技術(shù)

　　在應(yīng)用數(shù)控機(jī)床制造產(chǎn)品零件的工藝過(guò)程中，影響零件質(zhì)量的因素很多，其中，刀具參數(shù)的準(zhǔn)確設(shè)置一直以來(lái)卻很少得到重視，而要將工件加工到工藝要求的尺寸范圍并滿足形位公差要求，準(zhǔn)確設(shè)置刀具參數(shù)是基本的要求之一。
　　機(jī)內(nèi)對(duì)刀方式是利用設(shè)置在機(jī)床工作臺(tái)面上的測(cè)量裝置（對(duì)刀儀），對(duì)刀庫(kù)中的刀具按設(shè)定程序進(jìn)行測(cè)量，然后與參考位置或標(biāo)準(zhǔn)刀進(jìn)行比較，得到刀具的長(zhǎng)度或直徑，并自動(dòng)更新到相應(yīng)NC刀具參數(shù)表中。利用對(duì)刀儀進(jìn)行機(jī)內(nèi)對(duì)刀的主要優(yōu)點(diǎn)是精確、自動(dòng)、實(shí)時(shí)，對(duì)操作者沒(méi)有技術(shù)要求；缺點(diǎn)是需要單獨(dú)配置對(duì)刀測(cè)頭。
　　機(jī)內(nèi)對(duì)刀儀的分類(lèi)和應(yīng)用范圍
　　機(jī)內(nèi)對(duì)刀儀一般由傳感器、信號(hào)接口以及對(duì)刀宏程序軟件組成。按照傳感器工作方式，機(jī)內(nèi)對(duì)刀儀可以分為接觸式對(duì)刀儀和激光對(duì)刀儀兩類(lèi)。其中接觸式對(duì)刀儀自身的重復(fù)測(cè)量精度為1μm。根據(jù)對(duì)刀儀信號(hào)傳輸方式的不同，又可以進(jìn)一步細(xì)分為以下幾類(lèi)。
　?。?）電纜式對(duì)刀儀
　　電纜式對(duì)刀儀（如?？怂箍档腡S35.10對(duì)刀儀）由于不需要對(duì)刀信號(hào)的轉(zhuǎn)換部件，而有最佳的單件性?xún)r(jià)比，因此在工作中最為常見(jiàn)，但是其缺點(diǎn)是有電纜線的拖曳，限制了其應(yīng)用場(chǎng)合，主要適用于中小規(guī)格的三軸銑床/加工中心。
　　（2）紅外線式對(duì)刀儀
　　紅外線式對(duì)刀儀（如?？怂箍档腎RT35.70對(duì)刀儀）的信號(hào)傳輸范圍一般在6m以?xún)?nèi)。其優(yōu)點(diǎn)是采用編碼的HDR( 高速數(shù)據(jù)傳輸) 紅外技術(shù)，從而避免了電纜拖曳帶來(lái)的不便和潛在的不安全因素，對(duì)刀后可以隨時(shí)從工作臺(tái)面取下，不占用加工空間，并且可以多臺(tái)機(jī)床共用1臺(tái)對(duì)刀儀，從而可以降低綜合成本。其缺點(diǎn)是在小型加工中心上使用時(shí)性?xún)r(jià)比不高。由其特點(diǎn)決定，該類(lèi)對(duì)刀儀多用于中型機(jī)床以及大型的數(shù)控立車(chē)等。
　?。?）無(wú)線電式對(duì)刀儀
　　無(wú)線電式對(duì)刀儀（如?？怂箍档腞WT35.50對(duì)刀儀）的無(wú)線電信號(hào)傳輸范圍一般在10m以上。其優(yōu)點(diǎn)是無(wú)線電信號(hào)傳輸范圍大，并且不易受到環(huán)境影響，對(duì)刀后可以隨時(shí)從工作臺(tái)面取下，不占用加工空間，并且可以多臺(tái)機(jī)床共用1臺(tái)對(duì)刀儀，從而可以降低綜合成本。該類(lèi)對(duì)刀儀多用于大型/重型/機(jī)床。
　?。?）激光對(duì)刀儀
　　激光對(duì)刀儀（如?？怂箍档腖TS35.60對(duì)刀儀）的基本原理為采用聚焦激光光束為觸發(fā)媒介，當(dāng)激光光束被旋轉(zhuǎn)的刀具遮蔽時(shí)，即產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)。激光對(duì)刀儀采用非接觸測(cè)量，在對(duì)刀時(shí)沒(méi)有接觸力，可對(duì)極細(xì)小的刀具進(jìn)行測(cè)量，而不用擔(dān)心由于接觸力導(dǎo)致細(xì)小刀具折損，如LTS35.60對(duì)刀儀可測(cè)刀具直徑可以小至0.008mm，自身重復(fù)測(cè)量精度達(dá)到0.2μm。同時(shí)，由于測(cè)量時(shí)，刀具以加工速度高速旋轉(zhuǎn)，所以測(cè)量狀態(tài)幾乎完全等同于實(shí)際加工狀態(tài)，提高了對(duì)刀的實(shí)用精度。由于采用激光技術(shù)，該對(duì)刀儀可以對(duì)刀具外形進(jìn)行掃描，測(cè)量刀具的輪廓，并可以對(duì)多刃刀具的單個(gè)刀刃進(jìn)行破損監(jiān)測(cè)。主要缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，需要額外配置高質(zhì)量氣源對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)，造價(jià)較高，主要適用于高速加工中心。
　　機(jī)內(nèi)對(duì)刀儀的常見(jiàn)功能和優(yōu)勢(shì)
　?。?）刀具長(zhǎng)度/直徑的自動(dòng)測(cè)量和參數(shù)更新：刀具在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)進(jìn)行長(zhǎng)度/直徑的動(dòng)態(tài)測(cè)量；同時(shí)，可以隨時(shí)進(jìn)行刀具參數(shù)的自動(dòng)測(cè)量，從而極大消除了由于機(jī)床熱變形引起的刀具參數(shù)的“改變”；測(cè)量結(jié)果自動(dòng)更新到相應(yīng)刀具的參數(shù)表中。
　?。?）刀具磨損/破損的自動(dòng)監(jiān)控：使用機(jī)內(nèi)對(duì)刀儀可以在刀具加工完畢后放回刀庫(kù)前，自動(dòng)對(duì)刀具長(zhǎng)度進(jìn)行一次測(cè)量，若發(fā)生正常磨損時(shí)可以自動(dòng)將磨損數(shù)值更新到刀損參數(shù)中，若發(fā)生超長(zhǎng)磨損可以當(dāng)作刀具破損（折斷），從而選擇更換新刀進(jìn)行下一個(gè)工件的加工或者自動(dòng)停機(jī)報(bào)警提示操作者進(jìn)行刀具更換。
　?。?）機(jī)床熱變形的自動(dòng)補(bǔ)償：使用機(jī)內(nèi)對(duì)刀儀后，可以在加工前或者加工過(guò)程中隨時(shí)對(duì)刀具參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量和更新，每次測(cè)量都是在當(dāng)前機(jī)床熱變形的狀態(tài)下進(jìn)行的刀具設(shè)置。
　?。?）刀具輪廓的測(cè)量和監(jiān)控：在一些特殊加工中（如用成型刀具加工），使用機(jī)內(nèi)激光對(duì)刀儀可隨時(shí)利用激光束掃描測(cè)量或監(jiān)控刀具輪廓，并根據(jù)需要進(jìn)行相應(yīng)參數(shù)的自動(dòng)更新，保證工件的最終精度。