PL163775B1

PL163775B1 - Sposób pomiaru narzędzi i przedmiotów obrabianych oraz sonda do pomiaru narzędzi i przedmiotów obrabianych w obrabiarkach sterowanych numerycznie

Info

Publication number: PL163775B1
Application number: PL28657190A
Authority: PL
Inventors: Maciej Szafarczyk
Original assignee: Politechnika Warszawska
Priority date: 1990-08-21
Filing date: 1990-08-21
Publication date: 1994-05-31
Also published as: PL286571A1

Abstract

Sposób pomiaru narzędzi'i przedmiotów obrabianych w obrabiarkach sterowanych numerycznie za pomocą czujników współrzędnych obrabiarki oraz sondy wyposażonej w czujnik pomiarowy, znamienny tym, że przed pomiarem doprowadza się sondę (2, 2a) do narzędzia (1, 1a) znajdującego się w pozycji roboczej, a następnie element sondy bazuje się na co najmniej jednym punkcie narzędzia (1, 1a). 5. Sonda do pomiaru narzędzi i przedmiotów obrabianych w obrabiarkach sterowanych numerycznie, zawierająca czujnik, znamienna tym, że posiada co najmniejjedną powierzchnię (2,2’a) przeznaczoną do bazowania na co najmniej jednym punkcie narzędzia (1, 1a).

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób pomiaru narzędzi i przedmiotów obrabianych oraz sonda do pomiaru narzędzi i przedmiotów obrabianych w obrabiarkach sterowanych numerycznie.

Znane są sondy do pomiaru położenia wybranych punktów narzędzi oraz sondy do pomiaru wybranych punktów przedmiotów obrabianych w układzie współrzędnych obrabiarki sterowanej numerycznie. Sondy te wyposażone są w indukcyjne czujniki pomiaru położenia lub czujniki dotknięcia z zestykiem przełączanym w wyniku dotknięcia trzpienia czujnika. Sonda do pomiaru położenia narzędzia umieszczona jest w określonym miejscu obrabiarki lub doprowadzana do niego na czas pomiaru, tak aby możliwe było dotknięcie trzpienia czujnika narzędziem zamocowanym w pozycji roboczej. Sonda do pomiaru przedmiotu obrabianego umieszczana jest w czasie pomiaru w miejscu odpowiadającym położeniu roboczemu narzędzia, tak aby można było nią jak narzędziem dotykać do wybranych punktów przedmiotu.

Sposób według wynalazku polega na tym, że przed pomiarem doprowadza się sondę do narzędzia znajdującego się w pozycji roboczej, a następnie bazuje się element sondy na co najmniej jednym punkcie narzędzia. Przed pomiarem ustala się położenie trzpienia pomiarowego czujnika względem co najmniej jednej powierzchni bazowej elementu sondy. Przy pomiarze narzędzia sondę bazowaną na narzędziu dosuwa się do co najmniej jednej powierzchni bazowej elementu obrabiarki i mierzy się wartość współrzędnych obrabiarki, po czym na podstawie wartości współrzędnych obrabiarki oraz zmierzonej uprzednio odległości trzpienia pomiarowego od co najmniej jednej powierzchni bazowej elementu sondy określa się położenie narzędzia w układzie współrzędnych obrabiarki. Przy pomiarze przedmiotu obrabianego sondę z narzędziem dosuwa się do co najmniej jednej powierzchni bazowej elementu obrabiarki, a następnie do wybranych punktów przedmiotu obrabianego i mierzy się wartości współrzędnych, po czym na podstawie wartości współrzędnych obrabiarki określa się położenie i wymiary przedmiotu obrabianego.

Sonda według wynalazku wyróżnia się tym, że posiada co najmniej jedną powierzchnię przeznaczoną do bazowania na co najmniej jednym punkcie narzędzia.

Korzystne jest jeśli czujnik jest sztywno połączony z elementem bazującym posiadającym co najmniej jedną powierzchnię przeznaczoną do bazowania na co najmniej jednym punkcie narzędzia. Korzystne jest również jeśli czujnik jest ustawiony pod kątem 45° do co najmniej dwóch osi współrzędnych obrabiarki i posiada co najmniej dwie powierzchnie przeznaczone do bazowania na co najmniej dwóch punktach narzędzia.

Zgodnie z wynalazkami uzyskano możliwość wykorzystania tej samej sondy pomiarowej zarówno do pomiaru narzędzia jak i przedmiotu obrabianego w obrabiarce sterowanej numerycznie. Usytuowanie czujnika pod kątem do osi współrzędnych umożliwia zastosowanie tego samego czujnika do pomiarów w kierunku więcej niż jednej osi.

Przykład stosowania sposobu jest bliżej objaśniony w oparciu o rysunek przedstawiający przykładowe wykonanie sondy, który na fig. 1 pokazuje sondę bazowaną w kierunku promieniowym na ostrzu noża tokarskiego w widoku z boku, zaś na fig. 2 sondę bazowaną w kierunku promieniowym na ostrzu noża tokarskiego w widoku z góry, a na fig. 3 sondę do pomiaru w kierunkach osiowym i promieniowym w widoku z góry, natomiast na fig. 4 bazowanie na dwóch punktach ostrza narzędzia sondy do pomiaru w kierunku promieniowym i osiowym.

