引言

随着数控机床制造业的快速发展 立式加工中心在小型加工厂中占有主导地位 加工成批量的零件产品如何能不断提高生产效率 提供高精度的零件产品满足用户日益增长的需求 成为数控机床加工业共同关注的问题

为了提高成批量零件的加工效率 缩短加工零件前的准备时间减小了工厂加工者的劳动强度 现采用 OMP60 工件测量仪对加工的零件进行自动的找正 自动进行坐标系的设定

OMP60 工件测量仪是雷尼绍测量仪器的一种产品 主要通过红外线传输 通过一些宏程序处理 将零件的加工起始点位置 自动的通过测量输入到工件坐标系中 免去了人工找正的时间 在成批量生产中大大提高了工作的效率

工件测量系统及实现机理

OMP60 测量仪分两大部分组成 OMI-2 接收器部分和探柄部分

接收器部分安装在防护间内侧的合适位置 能与探柄部分传输与接收信号 接收器以扇形状接收与传输信号 同时接收器需要与机床数控系统进行连接

探针部分安装在刀柄上 不进行测量时可以同刀具一样放在刀库中 测量时调出此测头进行测量 测量结束后再放在刀库中 需要把探柄放置到固定的刀库中 有固定的刀号 测量的工作原理是在连续自动进给收信方式下 由数控系统发出测量指令 经 OMI 控制装置识别处理后 传给机床数控系统的指定驱动单元 控制测量探头向需要测量的零件自动定位寻边运动 在测针触及零件表面的瞬间 传感器发出信号 该信号发向 OMI 控制装置 引起中断程序 控制机床数控系统伺服机构停止运动 系统内部宏程序经过处理后在系统宏变量中显示数据 同时运行雷尼绍内部宏程序将准确的坐标值写到要用的工件坐标系中

连接

将测针安装在测头上用刀柄夹紧 将刀柄安装到主轴上 OMI-2接收器安装到机床防护间内部的合适位置 能与测头有相互的传输信号 OMI-2 的电缆通过机床防护间走线槽接到电气柜内部 具体连接

如下

OMI-2 端黄绿色线 PE

黑色线: 0V

红色线: 24V

紫罗兰/黑色线:探头低电压反馈报警信号

紫罗兰色线 24V

绿/黑色线:测头错误报警检测信号

绿色线 24V

白色线:激活测头信号

综色线 0V

青绿色线: 数控系统高速跳转信号 JA40 1 脚

青绿/黑色线 数控系统高速跳转信号 JA40 2 脚

连接结束后需要修改以下数控系统参数 参数 6200 的第四位设置为 1 6202 的第零位设置为 1 可以通过 PMC 信号状态来判断连接是否正确 当触碰测头的探针时 F122.0 的地址会由 0 变为 1正确连接后 激活测头 在 MDI 状态下执行 G31 G01 Z100 F500程序执行过程中用手触碰测头的探针 如果程序立即结束 并且机床制动 那么证明连接及参数设定正确 否则请检查接线部分和相关参数

测头的应用

测头使用之前需要对测头进行长度标定 X 向 Y 向偏心标定 探头球半径标定

把软件程序传到系统中 程序文件 40120521现以加工环形零件为例

测头安装调试完成后可以利用宏程序及宏变量对要加工的零件进行工件坐标系的自动设定

正常情况下机床用户要加工成批量的环形工件时 每一个工件装夹到夹具上以后需要加工者用百分表找到圆形形工件的中心 进行加工起始点坐标系的设定

使用测头后可以调用宏程序 测头自动进行测量 找到环形工件的中心位置自动设置坐标系

零件安装到机床工作台夹具上夹紧后 手动移动机床 X Y 轴找到工件的大概中心位置 Z 轴移动到要接触零件上表面的位置 将此处的坐标值输入到 G54 工件坐标系中 编写如下程序

T01M06 换到测头所在的刀号

G54X0Y0 起始位置 环形零件的大概中心位置

G43H1Z100 激活 1 号刀偏 定位到 100 mm

M66 M 代码激活测头

M19 主轴定向

G65P9810Z10.F3000 保护定位移动到零件 上方10mm 处

G65P9814D50.Z-10.S2.R10 进行自动测量找正

D50 测量一个直径为 50.0 mm 的外圆

Z 探针向下的深度 一般为-10

输入到 G55 工件坐标系中 可以根据自己的

加工需求进行设定 S1-S9 从 G54 到 G59

G65P9810Z100 保护定位移动 到零件上方

100mm 处

M67 M 代码关闭测头

G28Z100 返回参考点

程序履行结束后将精确地零件中心坐标值输入到机床工件坐标系 G55 中 机床操作人员可以在编写零件加工程序时直接调用此工件坐标系作为零件加工的开始方位 这样省去了操作工人的手动找正时间和劳动强度

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