考慮軸向切削力的立式加(jiā)工中心(xīn)刀具(jù)伸出長度丈量
加工中心加工前,用戶必須測出(chū)刀具在主軸上的伸出長度及(jí)其直徑等補償參數。目前常用的(de)補償參數丈量方法有:試切法(fǎ)、使用電子測頭、機械式、光學(xué)式對刀儀。試切法已很(hěn)少采用,電子測(cè)頭(tóu)價格昂貴,對刀儀在機外使用,應用較廣。用電子測頭或對(duì)刀儀對刀(dāo),均在靜態條件下進行。實際切削時,由於切削力及振動的影(yǐng)響,加工後的實際結果與靜態對刀(dāo)數據(jù)並不完全一致。當刀具質量可靠,加工過程(chéng)穩定時,軸向、徑向有0.01mm-0.02mm的修正量[1]。需由操縱者根據機床與刀具係統的具體情況,憑經驗調節。
作者曾針對本(běn)單位所購台灣友嘉公司的(de)立式加工中心,設(shè)計出一種在(zài)機床上對刀的簡易對刀裝置。在此基礎上加以改進,設計出如圖所示的對刀儀,考慮(lǜ)到軸線方向切削(xuē)力的作(zuò)用,可在(zài)一定程度上減少因軸向切削力造(zào)成的誤差。
使用(yòng)步驟如下:
1 加工前對(duì)刀,先根據加工中心、切削用(yòng)量、刀具、工(gōng)件材料,用現有的一些經驗公式,大致(zhì)估算切削力大小。
2 鬆開螺母,使彈簧隻承受丈量杆的重量。再根據切削力、彈簧(huáng)剛度,上緊螺母,壓(yā)縮彈簧。使彈簧彈力基本即是切削力。
3 將丈量裝置按(àn)圖示裝好,放(fàng)在工作台上。千分表6打在量(liàng)塊7(或數塊(kuài)量塊疊加(jiā))頂端後,將(jiāng)表頭置“0”,確定一個丈量基準。
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(biǎo)麵,並繼續壓(yā)縮彈簧2,使其產生變形,記下讀數。此時,螺母9、墊片8應與丈量(liàng)座1脫離接觸,刀具承受與切削力基本相同的彈簧彈力。千分(fèn)表讀數所顯示(shì)的變形或忽略,
予以考慮,視情況而定(dìng)。
5 移開千分表,升起(qǐ)刀(dāo)具回原點。
刀具伸出長度=加工中心z軸行程-此時z軸坐標值-量塊長度(dù)-千分表讀數
不考慮加工中心丈(zhàng)量裝置的誤(wù)差(chà),不考慮加工中心工作台(tái)的(de)製造誤差與磨損,采用比較法丈量(liàng),量塊、千分表配合,丈量的極(jí)限誤差為0.03mm。
若加工過程中,切(qiē)削力變化很大,可以根據不同切削(xuē)力在切削中的(de)作用情況進行加(jiā)權均勻。在進行重要表(biǎo)麵加工時,若切削力相(xiàng)差較大,也可對每一種切削力都進行相應的對刀操縱,將所(suǒ)有結果輸進數控係統,切削時,分別調用具體的補償參數。
該對(duì)刀儀應根據(jù)加工中心規格、刀具(jù)、工件、切(qiē)削用量具體設計。彈簧兩端並緊磨平,剛度要適當,應能產生所需的彈力,並且彈(dàn)力應在其工作範圍(wéi)內。
刀具接觸(chù)丈量杆表眼前後,應以0.01mm為單位緩慢進給。為保證套筒與丈量杆的相對運動,可采用H6/h5間隙配合。刀具壓縮彈簧時(shí),有可能造(zào)成(chéng)丈量座與丈量杆兩軸線偏斜,導(dǎo)致丈量杆上(shàng)表麵傾斜,增加丈量誤差。可對丈量杆(gǎn)上表(biǎo)麵進行精磨,使其平麵度達到3-4級。丈量時,千分表在丈(zhàng)量杆上表麵外圈打一圈,取最小與最大值的均勻值為千分表讀數。