在數(shù)控機(jī)床的加工過程中，對刀儀作為一種關(guān)鍵的刀具測量與補(bǔ)償裝置，其設(shè)計直接關(guān)系到加工精度和效率。本文將從設(shè)計原理、工作流程、組成部件、精度要求以及維護(hù)保養(yǎng)等方面，全面介紹CNC數(shù)控車床對刀儀的設(shè)計。

一、設(shè)計原理

對刀儀的工作原理基于機(jī)床坐標(biāo)系與對刀儀固定坐標(biāo)的相對定位關(guān)系。當(dāng)?shù)毒叩都饣蛲鈴浇佑|對刀儀上的四面探針平面時，撓性支撐桿觸發(fā)開關(guān)傳感器，數(shù)控系統(tǒng)立即鎖定對應(yīng)進(jìn)給軸運(yùn)動。通過讀取脈沖編碼器的位置數(shù)據(jù)，結(jié)合機(jī)床與對刀儀坐標(biāo)系的對應(yīng)關(guān)系，系統(tǒng)能夠自動計算出刀具的初始偏置值。這一設(shè)計使得對刀儀能夠?qū)崟r檢測刀具磨損或熱變形導(dǎo)致的刀尖變動量，并通過重復(fù)對刀操作獲取新偏置值，完成誤差補(bǔ)償。

二、工作流程

1.準(zhǔn)備工作：確保機(jī)床設(shè)置正確且處于良好狀態(tài)，清理機(jī)床和對刀儀，避免雜物干擾測量精度。

2.選擇對刀程序：在數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)中選擇適當(dāng)?shù)膶Φ冻绦颍付▽Φ秲x類型和測量類型（如長度、直徑等）。

3.定位對刀儀：將對刀儀安裝到機(jī)床上的適當(dāng)位置。

4.刀具定位：將刀具粗略定位到對刀儀的測量范圍內(nèi)。

5.啟動對刀程序：開啟對刀程序，使刀具自動緩慢移動至對刀儀，對刀儀在刀具接觸到測量觸點(diǎn)時自動記錄刀具位置。

6.測量與調(diào)整：機(jī)床控制系統(tǒng)根據(jù)對刀儀傳回的數(shù)據(jù)自動計算刀具的實(shí)際長度和/或直徑，并進(jìn)行必要的位置調(diào)整?？赡苄枰啻螠y量以確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和重復(fù)性。

7.驗證刀具位置：對刀完成后，通過試削任務(wù)或使用另一測量工具驗證刀具位置的準(zhǔn)確性。

8.結(jié)束對刀程序：確認(rèn)所有刀具正確對刀后，保存設(shè)置并結(jié)束對刀程序，清理對刀儀和機(jī)床，準(zhǔn)備開始加工。

三、組成部件

對刀儀主要由機(jī)械零件、電氣部分以及處理芯片和連接電纜組成。機(jī)械零件包括活塞形零件，用于上下運(yùn)動并觸發(fā)超硬抗氧化觸點(diǎn)；電氣部分則包含微型接觸開關(guān)（機(jī)械和光學(xué)）以及微型行程開關(guān)；處理芯片負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理，并通過連接電纜與數(shù)控系統(tǒng)通信。

四、精度要求

對刀儀的精度分為普通級和精密級，精密對刀儀的精度可達(dá)到0.001mm左右。然而，實(shí)際加工中需綜合考慮整個刀具系統(tǒng)的各相關(guān)環(huán)節(jié)，如刀刃的鋒利度、工件材質(zhì)等，這些因素可能影響實(shí)際加工精度。因此，對刀具預(yù)調(diào)儀的精度不一定追求過高，而應(yīng)根據(jù)實(shí)際加工需求進(jìn)行合理選擇。

五、維護(hù)保養(yǎng)

為確保對刀儀的長期穩(wěn)定運(yùn)行和高精度測量，需進(jìn)行定期的維護(hù)和保養(yǎng)：

-將設(shè)備移至恒溫恒濕的環(huán)境內(nèi)工作，避免設(shè)備表面銹蝕。

-根據(jù)使用頻繁程度，定期清潔設(shè)備導(dǎo)軌并上油，特別是開放式光柵尺需用酒精清潔。

-維護(hù)設(shè)備進(jìn)氣氣源的質(zhì)量，定期檢查進(jìn)氣過濾罐并清理雜質(zhì)。

-保持外露光學(xué)零件的清潔，用洗耳球或脫脂棉蘸酒精輕輕擦拭。

-每天校準(zhǔn)一次零點(diǎn)，工作環(huán)境溫度變化明顯時需多次校正。

-清潔所測刀柄的錐面，避免殘屑影響數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和劃傷對刀儀主軸錐孔。

綜上所述，CNC數(shù)控車床對刀儀的設(shè)計是一個綜合考量機(jī)械、電氣、精度和維護(hù)保養(yǎng)等多方面因素的復(fù)雜過程。通過科學(xué)合理的設(shè)計和精心的維護(hù)保養(yǎng)，能夠確保對刀儀在數(shù)控機(jī)床加工中發(fā)揮重要作用，提高加工精度和效率。                       http://www.zsshuanghong.com/