5 Eksende Parça Hizalama: Komparatör Yerine Prob ve C Ekseni

Harun Umay

CNC freze tezgahında prob ile parça ölçümü

Beş eksen tezgahta parçayı fikstüre bağladınız. Kenar tam paralel değil — yarım derece kaçık. İki seçeneğiniz var: komparatörü alıp parçayı tokmaklaya tokmaklaya hizalamak, ya da kaçıklığı ölçüp C eksenine yazmak.

İkincisi hem daha hızlı hem de tekrarlanabilir. Bu yazıda, tabla-tabla B/C yapılı bir 5 eksen tezgahta (Sinumerik 840D, Blum TC50 prob) kullandığımız ALIGN_C çevrimini, parametre seçimini ve devreye alma adımlarını paylaşıyorum.

Çalışma prensibi

Referans kenar üzerinde, aynı yönde ve aynı beslemede iki nokta ölçülür:

Referans kenarda iki nokta ölçümü; X farkından açı hesaplanır

İki temas noktasının X farkından (DIF) ve noktalar arası mesafeden (Y2P − Y1P) kenarın Y eksenine göre açısı hesaplanır. Bu açı, C ekseninin baz offsetinden çıkarılarak G54'e yazılır; C0 programlandığında tabla parçanın gerçek açısına döner.

Prob yarıçapı hesaba girmez. İki temas da aynı yönde yapıldığı için yarıçap her iki ölçümde eşit kayma yaratır, farkta kendini götürür. Bu, çevrimi kalibrasyon hatasına karşı dayanıklı kılar — ama probun salgısı yine de düzgün ayarlanmış olmalı.

Parametreler

Çevrim şu şekilde çağrılır:

ALIGN_C(Y1P, Y2P, XA, XE, ZM, TOL)
ParametreAnlamıBirim
Y1P1. ölçüm noktasının Y konumumm (WCS)
Y2P2. ölçüm noktasının Y konumumm (WCS)
XAX yaklaşma konumu (temas yok)mm (WCS)
XEX ölçüm bitiş hedefi (kenarın arkasında)mm (WCS)
ZMÖlçüm yüksekliğimm (WCS)
TOLKabul edilen maksimum açı sapmasıderece

Tüm değerler parça koordinat sisteminde (WCS) ve prob topunun merkez konumu olarak verilir.

Ölçüm noktaları: mesafe kaldıraçtır

Kenarın her iki ucundan 10–15 mm içeride kalın; uçlarda pah, çapak veya kesme izi olma ihtimali yüksektir. Bağlama pabuçlarının altına denk gelmesin, kenar üzerinde delik veya kanal varsa üzerinden atlayın.

Ölçüm mesafesi kaldıraç görevi görür. Aynı fiziksel hata, kısa mesafede çok daha büyük açı hatası verir:

Mesafe (Y2P − Y1P)0,01 mm ölçüm hatası → açı hatası
40 mm0,0143°
80 mm0,0072°
160 mm0,0036°
300 mm0,0019°

Minimum 50 mm, mümkünse 150 mm üzerini hedefleyin. 40 mm altına düşmek zorundaysanız ölçümü iki kez tekrarlayıp ortalama alın.

Yaklaşma ve bitiş: XA, XE

XA yaklaşma konumu, Xk kenar ve XE bitiş hedefi

XA = Xk − yaklaşma payı. Yaklaşma payı, parçanın gerçekte olabileceği en uzak konumu kapsamalı:

Parça durumuYaklaşma payı
İşlenmiş yüzey, sabit fikstür3–5 mm
Ham malzeme, ±2 mm tolerans5–8 mm
Kaba döküm / kesme parça10–15 mm

XE = Xk + aşma payı; 2–3 mm yeter. Bu değer, prob temas etmezse (parça yok, yanlış bağlama, kırık pim) probun ne kadar ileri gideceğini sınırlar. $AC_MEA kontrolü zaten hatayı yakalar, ama aşma payını dar tutmak fiziksel hasar riskini azaltır. Ayrıca XE − XA mesafesinin tamamı ölçüm beslemesinde katedilir; gereksiz uzun tutmak her parçada çevrim zamanı yer.

Kenar konumu (Xk)XAXE
X = 0−5+3
X = −20−25−17
X = 454048

Yukarıdaki örneklerde prob kenara X+ yönünde yaklaşıyor. Kenar ters taraftaysa XA > XE olur (ör. XA=45, XE=37). Çevrim her iki yönde de çalışır; yalnızca işaret kontrolünü atlamayın.

Ölçüm yüksekliği: ZM

Yan yüzeyin düz kısmının ortasını seçin: üst kenardan en az 5 mm aşağı (pah ve radyus bölgesinden kaçın), tabla veya fikstür yüzeyinden en az 5 mm yukarı. Yüzey konikse iki ölçüm de aynı ZM'de olduğu için sorun çıkmaz; yeter ki ZM parçalar arasında sabit kalsın. 40 mm yüksekliğinde bir blokta üst yüzey Z=0 ise ZM = −20 uygundur.

