五轴加工中触发探头的测量方法

2021.12.23

加工中心工件检测有两种方法,一种是离线检测,另一种是在线检测。传统的曲轴测量方法是将加工后的曲轴放在专用的测量仪器或测量工具上,通过手动或自动测量关键位置,评估几何元件的形状和位置误差,完成质量检测。在这种脱机检查中,一旦工件尺寸超出公差,就需要重新安装并对准工件,然后对偏差进行修复。这不仅消耗劳动时间,而且难以保证校正精度。在线检测可以直接对加工机床上的工件进行检测。如出现超差,可及时采取修理、加工等措施,确保加工精度。在线检测技术是质量控制技术的发展趋势。在本指南中,我们详细介绍了触发器探针的测量方法nba直播欧宝

测量过程系统的组成

在线测量系统由触发探头系统、西门子840D数控系统和车削复合工作台组成。

探测系统由TT25、WRP和wri三部分组成。探头长度100mm,测量球直径6mm。当需要沿不同矢量方向连续触发测头时,程序控制机床主轴沿矢量方向移动,以保证测头的单向触发点与所需方向对齐。工作过程:测量或校准程序启动后,控制系统发出指令,探头和无线电接收机进入工作状态。当探头接触工件表面,探头杆在x轴方向上产生小倾角YZ或一定的收缩时,常闭触点开关触发探测器打开,发出触摸信号,并通过无线模块发送信号;控制器接收到无线电信号后,还向数控系统发送开关信号,通知数控系统触发探头。840D数控系统内部有测量说明。收到触发信号后,锁定当前坐标,停止数控机床轴的运动。此时,需要通过CNC命令读取当前坐标值并记录在变量中,即触点坐标。然后通过指令将探头向后驱动到安全位置,一般为5mm。 Then start the next contact measurement or return to the starting position.

探针校准

探头校准根据探头系统的测量误差模型,通过采集标准件的多点数据对标准件的尺寸进行评估,从而计算出误差模型中的参数。将误差模型参数引入测量中,得到校正后的测量值。

探头沿YZ方向旋转,X方向缩回。y = y + dy, z = z + dz;x = x + dx。标准件可识别触摸偏差,直接触摸一个方向的两个方向,默认两个方向的误差值基本相同。

通过在Y、z的正、负方向上触摸环的中心得到环的直径,触摸值的差值-理论直径=触发偏差x2。探头只能从X负接触得到值点,因此只需要校准X负触发误差。同样,通过接触已知点在X上的位置,读取值与已知值之间的差值就是校准值。

校准完成后,即可对工件进行测量。由于工件上的测量元件多为平面或圆,且平行或垂直于坐标轴,所以可以选择XYZ轴的正、负方向作为测量点的接触方向,测量补偿值也更精确。

实验研究

探头工作前,需要预先测量探头的触发延时偏差,以确定探头在机器坐标系中的位置,用来确定探头触发时的位置与实际位置之间的偏差。车削复合加工中心为五轴三联动,配备西门子840D控制系统,定位精度10mm,配备MARPOSS探头,测量重复性0.5mm。

对于探头的校准程序,marpross提供了标准加工中心和普通车床的测量和校准程序。但由于车削复合加工中心的坐标系和运动方式与两机床的运动方式不一致,无法直接使用测量和校准程序。为此,开发了一种可由用户调用的基于数控指令的测量校准子程序。

完成测量的步骤如下:

(1)将外径已知的标准件安装在工件加工主轴上,使主轴轴线与标准件轴线一致。或者安装一根试杆,用外接车刀加工标准件,用千分尺精确夹紧标准件的直径。用探头接触外圆,按测圆原理接触测点,得到多个测点。求圆的直径,然后与标准圆的直径进行比较,通过模型计算误差。

(2)对刀前探头必须完成对刀。就像使用刀具前对刀一样,确定探头在机床坐标系中的位置。将测量杆的长度和测量头的直径写入刀具补偿中,以修正测量头在机床坐标系中的位置。

(3)以上工作完成后,可拾取测点。

检测程序采用机床的G代码驱动探头接触测量点。触发后机床停止移动,读取触发时的坐标值,然后驱动机床反向移动,使探头与工件向后移动一定距离。