机械式对刀仪的原理与应用

汉测为您总结如下：

一、机械式对刀仪的定义与特点

1.定义:机械式对刀仪是一种利用机械结构和接触式测头,通过手动或自动方式测量刀具坐标和尺寸的装置。

2.特点:

-结构简单,制造成本低,使用方便。

-测量精度相对较低,容易受机械磨损和人为因素影响。

-测量速度慢,效率较低,不适合高频次、大批量的对刀需求。

-一般用于低端或入门级的数控机床,或作为电子对刀仪的备用手段。

二、机械式对刀仪的结构组成

1.基座:用于固定对刀仪本体,一般通过T型螺栓或磁力座等方式安装在机床工作台上。

2.立柱:竖直支撑部件,起到提高测头位置和防止侧向晃动的作用。

3.滑座:沿立柱上下滑动的部件,通过手轮或齿条传动实现Z轴定位。

4.测头:与刀具接触并感知接触信号的关键部件,常见的有线式测头和按钮式测头。

5.指示表:用于显示测头相对基准面的位移量,分度值一般为0.01mm。

6.锁紧机构:用于锁定滑座和测头的位置,确保测量过程中的稳定性。

三、机械式对刀仪的使用方法

1.安装与调整

-将对刀仪安装在机床工作台上,调整至合适位置并锁紧。

-移动机床工作台,使测头与基准刀具对正,调零指示表。

2.对刀操作

-松开滑座和测头锁紧,将测头下移至接近刀具的位置。

-缓慢移动刀具,直至其与测头接触,指示表读数变化。

-锁紧滑座和测头,微调刀具位置,使指示表读数为零。

-记录下机床坐标系的Z向坐标值,作为刀具长度补偿值。

-对其他刀具重复上述步骤,直至完成全部刀具的对刀。

3.日常保养

-每次使用前,检查各锁紧机构是否到位,活动部件是否灵活。

-定期清洁测头触碰面,防止污垢和油液影响接触电阻。

-避免测头碰撞和过载,以免损坏传感元件。

-长期不使用时,将对刀仪从机床上拆下,放置在防尘防潮处。

四、机械式对刀仪的应用范围

1.小型数控机床:如数控铣床、加工中心等,对刀频次和精度要求较低的场合。

2.刀具快速检查:用于快速判断刀具是否断裂、崩角等,避免损坏工件。

3.简单零件加工:单品、小批量加工,对尺寸精度和效率要求不高的零件。

4.教学实训:在数控专业教学和技能培训中,借助机械对刀仪讲解对刀原理和操作。

5.设备备用:作为电子对刀仪的替代方案,在电子对刀仪故障时暂时使用。

五、机械式对刀仪的局限性

1.测量精度有限:由于机械传动副间隙和弹性变形,测量重复精度一般在0.02-0.05mm。

2.易受人为因素影响:对刀质量依赖操作人员的经验和手感,容易引入随机误差。

3.测量效率低:手动操作,单次对刀时间长,不适合批量生产。

4.功能单一:只能测量刀具Z向坐标,无法测量径向尺寸和磨损量。

5.手动记录数据:测量结果需人工记录和输入,易出错,且无法自动存档和分析。

六、机械式对刀仪的改进方向

1.采用精密传动部件,如滚珠丝杠副、线性导轨等,提高定位精度和重复性。

2.改进测头结构,采用高分辨率、小触发力的传感器,提高测量灵敏度。

3.增加电动微调和数显装置,实现半自动化,减少人为误差。

4.集成简单的数据处理和通讯功能,实现测量数据的自动记录和上传。

5.开发专用的对刀软件,简化操作流程,提供图形化的人机界面。

七、小结

机械式对刀仪是数控加工领域的基础装备之一,凭借其简单实用、经济耐用的特点,在中小型机床和单件小批生产中得到广泛应用。但随着数控技术的发展和精密制造的需求提高,机械式对刀仪的测量精度和效率已难以满足现代化生产的要求。

为了提升对刀性能,延长使用寿命,一方面要加强机械式对刀仪的日常维护和科学使用,另一方面要学习借鉴新型传感和信息技术,对其进行适当的改进和升级。在条件允许的情况下,建议逐步过渡到电子式、光学式等高端对刀仪,实现测量过程的自动化和智能化。

作为一名数控从业者,要根据企业实际情况和工件加工要求,理性选择和使用对刀仪,在保证加工质量和效率的同时,也要注重设备的维护保养和技术升级,用创新思维和工匠精神,不断优化工艺装备,为我国智能制造的发展贡献一份力量。