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機(jī)械式刻度對刀儀
機(jī)械刻度式對刀儀采用刻度標(biāo)尺讀數(shù)設(shè)計，通過刀具接觸測量柱下壓使對刀儀上下移動來推動刻度的移動進(jìn)行讀數(shù)，其讀數(shù)類似于游標(biāo)卡尺。這種設(shè)計方案結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計體積小，讀數(shù)更直觀。
一個零件的加工需要在數(shù)控機(jī)床等設(shè)備上進(jìn)行裝卸、刀具調(diào)整等輔助工作，而刀具的調(diào)整將花費大量的精力和時間，且效率并不高。有統(tǒng)計資料顯示，一個零件的加工，純機(jī)動的時間占用總時間的55%左右，而前期的輔助工作占了將近45%的時間，由此可見，前期的輔助工作耗費大量時間。提高對刀儀對刀的速度可有效降低刀具的調(diào)整時間，從而縮短整個零件的加工周期。
目前，現(xiàn)有機(jī)械式對刀儀采用百分表讀數(shù)方式。使用時，通過對刀儀測量柱的上下移動，來帶動百分表指針的轉(zhuǎn)動，由于百分表的制造技術(shù)很成熟，因此，在對刀時，可獲得較好的定位精度和可靠性。整個對刀儀的本體設(shè)計簡單且安裝方便，但是在使用過程中也存在一些問題：
1.對刀儀的大小受到百分表體積的限制，無法做成輕巧型，使用較為不便。
2.對刀儀基準(zhǔn)接觸面積大，只能用在中大型零件上，對于小型零件的接觸面不好定位。
3.在機(jī)械式刻度對刀儀的基礎(chǔ)上可以演變成為機(jī)械數(shù)字顯示對刀儀，如圖5所示，由歸零按鈕9和顯示屏幕10組成。使用前先進(jìn)行校正，找一把在量程內(nèi)的外徑千分尺(25～50)，并調(diào)至30mm標(biāo)準(zhǔn)刻度，然后將對刀儀頂面和底面嵌入外徑千分尺進(jìn)行校正，校正好后按歸零按鈕9清零，完成前期的校正工作。
4.百分表是采用嵌入式的，一旦損壞很難更換。
5.百分表每次轉(zhuǎn)動一圈可回到零點位置，在操作時容易造成多轉(zhuǎn)動一圈的情況。
對刀儀常用于數(shù)控機(jī)床加工零件前基準(zhǔn)的定位，生產(chǎn)使用頻率較高。隨著技術(shù)的發(fā)展，也出現(xiàn)了類似自動對刀輔助儀器的產(chǎn)生，極大地推動整個加工產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展。但由于自動對刀儀造價過高，極大地限制了產(chǎn)品的推廣。而且在生產(chǎn)自動化程度不高的企業(yè)和學(xué)校依然保持著傳統(tǒng)的對刀儀對刀的使用，由于價格便宜，使用方便，適用范圍廣，這種傳統(tǒng)的對刀儀幾乎占整個市場70%左右的份額。因此，本發(fā)明根據(jù)對刀儀上下兩個基準(zhǔn)面的定位原理進(jìn)行設(shè)計，采用基準(zhǔn)刻度定位，讀數(shù)直觀易懂，操作更方便，打破了傳統(tǒng)對刀儀過于依賴百分表的使用，是一種全新的設(shè)計。
工作原理
機(jī)械刻度式對刀儀的結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示，圖中各部位名稱為：1.測量柱，2.圓環(huán)封蓋，3.導(dǎo)向柱，4.基座本體，5.彈簧，6.內(nèi)刻度盤，7.外刻度盤，8.內(nèi)卡旋鈕(如圖4所示為輔助附件)。其中測量柱1嵌入基座本體4內(nèi)部，采用間隙配合(間隙量允許在0.08～0.12mm之間)，彈簧5安裝在測量柱的底面凹槽內(nèi)，在外力和彈簧5的作用下，測量柱1在基座本體4型腔內(nèi)可實現(xiàn)上下移動。導(dǎo)向柱3水平安裝在基座本體4兩側(cè)內(nèi)，并與測量柱1導(dǎo)向槽貼合，使測量柱1只能垂直上下移動。圓形封蓋2與基座本體4為螺紋連接，并與測量柱1階梯面接觸，用來調(diào)節(jié)測量柱1伸出的長度，同時也起到密封的作用?；倔w4側(cè)面設(shè)置開口槽，兩側(cè)標(biāo)注有刻度。測量柱1的柱面同樣設(shè)計有刻度，與基座本體4上的刻度一一對應(yīng)。
表3給出了六個指數(shù)收益率序列的ARMA(p, q)-GJR-GARCH(m, n)模型估計結(jié)果。從表3來看，通過ARMA(p, q) - GJR-GARCH(m, n)模型，各收益率序列的自相關(guān)、條件異方差和杠桿效應(yīng)得以消除，進(jìn)而得到各個收益率序列的標(biāo)準(zhǔn)化殘差序列η。
實施的過程
