在数控机床的加工过程中，对刀仪作为一种关键的刀具测量与补偿装置，其设计直接关系到加工精度和效率。本文将从设计原理、工作流程、组成部件、精度要求以及维护保养等方面，全面介绍CNC数控车床对刀仪的设计。
一、设计原理
对刀仪的工作原理基于机床坐标系与对刀仪固定坐标的相对定位关系。当刀具刀尖或外径接触对刀仪上的四面探针平面时，挠性支撑杆触发开关传感器，数控系统立即锁定对应进给轴运动。通过读取脉冲编码器的位置数据，结合机床与对刀仪坐标系的对应关系，系统能够自动计算出刀具的初始偏置值。这一设计使得对刀仪能够实时检测刀具磨损或热变形导致的刀尖变动量，并通过重复对刀操作获取新偏置值，完成误差补偿。
二、工作流程
1.准备工作：确保机床设置正确且处于良好状态，清理机床和对刀仪，避免杂物干扰测量精度。
2.选择对刀程序：在数控机床控制系统中选择适当的对刀程序，指定对刀仪类型和测量类型（如长度、直径等）。
3.定位对刀仪：将对刀仪安装到机床上的适当位置。
4.刀具定位：将刀具粗略定位到对刀仪的测量范围内。
5.启动对刀程序：开启对刀程序，使刀具自动缓慢移动至对刀仪，对刀仪在刀具接触到测量触点时自动记录刀具位置。
6.测量与调整：机床控制系统根据对刀仪传回的数据自动计算刀具的实际长度和/或直径，并进行必要的位置调整。可能需要多次测量以确保数据准确性和重复性。
7.验证刀具位置：对刀完成后，通过试削任务或使用另一测量工具验证刀具位置的准确性。
8.结束对刀程序：确认所有刀具正确对刀后，保存设置并结束对刀程序，清理对刀仪和机床，准备开始加工。
三、组成部件
对刀仪主要由机械零件、电气部分以及处理芯片和连接电缆组成。机械零件包括活塞形零件，用于上下运动并触发超硬抗氧化触点；电气部分则包含微型接触开关（机械和光学）以及微型行程开关；处理芯片负责数据处理，并通过连接电缆与数控系统通信。
四、精度要求
对刀仪的精度分为普通级和精密级，精密对刀仪的精度可达到0.001mm左右。然而，实际加工中需综合考虑整个刀具系统的各相关环节，如刀刃的锋利度、工件材质等，这些因素可能影响实际加工精度。因此，对刀具预调仪的精度不一定追求过高，而应根据实际加工需求进行合理选择。
五、维护保养
为确保对刀仪的长期稳定运行和高精度测量，需进行定期的维护和保养：
-将设备移至恒温恒湿的环境内工作，避免设备表面锈蚀。
-根据使用频繁程度，定期清洁设备导轨并上油，特别是开放式光栅尺需用酒精清洁。
-维护设备进气气源的质量，定期检查进气过滤罐并清理杂质。
-保持外露光学零件的清洁，用洗耳球或脱脂棉蘸酒精轻轻擦拭。
-每天校准一次零点，工作环境温度变化明显时需多次校正。
-清洁所测刀柄的锥面，避免残屑影响数据准确性和划伤对刀仪主轴锥孔。
综上所述，CNC数控车床对刀仪的设计是一个综合考量机械、电气、精度和维护保养等多方面因素的复杂过程。通过科学合理的设计和精心的维护保养，能够确保对刀仪在数控机床加工中发挥重要作用，提高加工精度和效率。 http://www.zsshuanghong.com/