触发式测头在工件坐标系的应用

2020-05-11

触发式测头在工件坐标系的应用

  以由三坐标立式加工中心和触发检测器组成的加工中心在线控制系统为例,介绍了触发检测器在确定零件坐标系中的应用原理,其定位由控制程序自动控制。同时,在MAKINO立式加工中心进行了实验验证,结果表明,触发探头的应用大大缩短了机床辅助时间,提高了生产率。

  数控加工工艺的发展是一个复杂的过程,在工作台上精确地找到工件毛坯是一个非常重要的问题,它将直接影响到零件的整体加工质量。经典的实验切割方法允许确定工件坐标系,但有一定的缺点:

  (1) 操作者的主观因素不易保证准确性;

  (2) 会对工件毛坯造成损坏;

  (3) 全数控加工与自动化程度的不协调影响了数控加工的效率。

  触发测头在加工中心的应用,使工件坐标系的有效精确确定成为可能,从而从根本上改变了由程序自动控制、精度有保证的试切方式的重量和尺寸;不损伤毛坯;控制过程自动化和整体改进。

  1.加工中心在线检测系统

  触发探头作为加工中心的附件,放置在刀库中,与刀具具有相同的管理。当需要控制时,加工中心自动将刀具从轴上拆下,设置并执行控制工作;检查后,将测量头从主轴上拆下,更换刀具并继续加工。在线检测系统由三坐标垂直加工中心和触发探头组成,如图1所示。

测头系统

  2.工件坐标系的确定

  确定工件坐标系需要进行以下工作。

  2。1零件对齐

  迄今为止,对零件的搜索主要是手工进行的,效率低,精度低。通过调用搜索对齐宏程序,使用探测执行零件对齐的自动搜索。对准原理如图2所示:我们使用位于零件一侧相同高度的探针测量两个点,记录工件坐标系和当前状态的坐标值(X,Y),(x2,Y2),并计算偏转角a=弧角((Y2-Y)/(x2-X,)测量宏的流程如图3所示,然后调用机床的偏转顺序G68。

 

分中找正

  2.2 工件坐标系坐标原点的确定

  根据图纸选择工件坐标系原点的设置位置。理论上,坐标原点可设定在零件图纸的任意位置上,但方便起见,一般工件坐标系原点的设置有如图4所示的3种情况。下面分别介绍这3种情况下坐标原点设置的方法,其中图(b)可看作是图(a)的一个特例,即a=0,b=0。

工件坐标

  (1) 图4(a)、(b) 的测量原理

  整个测量过程是通过编程命令自动连续进行的,首先将测量头移动到靠近工件A点的位置,然后使用与测量A点相邻的3个平面的位置确定A点的位置,通过添加偏移值(A,b)获得一个点并对其进行定位作为零件坐标系的原点。检测图如图5所示,涉及四个参数X、Y、I和J。

  I和J分别表示坐标原点和测量点A之间的偏移量;

  参数的分配必须保证三个平面之间的平滑接触而不影响测量的有效性,即X>0,Y>0。

  测头

(2) 图4(c)的测量原理

  首先将测量头放入孔中,测量孔,得到孔的中心和半径,孔的中心固定在工件坐标系的原点。这些是参数R,X。

  R是待测圆孔的半径,

  在水平面上测量的X Z样品,孔中心小于伽利略的水平距离>R X。

  有些可以通过观察圆柱、圆孔、配件、凹槽等来确定工件坐标系。对于圆柱孔和圆孔,工件坐标系是通过测量工件中心的位置并以工件中心的位置为基准来确定的;对于钢轨和槽,工件坐标系是通过检测其中心位置并以中心位置为基准来确定的。

  结论

  研究了由三坐标垂直加工中心和触发式测头组成的加工中心在线控制系统,确定了工件坐标系,并在MAKINO立式加工中心上进行了实验。实验结果表明:测量精度高,可对工件坐标系进行精确测量和对准,自动修正工件坐标系,大大缩短了机床的辅助时间,提高了生产率。

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