数控车床用自动对刀仪

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1、数控技术!"#$%&’()(*+数控车床用自动对刀仪唐宗军!""黄继永（沈阳工业大学机械工程学院，辽宁沈阳!!""#$）摘要：介绍了一种能在简易数控车床上使用的自动对刀仪。该对刀仪采用电触发式传感器，通过控制车刀运动来触发传感器!"#$把传感器得到的信号传给数控系统，再由系统来进行刀补值的数据处理。关键词：对刀仪&数控车床&电触发式传感器；刀具补偿中图分类号：%&’()*(文献标识码：+文章编号：(,,-.-///（-,,’）,(.,,/,.,/$%&&’$()&*+,-+./01203)4(5-0)63-78&49:;<),-%$9=>&01*?(0@A6$9=B/

2、*C&01’()*+,-+./+01*2304,567*8)+595.,:;*<-24=*+456>*8)-+08-9?+.0+**20+.:()*+,-+.!!""#$:@)0+-A$D3)4<+)：B+4)03<-<*2:-4559-C45D8)*8E0+.0+342C=*+4C3*F652G@9-4)*03<2*3*+4*FH7)*4559-C45D8)*8E0+.0+342C=*+4-<<90*3*9*8425+083*+3524)-48-+I*45C8)*F566I,4)*=51*=*+45645593H7)*+:*9*8425+083*+35242-+36

3、*230.+-945G@3,34*=I,4)*JK@H;-4-<258*330+.038-220*F5C44)25C.)4)*3,34*=HE-CF&473：4559-C45D8)*8E0+.0+342C=*+4&G@9-4)*&*9*8425+083*+352&45592*<-02!引言两个方向上的位置，便完成了这把刀的对刀工作，刀架可自动开环控制的简易数控车床，由于不具备位置检测功能，操回到起始点，并旋转到下一个刀位继续对刀，直至所有的刀都作者只能通过试切用卡尺测量或通过刻度盘读数，大概地确对完为止。定刀具在机床坐标系中的初始位置，即实现所谓对零操作，从而获取起刀

4、点在机床坐标系内的坐标值。其次，对于简易数控#对刀仪传感器设计车床刀架上安装的多把刀具而言，每把刀具的刀位点（车刀#$%传感器倾斜角度设计刀尖）在机床坐标系中的位置是不同的，刀具与标准刀具刀本设计中考虑车刀的种类主要有：外圆车刀、端面车刀、位点之间存在一个相对位置偏差，即所谓刀补值。为了获取加螺纹车刀、内孔车刀。车刀形状及偏角不同，传感器的设计须工程序中所需刀补数据，对刀架上的各刀具均需用与对零操兼顾各种情况。在!向，用平行于"轴的平面传感信号，所有作相似的办法进行操作，这样就增加了许多人为因素，降低了车刀刀尖都可触发。但"向不同，用平行于!轴的平面传感信加工精度和生

5、产率（尤其是形状比较复杂，使用刀具较多的号，有的车刀（如螺纹车刀）最先接触的不是刀尖点，所以考情况下）。目前国内数控车床的对刀仪是利用机床数控系统虑将这一面做成斜面。现设计传感器的弹性接触表面的倾斜实时坐标显示功能在机床上实现刀具的!轴#工件直径$和"角度为%%%，这样对于主偏角%%%以上外圆车刀、端面车刀、螺纹轴#工件长度$方向上的对刀，但不能自动计算刀补值。本对刀车刀及内孔车刀都可以应用。仪可以自动获取刀尖位置!进而计算出刀补值!节约了对刀时#$&结构设计间!对刀臂设计为回转型，重复定位精度高!且能有效利用空对刀仪的精度取决于传感器的精度，传感器直接受到刀间，有一

6、定的创新性。具的触发而产生触发信号，所以传感器的选择相当重要。本设计中的传感器选用电触发式传感器，当刀具与传感器接触并"对刀原理分析前进到一个已经设定的位移量时，传感器就会被触发，产生一本对刀仪对刀时首先要知道标准刀与工件的相对坐标。个信号，数控系统接收后便可进行相应的数据处理。一般情况下自动对刀仪都设标准刀，在对刀的时候先对标准对刀仪主体结构如图&所示：刀，然后，对出其它刀具相对于标准刀的刀具位置偏差，即刀主体结构由’个触发传感器组成，每一个触发装置都是补值。对刀仪装有传感器，对刀初始先归零，即回到机床原点，由弹性块、固定块、绝缘体、弹簧及导电装置组成的。’个触发这

7、样刀具便有了统一的参考点；刀具运动后，系统会记录实时坐标，通过程序获取并进行计算。对刀时在手动状态下，控制装置，%个为一组，上侧%个对内孔车刀!下侧的%个对外圆车刀具向传感器方向快速运动，当刀具接近传感器的弹性块时，刀、端面车刀、螺纹车刀。其中&号和(号传感器记录的是!缓慢进给使其轻触传感器，传感器的机械精度非常高，且能对方向的坐标，%号和’号传感器记录的是"方向的坐标。"向刀具的过冲量进行补偿，防止损坏传感器的精加工表面，触发传感器（%号与’号）的弹性块表面的倾斜角度为%%%。后，传感器内部的电路产生一个触发信号，经对刀控制装置识传感器的弹性块表面