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數(shù)控探頭在線檢測和補(bǔ)償加工功能8 n( ]+ F6 X+ I& R( g; r6 N Y
中國電科集團(tuán)第38所制造部精密加工分廠 宗克誠 張寧健
+ g# g% g* e1 j0 I; [數(shù)控探頭的主要功能
2 H: D# t9 R( G 數(shù)控探頭作為數(shù)控機(jī)床的一種加工輔助工具，主要作用是：
# b/ D5 Z: Q- w. E5 [8 N測量內(nèi)外圓的中心坐標(biāo)和直徑，其中心坐標(biāo)可以用來自動(dòng)設(shè)定工件坐標(biāo)系，可根據(jù)其直徑的測量結(jié)果修正刀具偏置量。2 M! b" c! W/ s% b8 Y
凸臺(tái)和凹槽尺寸、位置測量，其中心坐標(biāo)可以用來自動(dòng)設(shè)定工件坐標(biāo)系，其寬度測量值可以用來監(jiān)測尺寸超差情況、修正刀具偏置量等。 {2 o$ v! s% }/ r' L6 `
內(nèi)外拐角測量，測量直角拐角的頂點(diǎn)坐標(biāo)，修正工件坐標(biāo)系。
# x* _) a4 `. L1 l單一平面位置測量，根據(jù)測得的表面坐標(biāo)位置，用來自動(dòng)設(shè)定工件坐標(biāo)系，修正工件坐標(biāo)系。
( e# R# p: H1 _& r2 l- { 這些功能是數(shù)控人員經(jīng)常使用的，但大多數(shù)控加工人員只是局限于用數(shù)控探頭用來測量標(biāo)定工件的加工零點(diǎn)，或者是用來測量工件的加工尺寸精度、修正刀具偏置量，對(duì)數(shù)控探頭的一些深層次功能是不清楚的。在此給大家介紹兩種特殊功能，數(shù)控探頭在線檢測功能和數(shù)控宏程序數(shù)值補(bǔ)償加工功能。數(shù)控探頭在線檢測功能可以實(shí)現(xiàn)在機(jī)床上對(duì)工件實(shí)施在線檢測，同時(shí)將檢測數(shù)據(jù)保存到 OFF SETTING 刀具表里。結(jié)合數(shù)控宏程序數(shù)值補(bǔ)償加工，實(shí)現(xiàn)在線加工- u" E7 n4 \7 ^4 {) L" d
原制造工藝及問題
9 a9 j- N# p" m; O 如圖所示是一根長7m左右的管型材，在管型材上要加工近100多條耦合槽，耦合槽的寬度及深度公差要求是0.05mm,加工精度要求比較高。: o1 G* W1 V* D; m& W
- ?8 S j; Z$ W2 D
以往的加工工藝是在工件上標(biāo)定X、Y、Z軸的零點(diǎn)，想要保證近100多條槽深度公差是很困難的，因?yàn)楣苄筒谋砻媸悄＞呃斐鰜淼模砻娌患庸ぃ?m長的管型材表面不平整而且無規(guī)律，經(jīng)過鉗工整形看，高低差仍相差0.4mm左右。在加工的時(shí)候不可能標(biāo)定近100個(gè)Z坐標(biāo)，每加工一條槽就要修改一次程序，效率低，易出錯(cuò)。所以當(dāng)時(shí)我們的工藝是將槽的深度不加工到位，根據(jù)工件的變形量留0.5mm左右的余量給鉗工銼修，一位鉗工師傅利用專用工具，一天只能銼修出一根工件，費(fèi)時(shí)費(fèi)力效率非常低，工件的精度、表面粗糙度也不能保證，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)計(jì)劃。為了解決這個(gè)問題，我們探索出數(shù)控探頭在線檢測功能和數(shù)控宏程序數(shù)值補(bǔ)償加工功能，徹底解決了該工件的加工瓶頸問題。
! S1 a" l& T1 e& s$ `1 \如何實(shí)現(xiàn)數(shù)控探頭在線檢測
& Z' [4 e! Z; c8 q+ c/ ^ 要先了解數(shù)控探頭在線檢測機(jī)床系統(tǒng)識(shí)別的幾個(gè)關(guān)鍵代碼指令：- u9 C) T* X4 E: G
（1）G65代碼是激活探頭測量工件表面指令$ S7 y4 n! A, D
（2) P9014是防止探頭與工件碰撞的保護(hù)指令
6 ?4 I w- y4 T8 P; q1 r( U （3）T22是地址號(hào)，是指把測量Z坐標(biāo)的差值，賦值到OFF SET SETTING 刀具表，第22好刀的磨耗里。5 U3 R+ ^) p' d# g5 C, X( Z
熟悉好以上這些指令后，就要根據(jù)工件槽的坐標(biāo)值編寫探頭在線檢測程序。要仔細(xì)準(zhǔn)確輸入每條槽坐標(biāo)值，保證探頭在線檢測程序可執(zhí)行性。探頭在線檢測程序和我們平日的加工程序編寫時(shí)一樣的，檢測程序如下：" u+ [+ h2 Q0 Y0 \: B
（O0001)/ Z4 f# J2 S; g3 J$ \- s
T21 M6 ?: v, ^1 R9 s* I. w* S u. [) ]
GO G17 G40 G80 G90, @ _0 R5 ~. u6 u
G0 G90 G58 X10.0 Y0.0) |3 @: J' s5 z: `0 ]
G43 H21 Z10.01 K: p8 d! u" Y2 D
G65 P9014 Z10.0 F300（P9014是防止探頭與工件碰撞的保護(hù)指令）
