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2015-4-22 刀刃的自动化控制

出处:www.joyoucnc.com  分类:技术支持  发布:2015-5-14 16:01:44  阅读:(903)
摘要:2015-4-22 刀刃的自动化控制

2015-4-22   刀刃的自动化控制

带有一定的外形几何尺寸的刀具在进行磨削加工后刀刃经常出现缺口和微小破裂。在进行铣加工或是镗加工时,出现一个个硬金属颗粒的破裂,最后在刀刃上形成一个整体式的颗粒的粘结体,由此可以提高刀具的耐磨损性能。借助于拖曳或洗矿法精加工方法对刀刃进行有针对性的精加工,是稳定刀刃和减少缺口的可行做法。

刀刃直径测量

测量精加工后的刀具的张紧面和自由面的刀刃直径是一个费时且成本高的工序。通常需将刀具转换并定位在测量装置的下面,此外还必须进行调整。由于测量装置和加工机器之间往往有一段距离,所以,还需要将这些精加工后的刀具输送到测量装置处。在批量生产中,为了确保刀具精加工质量,这一输送环节必须采用自动化技术解决方案。

Otec公司研制的SF Compact洗矿法精加工装置是专为集成自动化测量技术装置而设计的,该精加工装置与自动化系统相匹配。为了使机器设备能够有足够的空间以可靠加装一台机器人,人们可进一步缩减SF Compact装置的容器的直径,也可减少刀具支架的数量。该装置里有一个3层夹板离心式夹子用于在精加工程序中对刀具进行必要的支撑,同时也提供了自动化更换刀具的基础。此外,机器里还一体化加入了防尘门,以实现曲臂机器人的信息存取。

通过将工作区和测量区进行空间分离,可减少一些如机械振动、加工过程中产生粉尘或热等干扰因素的影响。此外,实现工作区和测量区进行空间分离,所获得的测量技术结果也可同步应用到加工作业中。

个性化的加工对策

该精加工机器是为了刀具加工直径为3~30mm、最长为180mm的带柄刀具的精加工而设计的,所加工的刀具可在刀库转速最大为100r/min以及刀具支架的转速最大为60r/min的情况下进行精加工作业。而刀具支架的沉入深度和倾角的参数可进一步变化,以能够根据其所要求的刀刃直径以及所使用研磨材料的情况来为每个加工的刀具确定一个个性化的精加工对策。

该精加工装备有一台由Fanuc公司研制的LR Mate 200iC6轴曲臂机器人,以实现刀具对光学测量装置的定位。该型机器人能够将刀具定位,这样可使之加工的重复精度达到±20μm。使用集成到测量装置内的摄像机提供的实况影像将刀刃精准的调整到测量装置。LR Mate 200iC6轴曲臂机器人的动作有6个自由度,在确定测量定位时具有很高的灵敏性,可根据工件的大小、复杂程度以及特点进行各种不同的定位。

为了对加工刀具进行技术测量和对刀刃进行分析,该设备选用了奥地利Alicona Imaging公司研制的装有R25IF传感器的高分辨率光学测量装置,该光学测量装置可对刀具的重要特性如刀刃直径、刀刃的锋利程度、刀具张紧和自由面的表面粗糙度等进行非接触式检测。

在基于关注变化方式的基础上,处在测量区里的物体的几何形状生成3D图像,该3D图像可进行全面评估。对于该测量系统,可对检测目标物进行放大,放大的倍数最多可选择放大至50倍。检测目标物的垂直分辨率最大为0.02μm,侧面分辨率最大为0.64μm,所检测刀具的刀刃直径≥2μm,刀具在空气常温下的表面粗糙度平均值≥2μm

集成化测量技术

受到检测区的影响,精加工刀具的检测时间在以秒为单位的两位数的范围内变化。在这样短的时间内,该设备可在对下一刀具进行精加工的同时快速检测上一完成加工刀具的内部检测,这样便不会由于对刀具的检测而导致停机。

通过采用集成化的IF传感器R25进行刀具检测,使得加工机的作业实现了最佳化。如果在进行加工时,用户自行调整的刀具直径未达到要求,在采用集成化的IF传感器R25进行刀具检测分析时,加工机能够自动进行识别,并将刀具重新导入加工程序。

自动化的工件修整

通过充分了解工件精加工程序参数和加工方法,以及对须进行精加工刀具的准确了解,今后应能够确保进行刀具自动化修整加工,并能够确保稳定的刀具再加工质量。在对新刀具进行初次精加工时,可根据刀具的理想直径有针对性的设置加工程序参数,由此可更加灵活和经济的进行加工作业。

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