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| 高速切削加工中的刀具技術(shù).3 4. 激光刀具檢測(cè)系統(tǒng) 在新近引進(jìn)的一臺(tái)5軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控高速銑削立式加工中心上，配備了一套激光刀具檢測(cè)系統(tǒng)，能夠在線(xiàn)以非接觸方式測(cè)量刀具的長(zhǎng)度和直徑，檢測(cè)刀具的破損和磨損情況，能夠進(jìn)行溫度補(bǔ)償，能夠?qū)蝹�(gè)切削刃實(shí)行控制，或者對(duì)多個(gè)直線(xiàn)或圓弧切削刃進(jìn)行刀具形狀控制。它的檢測(cè)范圍包括能夠在機(jī)床上安裝使用的所有刀具，即直徑≤125mm，長(zhǎng)度≤300mm，重量≤8kg。系統(tǒng)能夠檢測(cè)的刀具最小直徑為0.03mm，重復(fù)測(cè)量精度可以達(dá)到±1μm。 該激光刀具檢測(cè)系統(tǒng)的硬件簡(jiǎn)單而不顯眼。緊靠機(jī)床正面觀察操作位置左方安放激光發(fā)生器，沿機(jī)床Y軸向后到底的對(duì)面安放檢波器，分別用氣動(dòng)遮板和吹凈裝置來(lái)保護(hù)光學(xué)元件免受冷卻潤(rùn)滑劑和切屑污染。檢測(cè)系統(tǒng)還要求機(jī)床必須配備油霧吸收凈化裝置。系統(tǒng)的硬件通過(guò)纜線(xiàn)及管道連接到機(jī)床CNC控制系統(tǒng)。激光束是波長(zhǎng)為0.67µm 的紅色可見(jiàn)光，輸出功率小于1W。當(dāng)機(jī)床主軸帶著刀具沿X軸向左移動(dòng)到遮擋住70%的激光束時(shí)，檢測(cè)系統(tǒng)便發(fā)信號(hào)給機(jī)床CNC 控制系統(tǒng)，由后者起動(dòng)常駐軟件把光束與刀具接觸點(diǎn)的坐標(biāo)同控制系統(tǒng)刀具數(shù)據(jù)表中的已知值進(jìn)行比較。系統(tǒng)通用的CNC 接口，可以同F(xiàn)anuc、SIEMENS Sinumerik、HEIDENHEIN iTNC 530 等多種主流數(shù)控系統(tǒng)連接。系統(tǒng)具備宏編程功能，可用G 或M 代碼來(lái)指令運(yùn)行大多數(shù)例行的檢測(cè)程序。刀具檢測(cè)位置距離換刀位置很近，便于檢測(cè)后必要時(shí)及時(shí)換刀。 在系統(tǒng)用于檢測(cè)之前，必須按三根坐標(biāo)軸逐一進(jìn)行校準(zhǔn)標(biāo)定。標(biāo)定時(shí)，先把三個(gè)圓柱形參考銷(xiāo)的已知尺寸作為已知的長(zhǎng)度、高度和半徑尺寸輸入到機(jī)床控制系統(tǒng)的校準(zhǔn)表中，然后分別把參考銷(xiāo)安裝到機(jī)床主軸上，每次用激光束來(lái)測(cè)定一個(gè)空間尺寸。把實(shí)測(cè)的三個(gè)空間尺寸分別同已知的三個(gè)尺寸進(jìn)行比較，二者之間的偏差即是三根軸的偏置量。把這些數(shù)值存放在刀具表中，就可以精確檢測(cè)任何刀具。 該激光刀具檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)精度、效率和自動(dòng)化程度高，檢測(cè)范圍大，功能多，已經(jīng)越來(lái)越多地替代傳統(tǒng)的機(jī)械式對(duì)刀儀。 5. 結(jié)束語(yǔ) 高速切削加工涉及材料、驅(qū)動(dòng)和傳動(dòng)、機(jī)床與刀具、控制和數(shù)控、信息、測(cè)試監(jiān)控、工藝、冷卻潤(rùn)滑等眾多領(lǐng)域，是一項(xiàng)綜合技術(shù)或者說(shuō)系統(tǒng)工程。當(dāng)機(jī)床設(shè)備安裝調(diào)試完畢進(jìn)入長(zhǎng)期使用后，刀具將逐漸占據(jù)舉足輕重的地位，從硬件方面作為易損消耗品時(shí)時(shí)不斷地決定或制約高速切削加工的質(zhì)量、效率、成本，需要始終加以關(guān)注研究而不能夠“一勞永逸”。本文表明，高速切削刀具涉及材料、機(jī)械設(shè)計(jì)和制造、工藝、檢測(cè)等多項(xiàng)技術(shù)，同樣表現(xiàn)出綜合性、系統(tǒng)性。 共3頁(yè)： 第 [1] [2] 3 頁(yè) |
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