对刀仪(刀具预调仪)的结构工作原理与软件控制系统

首先，对加工中心的效率和精度要求越来越高，随着数控机床的日益普及，对对刀仪的要求也越来越高。预置刀具测量仪主要用于在数控机床、加工中心、柔性制造单元上测量镗铣床切削刃的X/Z坐标数据。它还可用于检查角度、圆角、刀片形状和多刀片刀具的跳动。它是专为简化工具预置和测量而设计的。该仪器的使用可以减少机床试切次数，缩短辅助时间，保证加工质量，实现刀具管理的现代化。

二、对刀仪的结构和工作原理

2.1对刀仪的结构

目前常用的刀具预调测量仪的总体结构可以分为机械、光学和软件三部分。软件主要包括底座、可在底座导轨上移动的立柱、手轮、主轴、主轴锁开关、光源、CCD摄像系统、计算机(即CCD测量控制系统)等。在仪器内部，两个正交光栅传感器形成一个X/Z坐标系，两个线性导轨副形成一个X/Z方向的移动单元。两个光栅传感器和导丝对固定在立柱和底座的上部。

2.2工作原理

其工作原理是:首先将量具安装在轴套上或手柄尺寸相同的变径设置上，然后校准仪器，径向锁紧按钮，保证主轴的紧密配合，然后按下气锁按钮，调整量具架在X/Z方向的大致位置，再通过磨边机轮架在两个方向的固定位置，光源从测点的一侧进入框架，通过另一侧的CCD视觉系统接收图像。旋转主轴，刀具图像清晰。通过选择测量所需的内容。

三。刀具预调仪的现状

3.1外观

很多国产的工具预调器外壳比较粗糙，颜色多为深蓝色和红色，给人很重的感觉，看起来也不上档次。为了提高仪器的水平，改善仪器的外观是关键。

3.2结构

对刀仪的结构在很大程度上决定了其测量精度。所以国产对刀仪的精度和国外产品差距很大。根本原因是结构设计差距大。首先，很多预置工具的整体组装结构不紧凑，过于死板，维护调试非常不方便。其次，在立柱和底座的设计上，通过国外厂商的有限元分析，经过严格的测试和虚拟仿真，选用优质材料、精密导轨和光栅尺，从而减少热膨胀，保证测量精度，适应恶劣环境。但国内很多厂家不注重外部结构的设计，忽略了光栅和导轨的选择和布置，导致大量泄漏，导致使用中出现几种现象。另一个明显的结构问题是在Z方向微调的过程中，连接在测量架上的配重块很难平衡，也不容易在这个方向抬起。另外，在主轴系统中，主轴的同心度对仪器的测量精度有非常重要的影响，这取决于主轴材料和主轴系统的结构。因此，主轴材料的选择、系统的结构设计以及如何快速更换主轴系统是现阶段国产工具类仪器面临的问题。

3.3软件

它是软件系统的核心，国内外软件产品差距特别大。目前，国产软件可以实现数据和图像读取、数据处理、显示、存储管理等功能。，但是功能还是比较单一，很多功能还不完善。因此，国内的刀具预调软件需要改进，要有强大的刀具管理和与国外的通讯功能，使刀具参数的测量多样化和精确化，同时使刀具管理更加简单方便。

3.4控制系统

国内外大多数对刀仪采用电子钥匙，气动控制主轴径向和轴向锁紧，手动测量功能，两个电子手轮分别控制测量拖板在X/Z方向的微调。这种手动微调方式难以准确定位测量小车，存在效率低、不准确、可靠性低等缺点。现在国外有全自动对刀仪，可以完成自动测量、自动定位、自动捕捉、自动对焦、全自动测量。全自动化也是对刀仪未来的发展方向。

四。结论

从实际应用的角度出发，阐述了刀具预调仪在使用中遇到的诸多问题，并通过对国内外刀具预调仪的外观、结构、软件、控制系统的对比，指出了国产刀具预调仪在诸多方面的不足，为今后新产品的开发提供参考。对刀仪的结构和软件都会影响其测量精度。在未来的发展中，只要克服刀具预调仪在上述方面的缺陷，就能开发出高精度、高效率、自动化、智能化、多功能的新型刀具预调仪。