利用機(jī)內(nèi)對(duì)刀技術(shù):提高機(jī)床加工產(chǎn)品質(zhì)量
【編者按】數(shù)控機(jī)床制造產(chǎn)品零件的工藝過程中,刀具參數(shù)的準(zhǔn)確設(shè)置一直以來卻很少得到重視,而要將工件加工到工藝要求的尺寸范圍并滿足形位公差要求详拙,準(zhǔn)確設(shè)置刀具參數(shù)是基本的要求之一。如何能使機(jī)內(nèi)對(duì)刀技術(shù)提高機(jī)床加工產(chǎn)品質(zhì)量:
在數(shù)控機(jī)床制造產(chǎn)品零件的工藝過程中蔓同,影響零件質(zhì)量的因素很多饶辙,如數(shù)控機(jī)床精度、工件材料斑粱、工件熱處理弃揽、加工工藝、冷卻液等褂省,其中巷卵,刀具參數(shù)的準(zhǔn)確設(shè)置一直以來卻很少得到重視,而要將工件加工到工藝要求的尺寸范圍并滿足形位公差要求葵稚,準(zhǔn)確設(shè)置刀具參數(shù)是基本的要求之一帘衣。(參閱五軸數(shù)控機(jī)床加工的原理與特點(diǎn) )
機(jī)內(nèi)對(duì)刀方式是利用設(shè)置在機(jī)床工作臺(tái)面上的測(cè)量裝置(對(duì)刀儀),對(duì)刀庫中的刀具按設(shè)定程序進(jìn)行測(cè)量洁席,然后與參考位置或標(biāo)準(zhǔn)刀進(jìn)行比較税则,得到刀具的長(zhǎng)度或直徑,并自動(dòng)更新到相應(yīng)NC刀具參數(shù)表中窃裙。利用對(duì)刀儀進(jìn)行機(jī)內(nèi)對(duì)刀的主要優(yōu)點(diǎn)是精確纹轩、自動(dòng)、實(shí)時(shí)宦噩,對(duì)操作者沒有技術(shù)要求;缺點(diǎn)是需要單獨(dú)配置對(duì)刀測(cè)頭。
機(jī)內(nèi)對(duì)刀儀的分類和應(yīng)用范圍
機(jī)內(nèi)對(duì)刀儀一般由傳感器宗商、信號(hào)接口以及對(duì)刀宏程序軟件組成衰拄。按照傳感器工作方式,機(jī)內(nèi)對(duì)刀儀可以分為接觸式對(duì)刀儀和激光對(duì)刀儀兩類裕照。其中接觸式對(duì)刀儀自身的重復(fù)測(cè)量精度為1μm攒发。根據(jù)對(duì)刀儀信號(hào)傳輸方式的不同调塌,又可以進(jìn)一步細(xì)分為以下幾類。
1惠猿、電纜式對(duì)刀儀
電纜式對(duì)刀儀(如焊崂克斯康的TS35.10對(duì)刀儀)由于不需要對(duì)刀信號(hào)的轉(zhuǎn)換部件,而有最佳的單件性價(jià)比偶妖,因此在工作中最為常見姜凄,但是其缺點(diǎn)是有電纜線的拖曳,限制了其應(yīng)用場(chǎng)合趾访,主要適用于中小規(guī)格的三軸銑床/加工中心态秧。
2、紅外線式對(duì)刀儀
紅外線式對(duì)刀儀(如憾笮克斯康的IRT35.70對(duì)刀儀)的信號(hào)傳輸范圍一般在6m以內(nèi)申鱼。其優(yōu)點(diǎn)是采用編碼的HDR( 高速數(shù)據(jù)傳輸) 紅外技術(shù),從而避免了電纜拖曳帶來的不便和潛在的不安全因素云头,對(duì)刀后可以隨時(shí)從工作臺(tái)面取下捐友,不占用加工空間,并且可以多臺(tái)機(jī)床共用1臺(tái)對(duì)刀儀锁澡,從而可以降低綜合成本跛脾。其缺點(diǎn)是在小型加工中心上使用時(shí)性價(jià)比不高。由其特點(diǎn)決定辉茴,該類對(duì)刀儀多用于中型機(jī)床以及大型的數(shù)控立車等癣跟。
3、無線電式對(duì)刀儀
無線電式對(duì)刀儀(如号克斯康的RWT35.50對(duì)刀儀)的無線電信號(hào)傳輸范圍一般在10m以上景顷。其優(yōu)點(diǎn)是無線電信號(hào)傳輸范圍大,并且不易受到環(huán)境影響镣逃,對(duì)刀后可以隨時(shí)從工作臺(tái)面取下强男,不占用加工空間,并且可以多臺(tái)機(jī)床共用1臺(tái)對(duì)刀儀撼遵,從而可以降低綜合成本眨仪。該類對(duì)刀儀多用于大型/重型/機(jī)床。
