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新型對刀儀的設計
自從進入工業時代以來，對于機械加工來講，對刀一直都是研究的問題，不論是普通車床，還是數控車床，如何才能快速準確的完成對刀，縮短加工前的準備時間，對加工效率的影響是非常大的。通過設計一種簡單，經濟，高效的對刀儀，來解決對刀難的問題。基于對刀儀的硬件結構的基本介紹，分析對刀儀的工作原理，最后闡述對刀儀的使用與維護。
車床是加工回轉類零件的主要設備。一般的車床，其中包括數控車床都不具備專用的對刀設備的,在實際操作上基本都是通過試切對刀法、等高塊對刀法、尾座頂尖對刀法等方法來對刀。這些方法能夠大概地確定刀具在機床坐標系中的初始位置,也就是實現所謂的：對中操作,以此來獲取起刀點在機床軸線的等高值。
在傳統的機械加工中，工件的裝夾、拆卸，刀具的裝夾，對刀的調整占用很大一部分時間，而且對刀的準確性也不高，導致加工精度沒法提高，甚至有的還需要采用試切法來確定是否對刀準確。因此一個簡單，快捷的對刀儀對于提高加工效率有很大的意義。
對刀儀的硬件結構
在實際的車床加工過程中,對刀是不可缺少的一個重要環節。如果對刀不準確,將會對車床加工零件的精度產生很大影響。但是，傳統的對刀方式存在效率低、精度低等問題。本文基于新型車刀高度方向對刀儀進行設計,設計了一種新型對刀儀。該對刀儀具有效率高、成本低、操作方便等優點。本文對一種新型對刀儀的設計，是采用圓盤刻度對準，計算對刀高度的方法來快速進行車刀對刀。在機床上針對對刀結果直接進行檢測與調整。此新型對刀儀使用方便快捷，操作方法簡單實用，經濟適用性強。可以縮短加工輔助時間，提高加工效率。
本次設計的新型對刀儀是由1個可調節圓盤刻度器、水平橫梁、高度方向檢測臺、1個硬度高、耐磨性強的高精度探測對刀探針、1個傳遞對刀信號的微型傳感器及固定立柱、底座組成。對刀探針是用來與刀具接觸，把作用力的大小通過傳感器傳遞給微型計算器，通過計算顯示刀具的高低位置。最終將此數值反饋給可調節的圓盤刻度器，通過調節圓盤刻度器從而調節刀具使其達到精確要求，提高加工精度。
對刀儀的可調節圓盤刻度器是通過接收傳感器信號來調節刀具高度，通過內外兩圈18級刻度圈來調節刀具的高低，水平橫梁是用來連接圓盤刻度器和高精度探測針的，因為需要高精度的對刀，故水平橫梁要具備高的強度。高度方向檢測臺用來安裝高精度探針，檢測車刀高度。為了避免影響探針檢測精度，檢測臺必須有很高的平面度，用來連接固定橫梁和檢測探針。高硬度、高耐磨性的探針用來探測刀具。微型傳感器用來將檢測信號轉化為顯示數值。固定立柱用來連接底座和圓盤刻度器，固定圓盤刻度器的垂直位置。底座有固定螺紋孔，用來將對刀儀固定在機床上。
當安裝的車刀刀尖高于工件中心時，工作平面Pse、工作基面Pre發生改變。背平面內，車刀的工作前角增大，后角減小。這種情況對加工的影響是反之，如果刀尖低于工件中心，則車刀的工作后角增大，前角減小，鏜內孔時裝刀的高低對工作角度的影響與外圓正好相反。此對刀儀是采用傳感器檢測及圓盤刻度器調節原理，來進行快速對刀的一種方法，與橫梁相連接高度方向檢測臺上安裝的高精度探測針頭，在檢測時與車刀刀尖接觸，通過傳感器將探測信息反饋給圓盤刻度器進行調節，通過調節圓盤刻度器確定車刀在高度方向的正確位置。對刀儀是一種檢測刀尖高低的裝置。
對刀儀的工作原理
對刀儀工作原理對刀儀的核心部件是由一個高精度的開關(測頭)，一個高硬度、高耐磨的硬質合四面體(對刀探針)和一個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;開關所發出的通、斷信號,通過信號傳輸接口器,傳輸到數控系統中進行刀具方向識別、運算、補償、存取等。數控機床的工作原理決定，當機床返回各自運動軸的機械參考點后，建立起來的是機床坐標系。該參考點一旦建立,相對機床零點而言,在機床坐標系各軸上的各個運動方向就有了數值上的實際意義。
對刀儀的使用與維護
在工件的加工過程中，工件裝卸、刀具調整等輔助時間，占加工周期中相當大的比例，對刀儀其中刀具的調整既費時費力，又不易準確，最后還需要試切。統計資料表明，一個工件的加工，純機動時間大約只占總時間的55%，裝夾和對刀等輔助時間占45%。因此，對刀儀便顯示出極大的優越性。
對刀儀使用的基本原理是通過傳感器程序來控制開關信號，通過觀察開關信號來控制刀具在Z軸方向上是否需要繼續移動。當運動停止，再繼續通過監測臺上的探測針進行檢測，檢測后繼續調節。此新型對刀儀的檢測裝置主要包括高精度探測針頭及信號轉換裝置，高精度探測頭安裝在檢測臺上。將檢測針頭安裝在平臺上以后需要對檢測針頭進行調節，保證探測針頭的平行度和水平方向上的直線度及垂直方向上的直線度，用量塊進行測量調整。
由懸掛系統與下層橋架的裝配關系(見圖4),為使橋架移動時因軌道不平導致耳板銷軸與軸殼孔不同心度較大時仍能正常工作,耳板通過關節軸承與銷軸連接,因軸承主要承受徑向載荷,故選用向心關節軸承.
結語
本文主要針對車刀高度方向對刀儀的設計，在傳統的機械加工中，車削的應用非常廣泛，車削中單刃車刀從旋轉的工件上去除材料，形成回轉體表面，軸運動使工件旋轉，刀具沿旋轉工件軸線平行方向的緩慢移動。那么，在車削前車刀高度方向上的對刀成了問題的關鍵，車刀刀尖在高度方向上的對刀誤差，對后期加工精度的影響，現代傳統的對刀方法，試切法和調整法存在的問題是效率低，速度較慢。本文利用一種傳感器的對中原理，設計了一種新型對刀儀，該對刀儀的優勢在于對刀準確，效率高，對刀速度快，操作簡單。
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