Измерение детали на станке - контроль точности обрабатываемой детали непосредственно на оборудовании с числовым программным управлением. Технологию OMV можно назвать революционной в области координатно измерительного оборудования. Она затрагивает производственный процесс и связана с появлением измерительных головок, устанавливаемых на фрезерный станок с ЧПУ вместо режущего инструмента. С точки зрения метрологии измерять деталь при помощи оборудования, ее же изготовившего, идеологически неверно, но исследования компании Renishaw, одного из лидеров в области производства измерительных головок, показывают, что точность современных станков с ЧПУ вполне соизмерима с точностью стационарных КИМ и достаточна для целей межоперационного контроля. Поскольку требования к точности изготовления изделий из композитов обычно ниже, чем к точности изготовления металлических деталей, многие компании могут и вовсе обойтись без стационарной координатно измерительной машины, выполняя замеры прямо на станке с ЧПУ.
После того, как измерительные головки, начали устанавливать в шпиндель фрезерных обрабатывающих центров вместо режущего инструмента, произошло бурное развитие технологий за контролем точности обработанной детали непосредственно на станке (OMV “on-machine verification”).
Поскольку основным назначением измерительных головок является привязка систем координат детали (СКД) к системе координат станка (СКС), рассмотрим особенности определения исходной точки.
Нулевая точка станка с ЧПУ в процессе измерении
Любой станок имеет точку отсчета пространства, в котором перемещаются рабочие органы, называемая нулем станка (в англоязычной литературе MCS – machine coordinate system). Нулевая точка станка – это физическая позиция, установленная производителем станка при помощи концевых выключателей или датчиков, которые предотвращают выход за пределы перемещений рабочие органы, выдавая ошибку на мониторе стойки станка.
Нулевая точка детали при измерении на станке с чпу
Однако инженер-программист при разработке управляющей программы не учитывает положение нуля станка, так как это потребовало бы обеспечить точное положение заготовки относительно данной точки, что существенно усложняет процесс наладки. Решением проблемы является задание некой точки на детали, относительно которой выводилась бы управляющая программа. Данная точка называется нулем детали (ноль программы, рабочая система координат) и выбирается на основании анализа данных чертежа, технологического процесса, особенностей изготовления и другой технической информации. Как правило, нулевой в точкой в плоскости XY является угол заготовки, габаритный центр заготовки (в случае поковки), центр отверстия или бобышки. По оси Z – верхняя или нижняя плоскость заготовки. С целью обеспечения соответствия показателей качества, заложенных в чертеже, рекомендуется в качестве ноля детали иметь конструкторскую базу, от которой задается цепочка размеров.
Таким образом, имеем две системы координат и две нулевые точки – фрезерного станка и детали. Для проведения обработки оператор находит положение нулевой точки детали, т.е. значений координат Xд, Yд и Zд в системе координат станка XYZ (рис. 1).
Затем в устройстве ЧПУ фрезерного станка используется функция «рабочая система координат», когда в ячейки вводится расстояние от нуля станка до нулевой точки детали. Для удобства обработки в современных станках может быть несколько рабочих систем координат, которые обозначаются G54, G55, G56 и т.д. Процедура нахождения нуля детали называется «привязкой».
Рис. 1. Привязка системы координат детали к системе координат станка для последующего измерения
