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测量运动变换（CYCLE996）

2 测量原理

测量运动变换（CYCLE996）通过测量标准球的空间位置，自动计算运动几何转换（TRAORI或TCARR）定义的几何矢量尺寸。

工件测头在每个回转轴的三个位置接触球体以进行测量，回转轴位置可根据机床的几何尺寸确定。

3 测量条件

Ø 3D测头（测头类型710）

Ø 在机床工作台上安装标准球

Ø 3D测头已标定（长度和半径）

Ø 至少一组刀架数据（CYCLE800），其误差不超过±1mm

Ø 标准型机床机构（X，Y，Z互相垂直），明确的旋转轴关系，轴方向符合ISO 841-2001或DIN 66217标准（右手定则）

Ø Protocol文件（MD11420 $MN_LEN_PROTOCOL_FILE ≥ 100）

3D测头标定基准球

4 测量

4.1 测量说明

每个旋转轴选取3个测量位置，进行标定测量。

使用CYCLE800或TRAORI+TOROT指令将测头定位到标准球的测量起始点，使用CYCLE996测量标准球的位置。系统根据每个旋转轴3个测量位置的数据，计算出要求的几何矢量。

如在带有回转头的机床上，旋转轴的三个测量位置：

第 1 次测量 P1（初始位置）第 2 次测量 P2 第 3 次测量 P3

Ø 说明

在进行第 2 次和第 3 次测量时，待测回转轴旋转一个任意、尽可能大的角度。

4.2 安装标准球

标准球安装在工作台上，且尽可能远离待测回转轴的旋转中心安装标准球。

为测量可回转夹具的坐标回转矢量，球体必须安装在相应的夹具上。并确保测头在所有选择的回转轴位置上都可以安全、无碰撞地逼近标准球、从标准球返回。

4.3 测量点选择

为每根回转轴确定三个测量位置（球面位置）。请注意，这三个位置产生的球面位置应形成一个尽可能大的三角形。

正确错误错误

Ø 注意

1）选定标定点时，注意测量起点(DFA)的选取必须足够长，否则会报警

2）选取标定点时，注意测头与基准球的干涉，避免在标定时发生碰撞

4.4 测量方向

可设置两种测量方向，

沿直线轴方向（适用于工作台旋转机械结构）

沿刀具矢量方向（适用于铣头旋转机械结构）

沿直线轴方向沿刀具矢量方向

MD55740 $SCS_MEA_FUNCTION_MASK

Bit8 = 0：运动测量不激活TRAORI或TCARR

Bit8 = 1：运动测量中激活TRAORI或TCARR

4.5 测量步骤

1) 3D测头标定（长度和半径）

2) 创建标定程序

3) 手动方式下，找到所有标定点的坐标(总共测量6次)，将坐标输入到测量程序中

4) 开始测量

5) 旋转轴1三个不同位置的测量

如旋转轴C第1次测量，

6) 旋转轴2三个不同位置的测量

如旋转轴A第1次测量，

7) 计算

8) 测量结果

参数MD55740 $SCS_MEA_FUNCTION_MASK Bit7设置几何矢量计算的基础。

MD55740 位7：机床运动测量，以回转轴矢量的输入值为标定基础

= 0：以计算出的定向矢量（V1xyz, V2xyz）为标定基础

= 1：以定向矢量（V1xyz, V2xyz）输入值（TCARR）为标定基础

Bit7=1 Bit7=0

建议设置MD55740 Bit7=1。

5 创建tool carrier

以双摆台为例，创建TOOLCARR – tool carrier (classic)。

5.1 运动类型：回转台

运动类型：回转台

5.2 Tool carrier设置（类型：TOOL_CARRIER_CLASSIC）

元素

设置

旋转轴1&2

属性

6 标定程序

6.1 通过CYCLE800定位

; TCARR_MEAS_CYC800_TRACK.MPF

CYCLE800()

CYCLE832(0,_OFF,1)

G54 G17 G90 G64

$SCS_MEA_RESULT_DISPLAY=3

T="3D_999"

; M6

; GOTOF _ONLY_CALC

SUPA G0 A0 C0

SUPA G0 X-38.5 Y-343

SUPA G0 Z-315.5

STOPRE

; $P_UIFR[($P_GG[8]-1)]=CTRANS(X,$AA_IM[X],Y,$AA_IM[Y],Z,($AA_IM[Z]-17.5-$P_TOOLL[1]))

STOPRE

G54

CYCLE997(1102109,1,1,25,5,5,0,90,0,0,0,5,5,5,10,10,10,0,1,,1,)

STOPRE

G54

; ----------------- 回转轴C第 1次测量：C0 A0 -----------------

CYCLE800(5,"TC1",200000,39,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,20,1)

G0 X0 Y0

G0 Z17.5

CYCLE996(20201,1,1,25,0,0,0,0,0,0,0,20,5,5,1,,1,)

