简易对刀仪
卧式加工中心加工能力强,广泛用于加工高精度、复杂零件。和任何数控机床-一样,加工前必须输入刀具补偿参数。最重要、最基本的刀具补偿参数是刀具伸出长度与刀具半径。用于卧式加工中心配套的高精度对刀仪,或专门厂商生产的对刀仪可测量刀具补偿参数。这些对刀仪,有的在机内使用,有的在机外使用,普遍问题在于价格昂贵。作者曾使用过牧野铁工的一.种机外使用的对刀仪,其刀柄锥孔的加工精度与加工中心主轴锥孔加工精度相当。测量值精确到0.01mm,而加工中心的分辨率一般0.001mm。
1.测量刀具伸出长度
图1所示测量装置结构非常简单,主要由千分表1、测量杆2、弹簧3、测量座4组成,测量座上应该加工出一个找正面。测量时,测量座安装在工作台上。根据找正面,仔细调整,保证测量座轴线与加工中心主轴轴线平行。
主轴伸出长度一般指刀具顶端A与主轴端部B面的距离(图中刀柄未画出)。测量时,首先操作机床,从主轴中拔出刀柄、刀具,使主轴端部B缓慢接触测量杆,并压缩弹簧,使之产生适当变形。此时,将千分表表头置“0”, 记上机床显示屏显示的X、Y、Z轴坐标值。
然后,操作机床,将所需要测量的刀具装入主轴,将主轴移至所记录的X、Y坐标处,沿Z轴使刀具缓慢接触测量杆,并压缩弹簧,直至千分表表头指示“0”,记录此时Z坐标值。两次Z坐标值之差即为刀具伸出长度。
2.刀具直径测量
图2所示测量装置安装在工作台上。主要由两个图1中所示测量部件组成。找正块1是经过精加工的长方体,测量时,首先仔细确定找正块1的位置,使其如图所示与主轴轴线垂直。再将两测量座按图示与找正块1贴合并固定,保证两测量座轴线重合(平行也可),并与主轴轴线垂直。
挑选尺寸与所测刀具直径接近的量块或量块组合6,置于两测量杆测头之间。合适的测量座位置,使得两弹簧均产生一定的压缩变形,弹力使两测头与量块或量块组合6贴合。”再将两千分表表头置“0”,本步骤的操作应仔细,防止损害量块。
移去量块,操作机床,使待测刀具占据量块位置。缓慢转动主轴一圈,记录一个千分表所示最大读数。再转动主轴一圈,记录另一个千分表所示最大读数。刀具半径为量块或量块组合的基本尺寸与两最大读数之和。这样处理,使得两测量座不必与主轴轴线对称,对测量奇数刃刀具也无问题。
不考虑加工中心测量装置的误差,不考虑加工中心工作台的制造误差与磨损,采用比较法测量,量块、千分表配合,测量的极限误差为±0.003mm。该装置成本低,但操作略显繁琐。只能测量刀具伸出长度、刀具直径,对刀具的其他参数无法测量,适用于刀具管理任务不重的场合。
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