考慮軸向切削力的立式加工中心刀(dāo)具伸出長度丈量
加工中心加工前,用戶(hù)必須測出刀具(jù)在主軸上的伸出長度及其直徑等補償參數(shù)。目前常用的補償參數丈量方法有:試切(qiē)法、使用電子測頭、機械(xiè)式、光學式對刀儀。試切法已很少采用(yòng),電子測(cè)頭價格昂貴,對刀儀在機外使用,應用較廣。用電子測頭或對刀儀對刀,均在靜態條件下進行。實際切削(xuē)時,由於切削力及振動的影響,加工後的實際結果與靜態對刀數據並不完全一致。當刀具質量可靠,加工(gōng)過程穩定時,軸向(xiàng)、徑向(xiàng)有0.01mm-0.02mm的修正量[1]。需由(yóu)操縱者根據機床與刀具係統的具體情(qíng)況,憑經驗調節。
作者曾針對本單位所購台灣友嘉公司的立式加工中心,設計出(chū)一種在機床上對刀的簡易對刀裝置。在此基礎上(shàng)加以(yǐ)改進,設計出如圖所示的對刀儀,考慮到軸線方向切削力的作用,可在一定程度上減少因軸向切削力造成的誤差。
使用步驟如下:
1 加工前對刀,先根據(jù)加工中(zhōng)心、切削用量、刀具、工件材料,用現有的一些經驗(yàn)公式(shì),大致估(gū)算切削力(lì)大小。
2 鬆開螺母,使彈簧隻(zhī)承受丈量杆的重量。再根據切削(xuē)力、彈簧剛度(dù),上緊螺(luó)母,壓縮彈簧。使彈簧彈力基本即是切削力。
3 將丈量裝置按圖示裝好,放在工作台上。千分表6打在量塊7(或數塊量塊疊加)頂端後(hòu),將表頭置“0”,確定(dìng)一個(gè)丈量基準。
4 用千分表打在丈量杆3上表麵。下降主軸5,使刀具4接觸丈量杆上表麵,並繼續壓縮彈簧2,使其產生變形,記下讀數。此時(shí),螺母(mǔ)9、墊片8應(yīng)與丈量座1脫離(lí)接觸,刀具承受與切削力基本相同的彈簧彈力。千分表讀數所顯示的變形或(huò)忽略,
予以考慮,視情況而定。
5 移(yí)開千分表,升起刀具回原點。
刀具伸出長度=加工中心z軸行程(chéng)-此時z軸坐標值-量塊長度-千分表讀數(shù)
不考慮加工中心丈(zhàng)量裝(zhuāng)置的誤(wù)差(chà),不考慮加工中心工作台的製造誤差與磨損,采用(yòng)比較法丈量,量塊(kuài)、千分表配合(hé),丈量的極限誤差為0.03mm。
若加工過程中,切削力變化(huà)很大,可以根(gēn)據不同切削力在切削中的作用情況進行加權均勻。在(zài)進行重要(yào)表麵加工時,若(ruò)切削力相差較(jiào)大,也可對每一種切削力都(dōu)進行相應(yīng)的對刀操縱,將所有結果輸進數控係統,切削時,分別調用具體的補償參(cān)數(shù)。
該對刀儀應根據加工中心規格、刀具、工件、切削用量具(jù)體設計。彈(dàn)簧兩端並緊磨平,剛度要適當(dāng),應能產生所需(xū)的彈力,並(bìng)且彈力應在其工作範圍內。
刀具接觸(chù)丈量杆表眼前後,應(yīng)以0.01mm為單位緩慢進給。為保證套筒與(yǔ)丈量杆的相對運動,可采用H6/h5間隙配合。刀具壓縮彈簧時,有可能造成丈量座與丈量杆兩軸線偏斜,導(dǎo)致丈量杆上表麵傾斜,增加丈量(liàng)誤差。可對丈量杆上表麵進行精磨,使其平(píng)麵度達到3-4級。丈量時,千分表在丈量杆(gǎn)上表麵外圈(quān)打一圈,取最小與最(zuì)大值的均勻值為千分表(biǎo)讀數。