Способ настройки станка с чпу для обработки сложных контуров поверхностей

Изобретение относится к области обработки и может быть использовано при настройке станков с ЧПУ для обработки сложных контуров поверхностей детали. Способ включает измерение контуров поверхностей детали аппаратными измерительными средствами, на основании которого вычисляют параметры смещений и поворотов детали и передают их в систему ЧПУ станка, а в ней корректируют управляющую программу обработки поверхностей детали. При этом деталь закрепляют на столе-спутнике, а в качестве аппаратных измерительных средств используют координатно-измерительную машину (КИМ), стол-спутник предварительно устанавливают на базовую станцию, расположенную на столе станка, определяют положение базовых поверхностей стола-спутника относительно системы координат станка (СКС), а упомянутое измерение контуров поверхностей детали осуществляют при установке стола-спутника с деталью на базовую станцию, расположенную на столе КИМ, причем коррекцию управляющей программы обработки в ЧПУ станка осуществляют с учетом упомянутого определенного положения базовых поверхностей стола спутника относительно СКС. Использование изобретения позволяет повысить точность обработки детали со сложными контурами поверхностей. 3 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть применено для настройки положения системы координат управляющих программ или определения системы координат детали (СКД) для обработки и контроля геометрии деталей, выполняемых на станках с числовым программным управлением (ЧПУ) любых типов, как отдельно стоящих так и всходящих в состав автоматизированных линий.

Известен способ настройки (наладки) технологического оборудования с применением калибровочной оправки и мерных плиток, рычажных индикаторов, электронных контактных щупов, устанавливаемых в шпиндель станка и позволяющих осуществить определение положения системы координат обработки детали относительно системы координат станка, (учебный курс «Конструкторско-технологическое обеспечение автоматизированных машиностроительных производств», код ОКСО 151000, классификатор Минобрнауки от 01.01.2005).

Недостатком известного способа является необходимость остановки оборудования для настройки положения СКД, что значительно снижает эффективность оборудования, особенно работающего в условиях гибких производственных линий и ячеек.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению и выбранным за прототип является способ обработки сложных контуров поверхностей, а именно оперения истребителя Eurofighter Typhoon (Статья «Применение технологии адаптивной обработки при производстве истребителей Eurofighter Typhoon», журнал: САПР и графика, №11, 2010 г, стр. 88-89). Способ основан на использовании предварительного измерения контуров аппаратными измерительными средствами многофункционального станка с ЧПУ при котором производится задание параметров измерений в программном обеспечении NC PartLocator от отдельного компьютера (ноутбука), установленного рядом со станком с ЧПУ. Предварительно производится обмер контуров детали при помощи измерительной головки по управляющей программе, разработанной в продукте Delcam Powerlnspect OMV, после чего полученный массив точек передается в программу NC PartLocator. По результатам измерений вычисляются параметры смещений и поворотов детали и вносятся в разработанную предварительно, в САМ-системе (Delkam PowerMill), управляющую программу обработки через компьютер стойки - системы ЧПУ станка.

Недостатком известного способа является большой объем расчетной информации для раздельных управляющих программ обработки и измерений, выполняемых, практически, в трех раздельных программных системах: NCPartLocator, Powerlnspect OMV, Delcam PowerMILL. В процессе интеграции измерений и обработки используются дополнительные компьютерные средства, устанавливаемые рядом со станком ЧПУ. Процесс измерений и обработки не является непрерывным и требует участия человека, следовательно, производительность изготовления практически не изменяется. Отдельные программы для измерений и для обработки не являются одним целым и не обеспечивают полного автоматического взаимодействия между собой. Для разработки управляющей программы измерений требуется построение своих перемещений для измерительной головки по 3D-модели заготовки. Также недостатком является ограничения по виду технологического оборудования (не может быть применен для токарных работ), необходимость разработки специальных алгоритмов контроля детали и запуска специальных управляющих программ на станке с ЧПУ для определения положения СКД.

Технической проблемой при осуществлении прототипа является невозможность обеспечения точности настройки положения системы координат обработки детали со сложными контурами поверхностей для станка с ЧПУ вне его зоны с произвольным расположением обрабатываемой детали в пространстве, невозможность настройки системы координат детали без применения точной установочной оснастки без большого объема расчетной информации (программ).

Техническая проблема решается тем, что в способе настройки станка с ЧПУ для обработки поверхностей детали, включающем измерение контуров поверхностей детали аппаратными измерительными средствами, обработку полученного массива измерительных точек X,Y,Z и поворотными осями А,В,С по заданной программе с вычислением параметров смещений и поворотов детали и передачу этих параметров в систему ЧПУ станка, на основании которых в ней корректируют управляющую программу обработки поверхностей детали, согласно изобретению, деталь закрепляют на столе-спутнике, а в качестве упомянутых аппаратных измерительных средств используют координатно-измерительную машину (КИМ), при этом предварительно устанавливают стол-спутник на базовую станцию, расположенную на столе станка с ЧПУ, определяют положение базовых поверхностей стола-спутника относительно системы координат станка (СКС), а упомянутое измерение контуров поверхностей детали осуществляют при установке стола-спутника с деталью на базовую станцию, расположенную на столе КИМ, причем коррекцию управляющей программы обработки в ЧПУ станка осуществляют с учетом упомянутого определенного положения базовых поверхностей стола спутника относительно СКС.

