A CNC szerszámgépekre szerelt legdrágább munkadarab- és szerszámbemérő a nem használt, vagy összetört egység, hisz ezek esetében a felhasználó vagy az üzem tulajdonosa által remélt előny, ezzel együtt a megtérülés sosem következik be.
Erre a problémára nyújt megoldást, és további számos előnyt biztosít a grafikus felületű, egyszerű és gyors használhatóságot garantáló Renishaw Set&Inspect alkalmazás.
A munkadarab és szerszámok bemérés a CNC géppel való megmunkálás előtt a legtöbb esetben nem elkerülhető.
A szerszám bemérése tulajdonképpen nem más, mint a szerszám vonatkozási pont és a szerszám dolgozó homlok része közti távolság pontos meghatározása. Ennek ismeretében működik a hosszkorrekció, azaz a gép ezzel a mérettel kalkulálva készíti el a pontos Z tengely irányú mélység méreteket.
Természetesen a szerszám sugarának vagy átmérőjének meghatározási is fontos lehet, bár míg előbbire minden esetben szükség van, utóbbira csak akkor, ha a megmunkálás szerszámsugár korrekcióval zajlik.
A szerszám átmérőjét mindig a szerszám forgásközéppontjától számítjuk.
A mérések pontosságát elsősorban a rendszer működési pontossága és a kalibrálás határozza meg.
Előbbire a rendeltetésszerű használat, utóbbira a felhasználó hozzáértése és helyes hozzáállása lehet a garancia.
Egy üzem esetleges külső szerszámbemérőjének, illetve egy szerszámgépen belüli szerszám és munkadarab bemérő rendszernek az „összekalibrálása” is fontos.
A gépre újonnan szerelt mérőegységeket szokás a már meglévő és remélhetőleg megfelelő precizitással működő külső egységhez igazítani, ami ugyan nem bonyolult, némi odafigyelést igényel.
A géphez kapott vagy a megfelelő orsóvégződéssel megvásárolt kalibráló tüske hosszát meg kell határozni a külső egységen, majd ezzel a determinált hosszal kalkulálva kell elvégezni a gépen belül szerszámbemérő kalibrálását. Így függetlenül attól, hogy a bemérés a gépen belül vagy kívül történt, vagy a megmunkálás során használt szerszámok esetében vegyesen, a munkadarabon nem lesz mérhető eltérés.
Ezután a mérőtüskével kell a „hagyományos” módon meghatározni a Z nullpontot, ami aztán a munkadarab bemérő kalibrálásának referencia értékeként szolgál.
Az X és Y irányokból történő munkadarab bemérő kalibrálás kalibráló gyűrűvel vagy gömbbel kell, hogy történjen, biztosítva azokat a körülményeket (pl. hőmérséklet), amik szükségesek.
Amennyiben a fenti folyamat az elvártak szerinti alapossággal megtörtént, a szerszámon belül vagy kívül mért szerszámokkal, a nullpontbemérővel meghatározott nullponthoz képest helyes méretek kerülnek legyártásra.
Itt fontos megjegyezni, hogy a mérések során nincs valódi erőhatás, míg a forgácsolás közben, függően annak jellegétől akár hatalmas erők is ébredhetnek. Ez okozhat mérethibát, ami viszont nem a mérőeszközök helytelen működésére, vagy a rossz kalibrálásra, sokkal inkább fizikai törvényszerűségekre vezethető vissza.
A fenti folyamat logikai összefüggéseinek, illetőleg a mérőrendszer működésének ismerete nélkül előfordul, hogy az üzem dolgozói nem használják, rosszabb esetben tönkre teszik, összetörik az egyébként költségesnek mondható eszközöket.
A hibázástól, esetleg a szakmai büszkeségen esett csorbától való félelem, vagy a túlzott önbizalom okozta meggondolatlan lépések mind azt eredményezik, hogy a mérőrendszertől várt csökkenő mellékidők, javuló gyártási minőség, elmaradnak. A megoldás tehát egy olyan rendszer, ami a fenti hibák és félelmek kiküszöbölésére egyszerű használhatóságot biztosít, programozói vagy metrológiai ismeretek nélkül.
A SET&INSPECT telepítése
A rendszer utólag is telepíthető, ha kellően új vezérlővel rendelkezik egy szerszámgép. A telepítés nem vesz jelentős időt igénybe és a forgalmazótól alkalmazástechnológiai segítség is jár a megvett termékhez. A telepítés után alprogramok felmásolása következik, aminek a helyigényét a modern szerszámgépek mind biztosítják.
Az alprogramok biztonságát érdemes biztosítani, például a gépen dolgozó kollégák kellő tájékoztatásával, esetleg a fájl védetté tételével.
A rendszer használata előtti egyik utolsó lépés a megfelelő beállítások eszközölése. Szerencsére a telepítés során végig viszi a felhasználót a szükséges lépéseken, így megadható a rendszer mérés során használt pozícionálási és mérési sebessége, a használt rendszerváltozók száma, és a lineáris tengelyek mellett a forgótengelyek elhelyezkedése, ha van. A beállításokhoz tehát nem kell a gép paraméterei közt módosítást végezni, hacsak nem ez a gép és a Renishaw közti kommunikációhoz szükséges, ami sokkal inkább szervizes, mint alkalmazási kérdés.
Az alprogramokban való módosítás az eszköz bekapcsolási módjának meghatározásában, és a munkadarab bemérő regisztrált szerszámszámának megadásában kimerül, programozói tudást nem igényel.
