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刀具预测仪是什么_工作原理及现状总结

时间:2021-01-18 11:42:50 类别:电子仪器 浏览:93次

  刀具预调测量仪是什么

  刀具预调仪又称对刀仪,是一种可预先调整和测量刀尖直径、装夹长度,并能将刀具数据输入加工中心NC程序的测量装置。随着装有多刀自动换刀装置的NC机床的普及使用,高精度、高效率刀具预调仪的市场正在持续扩大。刀具预调仪刀具预调仪系列产品适用于测量数控机床(包括加工中心和柔性制造单元等)上所使用的镗铣类刀具及车刀类刀具切削刃的精确坐标位置,并能检查刀具的刃口质量,测量刀尖角度,圆弧半径及盘类刀具的径向跳动等。仪器的X向、Z向或Y向坐标测量系统采用光栅数显读数。数显表具有公、英制转换及刀具半径与直径自动转换功能,并备有RS 232接口,可根据用户需求配备打印机或使用微机进行数据处理、储存、CRT显示及与CNC系统联机通讯。仪器精密轴系的锥孔锥度为7:24,适用于安装ISO40、45、50的各种刀柄。


  首先,加工中心的效率和精度要求越来越高,加上数控机床的日益普及,对刀具预调仪的要求也越来越高。刀具预置测量仪主要用于检测数控机床、加工中心和柔性制造单元上的镗铣床刃口X/Z坐标数据。它还可以用来检查刀尖的角度、圆角、刀刃的形状和多刃刀具的跳动。它是专门为简化刀具预设和测量而设计的。该仪器的使用可以减少机床试切次数,缩短辅助时间,保证加工质量,实现刀具管理的现代化。

  刀具预调仪的结构与工作原理

  对刀仪结构

  目前常用的刀具预调测量仪整体结构可分为机械、光学、软件三部分,软件主要包括底座、可在底座导轨上移动立柱、可在测量架立柱导轨上微调手轮、主轴、主轴锁开关等,光源和CCD摄像系统、计算机(即CCD测量控制系统)等。仪器内部,两个正交分布的光栅传感器构成一个X/Z坐标系,两个直线导轨对构成X/Z方向的运动单元,两个光栅传感器和导丝对固定在立柱和底座的上部。

  工作原理

  工作原理是:首先是将量具安装在手柄尺寸相同的轴套或变径设置上,然后对仪器进行校准,径向锁紧按钮,保证主轴紧密配合,再按气闸按钮调整量具架在X/Z方向的一般位置,然后通过两个方向的修边机轮架的固定位置,光源从测量点的一侧进入框内,并通过另一侧的CCD视觉系统接收成像,转动主轴,刀具成像清晰,通过选择测量所需的软件内容,将相应的刀具参数自动显示在计算机上。


  刀具预调仪的现状

  外观

  国内很多工具预调器外壳粗糙,颜色大多是暗蓝色、红色,给人以厚重感,而且看起来没有档次。为了提高仪器的水平,改进仪器的外观是关键。

  结构

  刀具预调仪的结构在很大程度上决定了其测量精度。因此,国产对刀仪的精度与国外产品有很大的不同。其根本原因是结构设计存在较大差距。首先,很多刀具预置的整体装配结构不紧凑,过于刚性,维护调试非常不便。其次,在立柱和底座的设计上,通过国外厂家的有限元分析,并经过严格的测试和虚拟仿真,选用优质材料、精密导轨和光栅尺,从而减小热膨胀,保证测量精度,适应恶劣环境,但国内很多厂家不注重外观结构设计,忽略了格栅和导轨的选择和布置,导致大量渗漏,在使用时出现了几种现象。另一个明显的结构问题是,在Z方向的微调过程中,与测量架相连的砝码块很难平衡,不容易在这个方向上升降。此外,在主轴系统中,主轴的同心度对仪器的测量精度有着非常重要的影响,这取决于主轴材料和主轴系统的结构。因此,主轴材料的选择、系统的结构设计以及如何快速更换主轴系统是现阶段国产刀具仪表面临的问题。

  软件

  软件是系统的核心,国内外软件产品的差距特别大。目前,国内软件可以实现数据和图像的读取、数据处理、显示、存储管理等功能,但功能还比较单一,很多功能还不完善等。因此,国内刀具预置软件有待改进,应具备对国外强大的刀具管理和通讯功能,使刀具参数的测量多样化、准确性,同时也使刀具管理更加简单方便。

  控制系统

  国内外大部分的刀具预调仪都采用电子按键,采用气动控制主轴的径向和轴向锁紧,采用手动测量功能,通过两个电子手轮分别控制测量架在X/Z方向上的微调,采用这种手动微调方式,很难对测量滑架进行准确定位,并且具有效率低、不准确、可靠性低等缺点101。如今,国外已经具有完全自动化的对刀仪,仪器可以完成自动测量、自动定位、自动捕捉、自动聚焦、全自动测量,完全自动化也是刀具预调仪未来的发展方向。


  总结

  从实际应用的角度出发,阐述了刀具预调仪在使用中遇到的诸多问题,并通过对国内外刀具预调仪在外形、结构、软件、控制系统等方面的比较,指出了国内刀具预调仪在许多方面的不足,为今后新产品的开发提供参考。刀具预调仪的结构和软件都影响其测量精度。在未来的发展中,只要克服刀具预调仪在上述方面的缺陷,就可以研制出一种高精度、高效率、自动化、智能化、多功能的新型刀具预调仪。



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