; ----------------- 回转轴C第 2次测量：C120 A0 -----------------

TOFFL=17.5

CYCLE800(0,"TC1",200010,192,0,0,0,0,120,0,0,0,0,1,20,1)

TOFFL=0

G0 X0 Y0

G0 Z17.5

CYCLE996(20202,1,1,25,0,0,0,0,0,0,0,20,5,5,1,,1,)

; ----------------- 回转轴C第 3次测量：C240 A0 -----------------

TOFFL=17.5

CYCLE800(0,"TC1",200010,192,0,0,0,0,240,0,0,0,0,1,20,1)

TOFFL=0

G0 X0 Y0

G0 Z17.5

CYCLE996(20203,1,1,25,0,0,0,0,0,0,0,20,5,5,1,,1,)

; ----------------- 回转轴A第 1次测量：C0 A0 -----------------

TOFFL=17.5

CYCLE800(0,"TC1",200010,192,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,20,1)

TOFFL=0

G0 X0 Y0

G0 Z17.5

CYCLE996(10201,1,1,25,0,0,0,0,0,0,0,20,5,5,1,,1,)

; ----------------- 回转轴A第 2次测量：C0 A45 -----------------

TOFFL=17.5

CYCLE800(0,"TC1",200010,39,0,0,0,0,45,0,0,0,0,1,20,1)

TOFFL=0

G0 X0 Y0

G0 Z17.5

CYCLE996(10202,1,1,25,0,0,0,0,0,0,0,20,5,5,1,,1,)

; ----------------- 回转轴A第 3次测量：C0 A90 -----------------

TOFFL=17.5

CYCLE800(0,"TC1",200010,39,0,0,0,0,90,0,0,0,0,1,20,1)

TOFFL=0

G0 X0 Y0

G0 Z17.5

CYCLE996(10203,1,1,25,0,0,0,0,0,0,0,20,5,5,1,,1,)

TOFFL=17.5

CYCLE800(0,"TC1",200010,39,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,20,1)

CYCLE800()

; MHOME("1","2")

TOFFL=0

_ONLY_CALC:

; ----------------- 计算坐标转换矢量 -----------------

; WITH SCALING

CYCLE996(3201200,1,1,25,0,0,0,-225.971,-550.753,0.2,0.03,20,5,5,1,,1,101)

; WITHOUT SCALING

; CYCLE996(1200,2,1,25,0,0,0,0,0,0,0,20,5,5,1,,1,100)

;T0

;M6

M17

6.2 通过TRAORI定位

; TCARR_MEAS_TRAORI.MPF

CYCLE800()

CYCLE832(0,_OFF,1)

G54 G17 G90 G64

$SCS_MEA_RESULT_DISPLAY=3

; MHOME("1","2")

T="3D_999"

; M6

; GOTOF _ONLY_CALC

SUPA G0 A0 C0

SUPA G0 X-38.5 Y-343

SUPA G0 Z-315.5

STOPRE

FL[C]=1000

FL[A]=1000

; $P_UIFR[($P_GG[8]-1)]=CTRANS(X,$AA_IM[X],Y,$AA_IM[Y],Z,($AA_IM[Z]-17.5-$P_TOOLL[1]))

STOPRE

G54

CYCLE997(1102109,1,1,25,5,5,0,90,0,0,0,5,5,5,10,10,10,0,1,,1,)

STOPRE

G54

ORIMKS

; ----------------- 回转轴C第 1次测量：C0 A0 -----------------

TRAORI(1)

G0 X0 Y0 C0 A0

G0 Z17.5

TRAFOOF

CYCLE996(20201,1,1,25,0,0,0,0,0,0,0,20,5,5,1,,1,)

; ----------------- 回转轴C第 2次测量：C120 A0 -----------------

TOFFL=17.5

TRAORI(1)

G0 C120 A0 X0 Y0 Z0

TOFFL=0

TRAFOOF

CYCLE996(20202,1,1,25,0,0,0,0,0,0,0,20,5,5,1,,1,)

; ----------------- 回转轴C第 3次测量：C240 A0 -----------------

TOFFL=17.5

TRAORI(1)

G0 C240 A0 X0 Y0 Z0

TOFFL=0

TRAFOOF

CYCLE996(20203,1,1,25,0,0,0,0,0,0,0,20,5,5,1,,1,)

; ----------------- 回转轴A第 1次测量：C0 A0 -----------------

TOFFL=17.5

TRAORI(2)

G0 C0 A0 X0 Y0 Z0

TOFFL=0

TRAFOOF

CYCLE996(10201,1,1,25,0,0,0,0,0,0,0,20,5,5,1,,1,)

; ----------------- 回转轴A第 2次测量：C0 A45 -----------------

TOFFL=17.5

TRAORI(1)

