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     英國RENISHAW雷尼紹對刀儀是根據(jù)刀具允許的磨損量,，設(shè)定一個(gè)“門檻值"

在工件的加工過程中,，工件裝卸,、刀具調(diào)整等輔助時(shí)間，占加工周期中相當(dāng)大的比例,，其中刀具的調(diào)整既費(fèi)時(shí)費(fèi)力,，又不易準(zhǔn)確,，最后還需要試切,。統(tǒng)計(jì)資料表明，一個(gè)工件的加工,，純機(jī)動時(shí)間大約只占總時(shí)間的55%,，裝夾和對刀等輔助時(shí)間占45%。因此,，RENISHAW對刀儀便顯示出極大的性,。

RENISHAW對刀儀種類

1、插拔式手臂（High Precision Removable Arm,， HPRA）

HPRA的特點(diǎn)是對刀臂和基座可分離,。使用時(shí)通過插拔機(jī)構(gòu)把對刀臂安裝至RENISHAW對刀儀基座上，同時(shí)電器信號亦連通并進(jìn)入可工作狀態(tài),；用完后可將對刀臂從基座中拔出,，放到合適的地方以保護(hù)精密的對刀臂和測頭不受灰塵、碰撞的損壞,，適合小型數(shù)控車床用,。

2、下拉式手臂（High Precision Pulldown Arm,，HPPA）

HPPA的特點(diǎn)是對刀臂和基座旋轉(zhuǎn)聯(lián)接,，是一體化的。使用時(shí)將對刀臂從保護(hù)套中擺動拉出,，不用時(shí)把對刀臂再收回保護(hù)套中,，不必?fù)?dān)心其在加工中受到損壞。不必頻繁地插拔刀臂,，避免了頻繁插拔引起的磕碰,。

3、全自動對刀臂（High Precision Motorised Arm,，HPMA）

HPMA的特點(diǎn)是,，對刀臂和基座通過力矩電機(jī)實(shí)現(xiàn)刀臂的擺出和擺回與HPPA的區(qū)別是加了力矩電機(jī)，提高了自動化程度,。更重要的是可把刀臂的擺出,、擺回通過M代碼編到加工程序中，在加工循環(huán)過程中,，即可方便地實(shí)現(xiàn)刀具磨損值的自動測量,、補(bǔ)償和刀具破損的監(jiān)測,，再配合自動上下料機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)無人化加工,。

4,、全自動接觸式

在工作臺水平垂直位置找尋到安裝位置后，在對應(yīng)的數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)輸入程序就可以有效的實(shí)現(xiàn)自動對刀,。在中國的雕銑機(jī)和玻璃機(jī)的發(fā)展中起到的作用,。

RENISHAW對刀儀的核心部件是由一個(gè)高精度的開關(guān)（測頭），一個(gè)高硬度,、高耐磨的硬質(zhì)合金四面體（對刀探針）和一個(gè)信號傳輸接口器組成（其他件略）,。四面體探針是用于與刀具進(jìn)行接觸，并通過安裝在其下的撓性支撐桿,，把力傳至高精度開關(guān),；開關(guān)所發(fā)出的通、斷信號,，通過信號傳輸接口器,，傳輸?shù)綌?shù)控系統(tǒng)中進(jìn)行刀具方向識別、運(yùn)算,、補(bǔ)償,、存取等。

數(shù)控機(jī)床的工作原理決定,，當(dāng)機(jī)床返回各自運(yùn)動軸的機(jī)械參考點(diǎn)后,，建立起來的是機(jī)床坐標(biāo)系。該參考點(diǎn)一旦建立,，相對機(jī)床零點(diǎn)而言,，在機(jī)床坐標(biāo)系各軸上的各個(gè)運(yùn)動方向就有了數(shù)值上的實(shí)際意義。

