将夹具加入到碰撞监测中(选装项140)

应用

仿真功能决定3D模型在设置夹具工作区内的位置,匹配机床加工区内的实际夹具。一旦完成夹具设置,数控系统在动态碰撞监测(DCM)中考虑此夹具。

要求

  • 动态碰撞监测(DCM版本2,软件选装项140)
  • 工件测头
  • 允许的夹具文件匹配实际夹具
  • 夹具文件选项

功能说明

手动操作模式下在设置应用中设置夹具功能是一个探测功能。

设置夹具功能用不同的探测操作确定夹具位置。首先,沿每一个直线轴探测夹具上一点。以此,确定夹具的位置。沿全部直线轴探测一个点后,可探测其它点,提高定位精度。定义一个轴向上的位置后,数控系统将其轴的状态从红色变为绿色。

误差估算图提供有关3D模型与实际夹具在各探测点位置间的估算距离。

误差估算图

仿真工作区的扩展

探测功能工作区外,仿真工作区为夹具设置提供图形支持。

带打开仿真工作区功能的设置夹具功能

设置夹具功能已激活时,仿真工作区显示以下内容:

  • 数控系统所见的当前夹具位置
  • 探测的夹具点
  • 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,工件测头距夹具位置过远或工件测头在夹具范围内。

    • 在此情况下且如果适用,可调整仿真中的3D模型位置。

    • 红色箭头
    • 无法在箭头方向上探测。

    •  
      Tip

      探测边、角点或大曲率夹具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
    • 部分情况下,可沿箭头方向探测。在非选择的方向完成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

设置夹具功能含以下图标和按钮:

图标或按钮

功能

XY 夹紧面

此选择菜单定义平面,夹具在此平面上接触机床。

数控系统提供以下平面:

  • XY夹紧面
  • XZ夹紧面
  • YZ夹紧面
 
Tip

根据选定的夹紧面,数控系统显示相应轴向。在XY 夹紧面中,例如,数控系统显示轴,X轴、Y轴、Z轴和C轴。

夹具文件名

数控系统自动将夹具文件保存在初始文件夹中。

保存前可编辑夹具文件名。

沿负轴方向,平移虚拟夹具位置10 mm或10°

 
Tip

平移夹具,直线轴用mm单位平移,旋转轴用度单位平移。

沿负轴方向,平移虚拟夹具位置1 mm或1°

  • 直接输入虚拟夹具位置
  • 探测后数据和估算精度

沿正轴方向,平移虚拟夹具位置1 mm或1°

沿正轴方向,平移虚拟夹具位置10 mm或10°

轴的状态

数控系统显示以下颜色:

  • 灰色
  • 为此设置操作不选轴向且不考虑轴向。

  • 白色
  • 尚未确定任何探测点。

  • 红色
  • 数控系统不能确定在此轴向上的夹具位置。

  • 黄色
  • 夹具在此轴方向上的位置已含信息。此数据尚无意义。

  • 绿色
  • 数控系统可确定在此轴向上的夹具位置。

保存和 激活

此功能将全部所获得的数据保存在CFG文件中并在动态碰撞监测(DCM)功能中激活被测夹具。

 
Tip

使用CFG文件,将其用作测量操作的初始文件,测量操作结束时,保存和 激活可改写现有CFG文件。

创建新CFG文件,在按钮旁输入不同的文件名。

用零点夹紧系统时和为此原因,设置夹具时,如果不想考虑一轴方向(例如Z轴),可用切换开关取消此轴选择。在设置操作中,数控系统不考虑未选的轴向,定位夹具中仅考虑其它轴向。

误差估算图

每一个探测点进一步限制夹具可能的定位位置并使3D模型更接近机床内的实际位置。

误差估算图提供有关3D模型与实际夹具间的估算距离。数控系统不仅考虑探测点,还考虑整个夹具。

一旦误差估算图显示绿色圆和需要的精度,设置操作完成。

测量夹具时,以下因素影响可达到的精度:

  • 工件测头的精度
  • 工件测头的重复精度
  • 3D模型的精度
  • 实际夹具的状况(例如,现有磨损或划痕)
设置夹具功能中的误差估算图

设置夹具功能中的误差估算图显示以下信息:

