Nullpunkter innen CNC-programmering
Presisjon og nøyaktighet i CNC-maskinering
En CNC-maskin er en avansert maskin som brukes til å forme og bearbeide materialer med enestående presisjon og nøyaktighet. Men skal vi oppnå optimale maskineringsresultater, må vi velge riktig nullpunkt.
Maskinnullpunkt, referansenullpunkt, programnullpunkt og verktøynullpunkt spiller alle ei viktig rolle når vi programmerer arbeidsprosessen. Som maskinoperatører eller programmerere må vi derfor forstå hva de ulike nullpunktene er, og hva de brukes til.
Hva er et nullpunkt på en CNC-fres?
Et nullpunkt på en CNC-fres er en bestemt posisjon på maskinen eller arbeidsstykket som er definert med alle koordinater (X, Y og Z) og dermed i alle tre dimensjoner. Det er et referansepunkt, det vil si et utgangspunkt for all bevegelse. Valg av riktig nullpunkt er en forutsetning for en nøyaktig og effektiv maskineringsprosess.
Ulike typer nullpunkter
Dreiebenker og freser har flere typer nullpunkter. Nullpunktene har ulike formål, men de er avhengige av hverandre.
Maskinnullpunkt
Maskinnullpunktet er den absolutte referansen for koordinatsystemet til maskinen. Vanligvis ligger dette punktet utenfor maskinens arbeidsområde. På en fres kan maskinnullpunktet være på spindelen, på en dreiebenk kan det være på baksida av kjoksen. Maskinnullpunktet er fastsatt av maskinprodusenten og kan vanligvis ikke endres.
Referansenullpunkt
Referansenullpunktet ligger i maskinens arbeidsområde. På en fres for eksempel ligger dette punktet som oftest i et hjørne på selve fresebordet. Når maskinen står i hjem-posisjon (dvs. på maskinnullpunktet), er koordinatavstanden mellom maskinnullpunktet og referansenullpunktet kjent.
For å sjekke om maskina er kalibrert riktig, må alle aksene kjøres til hjem-posisjonen. Maskinen gjennomfører så selv en kontroll på om koordinatene stemmer.
På hver enkelt sleide og akse er det montert endestoppbrytere som registrerer når maskinen har kjørt aksene til referanseposisjonen for nullstilling. Maskinen kjører da ei nullstilling.
Programnullpunkt
På de fleste maskiner kan vi velge programnullpunkt. Dette er et punkt på arbeidsstykket som benyttes som referanse for alle arbeidsoperasjoner i programmet. Et programnullpunkt på eller i nærheten av arbeidsstykket gir oss stor frihet til å plassere arbeidsstykket på en fres, eller til å bestemme hvor stort overheng vi skal ha i en dreiebenk.
Ved valg av programnullpunkt må vi ta hensyn til programmet vi skal kjøre, for maskinen starter arbeidsoperasjonene sine fra dette punktet.
Verktøynullpunkt
Dette nullpunktet refererer til enden av et skjærende verktøy, for eksempel et bor eller en fres. Det er viktig å definere verktøynullpunktet nøyaktig slik at maskinen vet hvor verktøyet faktisk befinner seg. Verktøynullpunktet brukes til å justere kuttdybde og sikre riktig bearbeiding.
På mange CNC-maskiner må vi programmere inn et verktøy før vi kan bruke det. Ved slik programmering legger vi inn koordinatene for verktøyutstikk og diameter på freseverktøyet. Da kan maskinen regne ut avstanden fra senter i spindel til den skjærende eggen på verktøyet i X-, y- og Z-retning og sette verktøynullpunkt automatisk. Det samme gjelder ved montering av et dreiestål på en dreiebenk.
Betydningen av riktig nullpunkt
Valg av riktig nullpunkt har svært mye å si maskineringa og for kvaliteten på det endelige produktet. Et feiljustert nullpunkt kan føre til avvik i dimensjoner, ujevnheter og feil i maskineringsprosessen. Riktig kalibrering av koordinatsystemet til maskinen og riktig valg av nullpunkter er nødvendige forutsetninger for presisjon.