對于安裝了RENISHAW對刀儀的機(jī)床,，RENISHAW對刀儀傳感器距機(jī)床坐標(biāo)系零點(diǎn)的各方向?qū)嶋H坐標(biāo)值是一個(gè)固定值,，需要通過參數(shù)設(shè)定的方法來精確確定，才能滿足使用,，否則數(shù)控系統(tǒng)將無法在機(jī)床坐標(biāo)系和RENISHAW對刀儀固定坐標(biāo)之間進(jìn)行相互位置的數(shù)據(jù)換算,。 當(dāng)機(jī)床建立了“機(jī)床坐標(biāo)系"和“RENISHAW對刀儀固定坐標(biāo)"后（不同規(guī)格的RENISHAW對刀儀應(yīng)設(shè)置不同的固定坐標(biāo)值），RENISHAW對刀儀的工作原理如下：

1．機(jī)床各直線運(yùn)動軸返回各自的機(jī)械參考點(diǎn)之后,，機(jī)床坐標(biāo)系和RENISHAW對刀儀固定坐標(biāo)之間的相對位置關(guān)系就建立起了具體的數(shù)值,。

2．不論是使用自動編程控制，還是手動控制方式操作RENISHAW對刀儀,，當(dāng)移動刀具沿所選定的某個(gè)軸,，使刀尖（或動力回轉(zhuǎn)刀具的外徑）靠向且觸動RENISHAW對刀儀上四面探針的對應(yīng)平面，并通過撓性支撐桿擺動觸發(fā)了高精度開關(guān)傳感器后,，開關(guān)會立即通知系統(tǒng)鎖定該進(jìn)給軸的運(yùn)動,。因?yàn)閿?shù)控系統(tǒng)是把這一信號作為高級信號來處理,，所以動作的控制會極為迅速、準(zhǔn)確,。

3．由于數(shù)控機(jī)床直線進(jìn)給軸上均裝有進(jìn)行位置環(huán)反饋的脈沖編碼器,，數(shù)控系統(tǒng)中也有記憶該進(jìn)給軸實(shí)際位置的計(jì)數(shù)器。此時(shí),，系統(tǒng)只要讀出該軸停止的準(zhǔn)確位置,，通過機(jī)床、RENISHAW對刀儀兩者之間相對關(guān)系的自動換算,，即可確定該軸刀具的刀尖（或直徑）的初始刀具偏置值了,。換一個(gè)角度說,，如把它放到機(jī)床坐標(biāo)系中來衡量,，即相當(dāng)于確定了機(jī)床參考點(diǎn)距機(jī)床坐標(biāo)系零點(diǎn)的距離，與該刀具測量點(diǎn)距機(jī)床坐標(biāo)系零點(diǎn)的距離及兩者之間的實(shí)際偏差值,。

4．不論是工件切削后產(chǎn)生的刀具磨損,、還是絲杠熱伸長后出現(xiàn)的刀尖變動量，只要再進(jìn)行一次對刀操作,，數(shù)控系統(tǒng)就會自動把測得的新的刀具偏置值與其初始刀具偏置值進(jìn)行比較計(jì)算,，并將需要進(jìn)行補(bǔ)償?shù)恼`差值自動補(bǔ)入刀補(bǔ)存儲區(qū)中。當(dāng)然,，如果換了新的刀具,，再對其重新進(jìn)行對刀，所獲得的偏置值就應(yīng)該是該刀具新的初始刀具偏置值了,。

