图形支持的工件设置(选装项159)

应用

设置工件功能只需一个测头就可确定工件位置和不对正量并保存为工件预设点。设置期间可倾斜和在自由曲面上探测,因此,也能探测复杂工件,例如自由曲面工件。

数控系统还在仿真工作区用3D模型显示夹紧状况和可能的触点。

要求

  • 高级功能包2(软件选装项9)
  • 模型辅助设置(软件选装项159)
  • 在刀具管理表中正确定义的测头:
    • 球头半径在R2表列
    • 如果探测倾斜面,需要激活TRACK表列的主轴跟踪
  • 测头的刀具数据

  • 工件测头已校准
  • 如果探测倾斜面,需要执行测头的3D校准(选装项92)

  • 校准工件测头

  • STL文件的工件3D模型
  • STL文件可含多达300,000个三角形。3D模型越接近实际工件,工件设置精度越高。

  • 如果适用,用3D网格功能优化3D模型(选装项152)

  • 用3D网格(选装项152)生成STL文件

功能说明

手动操作模式下的设置应用中设置工件功能是一个探测功能。

仿真工作区的扩展

探测功能工作区外,仿真工作区为工件设置提供图形支持。

设置工件功能及打开的仿真工作区

设置工件功能已激活时,仿真工作区显示以下内容:

  • 数控系统所见的当前工件位置
  • 工件上的探测点
  • 箭头指示的可能探测方向:
    • 无箭头
    • 无法探测。就数控系统所见,工件测头距工件位置过远或工件测头在工件范围内。

    • 在此情况下可根据需要,修正仿真中的3D模型位置。

    • 红色箭头
    • 无法在箭头方向上探测。

    •  
      Tip

      探测边、角点或大曲率工件部位无法提供准确的测量结果。因此,数控系统阻止在此部位探测。

    • 黄色箭头
    • 可在有限范围内沿箭头方向探测。在非选择的方向上进行探测或可能导致碰撞。

    • 绿色箭头
    • 可在箭头方向上探测。

图标和按钮

设置工件功能含以下图标和按钮:

图标或按钮

功能

打开修改预设点窗口

选择工件预设点和托盘预设点,并根据需要编辑其值。

 
Tip

探测第一点后,数控系统将图标变灰。

XY 夹紧面

用此选择菜单定义探测模式。根据探测模式,数控系统显示相应的轴向和空间角。

探测模式

3D模型的文件名

沿负轴方向,平移虚拟工件位置10 mm或10°

 
Tip

平移工件,直线轴用mm单位平移,旋转轴用度单位平移。

沿负轴方向,平移虚拟工件位置1 mm或1°

  • 直接输入虚拟工件的位置
  • 探测后数据和预计的精度

沿正轴方向,平移虚拟工件位置1 mm或1°

沿正轴方向,平移虚拟工件位置10 mm或10°

方向状态

数控系统显示以下颜色:

  • 灰色
  • 在设置操作中取消轴向选择且不考虑此轴。

  • 白色
  • 尚未确定任何探测触点。

  • 红色
  • 数控系统不能确定在此轴向上的工件位置。

  • 黄色
  • 工件在此轴上的位置已含信息。此数据尚无意义。

  • 绿色
  • 数控系统可确定在此轴向上的工件位置。

补偿 当前预设点

数控系统将确定的数据保存在预设表的当前表行中。

探测模式

以下是可用的工件探测模式:

  • XY 夹紧面
  • X轴、Y轴和Z轴方向和空间角SPC

  • XZ 夹紧面
  • X轴、Y轴和Z轴方向和空间角SPB

  • YZ 夹紧面
  • X轴、Y轴和Z轴方向和空间角SPA

  • 6D
  • X轴、YZ轴方向和空间角SPASPBSPC

根据探测模式,数控系统显示相应的轴向和空间角。在XYXZYZ夹紧平面上,可根据需要用切换开关取消相应刀具轴和空间角的选择。在设置操作中,数控系统不考虑未选的轴向,定位工件中仅考虑其它轴向。

海德汉建议执行以下设置操作:

