數(shù)控機(jī)床傾斜面量測(cè)功能介紹
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發(fā)表時(shí)間：2020-09-15 16:10:12
前言
零件加工業(yè)為臺(tái)灣創(chuàng)造無(wú)數(shù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值，隨著機(jī)械科技研發(fā)技術(shù)日益進(jìn)步，均朝向高速化、精密化及自動(dòng)化發(fā)展，同時(shí)在面臨全球化經(jīng)營(yíng)之高度競(jìng)爭(zhēng)壓力下，上、下游業(yè)者均力求高質(zhì)量之產(chǎn)品，在加工過(guò)程中其準(zhǔn)確度更為重要，因此各式精密測(cè)量?jī)x器應(yīng)運(yùn)而生。通常業(yè)者需將工件自工具機(jī)拆卸移至測(cè)量?jī)x執(zhí)行量測(cè)作業(yè)，此時(shí)工具機(jī)閑置，不僅浪費(fèi)工件拆卸及工具機(jī)空閑時(shí)間，且量測(cè)后有誤差時(shí)，工件要再裝回工具機(jī)修整已不是原加工時(shí)之位置精度。在CNC加工產(chǎn)業(yè)中用于測(cè)量工件之精密測(cè)量?jī)x，普遍價(jià)格偏高，對(duì)臺(tái)灣傳統(tǒng)加工業(yè)者來(lái)說(shuō)，是一筆龐大的支出，一般加工業(yè)者較難準(zhǔn)備經(jīng)費(fèi)采購(gòu)一臺(tái)逾百萬(wàn)之精密測(cè)量?jī)x。
機(jī)上量測(cè)不須拆卸加工零件，快速量測(cè)，既不影響精度，又不浪費(fèi)工件拆卸時(shí)間，有誤差時(shí)可直接對(duì)工件進(jìn)行修整，提供加工業(yè)者一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)又實(shí)惠的量測(cè)工具，達(dá)到降低量測(cè)成本、提升生產(chǎn)效率之目標(biāo)，為加工業(yè)者創(chuàng)造更多經(jīng)濟(jì)收益。
機(jī)上量測(cè)功能介紹
首先在零件的設(shè)定上，使用測(cè)頭測(cè)量省去了昂貴的夾治具和人工用千分表手動(dòng)設(shè)置的時(shí)間。探頭可安裝在加工中心的主軸上或安裝在車(chē)床的刀塔上，并且提供了以下好處：1.減少停機(jī)時(shí)間、減少自動(dòng)夾具、工件校正和旋轉(zhuǎn)軸的建立。2.消除手動(dòng)設(shè)置錯(cuò)誤。3.提高生產(chǎn)率和批量大小的靈活性。
而在加工零件的檢查：主軸和刀架上安裝的探頭也可用于加工尺寸的測(cè)量和先期檢驗(yàn)，有時(shí)候人工操作者的技能并不靠譜，或是無(wú)法重復(fù)拆卸工件到三維坐標(biāo)測(cè)量?jī)x上測(cè)量。機(jī)上工件量測(cè)優(yōu)點(diǎn)包括：1.在零件測(cè)量后能自動(dòng)補(bǔ)正。2.增強(qiáng)無(wú)人加工時(shí)的信心。3.第一次檢查自動(dòng)偏移更新。4.減少?gòu)牡谝淮渭庸ず蟮却繙y(cè)結(jié)果的停機(jī)時(shí)間。
探頭選用
工具機(jī)測(cè)頭─提供工件坐標(biāo)設(shè)定及檢查工件尺寸、刀具補(bǔ)正設(shè)定、破損檢查的功能；小型和大型立臥式的工具母機(jī)上，測(cè)頭在加工循環(huán)中量測(cè)關(guān)鍵性尺寸，使生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。
RENISHAW RMP60是一種小型設(shè)計(jì)，直徑60毫米，使用不銹鋼和鋁材質(zhì)結(jié)構(gòu)緊實(shí)的接觸式測(cè)頭；RMP60裝置使用無(wú)線(xiàn)電的傳輸方式，傳輸距離遠(yuǎn)(傳輸范圍15M)不需要直接對(duì)照不用安裝在機(jī)器內(nèi)部里面，是非常容易安裝的，非常適合在中大型立式臥式和龍門(mén)加工中心機(jī)、五軸機(jī)床、雙主軸機(jī)床和立式轉(zhuǎn)塔床等機(jī)器上來(lái)使用。RMP60也是世界最先使用跳頻展頻技術(shù)(FHSS)的無(wú)線(xiàn)電探頭，不需要選擇頻道，只將測(cè)頭和接受器配成“搭檔”即可，在同步和同時(shí)的情況自動(dòng)建立接受兩端以特定型式的窄頻載波來(lái)傳送訊號(hào)避免干涉其他音頻設(shè)備。一般來(lái)講，建議使用RENISHAW RMP60測(cè)頭(單方向重復(fù)精度1.0 μm)，若需要更高精度或航天加工等時(shí)請(qǐng)使用RENISHAWRMP600測(cè)頭(50mm長(zhǎng)探針，單方向重復(fù)精度0.25μm )。
