‘壹’ 量具的游标计量工具
量具是测量零件的尺寸、角度、形状精度和相互位置精度等所用的测量工具。常用游标量具包括:游标卡尺、深度游标卡尺、高度游标卡尺、千分尺以及百分表等.
游标卡尺
·一种测量长度、内外径、深度的量具。
·操作方法:
1)测试前用软布将量爪擦干净,使其并拢,查看游标和主尺身的零刻度线是否对齐。若未对其,应根据原始误差修正测量读数。
2)测量工件时,右手拿住尺身,大拇指移动游标,左手拿待测物体,使待测物位于外测量爪之间,并与量爪紧紧相贴,然后锁紧紧固螺钉。
3)读数:以游标零刻度线为准在尺身上读取毫米整数,再读出游标上第n条刻度线与尺身刻度线对齐,读出尺寸L=毫米整数部分+n*分度值。
常见量程:
0~100mm、0~150mm、0~300mm、0~500mm常见精度:0.02mm、0.01mm(由游
标上分度格数决定)
·测量对象:深度
·保养:用棉布擦拭、涂油
深度游标卡尺
·用于测量凹槽或孔的深度、梯形工拍袭件的梯层高度、长度等尺寸,平常被简称为“深度尺”。
·操作方法:
1)测试前用软布擦净测量端面,检查尺框和主尺身的零刻度线是否对齐,若未对其,应根据原始误差修正测量读数。
2)测量时先将尺框的测量面贴合在工件被测深部的顶面上,注意不得倾斜,然后将尺身推上去直至尺身测量面与被测深部手感接触,然后锁紧紧固螺钉。
3)读数:以尺框零刻度线为准,读取毫米整数,再读出尺框上第n条刻度线与尺身刻度线对齐,读出尺寸L=毫米整数部分+n*分度值。
·
高度游标卡尺
·用于测量物件高度的卡尺,简称高度尺。测量时均匀用力轻推尺框,使尺框的测量面下降至被测工件的顶面上,并使之贴合紧密,然后锁紧紧固螺钉。
·常见量程:0~300mm、0~500mm
·常见精度:0.02mm、0.01mm(由游标上分度格数决定)
·千分尺
·千分尺又叫螺旋测微器,是一种精密量具,是比游标卡尺更精密的测量长度的工具。
·操作方法:
1)测试前用软布将测量面擦干净,旋转测微螺杆使之与小砧并拢,查看主尺(固定刻度)和副尺(可动刻度)的零刻度线是否对齐。若未对其,应根据原始误差修正测量读数。
2)测量工件时,右手拿住尺身,左手拿待测物体,使待测物体位于测微螺杆和小砧之间,旋转粗调旋钮,待测微螺杆靠近被测表面时改用细调旋钮,当测杆和被测物相接后的压力达到某一数值时,棘轮将滑动并有咔咔的响声,此时停止转动旋钮,并锁紧紧固螺钉。
3)读数:在主尺(固定刻度)上读取毫米整数(注意0.5毫米的短线是否露出),在副尺(可动刻度)上读取与主尺横线对齐的格数n,在第三标尺上读取与副尺刻度对齐的千分位数值。
L=主尺毫米整数+n*可动刻度分度值+千分位数值
·常见量程:0-25mm、25-50mm、50-75mm、75-100mm
·精度:0.001mm(部分千分尺无第三标尺,精度为0.01mm,千分位为估读)
·测量对象:长度、外径
·保养:用棉布擦拭、涂油
百分表
·简介: 百分表是一种精度较高的比较量具,它只能测出相对数值,不能测出绝对值,主要用于检测工件的形状和位置误差(如圆度、平面度、垂直度、跳动等),也可用团掘于校正零件的安装位置以及测量零件的内径等。
·操作方法
1)测量前检查测量杆活动是否灵活:轻推测量杆时,测量杆在套筒内移动灵活,松手后指针能回到原来的刻度位置。
2)将百分表装夹在固定表座上,使测量杆垂直于被测平面并与之紧密接触(测量圆形工件时使测量杆与工件中心线垂直),旋转外表盘使大指针与外表盘零刻度线对齐,在水平台上均匀移动被测工件直至测量头与被测要素全部接触(测量圆形工件时使工件以中心轴线为基准旋转一周)。
3)读数:先读取小指针转过的刻度线(毫米整数),再读取大指针转过的刻度线(第n格)。 相对测量数值=小指针毫袭或兄米整数+n*大表盘精度
·常见量程:0~5mm
·常见精度:0.01mm
·测量对象:形状和位置误差如圆度、圆跳动、平面度、平行度、直线度 量具量仪中英文对照汇总
1.刀口型直尺:knife straigjht edge
2.刀口尺: knife straigjht edge
3.三棱尺three edges straigjht edge
4.四棱尺four edges straigjht edge
5.条式和框式水平仪bar form and square levels
6.合像水平仪imaging level meter
7铸铁平板cast iron surface plate
8.岩石平板granite surface plate
9.铸铁平尺cast iron straigjht edge
10.钢平尺和岩石平尺steel and granite straigjht edge11.圆度仪roundness measuring instrument
12.电子水平仪electronic level meter
13.表面粗糙度比较样块铸造表面roughness comparison specimens cast surface
14.表面粗糙度比较样块磨、车、铣、插及刨加工表面roughness comparison specimens-ground,turned,bored,milled,shape and planed
15.表面粗糙度比较样块电火花加工表面roughness comparison specimens spark-erostion machining surfaces
16.表面粗糙度比较样块抛光加工表面roughness comparison specimens pollshed surfaces
17.接触式仪器的标称特性
18.轮廓profiles 19.轨迹轮廓traced profile
20.基准轮廓reference profile
21.总轮廓total profile
22.原始轮廓primary profile
23.残余轮廓resial profile
24.触针式仪器stylus instrument
25.感应位移数字存储触针式量仪displacement sensitive,digitally storing stylus instrument
