刀具預(yù)調(diào)儀是一種可預(yù)先調(diào)整和測(cè)量刀尖長(zhǎng)度、直徑的測(cè)量?jī)x器,該儀器若和數(shù)控機(jī)床組成DNC網(wǎng)絡(luò)后,還可以將刀具長(zhǎng)度、直徑數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程輸入加工中心NC中的刀具參數(shù)中。此種方法的優(yōu)點(diǎn)是預(yù)先將刀具在機(jī)床外校對(duì)好,裝上機(jī)床即可以使用,大大節(jié)省輔助時(shí)間。但是主要缺點(diǎn)是測(cè)量結(jié)果為靜態(tài)值,實(shí)際加工過(guò)程中不能實(shí)時(shí)地對(duì)刀具磨損或破損狀態(tài)進(jìn)行更新,并且不能實(shí)時(shí)對(duì)由機(jī)床熱變形引起的刀具伸縮進(jìn)行測(cè)量。
試切法對(duì)刀就是在工件正式加工前,先由操作者以手動(dòng)模式操作機(jī)床,對(duì)工件進(jìn)行一個(gè)微小量的切削,操作者以眼觀(guān)、耳聽(tīng)為判斷依據(jù),確定當(dāng)前刀尖的位置,然后進(jìn)行正式加工。該方法的優(yōu)點(diǎn)是不需要額外投資添置工具設(shè)備,經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。主要缺點(diǎn)是效率低,對(duì)操作者技術(shù)水平要求高,并且容易產(chǎn)生人為誤差。在實(shí)際生產(chǎn)中,試切法還有許多衍生方法,如量塊法、涂色法等。
此種機(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)中的刀具按事先設(shè)定的程序進(jìn)行測(cè)量,然后與參考位置或者標(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)的NC刀具參數(shù)表中。同時(shí),通過(guò)對(duì)刀具的檢測(cè)也能實(shí)現(xiàn)對(duì)刀具磨損、破損或安裝型號(hào)正確與否的識(shí)別。
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)。其中的接觸式對(duì)刀儀自身的重復(fù)測(cè)量精度為1μm,又可以根據(jù)對(duì)刀儀信號(hào)傳輸方式的不同,進(jìn)一步細(xì)分為以下幾類(lèi):電纜式對(duì)刀儀;紅外線(xiàn)式對(duì)刀儀;無(wú)線(xiàn)電式對(duì)刀儀。
紅外線(xiàn)式對(duì)刀儀,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)的不便和潛在的安全威脅,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)床共用一臺(tái)對(duì)刀儀從而降低綜合成本。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。
激光對(duì)刀儀,如激光對(duì)刀儀Nano刀具測(cè)量系統(tǒng) Laser Control Nano NT ECP87.0634-015-NT-A1-SET,該產(chǎn)品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),產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)。和接觸式對(duì)刀儀有本質(zhì)不同的是激光對(duì)刀儀采用非接觸測(cè)量,在對(duì)刀時(shí)沒(méi)有接觸力,因而可以對(duì)極其細(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)小刀具的折損,自身重復(fù)測(cè)量精度達(dá)到0.1μm。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)行掃描而測(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)。其主要缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,需要額外的高質(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。