A mérések előtti utolsó lépés a fent leírt kalibrálások végrehajtása, amit a Renishaw Set&Inspect jól érhető, grafikus módon segít. A kalibráló ciklusok ismerte nélkül, párbeszédes felület kitöltésével biztosítja a sikert. Az esetleges hibákra hibaüzenettel hívja fel a figyelmet, a mérés során pedig az előtolást szabályozó potméterekkel lehet elkerülni a legrosszabbat, a törést.
Megjegyzem, ez csak jelentős felhasználói hiba esetén következhetne be.
Szerszámbemérés, nullpontfelvétel és gyártásközi ellenőrzés
Ha egy munkadarabra való ráállás folyamatát vesszük, az első lépés a szerszámok bemérése. A Set and Inspect több lehetőséget biztosít erre, például a csak hossz, vagy teljesen automata hossz és rádiusz beméréseket, esetleg manuális mérést, vagy csak egy ellenőrzést, ami a már bent lévő hosszértéktől való eltérést vizsgálja.
Fúró jellegű és kis átmérőjű szerszámok esetén általában egyértelmű, hogy a szerszám középpontjában történik a hossz mérés.
A síkmarók, nagy méretű szármarók, lapkás marók esetén megadható, hogy mennyivel mozgassa el a szerszámot annak forgásközéppontjához viszonyítva, a helyes hosszérték meghatározásához. A mérés forgatással történik, ami alap esetben M4 irányú, de megadható az ellenkezője is, így a balos szerszámok mérésekor sem tesz kárt a bemérőben.
Természetesen a Renishaw S&I grafikus ablakában az is megadható, hogy a rádiuszmérés során mennyivel süllyedjen Z tengelyen a bemérő síkja alá, hogy a szerszám élének letörése, lekerekítése ne okozza a bemérés pontatlanságát.
A szerszámok hosszainak és átmérőinek meghatározása után a munkadarab rögzítése, majd a gyártás referenciájaként szolgáló nullpont meghatározása történik meg.
Ez utóbbit segíti a szoftver, számos lehetőséggel.
Sík felületre, zsebbe, vállra, horonyba stb. képes elvégezni a mérést.
Körzsebbe való méréskor a mérések szöge is meghatározható, így biztosan elkerülve, hogy a körzseb falának folytonosságát esetlegesen megszakító alakzat torzítsa az eredményt.
A darab fölé állva, akár egy ciklussal mérhető a Z ; X és Y nullpont, sőt, amennyiben a munkadarab nem került kiórázásra, az X vagy Y tengelyektől való szögeltérés is meghatározható. Az így megkapott szögértékkel elforgatva a koordináta rendszert, a darab kiállítása szükségtelenné válik, ami egyes esetekben jelentős mellékidő csökkenést hozhat.
Jogos lehet a felvetés, miszerint nagysorozat gyártásban a nullpontfelvétel és a szerszám méreteinek meghatározása nem minden alkatrész esetén, egyes helyeken hónapokig sem kerül meghatározásra. De itt is hozzátehet a hatékonysághoz a Renishaw mérőeszközökhöz fejlesztett szoftver.
Lehetőséget adva a gyártásközi mérésekre és ezek pontos dokumentálására, a tömeggyártók számára is kívánatos lehet a beszerzés.
A SET & INSPECT-be épített Program Builder alkalmazás segítségével komplett mérőprogram állítható össze, méghozzá a mérési ciklusok ismerete nélkül.
Az így létrehozott mérőprogram tartalmazza a mérések közti védett mozgásokat is, így garantálva az eszköz biztonságát.
A létrehozott mérőprogram a gyártási programba számos módon integrálható, akár bele másolással, akár alprogramként való hívással stb.
Az elvégzett mérések eredményei változókba kerülnek, amik vezérlőtől függetlenül használhatók matematikai műveletek elvégzésére, korrekciózásra vagy feltételvizsgálatok alapjaként.
A Renishaw Rapporter alkalmazása is ide kapcsolható, ez ugyanis a mérési eredményeket rögzíti, az ügyfél igénye szerint akár PDF formátumban, ami, mint gyártási dokumentáció hibajavítások, folyamatfejlesztések alapja is lehet.
A megoldott problémák
A CNC szerszámgépekre telepített mérőrendszerek bekerülési költsége egy szemmel látható érték, aminek megtérülését biztosítani kell.
De az eszköz által hozott haszon, mint gyártás hatékonyságot növelő tényező csak akkor jelentkezik, ha a mérőrendszerben és annak működését támogató szoftverben rejlő lehetőségek valóban kiaknázásra kerülnek.
Ezt segíti a Renishaw Set and Inspect szoftvere, ami számos megoldott probléma révén két óriási előnyt hoz a termelőüzemnek.
- Az első, hogy egyszerűségével és átláthatóságával növeli a dolgozói magabiztosságot, ezzel csökkentve a mérőeszközök használata során oly gyakori frusztrációt.
- A másik, hogy növeli a termelés hatékonyságát, mégpedig a selejt számának csökkenésével, a beálláshoz szükséges mellékidők leredukálásával és a termelés biztonságának növelésével.
Ahhoz, hogy a fenti előnyök mérhetően megjelenjenek egy üzemben, a dolgozó számára biztosítani kell a használathoz szükséges tudást, fel kell építeni a Renishaw rendszerbe vetett bizalmat, és motiválni kell a gépen dolgozót.
Ha mindez összeáll, a befektetett összeg többszörösen térül meg.
Szerző: Sipos Ádám
