали. Для этого вставьте деталь в тиски или приспособление для фрезерования. Обычно нулевой делают угловую часть. Поскольку вы будете работать с необработанным материалом, важно оставить некоторый припуск на обработку в чертеже САПР.

Edge Finders бывают механическими и электрическими. Электрические кромкоискатели загораются и/или издают звуковой сигнал при контакте с заготовкой, полагаясь на электропроводность материала. Вот пример электрического кромкоискателя:

Электрические кромкоискатели просты в использовании и доступны по цене. Основные их недостатки — низкая точность у моделей с подвижными шариками и хрупкость у моделей без подвижных частей. Механические кромкоискатели работают на низких оборотах и «выскакивают» при касании края. Это видео от Tormach демонстрирует работу механических и электронных кромкоискателей:

Используя кромкоискатель, найдите края по осям X и Y и обнулите координаты станка, учитывая радиус наконечника.

Метод 2: Использование 3D-тестера (приоритет для точности)

3D-тестеры, также известные как 3D-сенсоры, — более современный и точный метод. Они впервые появились в Германии компанией Haimer, но сейчас доступны и более дешевые аналоги. Я рекомендую оригинальные модели, так как они точнее и долговечнее.

Я сначала купил дешевый китайский клон, но потом приобрел оригинал. Это популярный и чрезвычайно точный инструмент, который облегчает нахождение нулевой точки детали, кромок, углов и других задач настройки. 3D-тестеры удобны и экономят время благодаря своей точности и простоте использования.

Метод 3: Использование фиксированного места на тисках или приспособлении (приоритет для быстрой настройки)

Этот метод требует минимальных усилий после первоначальной настройки. В отличие от других методов, где нулевая точка определяется каждый раз при установке новой детали, здесь нулевая точка определяется один раз и связана с фиксированным местом на удерживающем устройстве. Например, угол фиксированной губки тисков можно использовать как нулевую точку:

Если вы используете крепежную пластину, легко устанавливать тиски на нее в одном и том же месте каждый раз. Установите нулевую точку и можете быстро вернуть их при необходимости. Это фото показывает, как постоянно размещать тиски на крепежной пластине с помощью трех установочных штифтов:

Это существенно экономит время, так как большую часть времени тиски находятся на рабочем столе. Пока вы проектируете детали, учитывая, что угол губок тисков является нулевой точкой, вы можете вставить деталь и начать обработку без повторного измерения нулевой точки.

Метод 4: Использование упоров (приоритет для повторяемости)

Вы можете установить упоры для точного позиционирования детали относительно нулевой точки. На картинке ниже показан упор тисков:

Упоры можно размещать на крепежной пластине или использовать специальные упоры для Т-образных пазов, что упрощает точное позиционирование детали.

Метод 5: Использование камеры или прицела (приоритет для визуального контроля)

Центрирующие прицелы и камеры позволяют визуально найти нулевую точку. Центрирующие прицелы существуют давно и могут быть достаточно точными при правильном использовании:

Однако более современный подход — использование цифровой камеры с увеличением. Камеры могут устанавливаться на держателе инструмента и обеспечивать точное позиционирование.

Метод 6: Обнуление элемента детали (приоритет для сложных форм)

Этот метод полезен для вторичных операций и ремонта. Обнуление выполняется по элементу детали, например, по отверстию, что позволяет точно позиционировать деталь для последующей обработки.

Метод 7: Использование Endmill, датчика или измерительного блока (приоритет для точных настроек по оси Z)

Метод заключается в подводе концевой фрезы к детали с использованием прокладки (бумага, щуп или измерительный блок), чтобы избежать прямого контакта. Этот метод проверен временем и может быть очень точным при правильном применении.

Использование устройства предварительной настройки оси Z позволяет точно настроить высоту инструмента над деталью, что значительно упрощает процесс настройки.

Метод 8: Использование лазерного прицела (приоритет для быстрой настройки)

Лазерные прицелы позволяют визуально определить нулевую точку с высокой точностью. Это удобно для случаев, когда точность не является критичной, но требуется быстрое и наглядное позиционирование.

Лазеры могут проецировать точку на деталь, позволяя оператору быстро и точно настроить нулевую точку.

Метод 9: Использование зонда с ЧПУ (приоритет для автоматизации)

Высококачественные датчики с ЧПУ обеспечивают автоматическое и точное определение нулевой точки. Зонды устанавливаются в шпиндель и используют щуп для измерения детали:

Зонды управляются g-кодом и могут автоматизировать процесс настройки, определяя края, центры отверстий и другие элементы детали. Основные недостатки — высокая стоимость и возможность повреждения при аварии.

Метод 10: На глазок (приоритет для грубых заготовок)

Этот метод подходит для работы с грубыми заготовками, где высокая точность не требуется. Программа обработки учитывает допуски на размеры, что позволяет визуально определить нулевую точку детали.

Метод 11: Использование упора на машине (бонусный метод)

Вставьте штифт в держатель инструмента, установите его в соответствии с программой обработки и используйте штифт в качестве упора при установке детали в тиски. Это особенно полезно для длинных или коротких деталей.

Заключение

Теперь у вас есть 11 различных методов для определения нулевой точки деталей на ЧПУ станках. Каждый метод имеет свои сильные и слабые стороны. Определенные задачи могут потребовать особого подхода. Поделитесь своими любимыми методами и приемами в комментариях!