自動(dòng)換刀時(shí)，在刀柄錐度部分和主軸之間咬入切屑，刀具刀尖就會(huì)產(chǎn)生偏擺，如果進(jìn)行孔加工，就會(huì)產(chǎn)生孔徑增大超差等問(wèn)題。為解決這一問(wèn)題，日本(株)東精工程開(kāi)發(fā)了ATC偏擺檢測(cè)系統(tǒng)。

ATC偏擺檢測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成ATC偏擺檢測(cè)系統(tǒng)由渦流傳感器、控制裝置、顯示演算裝置(V10)構(gòu)成。系統(tǒng)在臥式加工中心上使用時(shí)，首先用托架將渦流傳感器安裝在刀柄的法蘭上；渦流傳感器的電纜線穿過(guò)主軸裝置內(nèi)部，與置于臺(tái)架上的控制裝置相連。顯示演算裝置(V10)與控制裝置之間用專用電纜連接；偏擺的判斷(OK/NG)、檢測(cè)指令等控制信號(hào)與NC裝置聯(lián)通。系統(tǒng)的主要技術(shù)規(guī)格列于表1。

高精度化的技術(shù)要點(diǎn)

使用一般的渦流傳感器和放大器時(shí)，目前還存在許多問(wèn)題，所以不能用于實(shí)際切削加工自動(dòng)換刀偏擺的檢測(cè)。

1. 
   

   渦流傳感器的特性

   
   
   
   

   渦流傳感器用于測(cè)量與刀柄之間的間隙時(shí)，除旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致的間隙變化外，還要受組織狀態(tài)(淬火狀況、材料軟點(diǎn))、磁化、刻字部分的影響。由于受磁、傳動(dòng)銷等因素的影響，而不能獲得正確的偏擺量。使用ATC偏擺檢測(cè)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)預(yù)先輸入刀柄的形狀數(shù)據(jù)，然后將測(cè)量結(jié)果與輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，就能解決這一問(wèn)題。

   
   


2. 
   

   刀柄形狀方面的問(wèn)題

   
   
   
   

   必須去除原有刀柄固有的偏擺和由傳動(dòng)銷帶來(lái)的切口數(shù)據(jù)。在傳動(dòng)銷的位置還有咬入切屑的可能，無(wú)論切屑卡在什么位置，為了能算出正確的偏擺量，就應(yīng)分離出旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)的偏擺量。為了解決這一問(wèn)題，應(yīng)與輸入處理器中的波形的相位相匹配，去除切口數(shù)據(jù)，用獨(dú)立的數(shù)據(jù)處理實(shí)現(xiàn)偏擺成分的分離。由于采用這種方法，所以渦流傳感器特有的細(xì)小變動(dòng)成分就可忽略不計(jì)。

   
   

主軸刀具偏擺檢測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用

在銑削加工中，切屑咬入產(chǎn)生的偏擺除對(duì)精加工面的精度產(chǎn)生不良影響外，還會(huì)引起刀具崩刃，甚至導(dǎo)致?lián)p壞。采用該檢測(cè)系統(tǒng)可以完全避免出現(xiàn)上述問(wèn)題。

使用實(shí)例

切屑咬入發(fā)生的頻率隨工件材料、冷卻劑種類、冷卻劑供給方法及切削加工方法而異，需要對(duì)全部加工件及所有加工部位進(jìn)行檢測(cè)。在對(duì)使用ATC偏擺檢測(cè)系統(tǒng)的用戶中，針對(duì)咬屑導(dǎo)致的偏擺情況進(jìn)行了調(diào)查，結(jié)果如下。

• 
  
  A公司：切屑咬入發(fā)生頻率為1/800次，鋁件切削加工，咬屑產(chǎn)生時(shí)停機(jī)確認(rèn)了切屑。
  
  


• 
  
  B公司：切屑咬入發(fā)生頻率為2/1826次，咬屑發(fā)生時(shí)確認(rèn)的偏擺為20µm。
  
  


• 
  
  C公司：檢測(cè)結(jié)果平均114次發(fā)生1次咬屑，切削鋁制汽車零件，使用HSK刀柄。