Programnullpunkt for X- og Y-akse i en CNC-fres

Programnullpunkt

Programnullpunktet for en CNC-fres er et referansepunkt som definerer startposisjonen for maskinen. Dette punktet trengs for å sikre nøyaktig og repeterbar maskinering av et arbeidsstykke.

Vi har to hovedtyper programnullpunkter: maskinnullpunkt (Machine Zero Point) og arbeidsstykkenullpunkt (programnullpunkt, Workpiece Zero Point).

Maskinnullpunkt

Maskinnullpunktet er det fysiske nullpunktet på CNC-maskinen. Plasseringa er avhengig av maskinmodellen, den kan være for eksempel være i hjørnet eller på midtpunktet på maskinen, eller på et annet definert sted. Uansett er maskinnullpunktet til vanlig et fast punkt på maskinen som brukes som referanse for bevegelser. For å programmere maskinnullpunktet må vi vanligvis gå inn i styringsdataene for maskinen.

Arbeidsstykkenullpunkt (programnullpunkt)

Arbeidsstykkenullpunktet er det punktet som brukes som referanse for CNC-programmet. Det kalles derfor også for programnullpunkt. Dette punktet er plassert i forhold til arbeidsstykket som skal maskineres. Det kan være startpunktet for maskineringa av arbeidsstykket, for eksempel øverst i ei plate. Det kan også være en annen bestemt posisjon på arbeidsstykket som er spesifisert i CNC-programmet.

Hvordan setter du programnullpunktet?

Nullpunktet for X- og Y-aksen setter vi vanligvis til et hjørne på arbeidsemnet. Alternativt kan det være midt på arbeidsemnet, for eksempel i senter av et hull. For å nullstille X- og Y-aksen må du gjennomføre to operasjoner, én for hver akse. Du kan bruke samme verktøy og framgangsmetode for både X- og Y-aksen.

For å sette programnullpunktet må du først bevege maskinen manuelt til det punktet der du vil at den skal starte. Når maskinen står i riktig posisjon, trykker du betjeningsknappen for nullstilling.

Du kan bruke knapper og hjul på CNC-maskinen til å bevege verktøyet, eller du kan bruke knapper og hjul på en fjernbetjent enhet. Bruker du betjeningshjulet, kan du bare bevege maskinen i én enkelt akse.

Rett valg av oppløsning

Det er veldig viktig at du alltid velger ei tilpassa oppløsning for betjeningshjulet på CNC-maskinen slik at du ikke skader verktøy eller måleutstyr. Vanlig oppløsning på betjeningshjulet er 1/1, 10/1, 20/1, 50/1 og 100/1. Disse verdiene kan også skrives som X1, X10, X20 osv.

Hvert trinn på betjeningshjulet tilsvarer én måleenhet på aksen til CNC-maskinen. Hvor stor bevegelse dette er, avhenger av oppløsninga. Hvis maskinen står på 100/1 eller X100, betyr det at ett trinn på hjulet tilsvarer 100 trinn på CNC-maskinen. Da kan maskinen bevege seg raskt når du dreier på hjulet. Står velgeren på 1/1 eller X1, betyr det at maskinen beveger seg bare ett trinn for hvert trinn du dreier. Da er bevegelsen sakte.

For å komme ned til arbeidsstykket kan du velge en høy oppløsningsverdi, men når du begynner å nærme deg arbeidsstykket, bør du velge ei lavere oppløsning.

Verktøy

For å finne koordinatet for X- og Y-akse kan du bruke ulike digitale og analoge spesialverktøy. Disse verktøya kalles ofte for kantfinnere fordi de brukes til å finne en kant på arbeidsemnet. Et annet vanlig navn er kantføler.

Verktøyene har en følerspiss som har en bestemt diameter. Denne diameteren må du måle og dele på to slik at du får radiusen. Da vet du lengden fra kanten på verktøyet til senter av det. Denne verdien må du vite for å kunne programmere CNC-fresen riktig.

Analog kantfinner ("vinglepetter")

En analog kantfinner utnytter sentrifugalkrafta for å finne kanten på et arbeidsemne. Verktøyet er todelt. Hoveddelen er montert i fresen, mens den andre delen er festa til hoveddelen med magnet og elastisk bånd. For at verktøyet skal fungere, må spindelen rotere.

Framgangsmåte

Monter verktøyet opp i spindelen på fresen. Nedre del av verktøyet beveger du så mot ei av sidene slik at den kommer ut av senter.

Når spindelen roterer, vil sentrifugalkrafta prøve å holde nedre del ute av senter, men det elastiske båndet sørger for delen ikke løsner. Også magneten er med på å motvirke sentrifugalkrafta. Det er viktig å bruke et turtall som er godkjent for kantfinneren. 250 o/min kan være et greit turtall hvis du ikke klarer å finne eksakte data.

Når spissen på verktøyet begynner å berøre arbeidsemnet, vil nedre del bevege seg nærmere senter, og når de to delene er helt sentrert, kan du programmere CNC-maskinen. Hvis du beveger aksene for mye, kommer nedre del ut av senter igjen. Da kan du bevege delene tilbake til de står i senter.

Elektronisk og digital kantfinner

Det fins både elektroniske og digitale kantfinnere. Noen av disse er enkle modeller med en lysdiode som lyser når sensoren treffer en kant, andre kan være kopla opp mot CNC-maskinens programvare og lagre verdier automatisk.

Her skal vi se nærmere på en elektronisk kantfinner som både viser berøring på enheten og kommuniserer med dioder på et kontrollpanel på CNC-maskinen.

Framgangsmåte

Monter kantfinneren i spindelen på CNC-fresen. Også her må du kjenne diameteren på selve målespissen (den røde kula). Når du bruker denne typen kantfinder, må spindelen ikke rotere.

Ved manuell avlesning må du trekke fra målespissdiameteren, ved automatisk avlesning legger du diameteren inn som en parameter i programvaren til CNC-fresen, og verdien blir da regna ut automatisk.

På samme måten som med en manuell kantfinner beveger du målespissen mot arbeidsemnet, enten i X-akse eller i Y-akse. Husk å justere oppløsninga for betjeningshjulet.

På modellen vår blinker en lysdiode når det ikke er berøring. Blinkinga går over i et fast lys når målespissen berører arbeidsemnet. På CNC-maskinens indikator er det en oransje diode som lyser opp og bekrefter berøring.

Programmering av CNC-fresen

Når du programmerer nullpunktet, må du legge inn radiusen for anleggsflata til verktøyet. Om denne verdien er positiv eller negativ, avhenger av hvilken side av arbeidsemnet du måler.

En tommelfingerregel vil være:

• Venstre side av arbeidsemnet eller foran arbeidsemnet: positiv verdi (Eksempel: X3)

• Høyre side av arbeidsemnet eller bak arbeidsemnet: negativ verdi (Eksempel: X-3)

For selve programmeringa må du se i brukermanualen for akkurat din maskin, men på de fleste maskiner programmeres programnullpunktet med følgende kommando:

• Trykk bokstav "X" eller "Y", alt etter hvilken akse du nullstiller.

• Skriv verdien du har regna ut for radius, for eksempel 3 eller –3.

• Trykk "Enter".

Digital avlesning

Det fins en del nyere CNC-maskiner der digitale kantfinnere kommuniserer direkte med maskinen, og du kan kjøre et spesielt program som gjennomfører denne prosessen automatisk. Prosedyrene er ulike for hver enkelt maskin. Du må derfor alltid slå opp i maskinens brukermanual.