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CNC On-machine Measurement Quality Service Provider

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一般这样做,测头错误点的剔除

Date of issue:2021-07-28 16:57:44  Number of hits:2540

  在数控铣削中,一些非线性曲线或曲面,不能用程序来进行函数表达式处理,而采用仿形数控机床的成本更高,数字仿形介于两者之间。

  采样期间,测头沿Z轴向下移动,直到接触到模型曲面,然后向上移动,离开模型并重置。控制器记录该采样点的坐标值。所以测头是系统的重要组成部分。

  一、产生测头探测错误的原因及后果

  测头通常由测量杆和测量体组成,接口电路对信号进行放大。试验体内有常闭触点和弹性件。为了使测头正常工作,必须在外部向接口电路提供+24VDC电源,并放置在定位中心,不得接触被测工件。当这些条件得到满足时,探测器就可以开始工作了。当测头接触被测工件时,会偏离定位中心,然后发出开关断开信号。当测头离开与工件接触点时,在弹性件的作用下返回定位中心,发出开关闭合信号,进行下一次测量。

  当测头离开工件时,如果不能站起来回到定位中心,开关不能闭合。此时,需要外力触碰测量杆进行复位,以便下一次测量。当对模型进行采样时,探针移动频繁,因此不可避免的是弹性部分不能立即将探针返回到定位中心。这是因为要完成一个型号的采样过程,测头一般需要连续测头10000次以上,测头的技术指标允许误差率为千分之一。在取样过程中,如果出现上述现象,可能会产生以下两种后果:

  (1)测头离开模型表面后不能自动复位,此时控制器始终认为测头仍与模型表面接触,Z轴就会持续向上运动,直到通过Z轴回零开关碰到软件限位后才中断采样。

  (2)在采样过程中,侧头离开模型表面后没有立即复位,而在没有外力的作用下,在某一随机位置复位。这时控制器所读入的采样点坐标值为该随机点的坐标值。尽管出现这种情况不会中断采样,但会在加工程序中出现误差点即毛刺点,如图1所示。这在镜象加工(凹凸模)中是很危险的。它既影响加工精度又有损坏工件的危险性。因此必须剔除这些错误点,并进行校正。

  (3)考虑适应一般切削加工,在镗杆圆周180°范围内,避开α=β/2和α= 90°+β/2这两个不稳定区域,安排两个镗刀头进行加工,可以充分发挥镗削加工的能力。

  二、校正测头自动复位

  FACOR 8030的输入/输出接口中,Z轴回零输入信号是在控制器处于回零方式下,Z .轴压到回零开关,输入+24VDC,使Z轴回零信号有效,控制器才执行回零动作。条件程序段输人信号是当+24VDC 输人时,信号有效,去执行程序中的条件程序段。根据上述两个输入信号的特点,它们不可能同时有效,所以将两个信号 并联,接在回零开关上,并在压到回零开关时断开测头电源,如图2所示。

  在切削矩形螺纹时,耦合效应和切削力滞后效应综合起主导作用,在切削普通外圆时,再生效应和耦合效应综合起主导作用,在这两种情况下,工艺系统的小刚度主轴方位只需避开α=β/2和α= 90°+β/2这两个不稳定区域。

  三、任意位置校准测头自动复位

  在采样过程中,当测头随机复位,加工程序出现误差值时,可采用软件方法解决。即根据复制模型的具体形状,在采样程序开始时给出相邻两点Z坐标变化的最大允许值,并将各采样点的Z值与上次进行比较。如果超过最大允许值,则返回上一个点,然后再次对有误差的点进行采样。

  采用上述排除校正方法,并对多个实际模型(包括人像、化妆品瓶等非线性模型)进行采样,并利用复制上的程序进行自动生成、凹凸反求模具加工、缩放处理,虽然在采样过程中出现了十几次测头不能自动复位和随机位置复位的现象,但在自动生成的加工程序中全部被校正(剔除)。


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