26.触针式仪器的部件stylus instrument components
27.测量环measurement loop
28.导向基准renfence guide
29.驱动器drive unit
30.测头(传感器) probe(pick-up) 31.拾取单元tracing element
32.针尖stylus tip
33.转换器transcer
34.放大器amplifier
35.模/数转换器analog-to-digital converter
36.数据输入data input
37.数据输出data output
38.轮廓滤波和评定profile filtering and evaluation
39.轮廓记录器profile recorder
40.仪器的计量特性metrological characteristics of the instrument
41.静测力的变化change of static measuring force
42.静态测力static measuring force
43.动态测量力dynamic measuring force
44.滞后hysteresis 45.测头的测量范围transmission function for the sine waves
46.仪器的测量范围measuring range of the instrument
47.模数转换器的量化步距quantization step of the ADC
48.仪器分辨力instrument resolution
49.量程分辨力比range-to-resolution ratio
50.测头线性偏差probe linearity deviation
51.短波传输界限short-wave transmission limitation
52.轮廓垂直成分传输vertical profile component transmission1
53表面粗糙度比较样块抛丸、喷砂加工表面roughness comparison specimens shot blasted and blasted surfaces
54产品结构几何量计术规范(GPS)geometrical proct specifications(GPS)
55表面结构surface texture
56接触式仪器的标称特性nominal characteristics of contact instruments
57公法线千分尺micrometer for mearsuring root tangent lenghths of gear teeth
58最大允许误差maximum permissible error
59圆柱直齿渐开线花键量规gauges for straight cylindrical involute splines 60齿厚游标卡尺Gear tooth vernier calipers
61齿轮渐开线样板the involute master of gear
62齿轮螺旋线样板the helix master of gear
63矩形花键量规gauges for straight–sided splines
64测量蜗杆master worm
65万能测齿仪universal gear measuring instrument
66万能渐开线检查仪universal involute measuring instrument
67齿轮齿距测量仪gear circular pictchmeasuring instrument
68万能齿轮测量机Universal gear measuring machine
69齿轮螺旋线测量仪gear helix measuring instrument
70便携式齿轮齿距测量仪manual gear circular pitch measuring instrument
71便携式齿轮基节测量仪manual gear base pitch measuring instrument
72立式滚刀测量仪vertical hob measuring instrument
73齿轮双面啮合综合测量仪Gear al-flank measuring instrument
74齿轮单面啮合整体误差测量仪Gear single-flank meshing integrated error measuring instrument
75梯形螺纹量规gauges for metric trapezoidal screw threads
76工作螺纹量规work gauges for metric trapezoidal screw threads
77校对螺纹量规check gauges for metric trapezoidal screw threads
78.梯形螺纹量规型式与尺寸Types and dimensions of metric trapezoidal screw threads
79.普通螺纹量规型式与尺寸Types and dimensions of gauges purpose screw threads
80.非螺纹密封的管螺纹量规Gauges for pipe threads prcessure-tight joints are not made on the threads
81.螺纹千分尺Screw thread micrometer
82.最大允许误差maximum permissible error
83.间隙螺纹量规Clearance screw gauge
84.量针Bar gauge
85.螺纹样板Screw thread template
86.用螺纹密封的管螺纹量规Gauges for pipe threads where pressure-tight joints are made on the threads 87.刀具预调测量仪精度Accuracy of the presetting instrument