В предлагаемом изобретении, в отличие от прототипа, деталь закрепляют на столе-спутнике, а в качестве упомянутых аппаратных измерительных средств используют координатно-измерительную машину (КИМ), при этом предварительно устанавливают стол-спутник на базовую станцию, расположенную на столе станка с ЧПУ, определяют положение базовых поверхностей стола-спутника относительно системы

координат станка (СКС), а упомянутое измерение контуров поверхностей детали осуществляют при установке стола-спутника с деталью на базовую станцию, расположенную на столе КИМ, причем коррекцию управляющей программы обработки в ЧПУ станка осуществляют с учетом упомянутого определенного положения базовых поверхностей стола спутника относительно СКС, что позволяет установить и определить положение системы координат детали вне станка и освободить станок с ЧПУ для операций, производящих непосредственную обработку детали и значительно повысить эффективность использования оборудования. Применение координатно-измерительной машины вне зоны станка с ЧПУ не требует большого объема расчетной информации (программ и т.д.) и обеспечивает требуемую точность обработки деталей. Способ учитывает реальное положение системы координат детали со смещением от номинального положения вплоть до 6-ти осей: 3-линейные оси X, Y, Z и 3-поворотные оси А, В, С. Настройка положения вне станка так же позволяет осуществлять настройку и выверку деталей относительно СКС для токарных работ, где требуется жесткое совмещение оси вращения обрабатываемой детали и оси Z СКС.

На Фиг. 1 представлена блок-схема подготовительного этапа способа настройки станка с ЧПУ для обработки поверхностей детали.

На Фиг. 2 представлена блок-схема рабочего этапа способа настройки станка с ЧПУ для обработки поверхностей детали.

На Фиг. 3 представлена система координат детали.

Способ реализуется следующим образом.

Подготовительный этап. Деталь закрепляют на столе-спутнике, а в качестве упомянутых аппаратных измерительных средств используют координатно-измерительную машину (КИМ), при этом предварительно устанавливают стол-спутник на базовую станцию, расположенную на столе станка с ЧПУ, определяют положение базовых поверхностей стола-спутника относительно системы координат станка (СКС), а

упомянутое измерение контуров поверхностей детали осуществляют при установке стола-спутника с деталью на базовую станцию, расположенную на столе КИМ, причем коррекцию управляющей программы обработки в ЧПУ станка осуществляют с учетом упомянутого определенного положения базовых поверхностей стола спутника относительно СКС. Базовая станция является приспособлением, на которое устанавливается стол-спутник. Стол-спутник - это быстросменный стол для установки заготовки. Аппаратным измерительным средством может быть стрелочный или цифровой рычажный индикатор, концевая мера длины, контактный триггерный измерительный щуп или любое другое средство, способное определить координаты или расстояние между точками в пространстве. Выполнение подготовительного этапа необходимо только при первом запуске оборудования или при изменении любого из геометрических параметров оборудования.

Рабочий этап. На стол-спутник устанавливается заготовка детали. Для деталей, требующих выполнения особых условий взаимного расположения СКД и СКС производится ручное выравнивание детали. Для осуществления изобретения может быть применена контактная модель КИМ, например, «Неrа NT 7-7-7», а также бесконтактная модель КИМ. На координатно-измерительной машине выпускают файл с информацией о положении системы координат детали относительно системы координат станка и передают его в систему ЧПУ станка. На станке с ЧПУ запускают управляющую программу для осуществления обработки детали.

Таким образом, предлагаемое изобретение с вышеуказанными отличительными признаками, в совокупности с известными признаками, позволяет получить требуемую точность обработки поверхностей на станке с ЧПУ при произвольном расположении обрабатываемой детали в пространстве с настройкой системы координат детали без применения точной установочной оснастки, исключая большой объем расчетной информации (программ).

