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数控机床常用对刀方法与机内对刀仪

文章来源:上海津研机械有限公司 上传时间:2017-12-26 浏览次数:
文章摘要:数控机床常用对刀方法与机内对刀仪   通常情况下,一台机床的机床坐标系是固定的,而工件坐标系可以根据加工工艺的实际需求分别建立若干个,例如由G54、G55等来选择不同的工件坐标系。    对刀的目的进行数控加工时,数控程序所走的路径均是主轴上**的刀尖的运动轨迹。**刀位点的运动轨迹自始至终需要在机床坐标系下进行精确控制,这是因为机床坐标系是机床***的基准。编程人员在进行程序编制时不可...


数控机床常用对刀方法与机内对刀仪
 
  通常情况下,一台机床的机床坐标系是固定的,而工件坐标系可以根据加工工艺的实际需求分别建立若干个,例如由G54、G55等来选择不同的工件坐标系。
  
  对刀的目的进行数控加工时,数控程序所走的路径均是主轴上**的刀尖的运动轨迹。**刀位点的运动轨迹自始至终需要在机床坐标系下进行精确控制,这是因为机床坐标系是机床***的基准。编程人员在进行程序编制时不可能知道各种规格**的具体尺寸,为了简化编程,这就需要在进行程序编制时采用统一的基准,然后在使用**进行加工时,将**准确的长度和半径尺寸相对于该基准进行相应的偏置,从而得到**刀尖的准确位置。所以对刀的目的就是确定**长度和半径值,从而在加工时确定刀尖在工件坐标系中的准确位置。
  
  常用对刀方法机外对刀
  
  ****仪是一种可预先调整和测量刀尖长度、直径的测量仪器,该仪器若和数控机床组成DNC网络后,还可以将**长度、直径数据远程输入加工中心NC中的**参数中。此种方法的***是预先将**在机床外校对好,装上机床即可以使用,**节省辅助时间。但是主要缺点是测量结果为静态值,实际加工过程中不能实时地对**磨损或破损状态进行更新,并且不能实时对由机床热变形引起的**伸缩进行测量。
  
  试切法对刀
  
  试切法对刀就是在工件正式加工前,先由操作者以手动模式操作机床,对工件进行一个微小量的切削,操作者以眼观、耳听为判断依据,确定当前刀尖的位置,然后进行正式加工。该方法的***是不需要额外投资添置工具设备,经济实惠。主要缺点是效率低,对操作者技术水平要求高,并且容易产生人为误差。在实际生产中,试切法还有许多衍生方法,如量块法、涂色法等。
  
  机内对刀
  
  此种机内对刀方式是利用设置在机床工作台面上的测量装置(对刀仪),对刀库中的**按事先设定的程序进行测量,然后与参考位置或者标准刀进行比较得到**的长度或直径并自动更新到相应的NC**参数表中。同时,通过对**的检测也能实现对**磨损、破损或安装型号正确与否的识别。
  
  机内对刀仪
  
  机内对刀仪的组成
  
  机内对刀仪一般由传感器、信号接口以及对刀宏程序软件组成。
  
  按照传感器工作方式,机内对刀仪可以分为接触式对刀仪和激光对刀仪两类。其中的接触式对刀仪自身的重复测量精度为1μm,又可以根据对刀仪信号传输方式的不同,进一步细分为以下几类:电缆式对刀仪;红外线式对刀仪;无线电式对刀仪。
  
  电缆式对刀仪,由于不需要对刀信号的转换部件而有相当佳的单件性价比,因此在工作中相当为常见,但是其缺点是有电缆线的拖曳,限制了该对刀仪的应用场合,大多适用于中小规格的三轴铣床/加工中心。
  
  红外线式对刀仪,信号传输范围一般在6m以内。其***是采用编码的HDR(高速数据传输)红外技术从而避免了电缆拖曳带来的不便和潜在的安全威胁,对刀后可以随时从工作台面取下不占用加工空间,并且可以多台机床共用一台对刀仪从而降低综合成本。其缺点是在小型加工中心上使用时性价比不高。由其特点决定,该类对刀仪多用于中型机床以及大型的数控立车等。
  
  无线电式对刀仪,无线电信号传输范围一般在10米以上。其***是无线电信号传输范围大并且不易受到环境影响,对刀后可以随时从工作台面取下不占用加工空间,并且可以多台机床共用一台对刀仪从而可以降低综合成本。该类对刀仪多用于大型/重型机床。
  
  激光对刀仪,如海克斯康的LTS35.60,该产品的基本原理为采用聚焦激光光束为触发媒介,当激光光束被旋转的**遮蔽时,产生触发信号。和接触式对刀仪有本质不同的是激光对刀仪采用非接触测量,在对刀时没有接触力,因而可以对极其细小的**进行测量而不用担心由于接触力导致细小**的折损,如LTS35.60可以测量的**直径可以小至0.008mm(例如钻头、丝锥类或者微型铣刀等),自身重复测量精度达到0.2μm。同时,由于测量时,**以加工速度高速旋转,所以测量状态几乎完全等同于实际加工状态,提高了对刀的实用精度。由于采用激光技术,该对刀仪可以对**外形进行扫描而测量**的轮廓,并可以对多刃**的单个刀刃进行破损监测。其主要缺点是结构复杂,需要额外的高质量气源对内部结构进行保护,造价较高,主要适用于高速加工中心。
  
  机内对刀仪的常见功能和优势
  
  (1)**长度/直径的自动测量和参数更新:**在转动时进行长度/直径的动态测量,测量参数包含了机床主轴的端向跳动/径向跳动误差,从而得到了**在高速加工时的“动态”的偏置值;同时,可以随时进行**参数的自动测量,从而极大***了由于机床热变形引起的**参数的“改变”;测量结果自动更新到相应**的参数表中,完全避免人为对刀和参数输入带来的潜在风险。
  
  (2)**磨损/破损的自动监控:在实际生产过程中,当**磨损或者破损(折断)时,操作者很难及时发现并纠正(尤其是直径较小的钻头类**),从而造成更多后续**的损失甚至工件的报废。使用机内对刀仪可以在**加工完毕后放回刀库前,自动对**长度进行一次测量,若发生正常磨损时可以自动将磨损数值更新到刀损参数中,若发生超长磨损可以当作**破损(折断)从而选择更换新刀进行下一个工件的加工或者自动停机报警提示操作者进行**更换。这样,提高了产品质量并降低**损耗或废品率。
  
  (3)机床热变形的自动补偿:机床进行生产加工时,随着周围环境温度的变化以及工作负荷的变化,机床的热变形随时都在发生进而带动**发生变化,其结果就是车间内同一台机床在早/中/晚不同时段加工出产品的尺寸精度发生很大的波动。使用机内对刀仪后,可以在加工前或者加工过程中随时对**参数进行自动测量和更新,每次测量都是在当前机床热变形的状态下进行的**设置,从而极大的降低了由于机床热变形引入的误差。
  
  (4)**轮廓的测量和监控:在特殊的加工中,如成型刀,使用机外对刀仪进行**轮廓的测量和**状态判断是费时而复杂的工作,同时对操作者的对刀技巧也有很高的要求。这时,若使用机内激光对刀仪,可以随时利用激光光束进行**轮廓的扫描测量或监控,并根据需要进行相应参数的自动更新。