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    高精度零件的數控測量程序編制
    2013-7-12  來源:  作者:哈爾濱汽輪機廠有限責任公司 李強

    1 引言

     

          隨著科學技術的不斷發展,現有制造業的產品研發能力,工藝編制水平及制造能力也有了明顯的提高。各種新產品、新技術層出不窮,在高質量產品的制造和高效率生產環境的構建中,測量技術起到了很大的作用,其重要性與日俱增。尤其在生產國際化、全球經濟一體化迅速發展的時期,要求不同地區生產的高精度零部件,必須保證其高精度的要求?,F有大多數高精度要求的零部件都是在數控機床中加工出來的,雖然數控機床的加工精度很高,但由于一些其他原因列如:人為原因、機床故障原因等等引起的一些誤差,怎樣通過一系列方法找出誤差并測量出這些數據值,這對我們是非常重要的。

     

          根據多年的實際工作經驗,利用一些金屬探頭裝置來進行檢測。首先把金屬探頭裝置安裝在機床主軸上,其次再利用所編制出的數控測量程序進行零部件的檢測和數值計算。最終總結出一套在轉子局部加工過程中的測量編程方法。利用此方法的檢測,能夠有效地保證圖紙幾何精度及位置精度。程序具有靈活、方便、使用性強的特點。

     

    2 通用子程序的編制

     

          根據汽輪機轉子連軸器端法蘭的結構特點如圖1,在轉子的電端及調端法蘭處有24 個對接通孔,要求每個孔的直徑公差必須保證在0.015mm 以內,而且每個孔相對于轉子中心O 點位置度要求也在0.015mm 以內。加工此零件的難度較大,要保證其設計要求就必須通過反復測量多次加工來實現。所以就要編制一些通用的子程序,這樣每次加工時只需讀取相應的參數即可。

     

     

          2.1 能夠測量x-、x+、y-、y+方向上的子程序

     

          如圖1 法蘭上有24 個孔,我們以其中一個孔為例來進行計算。要測量在x 軸及y 軸正負4 個矢量方向的數據,就要4 個通用的子程序,每一個單獨的子程序能夠計算相應方向的數據,并進行分析。這4 個子程序分別是:

     

    %_N_L1001_SPF

    ;$PATH=/_N_MPF_DIR

    ;+X 測量

    N05 STOPRE

    N10 SPOS=0

    N15 R21=$AA_IWX

    N20 G01 F150 MEAS=1 X=R21+10

    N25 IF $AC_MEA1==0 GOTOF ALARM

    N30 STOPRE

    N35 R11=$AA_MWX

    N40 G01 X=R21 F800

    N45 GOTOF END

    N50 ALARM:

    N55 MSG"juli chaoguo 10.00mm"

    N60 M00

    N65 END:

    N70 M17

    %_N_L1002_SPF

    ;$PATH=/_N_MPF_DIR

    ;-X 測量

    N05 STOPRE

    N10 SPOS=180

    N15 R21=$AA_IWX

    N20 G01 F150 MEAS=1 X=R21-10

    N25 IF $AC_MEA1==0 GOTOF ALARM

    N30 STOPRE

    N35 R12=$AA_MWX

    N40 G01 X=R21 F800

    N45 GOTOF END

    N50 ALARM:

    N55 MSG"juli chaoguo 10.00mm"

    N60 M00

    N65 END:

    N70 M17

    %_N_L1003_SPF

    ;$PATH=/_N_MPF_DIR

    ;+Y 測量

    N05 STOPRE

    N10 SPOS=270

    N15 R21=$AA_IWY

    N20 G01 F150 MEAS=1 Y=R21+10

    N25 IF $AC_MEA1==0 GOTOF ALARM

    N30 STOPRE

    N35 R13=$AA_MWY

    N40 G01 Y=R21 F800

    N45 GOTOF END

    N50 ALARM:

    N55 MSG"juli chaoguo 10.00mm"

    N60 M00

    N65 END:

    N70 M17

    %_N_L1004_SPF

    ;$PATH=/_N_MPF_DIR

    ;-Y 測量

    N05 STOPRE

    N10 SPOS=90

    N15 R21=$AA_IWY

    N20 G01 F150 MEAS=1 Y=R21-10

    N25 IF $AC_MEA1==0 GOTOF ALARM

    N30 STOPRE

    N35 R14=$AA_MWY

    N40 G01 Y=R21 F800

    N45 GOTOF END

    N50 ALARM:

    N55 MSG"juli chaoguo 10.00mm"

    N60 M00

    N65 END:

    N70 M17

     

          以上所編制的子程序具有結構簡單,通用性強的特點。對于任意相似零件的測量工作也有很好的實用性。首先根據測量點定位好主軸位置,為確保檢測精度,每次測量都要以測頭的同一點進行,這樣可以把誤差降到最小。自動記錄主軸位置并進行檢測,在10mm 距離內完成測量,如果超出范圍將提示“距離超過10.00mm”程序停止。如果在10mm 距離內完成測量,將自動記錄數據到R 參數里面。之后在X、Y 坐標軸上完成其余方向的測量工作。

     

          2.2 用于測量的主程序

     

    %_N_1000_MPF

    ;$PATH=/_N_MPF_DIR

    ;R3===內孔直徑

    ;R5===測量孔中心X

    ;R6===測量孔中心Y

    ;R7===測量孔直徑X

    ;R8===測量孔直徑Y

    N10 G00 Z25 W0

    N15 G00 X0 Y0

    N20 G01 Z-10 F800

    N25 R4=R3/2-8

    N30 G01 X=R4 Y0 F800

    N35 L1001 P1

    N40 R31=R11

    N45 L1001 P1

    N50 R41=R31+R11/2

    N55 R11=R41

    N60 G01 X=-R4 Y0 F800

    N65 L1002 P1

    N70 R32=R12

    N75 L1002 P1

    N80 R42=R32+R12/2

    N85 R12=R42

    N90 G01 X0 Y=R4 F800

    N95 L1003 P1

    N100 R33=R13

    N105 L1003 P1

    N110 R43=R33+R13/2

    N115 R13=R43

    N120 G01 X0 Y=-R4 F800

    N125 L1004 P1

    N130 R34=R14

    N135 L1004 P1

    N140 R44=R34+R14/2

    N145 R14=R44

    N150 R5=R11+R12/2

    N155 R6=R13+R14/2

    N160 R7=R11-R12+6

    N165 R8=R13-R14+6

    N185 M30

     

          對于每一個孔分別調用一次子程序,來完成每個孔的測量工作,之后在數控面板中找出相應R 參數的數值,根據數控系統中所記錄的數據進行比對、分析。最后根據所分析的數值來調整工件坐標原點,使之滿足設計要求,再進行精鉸銷孔的工作。

     

    3 結語

     

          由此可見,在程序中能夠實現自動測量。有些R 參數直接在圖紙上就查到,這些R 參數都是固定的并存儲在機床中,調用子程序編程十分方便。通過這種編程方法,提高了轉子數控加工程序的準確性和工作效率。通過該項目研究,積累了經驗,能夠滿足產品質量及設計要求,這些經驗在整個大件數控加工中得到了推廣應用。

     

          此測量程序采用了數控系統中的自由編程語言,通過系統數據交換方式控制加工過程。這種通用子程序的開發,與西門子公司提供的通用子程序具有同樣技術水平,在大型、高精度零部件的加工中更具有實用價值。

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