傾斜面量測(cè)范例
以下示范工件已經(jīng)有基本外型，原本每次上料后，需要人工校正工件平面垂直于X軸，每次需要反復(fù)量測(cè)、計(jì)算偏差角度來(lái)來(lái)回回修正工件坐標(biāo)每次至少2~3分鐘跑不掉；搭配探針自動(dòng)修正工件原點(diǎn)，使用者安裝工件后，剩下工作就交給工具機(jī)和探針自動(dòng)執(zhí)行即可。
結(jié)語(yǔ)
一般測(cè)頭只能使用在垂直或水平方向量測(cè)，這樣已經(jīng)滿(mǎn)足四、五軸中心機(jī)的需求；但是大多數(shù)的車(chē)銑復(fù)合機(jī)無(wú)法做到傾斜面的量測(cè)，臺(tái)中精機(jī)Vturn X200搭配自行設(shè)計(jì)的刀具補(bǔ)正(G342)功能，配合工件將刀具旋轉(zhuǎn)到所需的角度，并自動(dòng)計(jì)算刀具旋轉(zhuǎn)后的刀長(zhǎng)，依照傾斜面角度下3D坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)指令，接下來(lái)測(cè)動(dòng)作就像垂直方向量測(cè)那樣的簡(jiǎn)單，量測(cè)循環(huán)需要很少的編程技能就能完成簡(jiǎn)單的測(cè)頭量測(cè)工作：工件設(shè)定，工作坐標(biāo)偏移可更新，獲得精確的工件定位。量測(cè)結(jié)果和誤差儲(chǔ)存在宏變量清單中；角度尋找宏可用于更新第四軸或啟用G68坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)。傾斜面量測(cè)功能讓車(chē)銑復(fù)合加工又往前踏出一步！
節(jié)錄量測(cè)范例如下：
#9=2000 ;G31量測(cè)速度
G80G90G40G0;取消刀具補(bǔ)正
G28U0.V0.W0. ;三軸回原點(diǎn)
G28B0. ;B軸回原點(diǎn)
G69.1;取消3D坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)
G49G98; 取消刀長(zhǎng)補(bǔ)正
G57;選擇工件坐標(biāo)
M45;左Cs軸ON
工件設(shè)定
C0. ;C軸定位
G342B0.D40.I0.M290.;呼叫G342刀具補(bǔ)正
G65P9314Z 6.F#9;安全移動(dòng)
G65P9314X40.F#9;安全移動(dòng)
G65P9314Y30.F#9;安全移動(dòng)
G65P9413X 10.Q20.;X表面量測(cè)
#934=#140 ;
G65P9314Y 30.F#9 ;安全移動(dòng)
G65P9413X 10.Q20.;安全移動(dòng)
#935=#140 ;
#936=#935 #934 ;
#937=ATAN[#936/60.];算偏差角度
G65P9314X140.F#9 ;安全移動(dòng)
G65P9314Y0.F#9 ;安全移動(dòng)
#5283=#5023+[#937/2] 直半徑轉(zhuǎn)換
C0.; C軸重新定位
G65P9314Z200.F#9 ;安全移動(dòng)
工件量測(cè)
G342B 45.D40.I0.M290.;G342刀具補(bǔ)正 45度
G65P9314Z 50.F#9 ;安全移動(dòng)
G65P9314X94.718F#9 ;安全移動(dòng)
G68.1X0.Y0.Z0.I0.J1.K0.R 45. ; 3D坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)
G65P9419D20.X 57.; 直徑20mm圓柱量測(cè)
(G65P9314X120.F#9) ; 安全移動(dòng)退出
#941=#141; Y軸位置
#942=#142; Z軸位置
#943=#143; 工件尺寸
G65P9314Z[#942 8.]F[#9*0.5];安全移動(dòng)
G65P9413X 47.782 ;X軸表面量測(cè)
#945=#140;X軸位置
G65P9314X120.F#9 ;安全移動(dòng)
G69.1;取消3D坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)
