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數(shù)控機床刀具及工件測頭的應(yīng)用

   在數(shù)控機床上使用工件及對刀測頭進行自動測量,可方便工件的安裝調(diào)整,簡化工裝夾具,降低費用兑狱,大大縮短機床輔助時間,提高生產(chǎn)效率鸵赫,同時又可改善數(shù)控機床性能衣屏,延長機床的精度保持時間,使得數(shù)控機床既是加工設(shè)備辩棒,又具備某些測量功能狼忱。 

機床測頭可安裝在數(shù)控車床加工中心盗温、數(shù)控磨床等大多數(shù)數(shù)控機床上藕赞。 

雷尼紹的機床測頭按功能分類,可分為工件檢測測頭和刀具測頭卖局;按信號傳輸方式分類斧蜕,則可分為硬線連接式、感應(yīng)式砚偶、光學式和無線電式四種方式批销。用戶可根據(jù)機床的具體型號選擇合適的配置。 

在數(shù)控加工過程中染坯,有1/3的時間被工件的裝夾找正及刀具尺寸的測量所占去均芽。在傳統(tǒng)的工件裝夾過程中,操作者采用百分表及芯棒找出基準的位置单鹿,然后手工把有關(guān)數(shù)據(jù)輸入到數(shù)控系統(tǒng)里肝珍,以設(shè)定工件的坐標系。采用工件測頭系統(tǒng)楚辆,可在機床上快速芍司、準確測量工件的位置,直接把測量結(jié)果反饋到數(shù)控系統(tǒng)中修正機床的工件坐標系。若機床具有數(shù)控轉(zhuǎn)臺抽堵,還可由測頭自動找正工件基準面构眶,自動完成諸如基面的調(diào)整,工件坐標系的設(shè)定等工作起忠。在批量插補加工過程中希金,還可利用測頭自動測量工件的尺寸精度,根據(jù)測量結(jié)果自動修正刀具的偏置量聋芹,補償?shù)毒叩哪p爵林,以保證工件的尺寸精度及精度的一致性,這種機內(nèi)測量方法膳膝,還可避免把工件搬至測量機上測量所帶來的二次裝夾誤差诬絮。提高了機床的加工精度及精度保持性鬼癣,并可延長刀具使用壽命陶贼。 

數(shù)控車床的刀具測量最常用的辦法是試切法;加工中心待秃、數(shù)控鏜銑床的刀具測量一般采用兩種方法:一是采用機外對刀儀測量拜秧,二是在機床上用塞尺等手工測量。以上各種方法都需人工介入章郁,測量效率低枉氮,而且還可能帶來人為的誤差。采用刀具測頭暖庄,可在機床內(nèi)快速聊替、準確地測量出刀具的尺寸,自動反饋回數(shù)控系統(tǒng)中變成刀偏量培廓。由于整個過程都由測量軟件控制自動進行惹悄,因此避免了人為的誤差。此外肩钠,在批量自動加工過程中泣港,也可根據(jù)刀具相鄰兩次測量的尺寸差異來判斷刀具的破損及折斷,由程序控制更換相同的刀具進行下一件的加工岂张。

在工業(yè)發(fā)達的國家墓篇,機床測頭基本上和刀具一樣成為數(shù)控機床不可缺少的基本備件,在機械制造領(lǐng)域中得到越來越廣泛的應(yīng)用础估。
  用測頭進行自動測量的程序操作很簡單瘾夯,以下為一測量過程的簡單介紹:


  T01 M06 
  G43H1Z100.0 
  1.G65 P9014 X-10.Y-10.Z-5.F1000 
  2.G65 P9012 X0 Y0 S1 
  3.G65 P9014 Z10.0 
  4.G65 P9014 X286.Y300. 
  5.G65 P9014 Z-5. 
  6.G65 P9019 D200.T10 M20 H0.05 
  7.G65 P9014 Z20. 
  8.G65 P9014 Y420.0 
  9.G65 P9018 Z5.S1 
  G91 G28 Z0. 
  M30 

程序中用到了四個子程序,O9014為碰撞保護移動子程序牙德;O9012為外拐角測量子程序巧嗡,測量結(jié)束后自動把拐角位置設(shè)為工件坐標系G54的X,Y軸的零點尺那;O9019為內(nèi)孔測量子程序为巾,根據(jù)測量結(jié)果將自動修正第10號刀偏量家澈,測得的尺寸誤差儲存在第20號刀偏中;O9018為Z向測量子程序彰朴,根據(jù)測量結(jié)果將自動設(shè)定工件坐標系G54的Z向零點蚀比;