G0 C0 A45 X0 Y0 Z0

TOFFL=0

TRAFOOF

CYCLE996(10202,1,1,25,0,0,0,0,0,0,0,20,5,5,1,,1,)

; ----------------- 回转轴A第 3次测量：C0 A90 -----------------

TOFFL=17.5

TRAORI(1)

G0 C0 A90 X0 Y0 Z0

TOFFL=0

TRAFOOF

CYCLE996(10203,1,1,25,0,0,0,0,0,0,0,20,5,5,1,,1,)

TOFFL=17.5

TRAORI(1)

G0 C0 A0 X0 Y0 Z0

TOFFL=0

TRAFOOF

FL[C]=99999

FL[A]=99999

; MHOME("1","2")

_ONLY_CALC:

; ----------------- 计算坐标转换矢量 -----------------

; WITH SCALING

CYCLE996(3201200,1,1,25,0,0,0,-225.971,-550.753,0.2,0.03,20,5,5,1,,1,101)

; WITHOUT SCALING

;CYCLE996(1200,2,1,25,0,0,0,0,0,0,0,20,5,5,1,,1,100)

;T0

;M6

M17

6.3 标定结果

7 相关参数

参数

值

N13210 $MN_MEAS_TYPE

分布式驱动器上的测量方式

0：集中式测量

p0680[0...7] Central measuring probe, input terminal

[0] 中央测量头1输入端子

[1] 中央测量头2输入端子

[0]=3 ; DI/DO 11 (X122.13)

[1]=6 ; DI/DO 15 (X132.13)

p0488[0...2] Measuring probe 1 input terminal

伺服测量头1 的输入端子

[0]=0

N51740 $MNS_MEA_FUNCTION_MASK

测量循环的设定，工件测量/刀具测量

Bit 0 =1；工件测量，标定状态监控功能激活

Bit 1 =1；工件测量，测头长度的参照物为测球球面

Bit 2 =1；工件测量，补偿刀具时考虑刀架

Bit 6=1；在测量循环中测量程序段（MEAS）进给率100%（进给倍率>0时）

Bit 15=1；工件测量，测量程序段采用G60准停

Bit 16 =1；刀具测量，补偿刀具时考虑刀架

N51770 $MNS_J_MEA_CAL_RING_DIAM

手动测量环规的直径

-1

N52005 $MCS_DISP_PLANE_MILL

铣削平面选择

N54600 $SNS_MEA_WP_BALL_DIAM

工件测球的直径

测头半径标定完成后，自动输入

N54760 $SNS_MEA_FUNCTION_MASK_PIECE

自动工件测量的输入屏幕定

Bit 1 =1；程序编辑画面显示软键‘3D测量’

Bit 3 =1；激活测头组选项

Bit 4 =1；激活标定测量进给率输入栏

Bit 22 =1；激活标定选项‘以未知中心标定’或‘以已知中心标定’

Bit 27 =1；在运动测量中未使能时，选择线性矢量公差

N54780 $SNS_J_MEA_FUNCTION_MASK_PIECE

手动工件测量的输入屏幕设定

Bit 2 =1；激活选项‘电子工件测头标定’

Bit 3 =1；激活测头标定数据字段的选择

Bit 9 =1；激活零偏补偿选项‘可设置框架’

Bit 17 =1；激活选项‘在切换方向校准工件测头’

N55613 $SCS_MEA_RESULT_DISPLAY

测量结果图显示选项

3：显示测量结果图，测量循环会被一个系统自设的M0停止。按下“CYCLE START”后，测量循环会继续，测量结果图被取消。

N55628 $SCS_MEA_TP_FEED_MEASURE

标定刀具侧头时的进给率

300 mm/min

N55630 $SCS_MEA_FEED_MEASURE

标定工件测头时的进给率

300 mm/min

N55637 $SCS_MEA_FEED_POS_DEG

两次测量之间定位回转轴时的进给率

10 rpm

N55638 $SCS_MEA_FEED_FAST_MEASURE

快速测量进给率

900 mm/min

N55640 $SCS_MEA_FEED_CIRCLE

圆弧测量和球测量进给率

1000 mm/min

N55644 $SCS_MEA_KIN_DM_TOL

运动测量：标准球的直径公差

N55740 $SCS_MEA_FUNCTION_MASK

测量循环的设定，工件测量/刀具测量

Bit 0 =1；工件测量，中间定位中的碰撞监控

Bit 7 =1；机床运动，回转轴矢量输入值的标定基础

Bit 8 =1；机床运动，测量带有回转（TCARR）或有效的TRAORI

Bit 10 =1；使用参考基准测量整个运动

Bit 11 =1；运动，测量校正球时的测量点数量

0：在圆弧轨道上测量时有10个测量点

1：在圆弧轨道上测量时有8个测量点

8 作者/联系人

顾向清

2019-09-10

9 版本信息

版本	日期	修改内容
V1.0	2019.09.10