數(shù)控機(jī)床刀具及工件測(cè)頭的應(yīng)用

發(fā)布日期:2012-08-29    蘭生客服中心    瀏覽:2811

機(jī)床測(cè)頭可安裝在數(shù)控車(chē)床、加工中心、數(shù)控磨床等大多數(shù)數(shù)控機(jī)床上。在數(shù)控機(jī)床上使用工件及對(duì)刀測(cè)頭進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量,可方便工件的安裝調(diào)整,簡(jiǎn)化工裝夾具,降低費(fèi)用,大大縮短機(jī)床輔助時(shí)間,提高生產(chǎn)效率,同時(shí)又可改善數(shù)控機(jī)床性能,延長(zhǎng)機(jī)床的精度保持時(shí)間,使得數(shù)控機(jī)床既是加工設(shè)備,又具備某些測(cè)量功能。

  雷尼紹的機(jī)床測(cè)頭按功能分類(lèi),可分為工件檢測(cè)測(cè)頭和刀具測(cè)頭;按信號(hào)傳輸方式分類(lèi),則可分為硬線連接式、感應(yīng)式、光學(xué)式和無(wú)線電式四種方式。用戶可根據(jù)機(jī)床的具體型號(hào)選擇合適的配置。

  在數(shù)控加工過(guò)程中,有1/3的時(shí)間被工件的裝夾找正及刀具尺寸的測(cè)量所占去。在傳統(tǒng)的工件裝夾過(guò)程中,操作者采用百分表及芯棒找出基準(zhǔn)的位置,然后手工把有關(guān)數(shù)據(jù)輸入到數(shù)控系統(tǒng)里,以設(shè)定工件的坐標(biāo)系。采用工件測(cè)頭系統(tǒng),可在機(jī)床上快速、準(zhǔn)確測(cè)量工件的位置,直接把測(cè)量結(jié)果反饋到數(shù)控系統(tǒng)中修正機(jī)床的工件坐標(biāo)系。若機(jī)床具有數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái),還可由測(cè)頭自動(dòng)找正工件基準(zhǔn)面,自動(dòng)完成諸如基面的調(diào)整,工件坐標(biāo)系的設(shè)定等工作。在批量插補(bǔ)加工過(guò)程中,還可利用測(cè)頭自動(dòng)測(cè)量工件的尺寸精度,根據(jù)測(cè)量結(jié)果自動(dòng)修正刀具的偏置量,補(bǔ)償?shù)毒叩哪p,以保證工件的尺寸精度及精度的一致性,這種機(jī)內(nèi)測(cè)量方法,還可避免把工件搬至測(cè)量機(jī)上測(cè)量所帶來(lái)的二次裝夾誤差。提高了機(jī)床的加工精度及精度保持性,并可延長(zhǎng)刀具使用壽命。

  數(shù)控車(chē)床的刀具測(cè)量最常用的辦法是試切法;加工中心、數(shù)控鏜銑床的刀具測(cè)量一般采用兩種方法:一是采用機(jī)外對(duì)刀儀測(cè)量,二是在機(jī)床上用塞尺等手工測(cè)量。以上各種方法都需人工介入,測(cè)量效率低,而且還可能帶來(lái)人為的誤差。采用刀具測(cè)頭,可在機(jī)床內(nèi)快速、準(zhǔn)確地測(cè)量出刀具的尺寸,自動(dòng)反饋回?cái)?shù)控系統(tǒng)中變成刀偏量。由于整個(gè)過(guò)程都由測(cè)量軟件控制自動(dòng)進(jìn)行,因此避免了人為的誤差。此外,在批量自動(dòng)加工過(guò)程中,也可根據(jù)刀具相鄰兩次測(cè)量的尺寸差異來(lái)判斷刀具的破損及折斷,由程序控制更換相同的刀具進(jìn)行下一件的加工。

  在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家,機(jī)床測(cè)頭基本上和刀具一樣成為數(shù)控機(jī)床不可缺少的基本備件,在機(jī)械制造領(lǐng)域中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

  用測(cè)頭進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量的程序操作很簡(jiǎn)單,以下為一測(cè)量過(guò)程的簡(jiǎn)單介紹:

  %

  T01 M06

  G43H1Z100.0

  1.G65 P9014 X-10.Y-10.Z-5.F1000

  2.G65 P9012 X0 Y0 S1

  3.G65 P9014 Z10.0

  4.G65 P9014 X286.Y300.

  5.G65 P9014 Z-5.

  6.G65 P9019 D200.T10 M20 H0.05

  7.G65 P9014 Z20.

  8.G65 P9014 Y420.0

  9.G65 P9018 Z5.S1

  G91 G28 Z0.

