机床测头是怎样的标定的

2020-05-14

机床测头是怎样的标定的

  介绍

  关于探头,有必要定期确定第一次应用和随后应用的每个探头的安装特性。这样,配套的软件就可以在数控机床上运行,补偿测量系统的固有特性,精确计算缺口修正量、工件偏移量等。

  这种测定特性的过程在工业上通常称为探针校准。

  良好探头校准的重要性并没有被夸大,因为所有后续测量都基于此处确定的数值,只有在对系统进行新的校准后才能消除输入的误差。

  对于典型的轴探头,校准程序可能涉及以下特性:

  测头的电子长度(不同于测头的物理长度;此长度包括课程)。校准探头后,对所有后续测量进行航向准备补偿。

  测量球的电子半径(不同于测量球的物理尺寸;该半径还包括预课程,并在随后的测量中进行补偿)。

  针头相对于轴的偏心距,即针头中心与机床轴-刀具在X轴方向上的距离。通常,此距离由所有后续测量进行补偿。但是,对于某些机床来说,这种补偿是不可能的,因此必须通过机械手段将偏压降到最小。

  校准方法

  尽管探针校准方法多种多样,但每种方法的校准程序基本相同。

  我们将首先介绍一种广泛适用的方法:带回程轴的机床(五轴机床)基本上使用这种方法。三轴机床所采用的方法将在后面介绍。

  典型顺序

  必须按照制造商的建议安装和执行要校准的测量系统

  在安装开始之前。对于无轴定向的机床(Fanuc为M19),优化对于正在进行的调整是至关重要的(即当轴旋转时,将测量针球头的偏心率降至最低)。偏心率通常是用一个小测微计(与针球接触)测量的,然后用一系列螺钉在杆的连接面上进行调整。有关正在测试的设置的详细信息,请参阅有关探针类型的安装指南。

  •如果测量软件循环程序(宏程序)未安装在数控机床上,则必须按照说明进行加载。

  需要有一个确切长度已知的测试杆(长杆)并将其安装在机器上。测试杆的长度(通常刻在杆上并由校准证书确认)必须输入相应的辅助寄存器中。

  -需要一个环规,其准确直径已知,并牢固地固定在机床的工作台上。必须在软件周期校准程序中输入模板的直径。

  量规的中心必须在XY平面上精确确定。如果执行此步骤的校准软件提供了使用轴方向自动定位中心的可能性,则可以省略此步骤。否则,使用千分尺计数器(DTI)确定中心。将千分尺安装在井口末端,缓慢旋转,直到360度显示固定读数。然后必须在该XY平面的中心调整当前零件的偏移。

  -现在必须建立Z轴参考平面。必须使用试棒精确确定基准面的位置。所采用的方法根据用户的喜好和特定类型的机床而有所不同,通常是通过缓慢移动与量规接触的试棒或放置在量规上表面上的衬垫。利用已知的试棒长度和厚度模板或图章,可以在零件的当前坐标系中精确确定和调整环形模板上表面的Z轴位置。Z轴位置的实际计算值取决于机器上激活的刀具系统。

  如图所示,为X、Y和Z轴设置的当前零件偏移的零点位于环形模板上表面的中心。

机床测头

  探针校准程序和软件开始在数控机床上运行。无论用于调整x.y和Z参照平面(零件偏移)的方法如何,操作顺序基本相同。

  使用探针(本例中环形模板的表面)测量Z轴的基准面。

  然后测量XY参考平面(示例中模板的内径)。结果将存储在宏变量中(例如#500-#503 Fanuc)。

  除了在首次使用测量系统期间进行的校准外,还需要以不规则的间隔重新校准,特别是在以下情况下:

  •更换针后(即使规格相同)。

  •在机器或冲床受到冲击或机器大修后。

  作为定期性能或维护控制系统的一部分,或当您对探头的测量性能有疑问时。

  其他方法

  与机床本身一样,各种测头校准方法得到了广泛的应用,其中许多方法仍具有一定的优势:

  -通过探测确定X和Y偏移量:该方法使用机器上零件的探测来确定偏移量。因此,可以精确地知道孔的中心,然后校准程序可以使用它来计算偏移量X。由于这些数据是确定的,因此环形模板仅用于计算测量液滴头的半径,而无需知道中心的准确位置。

  确定探针电子长度的加工平面(Z轴参考平面):在这种方法中,操作员可以选择能够精确切割的铣床来替换已知精确长度的试棒。该平面用该工具加工,并用作校准探针电子长度的Z轴基准面。这种方法避免了卫生棉条使用中固有的人为错误。但是,应该强调的是,这种方法是不可追踪的,因此只适用于没有回程轴的机床。

  •球的校准:随着多轴机床市场需求的增加,用校准球代替环规的趋势越来越大。如果要测试的机器配备有头部和轴校准软件,以支持180度的轴方向,则可以执行滚珠校准。这种方法特别适用于需要经常重新计算的情况,也适用于滚珠可以用螺钉固定在机架或机床工作台的固定位置的情况。

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