1 测头的工作原理
测头系统包括测头、信号接收器和信号转换装置,其工作原理为:加工中心伺服系统驱动工作部件,带动测头及被测工件按照测量程序的要求产生测量动作,测头测量时与被测工件发生触碰,产生触发信号,触发信号通过测头与数控系统的专用接口转变为数控系统可识别的信号,数控系统接收信号后立刻记录下该测点的坐标数据。然后将测点数据传送回CNC。利用编制好的算法对工件实现尺寸和位置等的计算。
2 运用直线运动测量进行自动对刀和位置找正
手动对刀及工件找正是一个耗时的过程.并且易产生操作误差。使用测头可以避免将大量的时间花费在手动工件位置找正等辅助工作当中。从而将更多的时间投入到生产加工中去。如图1所示。
直线运动测量格式为:G145[测量点坐标]LO E...F2=...K...[轴地址]7=...。这一程序段各字符表示含义如下:LO表示测量条件为接触测量;[轴地址]7=表示要测量的轴的数值存储在哪个E参数中,比如X7=2表示X轴的测量值存储在E2参数中。E是测头状态:①如果E=0,表示测头没有到达测量面,测头没启动;②如果E=1,测头已到达测量面。坐标值被确定;③如果E=2,则G145程序段搜索期间被执行,仅测试及示教方式有效;F2为测量进给。MAHO-800E加工中心地址F在此处不能单独编程,2要写入该地址内,为固定格式。数字2没有其它的意义,如果F2没有编程,则系统自动调用机床参数定义的值。K是对测量刀具尺寸的补偿值:①KO表示启用刀具补偿,测量的位置由测头长度及测头半径补偿;②K1表示关闭刀具补偿,不进行测头补偿计算。如果K值没有被编程,则系统自动使KO有效。
实例:定义Y轴零点,并将其修改至坐标偏移存储器里。如图1所示,测量程序如下:
3 圆心坐标位置及其半径的测量
圆心坐标位置及其半径的测量,需要定义4个测量点(图2)。测头首先以快速移动的速度沿着预先测量的路径移动到定义的位置X1,其中测头应在机床参数设定的区域内响应并定义测量点,如果超过值的范围。则机床会出现报警信息并立即停止运动。如果测头给出一个正确的响应.测得的位置值会自动进入并存储在相对应的E参数中。当测得的第一个位置被存储时。测头将以设定的速率回到起始点,然后沿着顺时针圆弧旋转90°运动到第2测量点。这一过程在第3第4测量点重复执行。在第4点测量完成后。圆心及半径会由CNC用这4个测量值计算。圆心坐标存入在点存储器中。半径值存储在E参数中。
其格式是:G46[圆心近似坐标IJ/IK/JK R...E=...N=...X1=...,这一程序段各字符含义表示如下:IJ/IK/JK定义测量方向,这些地址不仅定义了要测量圆的类型。也定义了圆所在的平面,见表1。
R指被测圆的近似半径:E参数表示圆的半径存储在哪个参数中;N是点存储器,指圆心半径所被存储的地址号;X1是预先设定的测量半径,如果X1没有被编程.则由CNC在机床参数中定义的值将自动生效。