4甜杰、激光對(duì)刀儀
激光對(duì)刀儀(如焊贪郑克斯康的LTS35.60對(duì)刀儀)的基本原理為采用聚焦激光光束為觸發(fā)媒介,當(dāng)激光光束被旋轉(zhuǎn)的刀具遮蔽時(shí)盒音,即產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)表鳍。激光對(duì)刀儀采用非接觸測(cè)量,在對(duì)刀時(shí)沒有接觸力祥诽,可對(duì)極細(xì)小的刀具進(jìn)行測(cè)量譬圣,而不用擔(dān)心由于接觸力導(dǎo)致細(xì)小刀具折損瓮恭,如LTS35.60對(duì)刀儀可測(cè)刀具直徑可以小至0.008mm,自身重復(fù)測(cè)量精度達(dá)到0.2μm厘熟。同時(shí)屯蹦,由于測(cè)量時(shí),刀具以加工速度高速旋轉(zhuǎn)绳姨,所以測(cè)量狀態(tài)幾乎完全等同于實(shí)際加工狀態(tài)登澜,提高了對(duì)刀的實(shí)用精度。由于采用激光技術(shù)就缆,該對(duì)刀儀可以對(duì)刀具外形進(jìn)行掃描帖渠,測(cè)量刀具的輪廓,并可以對(duì)多刃刀具的單個(gè)刀刃進(jìn)行破損監(jiān)測(cè)资担。主要缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較復(fù)雜旬效,需要額外配置高質(zhì)量氣源對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù),造價(jià)較高踱孕,主要適用于高速加工中心讯匈。
機(jī)內(nèi)對(duì)刀儀的常見功能和優(yōu)勢(shì)
1、刀具長(zhǎng)度/直徑的自動(dòng)測(cè)量和參數(shù)更新:刀具在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)進(jìn)行長(zhǎng)度/直徑的動(dòng)態(tài)測(cè)量;同時(shí)将窗,可以隨時(shí)進(jìn)行刀具參數(shù)的自動(dòng)測(cè)量策坏,從而極大消除了由于機(jī)床熱變形引起的刀具參數(shù)的“改變”;測(cè)量結(jié)果自動(dòng)更新到相應(yīng)刀具的參數(shù)表中。
2泻畏、刀具磨損/破損的自動(dòng)監(jiān)控:使用機(jī)內(nèi)對(duì)刀儀可以在刀具加工完畢后放回刀庫前烈肉,自動(dòng)對(duì)刀具長(zhǎng)度進(jìn)行一次測(cè)量,若發(fā)生正常磨損時(shí)可以自動(dòng)將磨損數(shù)值更新到刀損參數(shù)中委丈,若發(fā)生超長(zhǎng)磨損可以當(dāng)作刀具破損(折斷)甩高,從而選擇更換新刀進(jìn)行下一個(gè)工件的加工或者自動(dòng)停機(jī)報(bào)警提示操作者進(jìn)行刀具更換。
3什偷、機(jī)床熱變形的自動(dòng)補(bǔ)償:使用機(jī)內(nèi)對(duì)刀儀后霸督,可以在加工前或者加工過程中隨時(shí)對(duì)刀具參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量和更新,每次測(cè)量都是在當(dāng)前機(jī)床熱變形的狀態(tài)下進(jìn)行的刀具設(shè)置衅疙。
4莲趣、刀具輪廓的測(cè)量和監(jiān)控:在一些特殊加工中(如用成型刀具加工),使用機(jī)內(nèi)激光對(duì)刀儀可隨時(shí)利用激光束掃描測(cè)量或監(jiān)控刀具輪廓饱溢,并根據(jù)需要進(jìn)行相應(yīng)參數(shù)的自動(dòng)更新喧伞,保證工件的最終精度。
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