Szerszámgépek koordinátái

A CNC szerszámgépeken a különböző szerszámoknak pontosan meghatározott pályát kell leírniuk a munkadarab megmunkálása során. A program bevitelekor ezt rögzítik. Ennek megvalósításához a szerszámgép munkaterében lévő összes pontot egyértelműen kell megjelölni. Az egyértelmű megjelölésre a koordináta-rendszerek szolgálnak. A koordináta-rendszer lehet:

• kéttengelyű vagy
• háromtengelyű.

Két- és háromtengelyű koordináta-rendszer

Forgómozgás

A kéttengelyű koordináta-rendszernél egymást derékszögben metsző két tengely (x tengely, y tengely) alkotja.

Ha a kéttengelyű koordináta-rendszerhez hozzárendelünk egy harmadik tengelyt, amely a kezdőpontban az első két tengely alkotta síkra merőleges, azt háromtengelyű koordináta-rendszernek nevezzük. A harmadik tengelyünk a z tengely lesz.

Koordináta-rendszerek hozzárendelése az egyes szerszámgépekhez

A koordináta-rendszert hozzárendeljük valamely szerszámgéphez; általában a főorsó a mérvadó. Tehát a munkadarab koordináta-rendszerét a főorsótól nézik.

• A nem billenthető főorsójú gépek esetében:

A z tengely párhuzamos a főorsóval, egybeesik vele. A tengely pozitív iránya a munkadarabtól a szerszám felé mutat.

Az x tengely a helyzetállító sík fő tengelye; alapjában véve párhuzamos a munkadarabot felfogó felülettel, és rendszerint vízszintes helyzetű.

Az y tengely helyzete és iránya a háromtengelyes koordináta-rendszer z és x tengelyének helyzetéből és irányából adódik.

Forgószerszámos gépeken a következők érvényesek:

• Vízszintes z tengely esetén a pozitív x tengely jobbra mutat, ha a főorsó felől nézzük a munkadarabot.
• Függőleges z tengely esetén a pozitív x tengely jobbra mutat; ha a főorsó felől a gép állvány felé nézünk olyan gépek, pl. esztergák esetében, amelyben a munkadarab forog, a következők érvényesek:

A pozitív x tengely sugárirányban merőleges a munkadarab tengelyére, és a keresztvezetékkel párhuzamos. Az x tengely pozitív iránya a munkadarab tengelye felől a fő szerszámtartó felé mutat. A munkadarab és a szerszámtartó mozgásirányának és jellegének egyértelműen leírhatónak kell lennie. A mozgásirányt és a mozgás jellegét a munkadarabnak a koordináta-rendszerben rögzített méretmegadásra vonatkoztatják. Az egyenes vonalú mozgásokat az x, y és z tengely elrendezése meghatározza. Azokat a tengelyekkel párhuzamos forgómozgásokat, amelyeket a gép részei végeznek, rendelik hozzá A, B és C mozgásként a tengelyekhez.

A forgómozgásokat pozitív és negatív iránnyal írják le.

• Pozitív forgásirány: a koordináta-tengely pozitív iránya felé nézve a forgás az óramutató járásával megegyezik.
• Negatív forgásirány: a koordináta-tengely pozitív iránya felé nézve a forgás az óramutató járásával ellentétes.

Ha a szerszámgépnek vannak olyan részei, amelyek nem vagy nem mindig párhuzamosak, az x, y vagy z tengellyel ezek mozgástengelye U, V, W, P, Q, R betűvel jelölhetők. Figyelni kell, hogy az x, y, z koordináta-tengelyek a főorsóhoz legközelebb legyenek. Az x, y és a z tengely irányban a tengelyekkel párhuzamos forgómozgások jelölései megfelelően érvényesek a párhuzamosan hozzájuk rendelt tengelyre is.

• Relatív szerszámmozgás

A beállító és megmunkáló mozgást végezheti a szerszámtartó vagy a munkadarabtartó anélkül, hogy a megmunkálás iránya megváltozna. Az egységes programozás érdekében feltételezzük, hogy a munkadarab nyugalomban marad, és csak a szerszám mozog. Ebben az összefüggésben relatív szerszámmozgásról beszélünk. Az összes mozgást a hozzárendelt koordináta-rendszerre vonatkoztatjuk. Minden mozgás vonatkoztatási pontját ennek a koordináta-rendszernek a kezdőpontjában, nullpontjában jelöljük ki.

1. Pozitív irányú mozgás: a vonatkoztatási pont és a szerszám közötti távolság pozitív tengelyirányban nő.

2. Negatív irányú mozgás: a vonatkoztatási pont és a szerszám közötti távolság negatív tengelyirányban nő.

Vonatkoztatási pontok és koordináta-rendszerek

A koordináta tengelyen kívül a számvezérlésű szerszámgépeken meghatározott pontokat is megjelölnek, amelynek a programozás és gépkezelés során van jelentősége. A fontosabb vonatkoztatási pontok:

• Gépi nullpont
• Referenciapont
• A munkadarab nullpontja
• A szerszámtartó vonatkoztatási pontja

1. Gépi nullpont. A gépi nullpontot a szerszámgép gyártója rögzíti. A gépen minden további összes koordináta-rendszer és vonatkoztatási pont kiindulópontja. Esztergákon ez a pont általában a főorsó ütközési felületének középpontján helyezkedik el. A gépi nullpont nem változtatható.

2. Referenciapont. A referenciapont általában a munkatér határában található. A vezérlőberendezés bekapcsolása után lehetővé teszi a szerszámgépünk útmérőjének hitelesítését. A referenciapont értékei, koordinátái mindig ugyanazok az értékek. A referenciapontot mindig a gép gyártója határozza meg, melyet azért rögzítenek, hogy a szerszámot a munka megkezdése előtt pontosan ugyanabba a helyzetbe lehessen visszaállítani.

3. A munkadarab nullpontja. Ez a pont szabadon választható. A munkadarab nullpontja a munkadarab koordináta-rendszerének kezdőpontja. A munkadarab nullpontjának kijelölésekor mindig arra gondoljunk, hogy lehetőleg megkönnyítsük a programozási munkát. A mai gyakorlatban a munkadarab nullpontját a munkadarab tényleges hosszméretének síkjára helyezik.

4. Szerszámtartó vonatkoztatási pontja. A szerszámtartó vonatkoztatási pontja egybeesik a szánszerkezetre felszerelt szerszámtartó állandó pontjával. Erre a vonatkoztatási pontra külső szerszámbemérés esetén lehet szükségünk.

Források

• Dudás László – Valászik Árpád: Forgácsolási technika 1. Műszaki Könyvkiadó, 1984
• Herman Wellers – Norbert Kerp – Fritz Lieberwirth: Bevezetés a CNC szerszámgépek programozásába (feladatok és megoldások). Műszaki Könyvkiadó, 1987
• HUNOR, NCT 90T, TRAUB, FANUK SZINUMERIK szerszámgépek gépkönyvei és azok programozási leírásai

További információk

A Wikimédia Commons tartalmaz Szerszámgépek koordinátái témájú médiaállományokat.