Коррекция на радиус инструмента G41/G42: как различать левую и правую стороны и задавать кадры включения и отмены
На примере прямоугольного контура объясняется, как на обрабатывающем центре различать левую G41 и правую G42 коррекцию на радиус инструмента по направлению движения, как использовать номера D и значения коррекции, а также почему в кадрах включения и отмены возникают зарезы и аварийные сигналы.
Функция программирования непосредственно по размерам чертежа
При контурном фрезеровании концевой фрезой центр инструмента должен двигаться со смещением от обрабатываемой поверхности на радиус инструмента. Чтобы обработать внешнюю сторону детали шириной 60 mm фрезой Ø10, центр должен пройти по траектории, вынесенной наружу на 5 mm с каждой стороны, то есть шириной 70 mm. Если этот расчет заложен в программу, при каждом изменении диаметра инструмента придется пересчитывать все координаты.
Коррекция на радиус инструмента позволяет записывать в программе координаты контура прямо с чертежа, а система ЧПУ рассчитывает смещение на радиус инструмента в реальном времени. При износе или замене инструмента на другой диаметр меняется только значение на экране коррекций.
Левая и правая стороны определяются направлением движения
G41 смещает инструмент влево от направления движения, а G42 — вправо. Ориентиром служит не станок и не чертеж, а направление движения инструмента. Представьте, что ведете автомобиль: если обрабатываемая поверхность находится за правым окном, инструмент расположен слева (G41); если за левым окном — справа (G42).
Если концевая фреза вращается вперед (M03) и обходит внешний контур по часовой стрелке, инструмент находится слева от контура: это G41 и попутное фрезерование. Обход того же контура против часовой стрелки дает G42 и встречное фрезерование. Типичные обрабатывающие центры с ЧПУ имеют малый люфт, поэтому по умолчанию часто применяют попутное фрезерование.
| Место обработки | Направление движения | Коррекция | Способ фрезерования (M03) |
|---|---|---|---|
| Снаружи (островок) | По часовой стрелке | G41 | Попутное фрезерование |
| Снаружи (островок) | Против часовой стрелки | G42 | Встречное фрезерование |
| Изнутри (стенка кармана) | Против часовой стрелки | G41 | Попутное фрезерование |
| Изнутри (стенка кармана) | По часовой стрелке | G42 | Встречное фрезерование |
Пример контура
Ниже показана программа обхода внешней стороны прямоугольника от (0,0) до (60,40) по часовой стрелке. На чертеже координаты контура указаны точно так, как записаны в программе; фактическую траекторию центра инструмента, смещенную наружу коррекцией D3, станок рассчитывает по значению коррекции. Средство визуализации траектории не может знать значения из таблицы коррекций станка.
Контурная траектория для попутного фрезерования внешней стороны прямоугольника 60×40 с G41 D3
O3002
T3 M6
G21 G90 G17 G40 G94
G54
S4000 M03
G00 X-20. Y-20. Z50.
Z2.
G01 Z-3. F150
G41 D3 X0. Y-10. F400
Y40.
X60.
Y0.
X-10.
G40 X-20. Y-20.
G00 Z50.
M30На рисунке выше показан результат анализа этой программы в CNC Path Analyzer (быстрый ход 3 сегментов, линейное резание 7 сегментов).
Для кадра включения нужно линейное перемещение
Коррекция начинает действовать не мгновенно: во время перемещения в кадре с G41/G42 инструмент по диагонали смещается в скорректированное положение. Этот кадр называется кадром включения и обычно должен содержать линейное перемещение G00 или G01. Многие системы ЧПУ выдают аварийный сигнал, если коррекция включается в кадре дуги.
Перемещение включения должно быть длиннее значения коррекции. В примере коррекция включается при перемещении примерно на 22 mm от (-20,-20) до (0,-10), чтобы до обработки первой стороны командой Y40. инструмент вышел на продолжение ниже начальной точки контура (0,0). Включение коррекции прямо на контуре может привести к зарезу обрабатываемой поверхности во время смещения.
Кадр отмены и последняя сторона
G40 также задается вместе с перемещением, чтобы коррекция снималась при отходе инструмента от контура. В примере последняя сторона продолжается за контур до X-10., затем коррекция отменяется при отходе командой G40 X-20. Y-20.. Отмена точно в конечной точке контура может привести к зарезу угла при диагональном выходе.
Номера D и значения коррекции
D3 означает использование значения, сохраненного в строке 3 экрана коррекций инструмента. Обычно применяют номер, совпадающий с номером инструмента, но это не обязательно. Коррекция обычно содержит радиус инструмента, а результаты измерений вводятся в столбец износа для корректировки размера. Если наружный размер на 0.02 mm больше чертежного (0.01 mm на сторону), измените коррекцию износа радиуса на -0.01.
Можно намеренно ввести коррекцию больше радиуса, чтобы оставить припуск на чистовую обработку. Выполните черновой проход со значением D 5.3 для инструмента Ø10, затем измените его на 5.0 и снова запустите ту же программу, сняв припуск 0.3 mm чистовым проходом.
Что проверить при аварийном сообщении о коррекции
| Признак | Распространенная причина |
|---|---|
| Аварийный сигнал при включении коррекции | G41/G42 включена в кадре дуги или перемещение включения короче значения коррекции |
| Зарез на внутренних углах | Последовательные кадры без перемещения во время коррекции или радиус внутренней дуги меньше радиуса инструмента |
| Неверный размер только с одной стороны | G41/G42 не соответствует направлению движения или выбран неверный номер D |
| Угол поврежден после отмены | G40 задана точно в конце контура без движения по продолжению |