摘要

　　探讨了基于精密自动微调镗头为刀具的镗孔自动测量与补偿技术 ,说明了其软、硬件组成结构。该技术在数控机床与加工中心精镗孔加工中具有较大的技术经济价值 ,能充分发挥数控系统的效能。

　　关键词

　　数控; 镗孔; 精密自动微调镗头; 测量与补偿

　　1 　镗头的要求与测头的选用

　　数控镗孔加工中 ,由于众多的随机因素影响 ,使加工误差具有一定的不确定性 ,要使所有误差都具有象机床空间误差那样可用明确的数学模型来表达 ,几乎是不可能的。因此对加工误差的控制与补偿 ,只能通过直接测量加工件的最终误差来发出修正指令。

　　1. 1 　测头选型

　　应用触发式测头来完成检测任务 ,具有较好的随动性与灵活性 ,可xx按数控机床的测量系统进行坐标测量 ,能适应工件的尺寸和形状多变的柔性加工场合。本研究选用的是常闭触点式整体单元测头 ,其组成及工作原理有较多的文献可参阅 ,这里不作阐述。

　　1. 2 　镗头的技术要求

　　精密自动微调镗头在xx数控机床已有一定的应用 ,其作为自动补偿的执行机构 ,需满足一定的要求:

　　1)具备在增大和缩小直径的两个方向均能自动调

　　整的功能。

　　2)调整的最小分辨率达μm或 10 - 1 μm级。

　　3)调整时应尽量不移动坐标轴或减少移动的坐标轴数 ,以提高调整精度 ,减少随机误差。

　　4)通用性和适用性广。

　　镗头与测头的结合型式 ,有一体型与分离型两种。一体型的优点在于镗孔完毕 ,不需换刀 ,直接进行测量 ,这样避免了刀具的安装误差 ,提高了测量精度。缺点是每把补偿镗刀都得配备一个测头 ,这样测头的通用性差。而且只能镗削通孔。

　　分离型正好与一体型相反 ,测量精度低些 ,但通用性好 ,也可镗削盲孔。

　　2 　孔径误差的自动测量与补偿

　　2. 1 　孔径误差自动检测补偿系统的组成及特点

　　孔径误差自动检测补偿系统一般有下列三个组成部分:孔径测量部件;补偿执行机构;补偿控制单元。组成的示意图如图 1 所示。

　　图中触发式测头的测量部分与CNC系统中有关单元组成了孔径测量部件 ,精密自动微调镗头实现补偿执行机构的功能 ,而与 CNC系统相连接的补偿控制单元则完成补偿的判断和决策等功能。

　　该系统在加工中心和数控钻床的调整过程可用图

　　2 说明。

　　用与镗刀组成一体的测量头7测量孔径 ,根据测量结果 ,由控制系统计算出与目标值偏差。当孔径超出公差带时 ,需进行精调。此时 ,由控制指令将圆柱销2 伸出 ,并插入凹槽 3 中。结构规定,主轴转一周 ,镗刀杆中心线平行偏移1μm。因此由所需的精调量 ,发出使主轴连续转动N圈的指令 ,调整完毕后 ,圆柱销 2缩回,可继续进行精镗。

　　根据孔径的不同 ,可以更换安装于镗头前端的刀杆 5 ,并由微调刀头 6 进行尺寸粗调。

全文下载

相关文章：