  M30

  程序中用到了四個(gè)子程序,O9014為碰撞保護(hù)移動(dòng)子程序;O9012為外拐角測(cè)量子程序,測(cè)量結(jié)束后自動(dòng)把拐角位置設(shè)為工件坐標(biāo)系G54的X,Y軸的零點(diǎn);O9019為內(nèi)孔測(cè)量子程序,根據(jù)測(cè)量結(jié)果將自動(dòng)修正第10號(hào)刀偏量,測(cè)得的尺寸誤差儲(chǔ)存在第20號(hào)刀偏中;O9018為Z向測(cè)量子程序,根據(jù)測(cè)量結(jié)果將自動(dòng)設(shè)定工件坐標(biāo)系G54的Z向零點(diǎn);

  使用機(jī)床測(cè)頭取得良好效益的用戶有很多,下面簡(jiǎn)介幾個(gè)國(guó)外的應(yīng)用實(shí)例。

  德國(guó)Senking-Werke公司

  該公司主要生產(chǎn)大型工業(yè)清洗設(shè)備,產(chǎn)品尺寸較大,以前是用特制的大卡尺手工進(jìn)行工件尺寸的檢測(cè),需要兩個(gè)操作者爬到機(jī)床工作臺(tái)上進(jìn)行,既不準(zhǔn)確,也很費(fèi)時(shí),現(xiàn)在該公司在機(jī)床上安裝了一套雷尼紹的MP14測(cè)頭系統(tǒng),所有主要尺寸的檢測(cè)都可由測(cè)頭在機(jī)床上自動(dòng)進(jìn)行,每件測(cè)量的時(shí)間由25min減少到4min,工件的精度也得到了大幅度提高。

  英國(guó)Abbey Tool & Gauge公司

  該公司主要生產(chǎn)液壓馬達(dá)及伺服閥的部件。該公司的Graham Reid先生介紹說(shuō):“我公司最典型的零件是一個(gè)液壓馬達(dá)部件,該零件的加工過(guò)程是先在Daewoo或Puma公司的車(chē)削中心上進(jìn)行加工,然后再到Maho的加工中心上進(jìn)行23個(gè)孔的精密加工。以前每個(gè)零件的裝夾、加工約需幾個(gè)小時(shí),自從在加工中心上安裝了雷尼紹的測(cè)頭后,該過(guò)程僅需10min。”

  “以前每個(gè)工件加工完后都要在三測(cè)機(jī)上進(jìn)行檢測(cè),而現(xiàn)在我們只是每15件抽檢一件,3年中我們已經(jīng)生產(chǎn)了10萬(wàn)多件這種產(chǎn)品,從沒(méi)發(fā)現(xiàn)廢品,三測(cè)機(jī)也基本閑置下來(lái)了。雷尼紹測(cè)頭給我們充分的信心來(lái)保證產(chǎn)品的尺寸精度。我們已決定要在另一臺(tái)CINCINNATI的機(jī)床上加裝測(cè)頭,同時(shí)要求新訂購(gòu)的MIKRON機(jī)床上必須配備雷尼紹測(cè)頭。”

  荷蘭的Van den Brink公司

  該公司在幾年前由英國(guó)的Audit Machining System公司為其將一臺(tái)普通車(chē)床改造成CNC車(chē)床,他們要求機(jī)床的加工精度達(dá)到±6µm。以往他們采用的辦法是,先粗略設(shè)定刀具的偏置量,然后試切工件,測(cè)量出工件的尺寸后,再準(zhǔn)確修正刀具的偏置量,采用這種方法必須花費(fèi)大量的輔助時(shí)間,而且將帶入人為的誤差。現(xiàn)在他們?cè)跈C(jī)床上安裝了一個(gè)雷尼紹的可動(dòng)刀具測(cè)量臂(HPA),在進(jìn)行刀具測(cè)量前手工把其安裝到基座上,其重復(fù)精度可達(dá)3µm。然后由程序控制對(duì)所有刀具進(jìn)行測(cè)量。采用這種方法后,工件的生產(chǎn)周期由3天縮短為8小時(shí),且其精度也得到相當(dāng)提高。

  英國(guó)Express Engineering公司

  該公司為許多企業(yè)制造高集成度的零件。零件的質(zhì)量要求很高。這種小批量的生產(chǎn)特點(diǎn)決定了在生產(chǎn)中要花費(fèi)很多的時(shí)間進(jìn)行工件的裝夾找正。生產(chǎn)部主任介紹道:“通過(guò)加裝MP3測(cè)頭解決了許多問(wèn)題,雖然我們以前并沒(méi)有使用測(cè)頭的經(jīng)驗(yàn),但現(xiàn)在必須承認(rèn),如果沒(méi)有測(cè)頭,我們會(huì)不遺余力地去爭(zhēng)取得到它。”

  他們經(jīng)常要加工一個(gè)大的鑄件,尺寸的變化可達(dá)3mm,MP3測(cè)頭可快捷地測(cè)量出每個(gè)安裝在工作臺(tái)上的工件的位置,確定工件的坐標(biāo)零點(diǎn)。以前工件的設(shè)定時(shí)間需要1~1.5小時(shí),現(xiàn)在只需15~20min,而且不需要昂貴的夾具,代之以通用的簡(jiǎn)單夾具就可以了。

  隨著制造技術(shù)的發(fā)展,國(guó)內(nèi)的很多用戶都要求其進(jìn)口的機(jī)床上配備雷尼紹的測(cè)頭,并越來(lái)越多地要求在其購(gòu)買(mǎi)的國(guó)產(chǎn)數(shù)控床上配裝測(cè)頭。國(guó)內(nèi)主要的數(shù)控機(jī)床廠家如北京第一機(jī)床廠、大河機(jī)床廠、青海第一機(jī)床廠、北京機(jī)電院等都已在其生產(chǎn)的機(jī)床上配裝雷尼紹測(cè)頭賣(mài)給用戶。相信機(jī)床測(cè)頭一定會(huì)得到越來(lái)越廣泛的普及與應(yīng)用。

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