任务导入

请思考如何利用工件测头在FANUC 机床上进行测量?

知识链接

1. 工件测头的状态

1) 工件测头的状态逻辑如图3.4.17 所示。

图3.4.17　工件测头的状态逻辑

2) 由于锂亚硫酸氯电池的自身特性, 如果忽略或忽视“电池电压低” 的LED 指示灯的次序, 那么很有可能发生以下事件:

(a) 当工件当测头激活时, 电池会放电, 直到电池电压太低, 工件测头无法正常运转为止;

(b) 工件测头停止工作, 但当电池电压恢复足以为工件测头供电时, 工件测头重新激活;

(c) 工件测头开始运行LED 检查顺序图中的“检查当前测头设定”。

(d) 电池会再次放电, 工件测头停止工作。

(e) 电池电压恢复至足以为工件测头供电时, 工作次序自行重复。

注意: 当电压低时, 不能再进行工件测头检测, 否则会因信号接收不良而发生撞机事故。

2. 工件测头的标定与测量

(1) 标定工件测头的意义

工件测头只是与机床通信的测量系统的一个组件, 系统的每个部分都能引入一个测针触发位置与报告位置之间的常量, 如果工件测头未经标定, 该常数值将在测量中产生误差, 标定工件测头允许测量软件对该常数值进行补偿。 虽然在正常使用过程中, 触发位置和报告位置之间的常数值不会变化, 但在以下情况下对工件测头进行标定是非常重要的:

1) 第一次使用工件测量系统时;

2) 增强型触发滤波器延时发生变化时;

3) 工件测头上安装新的测针时;

4) 怀疑测针变形或工件测头发生碰撞时;

5) 定期补偿机床的机械变化时;

6) 工件测头刀柄重新安装的重复性差时。 在这种情况下, 可能每次使用工件测头时都要对其重新标定。

(2) 工件测头的标定方法

通常用三种不同的操作来标定工件测头, 分别如下。

1) 用镗孔或车削直径进行标定。 用镗孔或已知尺寸的车削直径标定工件测头, 自动存储测针球相对主轴中心线的偏置值。 存储的数据将被测量循环自动使用。 测量结果将用这些数值进行补偿, 以获得相对主轴中心的实际位置。

2) 用环规或标准球进行标定。 用环规或已知直径的标准球标定工件测头将自动存储一个或多个测针球的半径值。 存储的数据被测量循环自动使用, 以得到特征的实际尺寸。这些值也被用来获得单个平面的实际位置。

注意: 存储的半径值不同于物理尺寸, 它是基于实际的电子触发点。

3) 标定工件测头的长度。

在一个已知参考平面上标定工件测头可以确定工件测头基于电子触发点的长度。 数控系统中存储的工件测头长度值不同于工件测头的物理长度。 此外, 通过调整所存储的工件测头长度值可以自动补偿机床及夹具的高度误差, 即用已经试切测量好的刀具为基准来校正对刀仪的位置。

(3) 工件测头的长度标定(www.daowen.com)

把工件测头定位到用来进行标定的Z 轴参考平面附近。 循环完成后, 工件测头实际的刀具偏置量根据这个参考平面的位置做调整。 图3.4.18 所示为工件测头的长度标定。

图3.4.18　工件测头的长度标定

先调用工件测头近似的刀具偏置值, 然后把工件测头定位到贴近这个参考平面的位置。 运行这个循环, 测量该平面并把刀具偏置重新设定为一个新数值。 循环完成后工件测头回到起始位置。

(4) 标定测针的X 和Y 向偏心

工件测头的XY 标定如图3.4.19 所示。

图3.4.19　工件测头的XY 标定

把工件测头定位到预先加工的孔内适合标定的深度处, 循环结束后保存X 和Y 轴方向的测针偏心值。

先用镗刀镗出一个孔, 以便知道孔的准确中心位置。 再把待标定的工件测头定位到孔内, 并在主轴定向有效的情况下把主轴定位到已知的中心位置。 运行该循环时, 进行4 次测量移动来确定测针的X 偏心和Y 偏心, 循环完成后工件测头回到起始位置。

(5) 标定测针球的半径

工件测头的测针球半径标定如图3.4.20 所示。

图3.4.20　工件测头的测针球半径标定

图3.4.21　单个平面测量

把工件测头定位到已标定的环规内适合标定的深度处,循环结束后就会保存测针球的半径数值。

首先把环规固定到机床工作台上近似的已知位置。 在主轴定向有效的情况下, 将待标定的工件测头定位到环规内靠近中心的位置。

运行这个循环时, 进行六次移动来确定测针球的半径数值。 循环完成后工件测头回到起始位置。

(6) 单个平面测量

单个平面测量如图3.4.21 所示。

单个平面测量用于测量一个平面, 以确定其尺寸或位置。

在工件测头刀具偏置有效的情况下, 把工件测头定位在靠近表面的位置。 执行循环测量该表面, 测量完成后返回起始位置。 有以下两种可能性:

1) 表面可以被视为一个尺寸, 在这里刀具偏置被更新到Tt 和Hh (具体含义见本模块项目五) 相结合的键入中;

2) 可以把表面看作一个基准平面位置, 以便利用Ss 和Mm (具体含义见本模块项目五) 键入来调整工件偏置。

任务实施

1. 了解工件测头的检测主要步骤。

2. 了解工件测头进行标定的程序。

知识拓展

一般的标定方法有哪些?