M46;左Cs軸OFF
M30;程序結(jié)束
零件加工業(yè)為臺(tái)灣創(chuàng)造無(wú)數(shù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值，隨著機(jī)械科技研發(fā)技術(shù)日益進(jìn)步，均朝向高速化、精密化及自動(dòng)化發(fā)展，同時(shí)在面臨全球化經(jīng)營(yíng)之高度競(jìng)爭(zhēng)壓力下，上、下游業(yè)者均力求高質(zhì)量之產(chǎn)品，在加工過(guò)程中其準(zhǔn)確度更為重要，因此各式精密測(cè)量?jī)x器應(yīng)運(yùn)而生。通常業(yè)者需將工件自工具機(jī)拆卸移至測(cè)量?jī)x執(zhí)行量測(cè)作業(yè)，此時(shí)工具機(jī)閑置，不僅浪費(fèi)工件拆卸及工具機(jī)空閑時(shí)間，且量測(cè)后有誤差時(shí)，工件要再裝回工具機(jī)修整已不是原加工時(shí)之位置精度。在CNC加工產(chǎn)業(yè)中用于測(cè)量工件之精密測(cè)量?jī)x，普遍價(jià)格偏高，對(duì)臺(tái)灣傳統(tǒng)加工業(yè)者來(lái)說(shuō)，是一筆龐大的支出，一般加工業(yè)者較難準(zhǔn)備經(jīng)費(fèi)采購(gòu)一臺(tái)逾百萬(wàn)之精密測(cè)量?jī)x。
機(jī)上量測(cè)不須拆卸加工零件，快速量測(cè)，既不影響精度，又不浪費(fèi)工件拆卸時(shí)間，有誤差時(shí)可直接對(duì)工件進(jìn)行修整，提供加工業(yè)者一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)又實(shí)惠的量測(cè)工具，達(dá)到降低量測(cè)成本、提升生產(chǎn)效率之目標(biāo)，為加工業(yè)者創(chuàng)造更多經(jīng)濟(jì)收益。
機(jī)上量測(cè)功能介紹
首先在零件的設(shè)定上，使用測(cè)頭測(cè)量省去了昂貴的夾治具和人工用千分表手動(dòng)設(shè)置的時(shí)間。探頭可安裝在加工中心的主軸上或安裝在車(chē)床的刀塔上，并且提供了以下好處：1.減少停機(jī)時(shí)間、減少自動(dòng)夾具、工件校正和旋轉(zhuǎn)軸的建立。2.消除手動(dòng)設(shè)置錯(cuò)誤。3.提高生產(chǎn)率和批量大小的靈活性。
而在加工零件的檢查：主軸和刀架上安裝的探頭也可用于加工尺寸的測(cè)量和先期檢驗(yàn)，有時(shí)候人工操作者的技能并不靠譜，或是無(wú)法重復(fù)拆卸工件到三維坐標(biāo)測(cè)量?jī)x上測(cè)量。機(jī)上工件量測(cè)優(yōu)點(diǎn)包括：1.在零件測(cè)量后能自動(dòng)補(bǔ)正。2.增強(qiáng)無(wú)人加工時(shí)的信心。3.第一次檢查自動(dòng)偏移更新。4.減少?gòu)牡谝淮渭庸ず蟮却繙y(cè)結(jié)果的停機(jī)時(shí)間。
探頭選用
工具機(jī)測(cè)頭─提供工件坐標(biāo)設(shè)定及檢查工件尺寸、刀具補(bǔ)正設(shè)定、破損檢查的功能；小型和大型立臥式的工具母機(jī)上，測(cè)頭在加工循環(huán)中量測(cè)關(guān)鍵性尺寸，使生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。
RENISHAW RMP60是一種小型設(shè)計(jì)，直徑60毫米，使用不銹鋼和鋁材質(zhì)結(jié)構(gòu)緊實(shí)的接觸式測(cè)頭；RMP60裝置使用無(wú)線(xiàn)電的傳輸方式，傳輸距離遠(yuǎn)(傳輸范圍15M)不需要直接對(duì)照不用安裝在機(jī)器內(nèi)部里面，是非常容易安裝的，非常適合在中大型立式臥式和龍門(mén)加工中心機(jī)、五軸機(jī)床、雙主軸機(jī)床和立式轉(zhuǎn)塔床等機(jī)器上來(lái)使用。RMP60也是世界最先使用跳頻展頻技術(shù)(FHSS)的無(wú)線(xiàn)電探頭，不需要選擇頻道，只將測(cè)頭和接受器配成“搭檔”即可，在同步和同時(shí)的情況自動(dòng)建立接受兩端以特定型式的窄頻載波來(lái)傳送訊號(hào)避免干涉其他音頻設(shè)備。一般來(lái)講，建議使用RENISHAW RMP60測(cè)頭(單方向重復(fù)精度1.0 μm)，若需要更高精度或航天加工等時(shí)請(qǐng)使用RENISHAWRMP600測(cè)頭(50mm長(zhǎng)探針，單方向重復(fù)精度0.25μm )。
