隨著加工中心的廣泛使用,許多用戶也開始使用刀具測量裝置。它不僅可以檢測刀具的磨損情況,而且可實現自動補償(通過修改刀補值實現),極大的提高了加工效率和精度。另外,同時使用其刀具破損檢測功能與刀具壽命管理功能,還可以實現自動尋找同組刀具的功能,節約了刀具檢查和更換的時間。但由于用戶對測量原理不是很了解,使用時容易產生誤區,有時補償后的精度反而不如補償前,這就使用戶產生了迷惑,限制了測量裝置的廣泛使用。本文以英國雷尼紹(RENISHAW)公司TS27 R測頭的安裝調試為例,就如何更好的使用刀具測量裝置做一詳細介紹,供讀者參考借鑒。

刀具測量的基本原理是利用系統的跳步功能(G31):在程序中指令“G31 Zx x x Fx x x”(與GO1的動作相同)。但此時如果SKIP信號由“0”變為“1”時,Z軸將停止運動,再用宏程序控制坐標軸后退,然后再次碰觸量塊,反復測量并運算后得出刀具的實際長度和直徑,最后修改系統宏變量從而達到修改刀補值的目的。

刀具測量裝置的使用主要包括三個步驟:安裝和接線;標定;測量。

1 安裝和接線

刀具側量裝置通常包括測頭和信號轉換裝置(硬件)及相關的測量程序(軟件包)。測頭(TS27R)安裝在工作臺上,并盡量遠離加工區域,外部應加防護裝置,使用前先將防護裝置打開并將刀具用風吹干凈(用M代碼控制氣動元件可實現自動),確保刀具表面無雜物,測量完成后關閉防護。

測頭安裝完成后,首先要調整測頭接觸面的平行度和直線度。將一只百分表(或千分表DTI)吸在主軸頭上,表頭打在量塊(圓形或方形)的上表面;用手輪控制X軸沿量塊表面來回移動,觀察表針變化,同時調整測頭上的調節螺釘,使X向的直線度保證在0.010mm,調整好后緊固螺釘。再控制Y軸沿量塊表面來回移動,同時調整測頭上的調節螺釘,使Y向的直線度也保證在0.010mm,調整好后緊固螺釘。

轉換裝置(MI 8-4)用35mm標準導軌安裝在電氣柜里。需要注意的是,給轉換裝置提供DC24V的穩壓電源最好是單獨的,盡量不要和電磁閥或中間繼電器共用電源,如果必須共用,就要考慮信號的抗干擾能力,否則可能會影響測量結果。

安裝結束后,按照圖1(三菱系統)或圖2(FANUC系統)正確接線。

圖1 測量裝置接線原理圖(三菱64M系統)

圖2 測量裝置接線原理圖(FANUC-0i-M系統)

2 測頭的標定

為了確定測頭在機床坐標系中的坐標位置,需要對測頭進行標定。以下情況進行測量前,都必須首先進行測頭的標定:①首次使用前;②更換新量塊后;③懷疑量塊扭曲或測頭安裝松動;④意外碰撞后。

測頭的標定步驟如下(手動標定):

1) 量塊Z向坐標值的確定執行機床返回參考點的操作,確認機床參考點;再選擇一把標準刀具(已知該刀具精確的長度和直徑,如主軸檢棒),手動使刀具運行到距離量塊上表面10mm的地方(起始位置),選擇MDI方式,執行如下程序:G65 P9851 K149.536(K:代表標定循環,輸入所選標準刀具的精確長度),結束后就建立了量塊的Z向坐標值。

2) 量塊X,Y向坐標值的確定(以圓形量塊為例) 在系統變量#530中設定“1”(沿X軸方向測量),手動使標準刀具移動到距離量塊中心表面約10mm的地方,執行程序:G65 P9852 S20.001 K12.7。[S:標準刀具直徑,需輸入精確值;K:表示標定循環,輸入量塊的理論尺寸(理論尺寸Ø2.7mm)〕,結束后就建立了量塊在X方向的中心位置(循環結束后,主軸返回距離量塊表面10mm的初始位置,準備進行下一次Y向的測量循環)。

修改方向變量#530=2,再次執行G65 P9852S20.001 K12.7,則可建立Y向的位置以及量塊的尺寸。循環結束后主軸返回初始位置。標定的坐標值和量塊的尺寸被存儲到宏變量中(斷電保持型),以便在以后的測量宏程序中使用。

以上是手動標定量塊位置的方法?;箍梢醞ü恍┳ㄓ玫謀甓ǔ絳蜃遠甓?。限于篇幅,這里不再贅述,詳細的資料參見RENISHAW的手冊介紹。

3 刀具的測量

標定完成后,就確定了量塊的尺寸及其在機床坐標系中的位置,這時才可進行刀具測量。

1) 手動刀具長度測量(09851)用于測量旋轉或非旋轉的刀具的有效切削長度。

使用方法:<

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