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車刀對刀儀設計
在車床加工過程中，對刀是必不可少的環節之一。對刀不準確，將會影響車床加工零件的精度，而傳統對刀方式存在效率低、精度低等問題。本文利用水準器對中的原理，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。
1、車刀對刀儀設計方案
本文設計的對刀儀主要通過液位的中性能量來完成對刀。從傳統的點對點的“體驗式”刀具設置到“科學式”刀具設置。該液位儀結構簡單，響應靈敏。車刀對刀儀主要由校準架、心軸、水平儀等部件組成。其中，對刀儀的核心部件是校正架，校正架具有高硬度的測量面。在工作過程中，主要靠車刀面與車刀頭的接觸來反映車刀到車刀頭的真實高度。表面的高硬度既保證了測量精度，又保證了對刀儀的使用壽命。定位架上安裝有刻度水平儀。水平反映了刀尖的工作高度。當液位在零位時，整刀過程完成，使刀具的前、后兩角的工作角度完全等于理論角度。
2、車刀對刀儀各部分的結構設計
當所述對刀工具用于工件加工前對刀時，為前刀架，可使用三爪卡盤夾緊主軸左端(見圖2);若為后刀架，可用三爪卡盤夾緊主軸右端;測量時，校準齒條的測量面置于車刀刀尖上，通過增加或減少緩沖刀片來調節車刀高度時，校準齒條會繞主軸軸上下擺動。自從接觸表面到參考平面的距離等于軸到參考平面的距離,當水平參考平面是水平(中間的泡沫刻度線),工具提示必須在同一水平面上的軸機床主軸(也就是說,工具提示和機床主軸的軸是一樣的高度)。當水平泡與比例線之間存在一定的偏移距離時，根據比例線和氣泡偏移方向可計算出機床刀尖與主軸中心線的差的高度。
對刀儀采用直接測量的校正架，具體結構如圖4所示。其中必須保證水準儀的安裝面與校準架上的測量面平行。此外，在對中架的內孔內裝有精密軸承。對中架和精密軸承采用兩個孔擋圈進行軸向定位，實現對中架的軸向定位功能簡單方便。通過精密軸承和芯棒的活動連接,形成一個固定的軌道,調整框架的優點是,它可以旋轉360°心軸,以確保設備不僅可以用于前端工具持有人也可以使用在后面和斜工具持有人以確保產品有廣泛的實際應用。
裝配過程中，應使主軸中心與滾動軸承重合，以保證校準架能繞主軸靈活旋轉。使用時，主軸固定在車床主軸上或夾在尾座的鉆夾頭上;所述校正架的另一側設有與所述刀尖接觸的測量面。測量面必須與滾動軸承中心在同一參考平面上。滿足上述條件后，對刀儀即可實現預定的功能。
由圖2可以看出，車刀對刀儀主要由四部分組成，即刻度尺、刻度架、滾動軸承和芯軸。利用定心原理用刻度尺調平，當車刀尖高于車床主軸時，氣泡將在軸方向附近偏移;當車刀尖低于車床主軸時，氣泡將從軸方向偏移;當車刀刀尖高于車床主軸軸時，氣泡會停留在刻度值的中間，這是理想的工作位置。對刀儀示意圖，如圖3所示。水準儀的精度選擇直接影響到對刀儀的測量精度。葉尖到旋轉中心的水平距離S和水平面的偏移格點N直接反映葉尖高度的偏移距離Zi。N是標高的偏移網格數;是標高的精度。S是尖端和旋轉中心之間的水平距離。
工具儀器中的芯軸主要用于安裝定位。要求硬度高，表面質量好，以保證耐磨性和定位精度。芯棒和軸承的軸向定位采用臺階一端和卡環另一端，保證芯棒和校正架的軸向位置。
對刀儀采用滾動軸承，質量要求較高。最好選用帶防塵罩的高精度滾動軸承，以保證對刀儀的測量精度。滾動軸承將對中架與芯軸結合在一起，保證對中架繞芯軸轉動靈活，對中架轉動中心與芯軸同軸。
3、對刀儀的使用和維護
本文設計了一種測量刀尖高度和車床主軸中心高度的對刀儀。下面詳細介紹了系統的結構設計，并給出了具體的實現實例。所設計的對刀儀軸測圖如圖2所示。
當工件加工需要換刀時，對刀儀仍然可以實現對刀功能，不需要拆卸工件即可完成對刀功能。以前刀架為例，只需將對刀儀主軸右端夾在鉆卡盤中夾在尾座套筒中，即可實現對刀檢測功能;對于后刀架，只需將對刀儀主軸左端夾在鉆卡盤尾座套筒中。該對刀儀適用于普通車床和數控車床的各種對刀。也適用于前后刀架，特別適用于軸套零件的加工。
在日常使用中，對刀儀必須小心搬運，不得磕碰，以免液位計破損或校正架測量面產生毛刺，影響測量精度或正常使用。另外，對刀儀使用后，應及時加油，防止主軸測量面和校準架生銹。
4、結論
該對刀儀對刀過程簡單，操作方便，精度高，經濟性好，通用性強，特別對操作人員的技術要求低，適合初學者使用。此外，該對刀儀不僅可以用于工件加工前的對刀，還可以用于加工過程中換刀后的對刀。使用該對刀儀，可大大減少車削的輔助時間，大大提高勞動生產率和車削質量。
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