Tolerans kapısı: TOL

Ölçülen açı bu değeri aşarsa çevrim alarm verir ve durur. Amaç hatalı bağlamayı, fikstürdeki talaşı ya da yanlış parçayı işlemeden önce yakalamaktır. Fikstürün normal tekrarlanabilirliğinin 2–3 katını verin:

DurumTipik TOL
Pimli/dayamalı hassas fikstür0,2°
Standart mengene / manyetik tabla0,5°
Manuel bağlama, sıkma pabucu1,0–2,0°
İlk devreye alma (öğrenme aşaması)5,0°

İlk seride TOL'u geniş verin (5°), 20–30 parça çalıştırın, mesajlardaki gerçek sapma dağılımını görün, sonra daraltın.

Açının milimetre karşılığı (100 mm ölçüm mesafesinde):

Açımm sapma
0,1°0,17 mm
0,5°0,87 mm
1,0°1,75 mm

Devreye alma: C_BASE

Bu adım her fikstür ve parça tipi için bir kez yapılır:

  1. Bir parçayı fikstüre bağlayın.
  2. Komparatörle kenarı mükemmel hizalayın (tabla döndürerek ya da parçayı ayarlayarak).
  3. Kenar tam hizadayken $P_UIFR[1,C,TR] değerini okuyun (Parametre → Sıfır noktası kaydırmaları → G54 → C sütunu).
  4. Bu değeri GUD'a kalıcı yazın: DEF NCK REAL C_BASE

C_BASE genelde 0'dır, ama fikstür açılı bağlanmışsa sıfırdan farklı olabilir. Neden şart: çevrim düzeltmeyi eklemeli yazsaydı her parçada sapma üst üste birikirdi. C_BASE'den başlamak her parçayı bağımsız kılar.

Çevrim kodu

ALIGN_C.SPF olarak /_N_SPF_DIR/ altına kaydedin.

PROC ALIGN_C(REAL Y1P, REAL Y2P, REAL XA, REAL XE, REAL ZM, REAL TOL)
;=================================================================
; C EKSENI PARCA HIZALAMA
; Referans kenarda 2 nokta olcer, aciyi G54 C offsetine yazar
;=================================================================
DEF REAL X1,X2,DIF,ALFA
N10  G17 G90 G40 M5
N20  T="TASTER" M6              ; prob cagir (tool tipi 710 veya 712)
N30  M<probe_on>                ; Blum IR aktivasyon - tezgah ureticisi M kodu
N40  G0 Z=200                   ; guvenli yukseklik
;--- C'yi HER PARCADA baz konuma dondur (birikme onlenir)
N50  $P_UIFR[1,C,TR]=C_BASE
N60  STOPRE
N70  G54
N80  G0 C=DC(0)                 ; tek yonlu yaklasim, bosluk sabitlenir
;--- 1. OLCUM
N90  G0 X=XA Y=Y1P
N100 G0 Z=ZM
N110 MEAS=1 G1 X=XE F800
N120 IF $AC_MEA[1]==0 GOTOF _ERR_PRB
N130 X1=$AA_MW[X]
N140 G0 X=XA
;--- 2. OLCUM (ayni yon, ayni besleme, ayni Z)
N150 G0 Y=Y2P
N160 MEAS=1 G1 X=XE F800
N170 IF $AC_MEA[1]==0 GOTOF _ERR_PRB
N180 X2=$AA_MW[X]
N190 G0 X=XA
N200 G0 Z=200
N210 M<probe_off>
;--- HESAP
N220 DIF=X2-X1
N230 ALFA=ATAN2(DIF,Y2P-Y1P)    ; aci, 2. vektore (Y yonu) gore
;--- TOLERANS KAPISI
N240 IF ABS(ALFA)>TOL GOTOF _ERR_TOL
;--- DUZELTME
N250 $P_UIFR[1,C,TR]=C_BASE-ALFA
N260 STOPRE
N270 G54
N280 MSG("HIZALAMA OK / aci:"<<ALFA<<" der / sapma:"<<DIF<<" mm")
N290 RET
_ERR_PRB:
N300 MSG("PROB TEMAS ETMEDI - parca yok veya konum hatali")
N310 G0 Z=200
N320 SETAL(65001)
N330 M0
_ERR_TOL:
N340 MSG("ACI TOLERANS DISI:"<<ALFA<<" der - baglamayi kontrol et")
N350 SETAL(65002)
N360 M0

Ana programdan çağırma

; PARCA_1234.MPF
N10 ALIGN_C(20,180,-5,3,-20,0.5)
N20 G54 G17
N30 T="ALIN_FREZE_63" M6
N40 ... isleme

MPF olarak kullanmak isterseniz parametre aktarımı çalışmaz; R parametresi kullanın:

; ANA.MPF
R80=20  R81=180  R82=-5  R83=3  R84=-20  R85=0.5
CALL "ALIGN_C"

Bu durumda çevrim içindeki PROC satırını silin, parametre yerine R'leri kullanın, sonu M17 olsun. R80–R85 bloğunu işleme programında ezmeyin.