Способ настройки станка с ЧПУ для обработки поверхностей детали, включающий измерение контуров поверхностей детали аппаратными измерительными средствами, обработку полученного массива измерительных точек X,Y,Z и поворотных осей А,В,С по заданной программе с вычислением параметров смещений и поворотов детали и передачу этих параметров в систему ЧПУ станка, на основании которых в ней корректируют управляющую программу обработки поверхностей детали, отличающийся тем, что деталь закрепляют на столе-спутнике, а в качестве упомянутых аппаратных измерительных средств используют координатно-измерительную машину (КИМ), при этом предварительно устанавливают стол-спутник на базовую станцию, расположенную на столе станка с ЧПУ, определяют положение базовых поверхностей стола-спутника относительно системы координат станка (СКС), а упомянутое измерение контуров поверхностей детали осуществляют при установке стола-спутника с деталью на базовую станцию, расположенную на столе КИМ, причем коррекцию управляющей программы обработки в ЧПУ станка осуществляют с учетом упомянутого определенного положения базовых поверхностей стола-спутника относительно СКС.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области клепки. Аппарат содержит клепальное рабочее устройство, устройство для его позиционирования относительно заготовки, выполненное в виде манипуляционного робота, и устройство контроля и корректировки положения клепального устройства относительно заготовки.

Изобретение относится к области металлообработки и может быть использовано при автоматизированной механической обработке изделий со сложным пространственным профилем и высокими требованиями по качеству и точности обрабатываемой поверхности, формируемой посредством обработки точением на токарных станках нанометрической точности с ЧПУ.

Изобретение относится к области управления исполнительными органами металлорежущих станков, имеющих не менее трех степеней свободы. Устройство содержит позиционирующий блок, измерительный блок для определения пространственного положения исполнительного органа и блок управления, предназначенный для обработки данных измерительного блока и подачи команды на позиционирующий блок.

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в многоцелевых станках, используемых для многокоординатной обработки. Способ заключается в том, что определяют координаты осей вращения рабочих органов станка, для чего осуществляют измерение координат произвольных точек калибровочной поверхности с помощью измерительного щупа.

Станок // 2563392
Изобретение относится к области станкостроения. Станок для механической обработки детали (W) инструментом (T) посредством горизонтального и вертикального перемещения шпинделя (14), на котором установлен инструмент (T), и обрабатываемой детали (W) друг относительно друга содержит вертикально подвижный башмак (12), поддерживающий шпиндель (14), установленный с возможностью вращения, устройство (30) для бесконтактного измерения обрабатываемых деталей (W), размещенный на боковой поверхности башмака (12) узел переноса (15) для перемещения устройства (30) между положением (P1) измерения и убранным положением (P2), средство управления (20), которое после оценки того, имеет или нет обрабатываемая деталь (W) плохую посадку или плохую форму, на основании результатов измерений устройства (30) соответствующим образом управляет перемещением инструмента (T) и обрабатываемой детали (W).

Изобретение относится к средствам и методам определения ошибки позиционирования рабочих органов станка с ЧПУ. С этой целью станок оснащается калибровочным элементом и, по меньшей мере, одним датчиком. После осуществления рабочим органом станка калибровочного перемещения считывают данные датчика, которые соответствуют расстоянию между точкой на поверхности калибровочного элемента и датчиком или расстоянию, на которое отклоняется контактный элемент датчика.

Изобретение относится к станкам с числовым программным управлением. Технический результат - предварительное исследование, с помощью графического отображения, перемещений, которые будут выполняться станком, как только оператор даст команду начать выполнение машинной программы и отображение перемещений координатных осей станка по мере поступления всех изменений, установленных оператором, и возможность проверки их графически до выполнения на станке, что позволит обнаружить любую возможную ошибку и, следовательно, предотвратить порчу инструмента, заготовки или станка.

Изобретение относится к системам управления гибочным прессом и предназначено для использования с оборудованием, имеющим рабочий орган, выполненный с возможностью перемещения по известной траектории.

Изобретение относится к оборудованию для разделения исходных материалов и может быть использовано в качестве листовых ножниц с повышенной точностью реза. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при обработке изделий со сложным рельефом формируемого на поверхности функционального слоя заготовки рисунка гравюры на станках с системой ЧПУ.

Изобретение относится к области обработки и может быть использовано при настройке станков с ЧПУ для обработки сложных контуров поверхностей детали. Способ включает измерение контуров поверхностей детали аппаратными измерительными средствами, на основании которого вычисляют параметры смещений и поворотов детали и передают их в систему ЧПУ станка, а в ней корректируют управляющую программу обработки поверхностей детали. При этом деталь закрепляют на столе-спутнике, а в качестве аппаратных измерительных средств используют координатно-измерительную машину, стол-спутник предварительно устанавливают на базовую станцию, расположенную на столе станка, определяют положение базовых поверхностей стола-спутника относительно системы координат станка, а упомянутое измерение контуров поверхностей детали осуществляют при установке стола-спутника с деталью на базовую станцию, расположенную на столе КИМ, причем коррекцию управляющей программы обработки в ЧПУ станка осуществляют с учетом упомянутого определенного положения базовых поверхностей стола спутника относительно СКС. Использование изобретения позволяет повысить точность обработки детали со сложными контурами поверхностей. 3 ил.

Наверх