Циклы для привязки и измерения заготовок

Частоповторяющиеся технологические операции в системе управления приведены в виде циклов, это так же относится к циклам измерительного щупа. Производители систем управления в данном случае идут разными путями, кто-то создает свои собственные циклы, которые будут работать с различными щупами, а кто-то отдаёт это дело на откуп производителей щупов или конечных пользователей. Важно всегда помнить, что щуп является всего лишь инструментом в руках оператора или программиста, и на сколько эффективно он будет работать, напрямую зависит от них самих.

Циклы измерительного щупа позволяют реализовать в системе управления довольно широкий спектр возможностей:

• калибровку измерительного щупа;
• компенсацию разворота детали;
• установку точки привязки;
• автоматический контроль обработанной геометрии на заготовке; 

Оператору достаточно вручную или с помощью маховика установить измерительный щуп в нужное начальное положение, заполнить параметры измерительного цикла и отработать его в режиме ручного ввода данных, или составить полноценную управляющую программу для наладки или измерения детали и запустить ее в автоматическом режиме. Для проведения комплекса контрольных измерений непосредственно на станке, может использоваться автоматизированная подготовка управляющих программ измерения детали, для этого необходимо иметь специальный модуль измерений в CAM системе и постпроцессор, поддерживающий вывод измерительных циклов.

Компенсация разворота детали, незаменимая функция на фрезерных обрабатывающих центрах. При базировании заготовки на столе станка, она никогда не будет идеально лежать в направлении оси Х, как правило для этого оператор берет магнитную стойку с индикатором, устанавливает ее на шпиндель, упирает наконечник индикатора в заготовку (с предварительно подготовленными базами) и начинает перемещаться вдоль оси Х. Параллельно с этим действием оператор постукивает заготовку, так чтобы отклонения на индикаторе приблизились к нулевому значению. В принципе ничего сложного довольно рядовая процедура для оператора (наладчика), но представьте, что у вас заготовка весом несколько тон или деталь предварительно обработана и вам нужно попасть в нее с допуском в несколько микрон. В любом случае это время, а время – это деньги, которые теряет предприятие при простое оборудования. Благодаря измерительному щупу нам достаточно коснуться заготовки в двух точках вдоль оси Х, и система управления автоматически развернет или скомпенсирует направление Х (см рисунок 1) таким образом, что оно станет параллельно оси станка.

Рисунок 1. Компенсация разворота детали

Рассмотрим практический пример. Необходимо определить угол разворота заготовки для дальнейшего внесения данного значения в таблицу смещения ноля детали (см. рисунок 2).

Рисунок 2. Схематичное изображение развернутой заготовки

Для этого необходимо предварительно указать временный ноль детали, путем приблизительного перемещения измерительного щупа на левый нижним углом заготовки, где расположена система координат. Далее необходимо задать данную позицию системе управления как нулевую точку, от которой будут программироваться позиции точек измерения разворота. Для безопасности все перемещения щупа лучше делать через «Защищенное перемещение», щуп должен быть активирован и если на его пути будет незапланированная преграда, на которую он наедет наконечником, сработает контакт, щуп отъедет назад и выдаст сообщение об ошибке, это предотвратит поломку наконечника. Приступим к написанию программы:

Установка точки привязки, она же нулевая точка детали, на которую ссылается в управляющей программе функция G54 (G55, G56, G57 и т.д.), при помощи измерительного щупа становится простой и удобной. Больше не нужно вручную выкатывать центр отверстия или цапфы центрискателем для определения их центра (см. рисунок 3).

Рисунок 3. Схематичное изображение измерения центра отверстия

Необходимо предварительно указать временный ноль детали, путем приблизительного перемещения измерительного щупа над центром отверстия и написать код программы на измерение:

В процессе измерения щуп предпозиционируется из исходного положения 1 в точку 2, от которой начнется измерение первой позиции, затем из точки 2 щуп переедет в точку 3 и начнет измерение второй позиции, из точки 3 в точку 4 и так далее, пока не будут измерены все 4 позиции. В результате система управления рассчитает координату центра отверстия и сохранит полученые значения в смещение нулевой точки по осям X и Y. Затем щуп поднимется на высоту безопасности Z10. и переместится в точку X50. Y-50, для привязки нуля детали по оси Z.

Автоматический контроль обработанной геометрии на заготовке незаменим в случаях, когда мы не уверенны в получившемся размере, например, мы хотим проконтролировать ширину обработанного паза (см. рисунок 4). Для этого мы можем вставить непосредственно в код программы обработки вызов измерительного щупа и описать программу измерения.

Рисунок 4. Схематичное изображение измерения паза

Фрагмент программы для измерения паза будет выглядеть следующим образом:

Из точки 1 щуп переместиться в точку 2 и начнет измерение первой стенки паза, затем из точки 2 в точку 3, там начнется измерение второй стенки паза. Результаты измерений система сохранит в переменную.

Программы измерения детали не ограничиваются набором циклов, их можно комбинировать. Результаты измерений, сохраненные в переменные использовать в различных вычислений с применением программно-математического аппарата системы управления. Самое главное это творческий подход программиста в решение поставленной производственной задачи.