數(shù)控機床的(de)加工精度和效率在很大程度上取決於刀具的精(jīng)確定位和補償。為了(le)實現(xiàn)刀具參(cān)數的快速(sù)、準確測量,各種類型的對刀(dāo)儀應運而生。漢(hàn)測在本文將對常見的CNC對刀儀種類進行總結,並分析(xī)它們的特點(diǎn)和應用場(chǎng)景。

一、按測量方式分類
1.接觸式對刀儀
接觸式對刀儀是最常(cháng)見的一種(zhǒng),它通過測針與刀具直接接觸來獲取刀具信息。測針通常采用高精度的線性位移傳感(gǎn)器,可以檢測到微小的位移變化(huà),從而實(shí)現精確的刀具測量。接觸式對刀儀的優點是精度(dù)高、通用性(xìng)強,適用於各種類型的刀具;缺點是測量速度相對較慢,而(ér)且測針與刀具的直接接觸可能會導致刀具磨損加快。
2.非接觸式(shì)對刀儀
非接觸式對刀儀利用光電、激(jī)光、超聲(shēng)波等(děng)非(fēi)接觸測量技術來獲取刀具信息(xī),避免了測(cè)針與刀具的直接接觸。其中,激光對刀儀(yí)是最常用的一(yī)種(zhǒng),它通過激光束掃描刀具表麵(miàn),根據反射光的位置和強度計算(suàn)刀具的尺寸和位置。非接觸式對刀儀的優點是測量速度快、對刀具磨損(sǔn)影(yǐng)響小;缺(quē)點是精度相對較低,而且對刀具表麵的光學特性(xìng)有一定要求。
二、按功能分類
1.刀長對刀儀
刀長(zhǎng)對刀儀專門用於測量刀具的長度參數,即刀尖到刀柄端麵的距(jù)離。它(tā)通過測量刀具在不同位(wèi)置上(shàng)的觸發信號,計算出刀具的長度補償值。刀長對刀儀的優點是結構簡(jiǎn)單、成本低、測量精度高;缺點(diǎn)是隻能測量刀長,不能測量刀徑等其他參數。
2.刀徑對刀儀
刀徑對刀儀用於測量刀具的直(zhí)徑參數,特別是(shì)用(yòng)於(yú)測量(liàng)複雜刀具的輪廓和尺寸(cùn),如銑刀的螺旋角、鑽頭的唇角等。它通過掃描刀具的橫截麵,獲得刀(dāo)具的二維輪廓數據,再通過數據處理得到刀(dāo)具的關鍵尺寸參數。刀徑對刀儀的優點是可以測量複雜刀具,為刀具的精確(què)建模提供數據支持;缺(quē)點是結(jié)構複雜、成本較高。
3.綜合對刀儀
綜合對(duì)刀儀集成(chéng)了刀長測量和(hé)刀徑測量的功能,可以(yǐ)同(tóng)時獲取刀具的長度和直徑參數。它通常采(cǎi)用(yòng)多個測頭或傳感器,通(tōng)過不同方向的測量來獲取刀具的完整信息。綜合對刀儀的優點是功能全麵、測量效率高;缺點是結構複雜、成本較高(gāo)。
三、按(àn)集成(chéng)方式分類
1.獨立式對刀儀
獨立式對刀儀是一種獨立的硬件設備,通(tōng)過通信接(jiē)口與數控係統連接,實現測量數(shù)據的傳輸和交換。它可以根(gēn)據需(xū)要靈活地安裝在機床上的不同位置,具有很強的通用性。獨立式對刀儀的優點是安裝靈活、適應性強;缺點是占用機床空間,而且需要單獨(dú)的控製和通信係統。
2.集成式對刀儀
集成(chéng)式對刀(dāo)儀將測頭、傳(chuán)感器等元件直(zhí)接集成在機床的關鍵部件上(shàng),如(rú)刀庫、主軸等,通過機床的控製係統來實現測量功能。它通常采用模塊化設計,可以根據需要靈活地配置和更換。集成式對刀儀的優(yōu)點是節省空間、測(cè)量效率高、與機床集成(chéng)度高;缺點是通(tōng)用性較差,適用(yòng)範圍受限於特定的機床型號。
3.在機測量係統
在機測量係統是一(yī)種高度(dù)集成(chéng)的測量方(fāng)案,它將對刀儀、測頭、軟件(jiàn)等組成一個完整的測量係統,可以實現刀具參數的自動測量、補償和(hé)優化。在機測量(liàng)係統通過(guò)與數控係統的深度(dù)集成,可以在加工過(guò)程(chéng)中實時監測刀具狀態,動態調(diào)整加工參數,實現智能化製造。在機測量係(xì)統的優點是功能強大、自動化(huà)程度高;缺點是成本(běn)高、實施(shī)難度大。
四(sì)、按應用場景分類
1.車床(chuáng)對刀(dāo)儀
車床對刀儀專門用於(yú)測量(liàng)車削刀具的參數,如刀尖角度、刀尖半徑、刀具長度等。它通常采用接觸式測量方式,通過測針(zhēn)在不同位(wèi)置的觸發信號來計算刀具參數。車床對(duì)刀儀的優點(diǎn)是針對性強、測量(liàng)精(jīng)度高;缺點是通用性較(jiào)差,隻(zhī)適用於車削加工。
2.加工中心對刀儀
加工(gōng)中心對刀儀用(yòng)於測量銑削、鑽削(xuē)、鏜削等多種類型刀具的(de)參數,可以實現刀具長度、直徑、輪廓等的測量。它通常(cháng)采用非接觸式測量方式,如激光掃描等,以適應複雜刀具的測量需求。加工中心對刀儀的優點是(shì)通用性強、測量速(sù)度快(kuài);缺點是精度相對較(jiào)低,受刀具表麵質量的影響較大。
3.磨床(chuáng)對刀儀
磨床對刀儀是(shì)專門用於磨削刀具參數測量的專用設備,可以測量磨削砂輪的直(zhí)徑、輪廓、磨損量等關鍵參數。它通常采用高精度的接觸式(shì)測頭(tóu),配合精密的數據處理算法,以保證磨削加工的(de)一致性和可(kě)重複性。磨床(chuáng)對刀儀的優點是針對性強、測量精度高;缺點是適用範(fàn)圍較窄(zhǎi),隻(zhī)適合磨削加工。
綜上所述,CNC對刀儀種(zhǒng)類繁多,各有特點。用戶(hù)應根據實際加工需求、機床類(lèi)型、成本預算等(děng)因素,合理選擇適合的對刀儀類型。隨著數控(kòng)加工技術的不斷(duàn)發展,對刀儀也向著高精度、高速度、多功能、集成化的方向發展,必(bì)將為智能(néng)製造提供更加有力的支持。