: O% d+ C z8 V5 OG65 P9018 Z0.0 T22（P9018是測量工件表面指令）! ]; _. _. I# y& P/ w0 _" l6 p
G0 X20.5
! h G0 K; W8 P' FG65 P9018 Z0.0 T234 E1 u+ R2 M! t5 L: @+ A
G0 X35.8
+ R7 e G( j% p9 K+ u" ~G65 P9018 Z0.0 T245 S" H7 f# T! O( [$ t* L
G0 X16.2
8 ]7 e6 ?4 x5 X% R- U. b) ZG65 P9018 Z0.0 T256 D& S, H! g& j+ U, k! ?; N5 e' W
........../ t" m: }) V% r, o& m4 \9 M
G65 P9018 Z0.0 T99
2 P2 a5 i& H$ l1 i9 Y7 f" QG0 Z100.0
0 W9 M9 ~. |* X. {- }7 rM30(程序結(jié)束）6 S: v: P- P& |4 L" e" Y
通過在線檢測程序的執(zhí)行，就可以得到相對(duì)每條槽Z零點(diǎn)坐標(biāo)的數(shù)據(jù)差值，這些數(shù)據(jù)值被保存在OFF SET SETTING 刀具表的磨耗里，有了這些數(shù)據(jù)差值，就可以在加工程序進(jìn)行數(shù)值補(bǔ)償，通過數(shù)控補(bǔ)償保證每條槽的深度達(dá)到（50.05）mm的要求。2 d6 \% m* M: y/ j1 d/ \3 H
如何實(shí)現(xiàn)數(shù)控宏程序數(shù)值補(bǔ)償加工, a! K! O: N- o2 f; N* g9 `$ s
首先根據(jù)每條槽的坐標(biāo)位置，編寫X Y各加工坐標(biāo)點(diǎn)；在利用宏指令讀取OFF SET SETTING刀具表的磨耗里的數(shù)據(jù)差值，相對(duì)應(yīng)每條槽的Z坐標(biāo)值實(shí)現(xiàn)精確差補(bǔ)，保證Z軸方向達(dá)到50.05mm精度要求，程序如下：
( c( m1 s& m ~T6( v) S6 d0 ^0 [7 ]
M6
6 R; R7 }4 |4 DG0 G17 G40 G80 G90
/ [, [/ Q, F, S( cG0 G90 G59 X15.0 Y-20.0 M3 S3000+ B0 k" P2 M, C$ v/ x9 f, J
G43 H Z5.0
* o* @4 Z! S8 o& `G1 Z[#2022-5.0] F300 M8(#2022 是指讀取刀具磨耗表里，第22號(hào)刀位的數(shù)據(jù)差值。如果探頭測量數(shù)據(jù)是0.2mm，那G1 Z[#2022-5.0] 實(shí)際切削深度是-4.8mm，檢驗(yàn)時(shí)槽的深度正好是0.2+4.8mm=5.0mm）0 h/ D; ^0 K6 b$ [( q& r
G1 X11.0 Y20.0 F400+ U1 a. X; H' n, I
G0 Z5.0
0 i/ [$ P+ f, ?) f+ X) w4 wX24.8 Y-20.0
+ ?* D* O# t( A8 f1 V# m. ?G1 Z[#2023-5.0] F300 (#2023 是指讀取刀具磨耗表里，第23號(hào)刀位的數(shù)據(jù)差值。如果探頭測量數(shù)據(jù)是-0.15mm，那G1 Z[#2022-5.0] 實(shí)際切削深度是-5.15mm，檢驗(yàn)時(shí)槽的深度正好是-0.15+5.15mm=5.0mm)
/ z* M" k% Q4 p9 {........
/ a" x1 T& l& s3 U3 LG1 Z[#2024-5.0] F300 (#2024 是指讀取刀具磨耗表里,第24號(hào)刀位的數(shù)據(jù)差值)
1 x! c: O: m/ u........
2 N! d* x$ \, H8 h- FG1 Z[#2099-5.0] F300 (#2099 是指讀取刀具磨耗表里，第99號(hào)刀位的數(shù)據(jù)差值)
, ~$ F& a* V3 b+ |; RG0Z200.0
* l9 V+ e' R& f3 L- SM9$ W2 g6 ]5 U. g2 E1 s# ]: G# x. l
M55 C$ \% |$ m; j6 _
M30& X% W5 f, z9 \5 {" ]
結(jié)束
D0 g$ R$ M9 C6 [! I& R9 ^8 }+ [ 通過數(shù)控探頭在線檢測功能和數(shù)控宏指令數(shù)值補(bǔ)償加工兩組程序?qū)嵤粌H保證工件的加工精度，減輕了手工作業(yè)的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且生產(chǎn)效率上大幅度提高，由原來的每天只能生產(chǎn)一件合格的產(chǎn)品，提升到每天生產(chǎn)出6件合格的產(chǎn)品，縮短制造周期和成本，真正實(shí)現(xiàn)了數(shù)值化制造。(文件整理由GOSH完成。若楓后處理論壇：http://postp.net/） |
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