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数控加工在位计量检测系统的组成与实现

编辑:永利电玩城????来源:未知????发布时间:2019-11-13 14:15????浏览量:
数控加工在位计量检测系统主要由数控机床、测头系统、上 位 机 及 测 量 软 件 组 成, 具 体 组 成 如 图 1所示。
 仪器计量检测
测头系统包括接触式触发测头、无线信号接收器、数据采集传输模块等, 测头系统与数控机床数控系统配和使用, 实现触发式测量。测头系统是在位计量检测系统最重要的组成部分, 直接影响到系统的检测准确度。其中触发测头为关键部件, 在加工过程中触发测头能够对加工件的尺寸进行实时测量, 并根据测量结果对加工程序进行自动修正, 从而提高机床加工准确度, 使得数控机床在实现加工工件的过程中, 能够对工件进行实时在位检测, 兼具测量机的功能。基于在位仪器计量检测系统的组成及实现过程, 采用模块化的设计思路, 可得在位计量检测App各个功能模块组成如图 2 所示。测量系统App包括基本宏程序库和上位机测量App两部分。
 
基本宏程序库为机床专用控制语言, 实现在位检测基本程序库。宏程序嵌入数控系统中, 并与测头系统、机床控制系统组成一个闭环反馈控制系统, 能够实现便携式采点、直径测量、距离测量等基本参数的测量。上位机测量App根据被测特征及测量要求, 自动进行测量路径的规划与仿真,并针对不同型号的数控系统, 自动生成测量后处理程序, 测量程序通过上位机与数控系统之间的通讯接口传输到数控系统中, 实现数控加工过程的在位仪器计量检测。
 仪器计量检测
2 在位计量检测的实现过程
数控机床在位仪器计量检测时, 首先在上位机测量App上生成检测主程序, 并将检测主程序通过通信接口传输给机床 CNC 数控系统, 数控系统通过 G 代码中G31 跳步指令, 使机床调用宏程序库实行测量程序,测头按程序规定路径运动, 当测头与工件接触时产生触发信号, 并由无线接收器同时接收。无线接收器通过控制系统专用接口将触发信号传给机床的控制系统,信号被接收后, 机床停止运动, 机床 CNC 数控系统记录当前测量点的坐标值, 并将该点的坐标通过通讯接口传回计算机, 然后机床继续实行下一个测量动作。上位机App根据 CNC 数控系统返回的测量值, 对工件测量结果进行计算处理及判断、显示等。数控加工在位仪器计量检测系统实现过程如图 3 所示。
 仪器计量检测
零件检测时检测路径与步骤: 首先确定被检零件待测形状特征与准确度特征, 之后根据测量形状特征几何要素和准确度特征, 确定检测点数量及分布; 然后根据测点数量及分布形式建立测量模型, 确定工件坐标系, 再根据检测条件确定检测路径、测头运动轨迹, 之后进行数据的采集、传输和处理, 得出检测结果。最终根据零件技术指标要求, 判定其是否合格。如图 4 所示。

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