鉆削加工的過程監(jiān)控

發(fā)布日期：2012-11-18    蘭生客服中心    瀏覽：2693

 



















圖1 具有遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖詣涌烧{(diào)刀具

圖2 Blum的具有遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)腂G40型鉆削測頭

圖7 鉆削生產(chǎn)的過程鏈(簡圖)

圖3 帶浮動測量觸點(diǎn)的測量機(jī)構(gòu)

圖4 帶單一測量單元的測量機(jī)構(gòu)

圖5 超過配合上限的磨損補(bǔ)償

圖6 超過配合下限而中斷切削

大批量鉆削加工是高效復(fù)合加工中心和多工位自動線上的常見的工作。在這種加工中，尺寸誤差是由于刀具磨損、機(jī)床和工件的熱變形以及因切削力而導(dǎo)致刀具偏差等綜合因素而引起的。
在加工過程中進(jìn)行監(jiān)控測量并通過對可調(diào)節(jié)的刀具進(jìn)行調(diào)整，便能對加工中所產(chǎn)生的誤差進(jìn)行補(bǔ)償，能極大地滿足加工安全性的要求。下面將通俗地描述如何利用調(diào)節(jié)的手段補(bǔ)償加工過程中的變形。
在當(dāng)今全球市場上，各種生產(chǎn)廠商生產(chǎn)的、在加工中心上應(yīng)用的自動和手動可調(diào)整的刀具(圖1)銷量急劇增加。
在測量手段方面，有BAZ的帶遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸和用作刀具調(diào)整及刀具破損監(jiān)控的激光鉆削測頭。
Blum的緊湊型BG40鉆削測頭(圖2)和刀庫中的其它刀具一樣放置在刀庫中，并且可在主軸工作過程中變換，進(jìn)行與加工無關(guān)的測量。
有兩種不同的測量機(jī)構(gòu)：帶有浮動測量觸點(diǎn)(圖3)的測量機(jī)構(gòu)用于單一的、與精密主軸位置無關(guān)的直徑檢測，而第二種測量機(jī)構(gòu)則用作直徑、形狀和位置的檢測(圖4)。
在兩種情形下，通過定時與工件輕觸，經(jīng)由內(nèi)部無磨損的光電傳感器，直徑為3~200毫米的直徑專用測頭便可保證在至400mm的測量范圍內(nèi)，重復(fù)精度小于1mm。每個測量頭最多有8個測量元件的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，紅外線光借助簡易接口與機(jī)床上的接收器實現(xiàn)通訊�？蛇M(jìn)行150,000次測量的鋰基電池，用作供電電源。
與鉆削測量頭一樣，用于刀具調(diào)整和刀具破損監(jiān)控的、整合于機(jī)床之上的激光裝置，由Blum-Novotest有限公司開發(fā)。產(chǎn)品名稱為LaserControl，在全球已投入使用約23,000套。理論上說，LaserControl(激光控制器)是一種精密光柵，它與機(jī)床軸線同軸，在承擔(dān)刀具位置的測量和檢測工作。如前所述，還用于徑向振擺檢測、切削測量和每一次的切削刀具破損的監(jiān)控。
粗加工結(jié)束、換上精密鉆削刀具后，用激光裝置對主軸的精度進(jìn)行復(fù)檢(徑向振擺檢驗，圖7)。然后，用激光裝置按加工中設(shè)定的尺寸進(jìn)行調(diào)整。在所有工作完成退出主軸之后，將鉆削測頭更換為刀具。
可以根據(jù)前面已加工好的孔，快速而獨(dú)立于機(jī)床地復(fù)檢所加工孔的尺寸和形狀。
如果復(fù)檢結(jié)果超過了配合極限，那么在加工下一個孔的時候，就要考慮進(jìn)行磨損補(bǔ)償(圖5)。這個極限數(shù)值的獲得，基于已知的定理，即從滾動平均值和衰減系數(shù)出發(fā)。如果超過了根據(jù)經(jīng)驗檢測的最高磨損補(bǔ)償值，那么就要更換刀具了。
換上按補(bǔ)償值調(diào)整的可調(diào)刀具后，還要補(bǔ)償在使用激光裝置的情況下可能發(fā)生的刀具更換誤差。
如果測量躍變量(圖6)超過正常的分散值，就應(yīng)該中斷生產(chǎn)，并向操作人員發(fā)出警示。若僅是簡單的切削中斷，則可更換新的刀具重新開始生產(chǎn)。加工中對未達(dá)到尺寸的孔，在大多數(shù)情況下可在其他機(jī)床上通過修整加工予以補(bǔ)救。
可調(diào)刀具、鉆削測頭和刀具調(diào)整與刀具破損監(jiān)控的激光裝置的整合，省卻了經(jīng)常必不可少的后置過程測量站。這些作為測量鏈組裝在柔性加工中心上的組件，可以在加工中獲得精確而穩(wěn)定的測量結(jié)果。

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