1．在±X,、±Z及Y軸五個(gè)方向上測量和補(bǔ)償?shù)镀?/p>

在五個(gè)方向上進(jìn)行刀偏值的測量和補(bǔ)償，可以有效地消除人工對刀產(chǎn)生的誤差和效率低下的問題,。不管是采用何種切削刀具（外圓,、端面、螺紋,、切槽,、鑊孔還是車削中心上的銑、鉆削動力刀具）,，進(jìn)行工件輪廓車削或銑削時(shí),，所有參與切削的刀尖點(diǎn)或刀具軸心線，都必須通過調(diào)整或補(bǔ)償,，使其精確地位于工件坐標(biāo)系的同一理論點(diǎn)或軸心線上,。對動力型回轉(zhuǎn)刀具，除要測量并補(bǔ)償?shù)毒唛L度方向上的偏置值外,，同時(shí)還要測量和補(bǔ)償?shù)毒咧睆椒较蛏系钠弥担ǖ毒咭暂S心線分界的兩個(gè)半徑的偏置值）,。否則機(jī)床無法加工出尺寸正確的工件,。 在沒有安裝RENISHAW對刀儀的機(jī)床上，每把刀具的偏置值,，是對每把刀具進(jìn)行仔細(xì)的試切后,，對工件尺寸進(jìn)行測量、計(jì)算,、補(bǔ)償（手工對刀）才可得出,，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，稍不小心還會報(bào)廢工件,。當(dāng)更換刀具后,，這項(xiàng)工作還要重新進(jìn)行。因而,，對刀是占用機(jī)床輔助時(shí)間最長的工作內(nèi)容之一,。

使用了RENISHAW對刀儀的機(jī)床，因?qū)Φ逗竽軌蜃詣釉O(shè)置好刀具對工件坐標(biāo)系的偏置值,，從而自動建立起工件坐標(biāo)系,。在這種情況下，加工程序中就無需再用“G50指令"來建立工件坐標(biāo)系了,。

2．加工過程中刀具磨損或破損的自動監(jiān)測,、報(bào)警和補(bǔ)償

在沒有安裝RENISHAW對刀儀的機(jī)床上完成磨損值的補(bǔ)償是很麻煩的，需要多次停下機(jī)床對工件的尺寸進(jìn)行手工測量,，還要將得到的磨損值手動修改刀補(bǔ)參數(shù),。安裝RENISHAW對刀儀后，這個(gè)問題就簡單多了,，特別是安裝HPPA型或HPMA型后更為方便,。前者，只要根據(jù)刀具的磨損規(guī)律,，干完一定數(shù)量的工件后停下機(jī)床,，用RENISHAW對刀儀再進(jìn)行一遍對刀的過程即可；后者,，只要在程序中設(shè)定完成多少個(gè)加工循環(huán)后執(zhí)行一次自動對刀,，即可完成刀補(bǔ)工作。

對于刀具破損報(bào)警或刀具磨損到一定程度后更換,，是根據(jù)刀具允許的磨損量,，設(shè)定一個(gè)“門檻值"，一旦RENISHAW對刀儀監(jiān)測到的誤差超過門檻值,，即認(rèn)為刀具已破損或超過了允許的磨損值,，則機(jī)床自動報(bào)警停機(jī)，然后強(qiáng)制進(jìn)行刀具的更換,。

3．機(jī)床熱變形引起的刀偏值變動量的補(bǔ)償

機(jī)床在工作循環(huán)過程中,，產(chǎn)生的各種熱量,，導(dǎo)致機(jī)床的變形特別是絲杠的熱伸長，使刀尖位置發(fā)生的變化,，其結(jié)果是加工工件的尺寸精度會受到影響,。在機(jī)床上安裝RENISHAW對刀儀，上述問題可迎刃而解,。無非是把這種由熱變形產(chǎn)生的刀尖位置變化,，視為刀具的磨損值，通過RENISHAW對刀儀來測量這種刀具偏置值,，即可解決,。

根據(jù)有關(guān)資料及實(shí)踐證明，RENISHAW對刀儀測頭重復(fù)精度1μm,；15英寸以下卡盤,，手臂旋轉(zhuǎn)重復(fù)精度5μm。 18英寸及其以上卡盤的大規(guī)格,，對刀臂的重復(fù)精度能達(dá)到8μm,。這一精度可以滿足大部分用戶的需要而不需試切。

RENISHAW對刀儀的使用,，減少了機(jī)床的輔助時(shí)間，降低了返工和廢品率,，若配合雷尼紹LP2工件測頭一起使用,，可顯著提高機(jī)床效率和加工精度。