采用數(shù)控刨床加工平面和簡單的零件時,通常不存在刀具的精確定位和刀具磨損的補償問題,但當(dāng)用來加工截面輪廓線是復(fù)雜曲線的零件時(如羅茨泵轉(zhuǎn)子的截面輪廓線由四段圓弧磷籍、四段外擺線和四段漸開線組成,大型水環(huán)泵葉輪葉片的輪廓線由多段直線和圓弧組成,它們對工件的尺寸精度、型線位置精度和形狀精度都有較高的要求),刀尖相對于工件的起始位置直接影響工件的加工精度。由于工件尺寸大宅殿、余量大,粗精加工經(jīng)常又是在同一臺機床上進行,粗精加工要使用不同的刀具,刀具崩刃現(xiàn)象時有發(fā)生,因此既使加工同一個工件,刀具有時也需要多次更換。每一次裝換刀,都要求刀具的刀尖位于同一起始位置汁讹。另外,用同一把刀加工多個工件或一個大型工件,在加工過程中刀具的磨損有時也會超過允許的程度,不進行刀具磨損的補償,工件的尺寸會出現(xiàn)超差诞书。要實現(xiàn)工件的高精度加工,刀具的精確定位和刀具磨損的補償問題必需得到很好的解決。一般數(shù)控刨床在刀具初裝和更換后的定位問題通常有兩種解決方法:一是試切法棋裳；二是用對刀塊調(diào)整法范蛉。但兩個方法不是精度差,就是操作不方便。刀具的磨損補償,通常是在知道刀具磨損量的情況下才能進行,但刀具磨損的在線檢測本身就是一個不好實現(xiàn)的復(fù)雜的問題舵牛。為此,研究了結(jié)構(gòu)簡單份噪、操作方便的自動對刀和刀具磨損自動補償裝置。

1援制、裝置的結(jié)構(gòu)

圖1所示就是作者設(shè)計的數(shù)控刨床自動對刀和刀具磨損自動補償裝置戏挡。該裝置的結(jié)構(gòu)非常簡單,由對刀塊、絕緣體和底座三部分組成晨仑。整個裝置由底座通過螺釘固定在工作臺上褐墅。對刀裝置與工作臺一起通過X向的伺服電機做水平方向的移動,刀具由Z向伺服電機控制做上下移動。對刀塊和底座各有一個接線端,兩者之間由絕緣體來絕緣洪己。對刀塊的凹槽由兩個斜面和一個平面組成,稱為對刀斜面和對刀底面妥凳。其中對刀底面與工作臺的臺面平行,對刀斜面與刨刀的前后移動方向平行。為了保證對刀的精度,對刀塊的斜面和底面都要求有較高的平面度和低的粗糙度答捕。

圖1對刀和刀具磨損補償裝置

圖2對刀信號檢測電路

對刀信號檢測電路,如圖2示逝钥。它主要由一個光電耦合器件和兩個限流電阻組成。對刀塊上的兩條信號輸出線作為輸入信號分別接信號檢測電路的兩個輸入端,形成一個開關(guān)電路,輸出信號接數(shù)控系統(tǒng)的并行接口8155拱镐。從電路上看,在圖1中由于底座通過工作臺艘款、床身與刀具相連,接線端2也就與刀尖相連。當(dāng)?shù)都馀c任一對刀面接觸時,信號檢測電路光藕器的發(fā)光二極管會導(dǎo)通沃琅、發(fā)光,光敏三極管亦導(dǎo)通,輸出端電平會由高變低哗咆。當(dāng)?shù)都怆x開對刀面后,發(fā)光二極管的通路被關(guān)斷,發(fā)光停止,輸出端又恢復(fù)為高電平搂物。這個信號作為數(shù)控系統(tǒng)的輸入信號,數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)輸入信號電平的高低判斷刀尖與對刀塊是否接觸。

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