在配有自動換刀裝置的機床上進行加工時,切屑會咬進刀柄和主軸之間而影響加工精度,特別是使用高速化的ATC(AutomaticToolChanger,自動換刀裝置)和以KM汉矿、HSK為代表的兩面定位夾緊刀柄時,咬入切屑的概率更高仿扩。

自動換刀時,在刀柄錐度部分和主軸之間咬入切屑,刀具刀尖就會產(chǎn)生偏擺,如果進行孔加工,就會產(chǎn)生孔徑增大超差等問題菊舅。為解決這一問題,日本(株)東精工程開發(fā)了ATC偏擺檢測系統(tǒng)邢窜。

ATC偏擺檢測系統(tǒng)的構(gòu)成

ATC偏擺檢測系統(tǒng)由渦流傳感器、控制裝置铆韭、顯示演算裝置(V10)構(gòu)成丘隙。系統(tǒng)在臥式加工中心上使用時,首先用托架將渦流傳感器安裝在刀柄的法蘭上；渦流傳感器的電纜線穿過主軸裝置內(nèi)部,與置于臺架上的控制裝置相連菜涯。顯示演算裝置(V10)與控制裝置之間用專用電纜連接伶离；偏擺的判斷(OK/NG)、檢測指令等控制信號與NC裝置聯(lián)通拣末。系統(tǒng)的主要技術(shù)規(guī)格列于表1诺教。

表1 主軸刀具偏擺檢測系統(tǒng)的主要技術(shù)規(guī)格

儀器型號 E-PV140100-1303-300415 演算顯示裝置 小型晶體管式測微指示儀V10 顯示范圍 -3276.5～+3276.5μm 輸入通道數(shù) 1ch 顯示分辨率 0.5μm 采樣速度 1ms 檢測時的轉(zhuǎn)數(shù) 600r/min 檢測時間 最多0.3s 顯示畫面 6.4″彩色液晶顯示屏 電源 AC100～250V,50VA 傳感器、控制裝置 型號 E-DT-01-029 傳感器安裝范圍 1.5±0.1mm 偏擺檢測范圍 1.5±0.2mm 響應(yīng)頻率數(shù) 10±1kHz 保護裝置 IP67［傳感頭］

高精度化的技術(shù)要點

使用一般的渦流傳感器和放大器時,目前還存在許多問題,所以不能用于實際切削加工自動換刀偏擺的檢測饼瓮。

渦流傳感器的特性

渦流傳感器用于測量與刀柄之間的間隙時,除旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致的間隙變化外,還要受組織狀態(tài)(淬火狀況碗帅、材料軟點)、磁化豹爹、刻字部分的影響裆悄。由于受磁、傳動銷等因素的影響,而不能獲得正確的偏擺量臂聋。使用ATC偏擺檢測系統(tǒng)時,應(yīng)預(yù)先輸入刀柄的形狀數(shù)據(jù),然后將測量結(jié)果與輸入數(shù)據(jù)進行比較,就能解決這一問題光稼。

刀柄形狀方面的問題

必須去除原有刀柄固有的偏擺和由傳動銷帶來的切口數(shù)據(jù)。在傳動銷的位置還有咬入切屑的可能,無論切屑卡在什么位置,為了能算出正確的偏擺量,就應(yīng)分離出旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)的偏擺量孩等。為了解決這一問題,應(yīng)與輸入處理器中的波形的相位相匹配,去除切口數(shù)據(jù),用獨立的數(shù)據(jù)處理實現(xiàn)偏擺成分的分離艾君。由于采用這種方法,所以渦流傳感器特有的細小變動成分就可忽略不計。

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