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一種應用於數控（kòng）銑（xǐ）削的自動（dòng）對（duì）刀儀

2021-1-20 來源：天津中德應用技術大學（xué）天（tiān）津作者：王麗娜

摘要: 為了（le）實現數控銑削時快速換刀，縮短輔助加工時間，減少工件裝夾次數（shù），保證加工精度與效率，設計了一種應用於數（shù）控銑削（xuē）的自動（dòng）對（duì）刀儀。介（jiè）紹了這一（yī）自動對刀儀的結構和使用方法。這（zhè）一（yī）自動對刀儀取材簡單，製作方（fāng）便，實用效果良好。

關鍵詞:數控銑削對刀儀設計

1 、設計背景

數控銑（xǐ）削加工使用加工中心［1］，加工中心（xīn）中的刀具庫保證機床切削時能夠快速換刀，減少輔助加工時間（jiān），同時能夠減少工件的裝夾次數，保證加（jiā）工精度與效率。

刀具庫中的每一把刀具（jù），其（qí）結構、尺寸（cùn）都（dōu）不相同，隻有預先在數控係統中設置好每把刀具的長度和直徑方向的補償值，才能使數控編程簡（jiǎn）單化。為此，測量每把刀具的補償值（zhí），是正確使用加工中心的基本工作，這項工作稱為對刀。

近年來，隨著科學技術的發（fā）展，機械產品日趨精密，需（xū）要機床具有較強的適應能力。在數控銑削中對工件采（cǎi）用試切法或對刀塊進行對刀時，經常出現因操作設備不熟練而導致撞刀、損壞對刀塊的情況（kuàng）。此外，若采用試切法對刀，則雖然方法簡單（dān），但是會在工件上留下痕跡（jì），對刀（dāo）精度（dù）較低，僅僅適用於工件粗加（jiā）工時的對刀。

采用手動法對刀，誤差較大，對於頻繁換刀的小批（pī）量生產工件，會增加工時，使加工效率偏低，不利於自動化加工，也使加工中心的優勢難以發揮。對此，筆者（zhě）設計了一種應用於數控銑削的（de）自動對刀儀［2 － 3］，有效避免手動對刀造成的斷刀、精度低等（děng）問題，並且大幅（fú）提高加工效率。

2 、對刀儀的作用

在工件的加工過程中，工件裝卸、刀（dāo）具調整等（děng）輔助時間在加工周期中占相當大的比例［5］。其中，刀具（jù）的調整既費（fèi）時費力，又不易準確，而且還需要試切。有統計資料（liào）表明，一（yī）個工件的加工，純（chún）機動時間大（dà）約隻占總時間的 55% ，裝夾和對刀等輔助時間（jiān）占 45% 。

因此，對刀儀顯示出極大的優越性。若使用自動對刀儀，則校對（duì）標準刀具後，其它刀具相對於標準刀具的尺寸偏（piān）差會自動修正，得到各把（bǎ）刀具的位置補償（cháng）值（zhí），可以（yǐ）有效提高（gāo）加（jiā）工精度，減少斷刀數量（liàng）、毛坯廢料，避免對刀塊損壞，進而有效（xiào）提高加工效率，降低生產（chǎn）成本［6 － 8］。

如何使對刀儀有效滿足銑刀的校準、測量，並且具（jù）有成本低廉、不易磨損的特點，是設（shè）計（jì）自動（dòng）對刀儀的技術難點［9］。筆者（zhě）設計了一種結構精巧、實用效果好、使用壽命（mìng）長、成本低廉的接觸（chù）式自動（dòng）對刀儀，專門（mén）應用於數控（kòng）銑削［10］。這一自動對刀儀相比市場中的對刀儀，取材簡單，製作容易，造價低廉，實用效（xiào）果較好。

3 、自動對刀儀結構

應用於數控銑削的自動對刀儀（yí）的結構如圖（tú） 1 所示，對刀刀（dāo）具如圖 2 所示。

圖 1 自動對刀儀結構（gòu）

圖 2 對刀刀具

4 、自動對刀儀使用方法

在實（shí）際使（shǐ）用自動對刀儀時，設置工件零點，將基（jī）準刀具移動至自動對刀儀正上方，並（bìng）向下移動壓至對刀凸台（tái），發光二極（jí）管顯（xiǎn）示燈點亮。設定機床（chuáng）顯示屏Z向坐標為零，基準刀（dāo）具（jù）長度補償值為零。使用對刀刀具對（duì）刀時，將對（duì）刀刀具對正對刀凸台，移動機（jī）床 Z 軸（zhóu），使對刀刀具向下至（zhì）發光二極管顯示燈（dēng）點亮。通過設定宏程序對比基準刀（dāo）具與對刀（dāo）刀具的刀長差，由信號傳輸裝置寫入（rù）機床得到對（duì）應（yīng）的對刀刀具位置補償值。

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