傾斜面量測(cè)范例
以下示范工件已經(jīng)有基本外型，原本每次上料后，需要人工校正工件平面垂直于X軸，每次需要反復(fù)量測(cè)、計(jì)算偏差角度來(lái)來(lái)回回修正工件坐標(biāo)每次至少2~3分鐘跑不掉；搭配探針自動(dòng)修正工件原點(diǎn)，使用者安裝工件后，剩下工作就交給工具機(jī)和探針自動(dòng)執(zhí)行即可。
結(jié)語(yǔ)
一般測(cè)頭只能使用在垂直或水平方向量測(cè)，這樣已經(jīng)滿(mǎn)足四、五軸中心機(jī)的需求；但是大多數(shù)的車(chē)銑復(fù)合機(jī)無(wú)法做到傾斜面的量測(cè)，臺(tái)中精機(jī)Vturn X200搭配自行設(shè)計(jì)的刀具補(bǔ)正(G342)功能，配合工件將刀具旋轉(zhuǎn)到所需的角度，并自動(dòng)計(jì)算刀具旋轉(zhuǎn)后的刀長(zhǎng)，依照傾斜面角度下3D坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)指令，接下來(lái)測(cè)動(dòng)作就像垂直方向量測(cè)那樣的簡(jiǎn)單，量測(cè)循環(huán)需要很少的編程技能就能完成簡(jiǎn)單的測(cè)頭量測(cè)工作：工件設(shè)定，工作坐標(biāo)偏移可更新，獲得精確的工件定位。量測(cè)結(jié)果和誤差儲(chǔ)存在宏變量清單中；角度尋找宏可用于更新第四軸或啟用G68坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)。傾斜面量測(cè)功能讓車(chē)銑復(fù)合加工又往前踏出一步！
節(jié)錄量測(cè)范例如下：
#9=2000 ;G31量測(cè)速度
G80G90G40G0;取消刀具補(bǔ)正
G28U0.V0.W0. ;三軸回原點(diǎn)
G28B0. ;B軸回原點(diǎn)
G69.1;取消3D坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)
G49G98; 取消刀長(zhǎng)補(bǔ)正
G57;選擇工件坐標(biāo)
M45;左Cs軸ON
工件設(shè)定
C0. ;C軸定位
G342B0.D40.I0.M290.;呼叫G342刀具補(bǔ)正
G65P9314Z 6.F#9;安全移動(dòng)
G65P9314X40.F#9;安全移動(dòng)
G65P9314Y30.F#9;安全移動(dòng)
G65P9413X 10.Q20.;X表面量測(cè)
#934=#140 ;
G65P9314Y 30.F#9 ;安全移動(dòng)
G65P9413X 10.Q20.;安全移動(dòng)
#935=#140 ;
#936=#935 #934 ;
#937=ATAN[#936/60.];算偏差角度
G65P9314X140.F#9 ;安全移動(dòng)
G65P9314Y0.F#9 ;安全移動(dòng)
#5283=#5023+[#937/2] 直半徑轉(zhuǎn)換
C0.; C軸重新定位
G65P9314Z200.F#9 ;安全移動(dòng)
工件量測(cè)
G342B 45.D40.I0.M290.;G342刀具補(bǔ)正 45度
G65P9314Z 50.F#9 ;安全移動(dòng)
G65P9314X94.718F#9 ;安全移動(dòng)
G68.1X0.Y0.Z0.I0.J1.K0.R 45. ; 3D坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)
G65P9419D20.X 57.; 直徑20mm圓柱量測(cè)
(G65P9314X120.F#9) ; 安全移動(dòng)退出
#941=#141; Y軸位置
#942=#142; Z軸位置
#943=#143; 工件尺寸
G65P9314Z[#942 8.]F[#9*0.5];安全移動(dòng)
G65P9413X 47.782 ;X軸表面量測(cè)
#945=#140;X軸位置
G65P9314X120.F#9 ;安全移動(dòng)
G69.1;取消3D坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)
M46;左Cs軸OFF
M30;程序結(jié)束
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