數(shù)控加工程序中三維觸發(fā)式測(cè)頭的實(shí)踐研究

翟培明

摘要：數(shù)控機(jī)床是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床，三維測(cè)頭是一個(gè)觸發(fā)式的探頭，產(chǎn)品測(cè)量是數(shù)控加工的重要工作環(huán)節(jié)，數(shù)控加工過程中三維觸發(fā)式測(cè)頭的應(yīng)用，能夠有效的提高數(shù)控機(jī)床的準(zhǔn)確性，提高數(shù)控機(jī)床的性能，節(jié)省企業(yè)資源，保證良好的工作效率。文章主要針對(duì)數(shù)控加工中三維觸發(fā)式測(cè)頭的應(yīng)用進(jìn)行研究，希望可以提高數(shù)控機(jī)床的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：在線測(cè)量 三維測(cè)頭 數(shù)控加工

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2016）12-0015-01

數(shù)控加工工作中，積極的對(duì)產(chǎn)量進(jìn)行測(cè)量是產(chǎn)品質(zhì)量的根本保證，在實(shí)際的工作過程中，傳統(tǒng)的測(cè)量方式所獲取的數(shù)據(jù)存在一定的誤差較大，并且測(cè)量工具的量程也很小，嚴(yán)重限制了測(cè)量工作的開展，不能保證機(jī)床性能的最大化。三維觸發(fā)式測(cè)頭的應(yīng)用能夠打破傳統(tǒng)測(cè)量工作的弊端，提高測(cè)量工作的質(zhì)量。

1 三維測(cè)頭的工作原理分析

三維測(cè)頭是一個(gè)觸發(fā)式的探頭，存在一根很長(zhǎng)的探針，并且在探針上還存在較小的紅寶石球，在實(shí)際工作過程中，將該小球固定到產(chǎn)品的表面，該小球就可以感受到很小位移，也被稱之為一個(gè)跳躍信號(hào)；系統(tǒng)控制中心如果接收到信號(hào)，就可以及時(shí)的采取相應(yīng)的措施，保證刀具可以及時(shí)停止，并且還能對(duì)加工尺寸進(jìn)行精確計(jì)算，能夠及時(shí)的和數(shù)控裝置進(jìn)行結(jié)合，從而能夠完成一系列的特殊指令以及測(cè)量工作。

2 數(shù)控機(jī)床的跳躍功能分析

在工作開展過程中，如果要使用在線檢測(cè)，不僅需要對(duì)測(cè)頭、控制系統(tǒng)接收脈沖系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的物理連接，并且還需要控制系統(tǒng)具有一定的跳躍功能。在FANUC系統(tǒng)中，G31屬于跳躍功能，也是非模態(tài)下一個(gè)G指令，通常情況下都應(yīng)用在測(cè)頭的測(cè)量中，具體的指令格式為：G31 （G90/G91） IP_F_，其中IP可以是x、y、z三個(gè)軸中任意一個(gè)軸。在命令執(zhí)行過程中，如果不存在SKIP輸入信號(hào)，那么就和G10完全相同；如果存在外部的SKIP輸入信號(hào)，就可以不同執(zhí)行指令中沒有完成的部分，可以直接開始下一個(gè)程序。

3 型腔的檢測(cè)

在檢測(cè)過程中，測(cè)頭首先接觸的是產(chǎn)品的上表面以及腔底，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品深度的測(cè)量。如果發(fā)生脈沖，Z坐標(biāo)存在差值就是腔的深度，利此種方式還可以對(duì)腔的長(zhǎng)度以及深度進(jìn)行測(cè)量。

4 孔中心的尋找

在工作過程中，對(duì)于已經(jīng)存在孔的產(chǎn)品，相應(yīng)的程序都是以孔為基礎(chǔ)進(jìn)行編寫。在傳統(tǒng)的工作方式中，不僅工作較為復(fù)雜，而且相應(yīng)的數(shù)據(jù)還存在一定的誤差。三維測(cè)頭的應(yīng)用，簡(jiǎn)化了造成過程，保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。例如：孔中心位于任意兩弦的交互點(diǎn)的垂直平分線上，工作人員可以先將三維測(cè)頭放置在孔內(nèi)的熱任意位置，然后在對(duì)三維測(cè)頭對(duì)宏進(jìn)行調(diào)整，將測(cè)頭移動(dòng)到孔的中心位置，及時(shí)設(shè)定相應(yīng)的坐標(biāo)。在上述的基礎(chǔ)上編寫的宏，可以用來確定矩形產(chǎn)品的中心。

5 調(diào)整磨損補(bǔ)償

在加工工作開展過程中，如果機(jī)床外表面的刀具出現(xiàn)一定的破損，就會(huì)使得所加工產(chǎn)品的外表面尺寸出現(xiàn)較大的誤差；反之，如果內(nèi)表面的刀具存在磨損情況，內(nèi)表面的尺寸就會(huì)減小，對(duì)于此種問題，工作人員可以通過幾何調(diào)整補(bǔ)償解決相應(yīng)的問題。但是，在實(shí)際的處理過程中，如果將破損的刀片更換成為新刀片，需要對(duì)原有的幾何補(bǔ)償量進(jìn)行利用，如果不能找到最初數(shù)值，工作人員需要嚴(yán)格按照之前的方式從新對(duì)最初數(shù)值進(jìn)行測(cè)量確定，造作較為復(fù)雜，所以，在實(shí)際的工作過程中不推薦此種做法。在工作過程中，由于新刀具都是從無磨損開始，然后依據(jù)刀具磨損的相關(guān)情況進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整，在刀具更換以后，初始值為零，不用對(duì)相應(yīng)的幾何值進(jìn)行修改，能夠有效避免補(bǔ)償值的從新設(shè)定，都能夠避免重新幾何值進(jìn)行設(shè)定。在應(yīng)用過程中，由于控制系統(tǒng)所應(yīng)用的是幾何補(bǔ)償和磨損補(bǔ)償?shù)拇鷶?shù)總和，在產(chǎn)品加工過程中，磨損補(bǔ)償呈現(xiàn)負(fù)值，幾何補(bǔ)償呈現(xiàn)正值，如果 應(yīng)用直徑值編程，則所有補(bǔ)償尺寸均為磨損量的二倍。在加工過程中內(nèi)表面以及外表面刀具的補(bǔ)償方式相同，如圖1所示。

在圖1中，主要是對(duì)數(shù)控車削補(bǔ)償校正外表面刀具的加工方法，尺寸所處位置的誤差基本相同，所以，在實(shí)際工作中，可以選擇任意部分的尺寸作為校正誤差。

圖1中，Z負(fù)向25 mm 處，Φ20可以以此作為選擇對(duì)象。

6 結(jié)語

綜上所述，在數(shù)控機(jī)床加工中三維觸發(fā)式測(cè)頭的應(yīng)用能夠保證刀具以及各項(xiàng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，從而能夠有效提高數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品的質(zhì)量。在實(shí)際應(yīng)用過程中，工作人員應(yīng)該及時(shí)的對(duì)各方面的細(xì)節(jié)進(jìn)行控制，只有這樣才能三維觸發(fā)式測(cè)頭應(yīng)用效果最大化。

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