  1. 在机床加工区内预定位3D模型
  2. 这时,数控系统不知道工件的精确位置,但知道工件测头位置。根据工件测头位置预定位3D模型,其值应接近实际工件位置。

  3. 设置X轴、Y轴和Z轴方向上的第一触点
  4. 如果数控系统可确定一个轴向上的位置,将此轴的状态变为绿色。

  5. 设置其它触点,确定空间角
  6. 为在探测空间角时达到最高精度,触点间应尽可能相互远离。

  7. 增加检查的点数,提高精度
  8. 测量操作结束时的更多检查点可提高相符精度和最大限度减小3D模型与实际工件间的误差。执行尽可能多次数的探测直到数控系统在当前数据下显示需要的精度。

误差估算图显示在各触点处3D模型与实际工件间大致的距离。

误差估算图

误差估算图

每增加一个探测点可进一步限制工件可能的定位位置并使3D模型更接近机床内的实际位置。

误差估算图提供3D模型与实际工件间估算的距离值。为此,数控系统不仅考虑触点,还考虑整个工件。

误差估算图显示绿色圆圈和达到需要的精度时,设置操作完成。

测量工件时,以下因素影响可达到的精度:

  • 工件测头的精度
  • 机床运动特性配置的精度
  • 3D模型相对实际工件的偏差
  • 实际工件状况(例如,非加工部位)
设置工件功能中的误差估算图

设置工件功能中的误差估算图显示以下信息:

  • 平均偏差(RMS)
  • 此显示区显示实际工件到3D模型的平均距离,单位mm。

  • 错误预计 [mm]
  • 此轴显示基于各个触点所估算的误差趋势。数控系统显示红色圆圈直到数控系统确定了全部轴向。然后,数控系统显示绿色圆圈。

  • 触点数
  • 此轴显示各探测点数量。

设置工件

设置工件功能设置预设点:

  1. 将实际工件固定在机床加工区内

  1. 选择手动操作模式

  1. 插入工件测头
  2. 手动将工件测头定位在工件顶点上方的位置(例如,角点)
  3.  
    Tip

    此步操作可简化后续步骤。

  1. 选择设置应用

  1. 选择设置工件
  2. 数控系统打开设置工件菜单。

  1. 选择与实际工件相符的3D模型

  1. 选择打开
  2. 数控系统在仿真功能中打开选定的3D模型。

  1. 根据需要,数控系统打开修改预设点窗口
  2. 根据需要,选择新预设点

  1. 根据需要,选择应用功能

  1. 在机床的虚拟加工区内,用各个轴向按钮预定位3D模型
  2.  
    Tip

    为预定位工件,用工件测头为参考点。

    即使在设置期间,也为手动修正夹具位置提供平移功能。然后,探测新点。

  1. 定义探测模式(例如,XY 夹紧面
  2. 定位工件测头直到数控系统显示指向下方的绿色箭头
  3.  
    Tip

    由于3D模型仅能在此时进行预定位,绿色箭头不能提供有关工件所需表面是否位于实际探测位置的可靠信息。检查工件位置是否在仿真中和是否与机床内情况相符,以及是否可在机床上沿箭头方向探测。

    切勿直接探测相邻边、倒角和圆角。

  1. 按下NC start(NC启动)按键
  2. 数控系统沿箭头方向探测。
  3. 数控系统用绿色显示Z轴状态并将工件平移到被探测位置。数控系统在仿真中用点位标记被探测位置。

  1. X+轴和Y+轴方向上重复此操作
  2. 数控系统将轴的状态变为绿色。

  1. 为进行基本旋转,在Y+轴方向上探测另一个点
  2. 数控系统将SPC空间角状态变为绿色。

  1. 沿X–轴方向探测检查点

  1. 选择补偿 当前预设点
  2. 数控系统将确定的数据保存在预设表的当前表行中。

  1. 退出设置工件功能

注意

 
注意
碰撞危险!
要准确探测机床上的夹紧情况,必须正确校准工件测头和在刀具管理表中正确定义R2数据。否则,不正确的工件测头的刀具数据可能导致不精确的测量并可能导致碰撞。
  1. 定期校准工件测头
  2. 将参数R2输入到刀具管理表中
  • 数控系统不能识别3D模型与工件间的模型差异。
  • 如果为刀座分配工件测头,可更容易发现碰撞。
  • 海德汉建议在工件两侧的一个轴向探测检查点。因此,数控系统可在仿真中统一修正3D模型位置。