刀具的缺失灌蛙、破損刹造、磨損或選刀錯誤都可能導(dǎo)致機床停機或造成代價不菲的工件報廢甲祖。由于許多加工都建立在刀具壽命的基礎(chǔ)之上劈产，因此，反映刀具切削刃及涂層狀態(tài)的性能數(shù)據(jù)至關(guān)重要鞍伟。此外卡涮，醫(yī)療、航空和汽車等行業(yè)對零部件加工精度的要求不斷提高秀吧，也對刀具的測量帶來了新的挑戰(zhàn)皱耗。基于這些理由醒腹，使用刀具監(jiān)測儀器通常是物有所值的极棵。

　　刀具檢測儀器使用的測頭分為接觸式和非接觸式兩種。接觸式測頭通過探針與刀具或工件接觸而獲取數(shù)據(jù)漆暑。非接觸式測頭則是利用光束(通常是激光束)從刀具或工件表面反射到一個接收器中來獲取數(shù)據(jù)嗤详。

　　為了保護基于激光測頭的測量儀器在加工現(xiàn)場環(huán)境下不被飛濺的切屑和冷卻液所損壞，一些制造商將激光器裝在一個密閉容器內(nèi)瓷炮。當(dāng)需要進行測量時葱色，該容器的窗口就會打開。在激光進行掃描測量的同時崭别，一股氣流可將切屑和冷卻液吹開冬筒。掃描測量完成后，容器窗口就會關(guān)閉茅主。

　　接觸式測頭適用于許多加工場合舞痰，但也具有以下局限性：　　

　　①有些接觸式測頭在測量時诀姚，要求機床主軸停轉(zhuǎn)响牛，因此無法進行動態(tài)檢測;

　　②接觸式測頭能夠檢測的特征參數(shù)有限(主要是刀具直徑);

　『斩巍③必須考慮夾持問題呀打，因此接觸式測頭很難避免與工件發(fā)生接觸;

　　④接觸式測頭不能檢測非常柔軟的工件;

　∨大稀⑤用接觸式測頭檢測刀具破損非常有效贬丛，但如果需要測量絲錐上的排屑槽之類的誤差蹈瑟，接觸式測頭就有些力不從心。

　　測頭既可以由外部電纜線供電坊秉，也可以使用電池相誓。在走線困難或環(huán)境惡劣的情況下，使用電池具有一定優(yōu)越性前忿。在使用無線發(fā)射裝置時贡按，很重要的一點是背景信號不能與刀具傳感器發(fā)出的信號發(fā)生干涉。

由M&H Inprocess USA公司提供的35.40-TS對刀儀僅用于測量刀具的長度和直徑扁奢，它可以安裝在一個與機床工作臺相配合的載物臺上惫吝。為了測量刀具長度，機床主軸將對刀儀提升到靠近刀具的位置逻袭，然后由測頭對刀具進行掃描測量每镀，并將尺寸數(shù)據(jù)發(fā)送到接收器中。

　　帕萊克(Parlec)公司的刀具檢測儀可實現(xiàn)對刀具的初始檢測肢俄。它用一個高分辨率的視頻攝像機對刀具進行掃描绷匀，照明的強度和方向可以根據(jù)被測刀具的需要進行調(diào)節(jié)。這種儀器還可以在加工過程中監(jiān)測刀具的磨損和破損彻秆。

　　據(jù)帕萊克公司刀具檢測系統(tǒng)產(chǎn)品經(jīng)理Chris Nuccitelli介紹，儀器的放大倍數(shù)達50倍结闸，可以檢測小到0.0025mm的刀具唇兑。攝像機可將掃描圖像輸入計算機或顯示在技術(shù)人員的屏幕上，進行誤差評定桦锄。通過編程扎附，攝像機還可以測量和報告一些特定的關(guān)鍵尺寸(如刀具的長度和直徑)。Nuccitelli說结耀，“視覺檢測還包括檢查刀具的幾何形狀留夜、磨損狀況和裂紋。此外图甜，某些數(shù)據(jù)(如磨損補償量或刀具偏置量)可以直接傳送到機床控制系統(tǒng)碍粥，加工程序即可根據(jù)需要進行尺寸補償『谝悖”