Sposób pomiaru narzędzia 1 polega na tym, że przed pomiarem położenia ostrza narzędzia 1, które stanowi nóż tokarski, w kierunku współrzędnej X obrabiarki, w kierunku promieniowym, określa się odległość A w kierunku X pomiędzy powierzchnią bazową 2’ sondy 2, a końcem trzpienia 3 czujnika dotknięcia 4 w położeniu zmiany sygnału wysyłanego przez czujnik

4. Sonda 2 osadzona jest na elementach bazowych 2” dociskanych do trzonka noża narzędzia 1 za pomocą sprężyny 5 oraz dociskana do ostrza noża narzędzia 1 w kierunku X za pomocą magnesu 6. Koniec trzpienia 3 w czasie pomiaru ostrza 1 dosuwany jest do powierzchni bazowej elementu 7 obrabiarki, korzystnie dokładnie obrobionej powierzchni uchwytu przedmiotu obrabianego. W czasie dosuwania narzędzia 1 wraz z sondą 2 w kierunku powierzchni bazowej elementu 7 rejestruje się wartość współrzędnej X w chwili wysłania sygnału przez czujnik dotknięcia 4. Wartość ta pomniejszona o odległość A określa położenie ostrza narzędzia 1 w kierunku współrzędnej X obrabiarki.

Przy pomiarze współrzędnych wybranych punktów przedmiotu obrabianego w celu określenia jego wymiarów i położenia, dosuwa się narzędzie 1 wraz z sondą 2 do powierzchni elementu bazowego 7, a następnie do wybranych punktów przedmiotu obrabianego (nie uwidocznionego na rysunku), po czym oblicza się jego wymiary i położenie we współrzędnych obrabiarki w znany sposób.

Na fig 3 i fig. 4 rysunku za pomocą jednego czujnika dotknięcia 4a dokonuje się pomiaru w dwóch kierunkach t.j. współrzędnej X i Z. Na narzędziu 1a osadza się sondą 2a bazowaną powierzchniami 2’a na ostrzu narzędzia la w kierunkach współrzędnych X i Z jak pokazano na fig. 4 rysunku. Trzpień 3a czujnika 4a ustawia się pod kątem 45° względem kierunku współrzędnych X i Z. Przed pomiarem ustala się odległości A i A1 pomiędzy powierzchniami bazowymi z końcówką trzpienia 3a w położeniu zmiany sygnału wysyłanego przez czujnik 4a. Położenie ostrza narzędzia la w kierunku współrzędnej X określa się przez dosunięcie do powierzchni walcowej elementu 7a obrabiarki i zarejestrowaniu wartości współrzędnej X w położeniu zmiany sygnału z czujnika 4a. Wartość ta pomniejszona o odległość A określa położenie ostrza narzędzia 1a w kierunku współrzędnej X obrabiarki. Dosuwając narzędzie 1a do powierzchni czołowej elementu 7a, w położeniu zmiany sygnału z czujnika 4a rejestruje się wartość współrzędnej Z, która pomniejszona o odległość A1 określa położenie ostrza narzędzia 1a w kierunku współrzędnej Z.

FIG. 4

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób pomiaru narzędzi i przedmiotów obrabianych w obrabiarkach sterowanych numerycznie za pomocą czujników współrzędnych obrabiarki oraz sondy wyposażonej w czujnik pomiarowy, znamienny tym, że przed pomiarem doprowadza się sondę (2, 2a) do narzędzia (1, 1a) znajdującego się w pozycji roboczej, a następnie element sondy bazuje się na co najmniej jednym punkcie narzędzia (1, 1a).
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ustala się położenie trzpienia pomiarowego (3, 3a) czujnika (4, 4a) względem co najmniej jednej powierzchni bazowej (2’, 2’a) elementu sondy (2,2a).
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przy pomiarze narzędzia sondę (2, 2a) bazowaną na narzędziu dosuwa się do co najmniej jednej powierzchni bazowej obrabiarki i mierzy się wartość współrzędnych obrabiarki, po czym na podstawie wartości współrzędnych obrabiarki oraz zmierzonej uprzednio odległości (A, A1) trzpienia pomiarowego (3, 3a) od co najmniej jednej powierzchni bazowej elementu sondy (2,2a) określa się położenie narzędzia (1, 1a) w układzie współrzędnych obrabiarki.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przy pomiarze przedmiotu obrabianego sondę (2, 2a) z narzędziem (1, 1a) dosuwa się do co najmniej jednej powierzchni bazowej elementu (7, 7a) obrabiarki, a następnie do wybranych punktów przedmiotu obrabianego i mierzy się wartości współrzędnych, po czym na podstawie wartości współrzędnych obrabiarki określa się położenie i wymiary przedmiotu obrabianego.
5. Sonda do pomiaru narzędzi i przedmiotów obrabianych w obrabiarkach sterowanych numerycznie, zawierająca czujnik, znamienna tym, że posiada co najmniej jedną powierzchnię (2,2’a) przeznaczoną do bazowania na co najmniej jednym punkcie narzędzia (1, 1a).
6. Sonda według zastrz. 5, znamienna tym, że czujnik (4,4a) jest sztywno połączony z elementem bazującym posiadającym co najmniej jedną powierzchnię (2’, 2’a) przeznaczoną do bazowania na co najmniej jednym punkcie narzędzia (1, 1a).
7. Sonda według zastrz. 5, znamienna tym, że czujnik (4a) jest ustawiony pod kątem, korzystnie 45° do co najmniej dwóch osi współrzędnych obrabiarki i posiada co najmniej dwie powierzchnie przeznaczone do bazowania na co najmniej dwóch punktach narzędzia (1a).