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階段性的球桿測(cè)試跟得上機(jī)床的性能發(fā)展趨勢(shì)。預(yù)防性的維護(hù)有利于在機(jī)床偏離工藝加工能力前事先做出計(jì)劃。工業(yè)上一般趨向于按照需要,而不是按照時(shí)間來(lái)校正機(jī)床。沒(méi)有理由為維護(hù)而抽出一臺(tái)正在從事生產(chǎn)的完好機(jī)器來(lái)進(jìn)行校正。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有什么不正常的情況時(shí),還是讓檢測(cè)球桿和生產(chǎn)的零件來(lái)確定。檢測(cè)期間可以繼續(xù)生產(chǎn)。
機(jī)上探針檢測(cè)
今天標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床所能達(dá)到的精度和重復(fù)精度已經(jīng)接近過(guò)去只有CMM坐標(biāo)測(cè)量機(jī)才能達(dá)到的水平。這一功能可以使機(jī)床本身在關(guān)鍵的加工工藝階段,用探針對(duì)工件進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)。一旦機(jī)床安裝了測(cè)量?jī)x器,測(cè)量探針就變成了操作員的CNC測(cè)量計(jì)。檢測(cè)程序可作為加工工藝中的一部分進(jìn)行編程,并在各個(gè)點(diǎn)上自動(dòng)運(yùn)行,檢測(cè)尺寸和位置以及提供必要的補(bǔ)償。這樣可免除操作人員使用千分表和塞規(guī)進(jìn)行測(cè)量,并消除人為因素造成控制系統(tǒng)中卡具、零件和刀具偏置所引起的誤差。機(jī)上檢測(cè)已成為工藝的一個(gè)部分,這是一個(gè)經(jīng)過(guò)改進(jìn)的強(qiáng)大的工藝工具,可在最短的生產(chǎn)時(shí)間內(nèi),第一次就制造出合格的零件。
可用于自動(dòng)地確定零件的位置,然后建立起一個(gè)工作坐標(biāo)系統(tǒng),機(jī)上檢測(cè)可削減設(shè)置時(shí)間,提高主軸的利用率,降低卡具的成本和消除非生產(chǎn)加工通行時(shí)間。在復(fù)雜的零件加工方面,原先需要45min時(shí)間調(diào)試卡具,現(xiàn)應(yīng)用檢測(cè)裝置只需45s并且全部由CNC自動(dòng)操作完成。在開始加工鑄件或鍛件時(shí),檢測(cè)裝置能確定工件的形狀,可避免因空切而浪費(fèi)時(shí)間,并可幫助確定最佳的刀具切入角度。工藝過(guò)程中的控制是利用檢測(cè)裝置對(duì)切削過(guò)程中的機(jī)床特性、尺寸和位置進(jìn)行監(jiān)控,同時(shí)驗(yàn)證每一加工工序各種特點(diǎn)之間的精確尺寸關(guān)系,以避免發(fā)生問(wèn)題??梢詫?duì)測(cè)頭編程,并按程序檢測(cè)各階段的實(shí)際加工結(jié)果,然后自動(dòng)實(shí)現(xiàn)刀具補(bǔ)償,特別是在粗加工或半精加工以后。
參考檢測(cè)是將零件特點(diǎn)與一個(gè)尺寸樣板或已知位置和尺寸的基準(zhǔn)表面進(jìn)行比較,它能使CNC確定定位差距,然后產(chǎn)生一個(gè)偏移量來(lái)補(bǔ)償這一差距。在進(jìn)行關(guān)鍵加工前,通過(guò)對(duì)仿造樣板的檢測(cè),CNC就能夠針對(duì)樣板已知的尺寸檢查其自身的定位,然后對(duì)偏移量進(jìn)行編程。如果尺寸樣板安裝在機(jī)床上并暴露于同樣的環(huán)境條件下,那么可使用參考檢測(cè)監(jiān)控和補(bǔ)償熱膨脹系數(shù)。其所產(chǎn)生的結(jié)果是一個(gè)閉路循環(huán)過(guò)程,不會(huì)受到操作員影響。
每臺(tái)機(jī)床在其運(yùn)動(dòng)過(guò)程中以及在其結(jié)構(gòu)中都存在許多自身固有的小誤差,因此,在CNC的編程位置與刀尖真實(shí)位置之間總是存在著一點(diǎn)微小的差距,即使在兩者之間經(jīng)過(guò)激光補(bǔ)償調(diào)節(jié)至相當(dāng)一致以后??删幊倘嗽鞓影鍣z測(cè)是進(jìn)一步補(bǔ)償機(jī)床其余誤差的好方法。它可為工藝控制提供反饋,能夠使定位精度接近機(jī)床重復(fù)精度的規(guī)范要求。這種閉路工藝控制可以使加工中心的加工精度達(dá)到鏜銑床和其他精密機(jī)床的加工水平。
許多探針檢測(cè)操作通過(guò)使用內(nèi)存駐留宏指令程序完成。工作坐標(biāo)的更新、刀具幾何形狀的改變以及零件的測(cè)量等,由CNC在成功完成探針檢測(cè)周期后自動(dòng)確定。這就能消除由錯(cuò)誤信息鏈接或錯(cuò)誤計(jì)算所造成的嚴(yán)重誤差。用于加工以后的零件檢驗(yàn),通過(guò)探針檢測(cè)可以減少脫機(jī)檢驗(yàn)的長(zhǎng)度和復(fù)雜性,在某些情況下甚至可以將其全部消除。由于大型昂貴的工件移動(dòng)起來(lái)非常困難,而且又很費(fèi)時(shí)間,所以機(jī)上檢驗(yàn)特別有利于大型昂貴的工件。
在這里還可以采用兩種方法來(lái)完成參考檢測(cè),即采用機(jī)床相關(guān)性檢測(cè)法,將機(jī)上測(cè)量的數(shù)據(jù)與以前的CMM測(cè)量機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較;或采用仿造樣板檢測(cè)法,將機(jī)上數(shù)據(jù)與已知尺寸的可追溯性仿造樣板進(jìn)行比較。在進(jìn)行這一比較時(shí),CNC能夠確定機(jī)床是否已真正達(dá)到規(guī)定的加工公差。根據(jù)這些結(jié)果,就能做出明智的決定,對(duì)仍然留在機(jī)床上的工件采取正確的處理方法。
非接觸式激光對(duì)刀
激光對(duì)刀儀為驗(yàn)證刀具的尺寸提供了一個(gè)快速的自動(dòng)化方法,特別在模具制造中,對(duì)檢驗(yàn)長(zhǎng)期加工后的刀具磨損,起著關(guān)鍵的作用。激光對(duì)刀儀是高速、高精度調(diào)刀和檢測(cè)刀具斷裂的有效方法,具有良好的成本效益,在工作狀態(tài)下,當(dāng)?shù)毒咄ㄟ^(guò)激光束分度或以正常的速度旋轉(zhuǎn)時(shí),它能迅速地測(cè)量其長(zhǎng)度和直徑。隨主軸速度工作的激光檢測(cè)可鑒別因主軸、刀具和刀座夾持不協(xié)調(diào)和徑向振動(dòng)而引起的誤差,這一功能是采用靜態(tài)對(duì)刀系統(tǒng)是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。有些NC數(shù)控對(duì)刀儀可以在最高橫向行程時(shí)檢測(cè)斷裂的刀具,以進(jìn)一步使非切削時(shí)間降低到最低限度。