Principy korekce nástroje

Korekce nástroje slouží k rychlé změně NC programu a zabezpečení obrobení správného tvaru, bez nutnosti úpravy souřadnic NC programu v případě, že došlo ke změně nástroje. Korekce nástroje rozlišujeme délkové, rádiusové a 3D korekce. V tomto článku se budeme zabývat rádiusovou korekcí nástroje, která má zásadní vliv na správné obrobení požadované kontury a 3D korekcí, která umožňuje korigovat nástroje pro víceosé obrábění.

Rádiusová korekce nástroje

Existují tři způsoby, jak je možné rádiusovou korekci využít:

1. Programování kontury

Tento typ programování se používá při zadávání souřadnic přímo do řídicího systému obráběcího stroje. Programujeme přesnou hodnotu obrysu, který chceme obrábět bez ohledu na průměr nástroje. NC program musí obsahovat příkazy pro zapnutí korekce. Díky příkazu pro rádiusovou korekci si stroj námi zadanou konturu posune o rádius nástroje, aby obrobil požadovaný obrys. V tabulce nástrojů řídicího systému musí být správně vyplněn rádius použitého nástroje včetně opotřebení nástroje. O tento rádius je pak posunuta námi naprogramovaná kontura. Podle toho, kterou stranu kontury chceme obrábět, použijeme buď levou, nebo pravou korekci nástroje.

RR/G42 – Nástroj jede vpravo od obrysu
RL/G41 – Nástroj jede vlevo od obrysu
Korekce - nulový průměr
Korekce – nulový průměr

Dojde-li ke změně nástroje, nebo k jeho opotřebení, stačí změnit hodnotu rádiusu v tabulce nástrojů řídicího systému a výsledkem je opět obrábění správné kontury. Nevýhodou tohoto typu programování je absence kontroly kolize na nástrojovou sestavu. V případě zvolení nesprávné sestavy nástroje může dojít k poškození obráběného obrysu.

2. Programování dráhy nástroje bez korekce

Při tomto způsobu programování generujeme z CAM systému dráhu nástroje včetně rádiusu použitého nástroje. NC program neobsahuje příkaz pro zapnutí korekce nástroje. Musíme tedy dopředu znát rádius použitého nástroje a na tento nástroj programovat dráhu nástroje. Dráha nástroje je vygenerována včetně posunutí o rádius nástroje. Stroj neprovádí žádný přepočet dráhy nástroje. Nevýhodou je nutnost znovu přegenerovat program, pokud dojde ke změně geometrie nástroje nebo jeho opotřebení. Výhodou je zaručená správnost kontury CAM systémem a také kontrola dráhy nástroje vůči kolizi celé nástrojové sestavy s obrobkem.

2. Programování dráhy nástroje bez korekce
Dráha s korekcí a bez korekce

3. Programování dráhy nástroje s korekcí

Při tomto způsobu programování generujeme z CAM systému konturu včetně rádiusu použitého nástroje. V tabulce nástrojů tak máme zapsán rádius nástroje jako R0 a zadáváme pouze hodnoty opotřebení nástroje, o které se koriguje obráběná kontura. Dráha nástroje je vygenerována včetně posunutí o rádius nástroje. Tato dráha se upravuje pouze o opotřebení nástroje. NC program obsahuje příkaz pro vykonání korekce nástroje. Nevýhodou je nutnost přepisovat rádius v tabulce nástrojů, aby došlo k obrobení správné kontury, pokud dochází k opotřebení nástroje a tedy změně jeho rádiusu.

U rádiusové korekce je možné využít všech typů nástrojů. Je však nutné znát bod na nástroji, ke kterému je vztažena hodnota rádiusu v tabulce nástrojů řídicího systému, na který se uplatňuje hodnota korekce.

3. Programování dráhy nástroje s korekcí
Dráha s korekcí

Rádiusovou korekci je možné využít pouze u 2.5D obrábění. Pokud pro programování dráhy nástroje používáme CAM systém, je také nutné mít správně nastaven nájezd a výjezd na dráhu nástroje, aby bylo možné korekci použít.

Trojrozměrná korekce nástroje – 3D korekce

Pomocí 3D korekce lze aplikovat korekci nástroje i u 3osých a 5osých drah. 3D korekci je však možné použít pouze pro frézy s rovným čelem, pro kulové frézy a pro toroidní (rádiusové) frézy. Rozlišujeme 2 typy trojrozměrné korekce.

1. 3D korekce bez orientace nástroje

Tuto korekci je možné použít pro 3osou dráhu nástroje. Kromě lineárních souřadnic X, Y, Z je nutné do bloku NC programu přidat ještě normálový vektor plochy v daném místě. Díky zadání normály plochy je možné nástroj korigovat ve všech třech osách.

Zápis řádku v NC programu pak vypadá následovně:

LN X+31,737 Y+21,954 Z+33,165 NX+0,2637581 NY+0,0078922 NZ+0,8764339 F1000
3D bez orientace nástroje
3D bez orientace nástroje

2. 3D korekce s orientací osy nástroje

Tuto korekci je možné použít pro více osou dráhu nástroje. U tohoto typu korekce musí být kromě informace o vektoru normály plochy ještě uvedeny hodnoty orientace osy nástroje (úhel sklonu nástroje od osy Z).

Zápis řádku v NC programu pro korekci 5osé dráhy pak vypadá následovně:

LN X+31,737 Y+21,954 Z+33,165 NX+0,2637581 NY+0,0078922 NZ–0,8764339TX+0,0078922 TY–0,8764339 TZ+0,2590319 F1000 M128

Pro aplikaci 3D korekce je nutné vždy generovat NC programy pomocí CAM systému, který díky správně definovanému postprocesoru automaticky dosadí vhodné hodnoty normály plochy (NY, NY, NZ) i osy nástroje (TX, TY, TZ).

3D korekce s orientací osy nástroje
3D korekce s orientací osy nástroje