Fagstoff

Nullpunkt innan CNC-programmering

Når ei CNC-maskin skal køyre eit program, må ho ha eit utgangspunkt å starte frå. Eit slikt punkt blir kalla eit nullpunkt. Innan CNC-programmering bruker vi fleire ulike nullpunkt. Her får du ei kort innføring.

Presisjon og nøyaktigheit i CNC-maskinering

Ein CNC-maskin er ei avansert maskin som blir brukt til å forme og behandle materiale med eineståande presisjon og nøyaktigheit. Men skal vi oppnå optimale maskineringsresultat, må vi velje rett nullpunkt.

Maskinnullpunkt, referansenullpunkt, programnullpunkt og verktøynullpunkt speler alle ei viktig rolle når vi programmerer arbeidsprosessen. Som maskinoperatørar eller programmerarar må vi derfor forstå kva dei ulike nullpunkta er, og kva dei blir brukte til.

Kva er eit nullpunkt på ein CNC-fres?

Eit nullpunkt på ein CNC-fres er ein bestemd posisjon på maskina eller arbeidsstykket som er definert med alle koordinatane (X, Y og Z) og dermed i alle tre dimensjonar. Det er eit referansepunkt, det vil seie eit utgangspunkt for all rørsle. Val av rett nullpunkt er ein føresetnad for ein nøyaktig og effektiv maskineringsprosess.

Ulike typar nullpunkt

Ein fres med eit arbeidsstykke der nullpunkta M, W og R er plasserte. Illustrasjon. — Nullpunkt i ein fres: M står for maskinnullpunkt, W står for programnullpunkt og for nullpunktet til arbeidsemnet, R står for referansenullpunkt.

Dreiebenkar og fresar har fleire typar nullpunkt. Nullpunkta har ulike formål, men dei er avhengige av kvarandre.

Maskinnullpunkt

Maskinnullpunktet er den absolutte referansen for koordinatsystemet til maskina. Vanlegvis ligg dette punktet utanfor arbeidsområdet til maskina. På ein fres kan maskinnullpunktet vere på spindelen, på ein dreiebenk kan det vere på baksida av kjoksen. Maskinnullpunktet er fastsett av maskinprodusenten og kan vanlegvis ikkje endrast.

Referansenullpunkt

Referansenullpunktet ligg i arbeidsområdet til maskina. På ein fres ligg dette punktet som oftast i eit hjørne på sjølve fresebordet. Når maskina står i heim-posisjon (dvs. på maskinnullpunktet), er koordinatavstanden mellom maskinnullpunktet og referansenullpunktet kjend.

For å sjekke om maskina er kalibrert rett, må alle aksane køyrast til heim-posisjonen. Maskina gjennomfører så sjølv ein kontroll på om koordinatane stemmer.

På kvar enkelt sleide og akse er det montert endestoppbrytarar som registrerer når maskina har køyrt aksene til referanseposisjonen for nullstilling. Maskina køyrer då ei nullstilling.

Programnullpunkt

På dei fleste maskinene kan vi velje programnullpunkt. Dette er eit punkt på arbeidsstykket som blir nytta som referanse for alle arbeidsoperasjonane i programmet. Eit programnullpunkt på eller i nærleiken av arbeidsstykket gir oss stor fridom til å plassere arbeidsstykket på ein fres, eller til å avgjere kor stort overheng vi skal ha i ein dreiebenk.

Ved val av programnullpunkt må vi ta omsyn til programmet vi skal køyre, for maskina startar arbeidsoperasjonane sine frå dette punktet.

Arbeidsemne oppspent i ein kjoks med bakkar. Maskinnullpunktet er bak kjoksen, mens programnullpunktet er plassert midt oppåarbeidsemnet. Avstanden mellom maskinnullpunkt og programnullpunktet er oppgitt med verdien Z. Illustrasjon. — Programnullpunkt for ein dreiebenk. Her er programnullpunktet sett i senter av arbeidsemnet. Alternativt kunne det vore sett på hjørnet av arbeidsemnet.

Verktøynullpunkt

Dette nullpunktet refererer til enden av eit skjerande verktøy, til dømes eit bor eller ein fres. Det er viktig å definere verktøynullpunktet nøyaktig slik at maskina veit kvar verktøyet faktisk er. Verktøynullpunktet blir brukt til å justere kuttdjupne og sikre rett tilarbeiding.

På mange CNC-maskiner må vi programmere inn eit verktøy før vi kan bruke det. Ved slik programmering legg vi inn koordinatane for verktøyutstikk og diameter på freseverktøyet. Då kan maskina rekne ut avstanden frå senter i spindel til den skjerande eggen på verktøyet i X-, y- og Z-retning og setje verktøynullpunkt automatisk. Det same gjeld ved montering av eit dreiestål på ein dreiebenk.

Illustrasjon som viser eit dreiestål. Ulike lengder, nullpunkt, vinklar og radiusar er teikna inn. — Offsetverdiar og ulike parameterar for eit dreiestål. Dei blir brukte for at dreiebenken skal vite kvar i koordinatsystemet skjereeggen på verktøyet (verktøynullpunktet) er. Bilete: Ph. D. Ilya V. Obraztsov / Avgrensa gjenbruk

Betydninga av rett nullpunkt

Val av rett nullpunkt har svært mykje å seie for maskineringa og for kvaliteten på det endelege produktet. Eit feiljustert nullpunkt kan gi avvik i dimensjonar, ujamnskapar og feil i maskineringsprosessen. Rett kalibrering av koordinatsystemet til maskina og rett val av nullpunkt er nødvendige føresetnader for presisjon.