  • 平均偏差(RMS)
  • 此显示区显示被测点与3D模型的平均距离,单位mm。

  • 错误预计 [mm]
  • 修订后的模型位置由各个探测点决定,此轴显示这些位置的轨迹。红色圆保持显示直到各轴向的数据全部确定。然后,数控系统显示绿色圆。

  • 触点数
  • 此轴显示各探测点数量。

夹具探测点顺序示例

以下是部分探测点,不同的夹具可设置这些点:

夹紧设备/夹具

可能的顺序

固定式夹爪虎钳的探测点

测量虎钳时,可设置以下探测点:

  1. 沿Z–轴探测固定式虎钳夹爪
  2. 沿X+轴探测固定式虎钳夹爪
  3. 沿Y+轴探测固定式虎钳夹爪
  4. 为旋转,沿Y+轴探测第二数据
  5. 要提高精度,沿X–轴探测检查点
探测三爪卡盘的点位

测量三点卡盘时,可设置以下探测点:

  1. 沿Z–轴探测夹爪卡盘本体
  2. 沿X+轴探测夹爪卡盘本体
  3. 沿Y+轴探测夹爪卡盘本体
  4. 为旋转,沿Y+轴探测夹爪
  5. 为旋转,沿Y+轴探测夹爪的第二数据

测量固定式夹爪虎钳

 
Tip

所需的3D模型必须满足数控系统要求。

夹具文件选项

要用设置夹具功能测量虎钳:

  1. 将实际虎钳固定在加工区内

  1. 选择手动操作模式

  1. 插入工件测头
  2. 手动定位工件测头,使其位于固定式夹爪虎钳上方的显著点位置
  3.  
    Tip

    此步操作可简化后续步骤。

  1. 选择设置应用

  1. 选择设置夹具
  2. 数控系统打开设置夹具菜单。

  1. 选择与实际虎钳相符的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. 在虚拟加工区内,用各个轴向键预定位3D模型
  2.  
    Tip

    为预定位虎钳,用工件测头为参考点。

    这时,数控系统不知道夹具的精确位置,但知道工件测头位置。根据工件测头位置预定位3D模型,并用其它方式,例如,工作台的T形槽,生成接近实际虎钳位置的数据。

    每次记录第一测量点后,仍可用平移功能,手动修正夹具位置。

  1. 指定夹紧平面,例如XY
  2. 定位工件测头位置直到显示绿色向下箭头
  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夹具所需表面是否位于实际探测位置的可靠信息。检查夹具位置是否在仿真中和是否与机床内的夹具相符,以及在机床上是否可在箭头方向上探测。

    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轴状态并将夹具平移到被探测点。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. 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.  
    Tip

    进行基本旋转探测时,要达到最高精度,探测点间的间距应尽可能大。

  3. 数控系统将C轴状态变为绿色。

  1. 沿X–轴方向探测检查点
  2.  
    Tip

    测量操作结束时的另一个检查点提高相符精度和最大限度减小3D模型与实际夹具间的误差。

  1. 选择保存和 激活
  2. 数控系统关闭设置夹具功能,保存CFG文件,其中含以上指定路径的测量值,并将被测夹具合并到动态碰撞监测(DCM)中

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模型与实际夹具间的模型差异。
  • 设置时,动态碰撞监测(DCM)不知道夹具的准确位置。在此情况下,加工区内的刀具或其它非机床部件,例如卡具,可能与夹具碰撞。可在数控系统上用CFG文件为非机床部件建模。
  • 用KinematicsDesign编辑CFG文件

  • 如果取消设置夹具功能,DCM功能不监测夹具。在此情况下,可将任何已设置的夹具从监测范围中删除。数控系统显示警告。
  • 一次仅能测量一个夹具。DCM要同时监测多个夹具,必须将夹具合并到CFG文件中。
  • 用KinematicsDesign编辑CFG文件

  • 测量卡盘时,与测量虎钳一样,也确定Z轴、X轴和Y轴的坐标。由一个夹爪确定旋转。
  • 选择夹具功能,可将所保存的夹具文件整合到NC数控程序中。可在考虑实际装夹情况下,进行仿真和执行NC数控程序
  • 用夹具功能装夹和拆下夹具(选装项40)