使用機床測頭取得良好效益的用戶有很多,下面簡介幾個國外的應(yīng)用實例据智。 

德國Senking-Werke公司 

該公司主要生產(chǎn)大型工業(yè)清洗設(shè)備甩汞,產(chǎn)品尺寸較大,以前是用特制的大卡尺手工進行工件尺寸的檢測篙梢,需要兩個操作者爬到機床工作臺上進行顷帖,既不準確,也很費時渤滞,現(xiàn)在該公司在機床上安裝了一套雷尼紹的MP14測頭系統(tǒng)贬墩,所有主要尺寸的檢測都可由測頭在機床上自動進行,每件測量的時間由25min減少到4min妄呕,工件的精度也得到了大幅度提高陶舞。

英國Abbey Tool & Gauge公司 

該公司主要生產(chǎn)液壓馬達及伺服閥的部件。該公司的Graham Reid先生介紹說:“我公司最典型的零件是一個液壓馬達部件绪励,該零件的加工過程是先在Daewoo或Puma公司的車削中心上進行加工肿孵,然后再到Maho的加工中心上進行23個孔的精密加工。以前每個零件的裝夾疏魏、加工約需幾個小時停做,自從在加工中心上安裝了雷尼紹的測頭后,該過程僅需10min大莫◎入纾”

“以前每個工件加工完后都要在三測機上進行檢測,而現(xiàn)在我們只是每15件抽檢一件恃姨,3年中我們已經(jīng)生產(chǎn)了10萬多件這種產(chǎn)品擅锁,從沒發(fā)現(xiàn)廢品,三測機也基本閑置下來了宴今。雷尼紹測頭給我們充分的信心來保證產(chǎn)品的尺寸精度母谋。我們已決定要在另一臺CINCINNATI的機床上加裝測頭,同時要求新訂購的MIKRON機床上必須配備雷尼紹測頭换攘⊙呋”

荷蘭的Van den Brink公司 

該公司在幾年前由英國的Audit Machining System公司為其將一臺普通車床改造成CNC車床,他們要求機床的加工精度達到±6μm椎颓。以往他們采用的辦法是恐梅,先粗略設(shè)定刀具的偏置量,然后試切工件,測量出工件的尺寸后掀塞,再準確修正刀具的偏置量玖项,采用這種方法必須花費大量的輔助時間,而且將帶入人為的誤差∥购埽現(xiàn)在他們在機床上安裝了一個雷尼紹的可動刀具測量臂(HPA)惜颇,在進行刀具測量前手工把其安裝到基座上,其重復精度可達3μm少辣。然后由程序控制對所有刀具進行測量凌摄。采用這種方法后,工件的生產(chǎn)周期由3天縮短為8小時漓帅,且其精度也得到相當提高锨亏。

英國Express Engineering公司 

該公司為許多企業(yè)制造高集成度的零件。零件的質(zhì)量要求很高忙干。這種小批量的生產(chǎn)特點決定了在生產(chǎn)中要花費很多的時間進行工件的裝夾找正器予。生產(chǎn)部主任介紹道:“通過加裝MP3測頭解決了許多問題,雖然我們以前并沒有使用測頭的經(jīng)驗豪直,但現(xiàn)在必須承認劣摇,如果沒有測頭珠移,我們會不遺余力地去爭取得到它弓乙。” 

他們經(jīng)常要加工一個大的鑄件钧惧,尺寸的變化可達3mm暇韧,MP3測頭可快捷地測量出每個安裝在工作臺上的工件的位置,確定工件的坐標零點叮歧。以前工件的設(shè)定時間需要1~1.5小時作两,現(xiàn)在只需15~20min,而且不需要昂貴的夾具菌秘,代之以通用的簡單夾具就可以了袒覆。

隨著制造技術(shù)的發(fā)展,國內(nèi)的很多用戶都要求其進口的機床上配備雷尼紹的測頭及奋,并越來越多地要求在其購買的國產(chǎn)數(shù)控床上配裝測頭鱼虽。國內(nèi)主要的數(shù)控機床廠家如北京第一機床廠、大河機床廠婶祥、青海第一機床廠付准、北京機電院等都已在其生產(chǎn)的機床上配裝雷尼紹測頭賣給用戶。相信機床測頭一定會得到越來越廣泛的普及與應(yīng)用阴迹。


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