İlk çalıştırma: işaret kontrolü

Bu adımı atlamayın. C ekseninin pozitif yönü ile hesaplanan açının işareti tezgaha göre ters çıkabilir.

  1. Parçayı bilerek yaklaşık 1° eğri bağlayın.
  2. Çevrimi tek blok modunda, Z güvenli yükseklikte ve besleme override %10'da kuru çalıştırıp hareket yolunu doğrulayın.
  3. Normal çalıştırın, mesajdaki açıyı not edin.
  4. Çevrim bittikten sonra C0'a gidip komparatörle kenara bakın.

Kenar düzeldiyse işaret doğru. Sapma iki katına çıktıysa işaret ters: N250 satırını $P_UIFR[1,C,TR]=C_BASE+ALFA yapın. Düzeltmeden sonra çevrimi bir kez daha koşturun; kalan sapma 0,01–0,02 mm altında olmalı.

X/Y sıfırı: kritik nokta

C ekseni döndüğünde parça da döner. Ne olacağı, parça sıfırının nerede olduğuna bağlıdır:

  • Sıfır C dönme merkezindeyse: WCS parçayla birlikte döner, X/Y sıfırı geçerli kalır. Seri üretim için doğru kurulum budur.
  • Sıfır merkezden kaçıksa: her düzeltmede X/Y kayar. Kayma ≈ (merkeze uzaklık) × sin(ALFA); 200 mm uzaklıkta 0,5° sapma 1,75 mm kayma demektir. Bu durumda ya parça sıfırını dönme merkezine taşıyın ya da hizalamadan sonra bir kenar veya delik ölçüp X/Y'yi yenileyin.

Ön koşullar

  • Prob kalibre edilmiş, salgı ayarı yapılmış
  • Prob tool datası: tip 710 (3D multi) veya 712 (mono), uzunluk telafili
  • B = 0, C = 0, swivel kapalı (CYCLE800 deaktif), TRAORI kapalı
  • Aktif düzlem G17
  • C_BASE GUD'da tanımlı ve doğru
  • Referans kenar temiz: talaş, soğutma sıvısı damlası, çapak yok
  • Prob aktivasyon/deaktivasyon M kodları doğru girilmiş

Besleme ve çevrim zamanı

TC50 3 m/dk'ya kadar ölçüm yapabilir. Ölçümde kullandığınız besleme, kalibrasyonda kullandığınızla aynı olmalı; farklıysa sistematik hata girer.

BeslemeTipik çevrim süresi (2 temas + konumlama)
F30015–20 sn
F80010–12 sn
F15007–9 sn

Seri üretimde F1000–1500'e çıkıp kalibrasyonu da o beslemede yenilemek parça başına 5–8 saniye kazandırır. Tekrarlanabilirliği 10 ölçümle doğrulayın.

Sorun giderme

BelirtiOlası nedenÇözüm
Alarm 65001, parça yerindeXA çok yakın, prob kenarı geçmişXA'yı uzaklaştır
Alarm 65001XE kenara ulaşmıyorAşma payını 2–3 mm'ye çıkar
Alarm 65001Prob aktivasyon M kodu çalışmıyorIR yolu engelli mi, pil durumu
Alarm 65002 sürekliTOL çok darGerçek dağılımı gör, TOL'u genişlet
Alarm 65002 rastgeleFikstürde talaşTemizleme / hava üfleme ekle
Düzeltme sonrası sapma iki katıİşaret tersN250'de -ALFA+ALFA
Sapma azalıyor ama 0,05 mm'de kalıyorÖlçüm mesafesi kısaY1P/Y2P'yi ayır
Parçalar arası sonuç tutarsızProb salgısı bozukSalgı ayarı, yeniden kalibrasyon
Sonuç kararlı ama hep aynı yönde kayıkKalibrasyon beslemesi ≠ ölçüm beslemesiKalibrasyonu ölçüm beslemesinde yenile

Bakım takvimi

İşSıklık
Prob salgı kontrolüAyda 1 veya çarpma sonrası
KalibrasyonAyda 1, uç değişiminde, çarpma sonrası
C_BASE doğrulamaFikstür söküldüğünde
Ölçüm tekrarlanabilirlik testi (10 tekrar)3 ayda 1

Tekrarlanabilirlik testi: parçayı hiç oynatmadan çevrimi 10 kez koşturun, mesajdaki DIF değerlerini kaydedin. Dağılım 0,005 mm bandı içinde olmalı. Daha genişse prob ya da bağlama sorunludur.


Bu çevrim Blum TC50 prob ve Sinumerik 840D için yazıldı; başka kontrol ünitesinde değişken adları ve ölçüm komutları farklıdır. Kendi tezgahınızda ilk çalıştırmayı mutlaka tek blok modunda ve düşük besleme override ile yapın.

WhatsApp ile yazın