機(jī)械數(shù)字顯示對刀儀的實施方式與機(jī)械刻度式對刀儀相似，先將刀具移動至測量柱1頂面上端，然后緩慢旋轉(zhuǎn)數(shù)控機(jī)床手輪Z軸向下移動，當(dāng)顯示屏幕10上顯示數(shù)字準(zhǔn)備接近零點時，采用微調(diào)移動，直至數(shù)字顯示屏幕10上的數(shù)字顯示為0.00時，如圖6所示，該高度為標(biāo)準(zhǔn)30mm，記下當(dāng)前機(jī)床坐標(biāo)值，輸入數(shù)控機(jī)床G54坐標(biāo)，完成對刀操作。
對刀儀的實施方式：在使用前先將內(nèi)卡旋鈕8如圖3所示放入圓環(huán)封蓋2頂部兩處凸起部分，對齊下壓，通過順時針或逆時針的旋轉(zhuǎn)，可調(diào)節(jié)測量柱的上下移動。調(diào)節(jié)后的測量柱1零點刻度略高于基座本體4的零點刻度，設(shè)置一個可移動的區(qū)間。使用時，將對刀儀放在零件基準(zhǔn)面上如圖4所示，然后移動刀具到測量柱1的頂面上端處，旋轉(zhuǎn)數(shù)控機(jī)床手輪Z軸，使刀具向下移動并接觸測量柱1的頂面并繼續(xù)向下緩慢移動，通過手輪Z軸的微調(diào)，使測量柱1側(cè)面零點刻度位置與基座本體零點刻度位置完全對齊后(零點刻度為長橫線，短橫線為參考線，當(dāng)零點刻度對齊后，短橫線保持錯開狀態(tài))，記下當(dāng)前坐標(biāo)值輸入機(jī)床Z值(即G54坐標(biāo))，并減去對刀儀高度(如 30mm)。
在讀數(shù)時，首先確保當(dāng)前機(jī)械刻度對刀儀的使用位置光線充足，如果在暗光下很難讀準(zhǔn)對刀儀上的刻度，必要時可以借助機(jī)床的照明燈進(jìn)行輔助照明。其次是在機(jī)械刻度上讀數(shù)時，操作者的視線應(yīng)與對刀儀的刻度平齊，保持在同一條水平線位置，這樣讀出來的數(shù)值不會發(fā)生錯位。最后需要注意的是，機(jī)械刻度對刀儀上的刻度與游標(biāo)卡尺上的刻度相類似，只是對刀儀的刻度沒有游標(biāo)卡尺上的多，這是因為機(jī)械刻度對刀儀只是要求零點刻度對齊，因此，對刀儀的刻度均按照游標(biāo)卡尺上的50刻度進(jìn)行設(shè)計，其最小的讀數(shù)誤差在0.02mm。但在實際使用時，只有一個基準(zhǔn)位置，很容易觀察，都能做到在0.02mm范圍內(nèi)。
機(jī)床過熱會引起刀具偏值變動。機(jī)床在工作過程中，會產(chǎn)生熱量，這些熱量通過刀具和機(jī)床的摩擦而產(chǎn)生。最直接的影響是絲杠的熱變形，從而導(dǎo)致刀具位置發(fā)生偏移，會直接影響到零件的加工精度。而在機(jī)械刻度對刀儀的使用時，應(yīng)讓機(jī)床冷卻10分鐘后再進(jìn)行刀具的測量，這樣更能準(zhǔn)確地測量出當(dāng)前刀具的位置數(shù)值，測量更準(zhǔn)確。
實施的拓展
百分表是個易損品，由于使用不當(dāng)或掉到地上，很容易損壞。
這種小型百分表制造成本較高，影響了對刀儀的整體價格，性價比不高。
基本原理：假設(shè)機(jī)械刻度式對刀儀對刀具基準(zhǔn)高度為30mm，那么所設(shè)計的測量柱1頂面基準(zhǔn)到刻度零點的距離為標(biāo)準(zhǔn)值15mm，基座本體4的底面到刻度零點的距離同樣為標(biāo)準(zhǔn)值15mm。如果將測量柱1側(cè)面零點刻度與基座本體4的零點刻度對齊，就是標(biāo)準(zhǔn)的30mm高度值。
對本機(jī)械刻度式對刀儀的設(shè)計內(nèi)容做如下總結(jié)：
1.與傳統(tǒng)的百分表相比，百分表因體積大，極大地影響了對刀儀的形狀大小，不僅笨重，且使用起來不方便。機(jī)械刻度式對刀儀由于采用刻度顯示，形狀可根據(jù)使用場合進(jìn)行調(diào)整，并且可以做得更小、更輕。
2.采用了刻度式讀數(shù)方式，刻度上的線與線之間平齊，看起來更直觀，且不容易出錯。
3.在設(shè)計刻度式對刀儀時，充分考慮到封口處容易進(jìn)入灰塵和切削液等，所以在封口處做了密封處理，具有耐臟、耐污等特點，可適應(yīng)各種惡劣環(huán)境。
4.由于對刀儀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，零件少，即使出現(xiàn)密封條老化而造成切削液進(jìn)入內(nèi)部的情況，只需將圓環(huán)封蓋旋開，即可將內(nèi)部零件取出進(jìn)行清洗和擦拭，安裝回去后不影響其定位誤差。
5.機(jī)械刻度式對刀儀本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計并不復(fù)雜，零件不多且便于制造和裝配，這將大大降低制造成本，這減輕企業(yè)的使用成本，具有一定的推廣使用價值。
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