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用于卧式加工中心的简易对刀测量装置

西部车床阅读 2

该对刀测量装置结构简单，制造成本低，但测量操作略显繁琐。在不考虑
加工中心工作台及测量装置误差的情况下，该方法的极限测量误差为±0.003mm。由于该装置只能测量刀具悬伸长度和刀具直径两种参数，因此只适用于对刀具参数测量要求不高的加工场合。

用加工中心进行数控加工时，需要将相关的刀具补偿参数输入机床数控系统(其中最基本、最重要的刀具补偿参数是刀具悬伸长度和刀具半径)，为此，在加工前需用与加工中心配套的对刀仪测量刀具补偿参数。目前对刀仪的类型及品种较多，但普遍存在结构复杂、价格昂贵的问题。为了降低对刀测量成本，或在未配置对刀仪的情况下满足基本对刀测量要求，笔者设计了一种适用于卧式加工中心、可测量刀具悬伸长度和刀具半径的简易对刀测量装置。

图1 刀具悬伸长度测量装置示意图

1 刀具悬伸长度测量原理

刀具悬伸长度测量装置主要由千分表1、测量杆2、弹簧3、测量座4组成(见图1)。长方体测量座上加工有一个找正面。测量前，将测量座安装在机床工作台上，仔细调整使测量座的轴线与加工中心的主轴轴线相互平行，然后固定测量座。刀具悬伸长度一般指刀具5的端面A到主轴6的端面B的距离(图1中未绘出刀柄)。测量时，首先从主轴锥孔中拔出刀柄及刀具，操纵机床使主轴端部B缓慢接触测量杆2的测头，并使弹簧3发生一定压缩变形，将千分表1置“0”，并记录此时机床显示屏显示的X、Y、Z轴坐标值：然后操纵机床后退，将被测刀具装入主轴锥孔中，再将主轴移至记录的X、Y轴坐标处，并沿Z轴移动使刀具缓慢接触测量杆2的测头，压缩弹簧3直至千分表示值为“0”，记录此时的Z轴坐标值。前后两次记录的Z轴坐标值之差即为被测刀具悬伸长度。

图2 刀具直径测量装置示意图

测量杆在测量座中的移动可采用孔轴配合方式，配合精度越高，则测量误差越小。此外，也可采用矩形或燕尾导轨导向方式。

2 刀具直径测量原理

刀具直径测量装置(见图2)由两个刀具悬伸长度测量装置组合而成。测量前，将测量装置安装在机床工作台上，仔细调整测量座4的位置，使其轴线与机床主轴轴线相互垂直，测量座4和6的轴线无需重合，只需相互平行即可：将尺寸与被测刀具直径相近的量块(或量块组合)5置于工作台上两测量杆2和8之间，并使两个测量座中的弹簧3、7均产生一定压缩变形，弹簧力可使两测量座的测头与量块(或量块组合)6紧密贴合：然后将两千分表1、9置“0”。进行本步骤操作时应十分小心，防止损伤量块。下一步移去量块，操纵机床使被测刀具占据原量块所在位置：缓慢转动主轴一圈，记录千分表所示的一个最大读数：再转动主轴一圈，记录千分表所示的另一最大读数。量块(或量块组合)的基本尺寸与两个最大读数之和即为被测刀具半径。这种处理方法可使两测量座不必与主轴轴线对称，也可测量奇数刃刀具。
该对刀测量装置结构简单，制造成本低，但测量操作略显繁琐。在不考虑加工中心工作台及测量装置误差的情况下，该方法的极限测量误差为±0.003mm。由于该装置只能测量刀具悬伸长度和刀具直径两种参数，因此只适用于对刀具参数测量要求不高的加工场合。

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