　　雷尼紹(Renishaw)公司開發(fā)了幾種用于刀具檢測和評定的儀器嚼摩。其中包括外形緊湊、采用非接觸式測量的NC4型刀具預(yù)調(diào)及刀具破損檢測儀矿瘦。該型號采用了分離的發(fā)射器和接收器枕面，可測范圍達30mm×50mm，刀具直徑最小可到0.2mm学蛤，還可以檢測小至0.1mm的刀具破損贮祥。

　　NC1型的發(fā)射器和接收器既可以預(yù)裝在同一個單元中夫次，也可以作為單獨的模塊供貨，其測量光束可長達2m程昨。NC3型的測量范圍達到135mm×26mm×77mm搔冈，主要用于小型加工中心和高速切削機床。

　　TRS2型刀具破損檢測系統(tǒng)將激光光源和檢測電子裝置集成在同一個單元中遵奇，其測量范圍為83mm×38mm×73mm躯括，主要用于檢測整體式旋轉(zhuǎn)刀具，包括鉆頭杏恍、絲錐轮昧、鉸刀、槽鉆胆狐、標(biāo)準(zhǔn)和球頭立銑刀熟排，以及小至0.2mm的槍鉆。激光系統(tǒng)的檢測范圍可達0.3～2.0m虱而。

　　利用Toolwise編程筏餐，TRS2能夠識別完好的刀具和破損的刀具。它可以分析進入測量光束的旋轉(zhuǎn)刀具所產(chǎn)生的反射光圖案牡拇，以及由冷卻液或切屑產(chǎn)生的無規(guī)律反射光圖案魁瞪。當(dāng)?shù)毒咝D(zhuǎn)時，刀具切削刃產(chǎn)生的反射光圖案有一定的規(guī)律惠呼，而切屑和冷卻液產(chǎn)生的圖案則是隨機混亂的导俘。一種具有重復(fù)性的圖案代表完好的刀具，而不重復(fù)的圖案則表明刀具已經(jīng)破損剔蹋。

　　無線雙測頭系統(tǒng)將工件安裝與測量功能與對刀和刀具破損檢測功能集成到一起旅薄。這種無線對刀儀特別適用于具有雙托盤或雙旋轉(zhuǎn)工作臺的加工機床。其光學(xué)發(fā)射系統(tǒng)的設(shè)計可以避免發(fā)生光干涉泣崩。

　　雷尼紹測頭被安放在機床刀庫里少梁，并被編入工件加工程序中。自動換刀機械手可將測頭從刀庫中取出并裝到主軸上矫付，用于確定工件的安裝位置凯沪，在加工過程中進行測量和補償，以及當(dāng)加工工藝洞歼、軸系和工件的加工面發(fā)生變化時石阵，自動重設(shè)機床的坐標(biāo)系。測頭的360°紅外光學(xué)反射系統(tǒng)使其可在主軸處于任意方位時都能正常工作匣描。

　　對于車削加工豌楷，則需要采用分離型的刀具檢測儀，這主要是因為車刀切削時不旋轉(zhuǎn)。此類測頭采用接觸測量方式彭倡，有手動測量和自動測量兩種型號看群。為了實現(xiàn)“首件合格”的目標(biāo)，采用“先試切再調(diào)整”的方法已很不方便赴笨。替代方法是在加工循環(huán)開始之前涯锅，用檢測儀或?qū)Φ秲x對加工所用刀具進行測量，對照編程理想位置檢查刀具的實際位置忆键，并據(jù)此預(yù)調(diào)刀具位置漱南。在加工過程中，測量系統(tǒng)可對刀具位置進行修改憋庙，以補償?shù)毒吣p和熱漂移笔喉，以及監(jiān)測刀具偏移量。

　　在購買測頭時硝皂，需要慎重考慮以下問題：①你希望使用接觸式還是非接觸式測頭?②該測頭對溫度是否敏感?③該測頭如何校準(zhǔn)常挚，校準(zhǔn)成本如何?④該測頭的最小可測尺寸是多少?⑤你希望采用無線測量系統(tǒng)嗎?⑥該測頭是用于在機測量還是機外測量?⑦該測頭用于檢測哪些刀具參數(shù)(直徑、長度稽物、刃口磨損奄毡、裂紋等)?⑧該測頭是在加工前、加工中或(和)加工后使用?⑨該測頭適用于常規(guī)的機床刀庫嗎贝或？

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