88.薄膜式气动量仪Membrane type pneumatic measuring instrument
89.光栅线位移测量系统Grating linear displacement measuring system
90.光栅角位移测量系统Grating angular displacement measuring system
91.磁栅线位移测量系统Magnet-grid linear displacement measuring system
92.量块附件Accessories for gauge blocks
93.V形架Vee blocks
94.比较仪座Comparator stand
95.磁性表座Magnetic stand
96.万能表座Universal stand for dial indicator 量具各类标准参考
术语及方法
1 GB/T 17163-1997几何量测量器具术语基本术语
2 GB/T 17163-1997几何量测量器具术语产品术语
3 JB/T 7976-1999轮廓法测量表面粗糙度的仪器术语
4 JB/T 8372-1996几何量测量仪器型号编制方法
长度测量器具
5 GB/T 1957-1981光滑极限量规
6 GB/T 6093-2001几何量技术规范(GPS)长度标准量块
7 GB/T 6322-1986光滑极限量规型式与尺寸
8 GB/T 9056-2004金属制直尺
9 径样板 JB/T 7980-1995
10 JB/T 8788-1998塞尺 JB/T 8788-1995
11 JB/T 10313-2002量块检验方法
12 GB/T 1214.1-1996游标类卡尺通用技术条件
13 GB/T 1214.2-1996游标类卡尺游标卡尺
14 GB/T 1214.3-1996游标类卡尺高度游标卡尺
15 GB/T 1214.4-1996游标类卡尺深度游标卡尺
16 GB/T 6317-1993带表卡尺
17 GB/T 14899-1994电子数显卡尺
18JB/T 5608 –1991电子数显深度卡尺
19JB/T 5609 -1991电子数显高度卡尺
20JB/T 8370 -1996 游标类卡尺 游标卡尺(测量范围为 0~1500mm,0~2000mm)
JB 1564-75
21 GB/T 1216-2004外径千分尺
22 GB/T 1218-2004深度千分尺
23 GB/T 6312-2004壁厚千分尺
24 GB/T 6313-2004尖头千分尺
25 GB/T 6314-2004三爪内径千分尺
26 GB/T 8061-2004杠杆千分尺
27 GB/T 8177-2004两点内径千分尺
28 GB/T 9058-2004奇数沟千分尺
29 JB/T 2989-1999板厚千分尺
30 JB/T 4166-1999带计数器千分尺
31 JB/T 6079-1992电子数显外径千分尺
32 JB/T 10005-1999小测头千分尺
33 JB/T 10006-1999内测千分尺
34 JB/T 10007-1999大外径千分尺(测量范围为1000~3000mm)
35 JB/T 10032-1999微米千分尺
36 JB/T 10033-1999测微头
37 GB/T 1219-2000 几何量技术规范 长度测量器具:指示表 设计及计量技术要求
38 GB/T 4755-2004扭簧比较仪
39 GB/T 6311-2004大量程百分表
40 GB/T 6320-1997杠杆齿轮比较仪
41 GB/T 6321-2004光学扭簧测微计
42 GB/T 8122-2004内径指示表
43 GB/T 8123-1998杠杆指示表
44 GB/T 18761-2002电子数显指示表
45 JB/T 3237-1991杠杆卡规
46 JB/T 3712-1998小扭簧比较仪
47 JB/T 5214-1991曲轴量表
48 JB/T 5216-1991硫化机测力表
49 JB/T 6081-1992深度百分表
50 JB/T 7429-1994电子塞规
51 JB/T 8346-1996带表卡尺指示表
52 JB/T 8499-1996电子柱电感测微仪
53 JB/T 8787-1998峰值电感测微仪
54 JB/T 8790-1998钢球式内径百分表
55 JB/T 8791-1998涨簧式内径百分表
56 JB/T 10014-1999数显电感测微仪
57 JB/T 10016-1999测厚规
58 JB/T 10017-1999带表卡规
59 JB/T 10035-1999厚度表
60 JB/T 10036-1999电感式测微仪角度测量器具
61 GB/T 6092-2004直角尺
62 GB/T 6315-1996游标万能角度尺
63 GB/T 10943-20031:4 圆锥量规
64 GB/T 11852-2003圆锥量规公差与技术条件
65 GB/T 11853-2003莫氏与公制圆锥量规
66 GB/T 11854-20037:24 工具圆锥量规
67 GB/T 11855-2003钻夹圆锥量规
68 JB/T 3325-1999角度量块及其附件
69 JB/T 7973-1999正弦规
70JB/T 8789-19981:24 (UG) 圆锥量规
71 JB/T 10015-1999直角尺检查仪
72 JB/T 10018-1999正多面棱体
73 JB/T 10026-1999带表万能角度尺
74 JB/T 10027-1999方形角尺(方箱)
‘贰’ 刀具磨损的检测与监控方法
刀具状态检测方法可分为直接测量法和间接测量法。
1.直接测量法
直接测量法能够识别刀刃外观、表面质量或几何形状的变化,一般只能在不切削时进行,它有两个明显的缺点:一是要求停机检测;二是不能检测出加工过程中出现的刀具突然破损。国内外采用的刀具磨损量的直接测量法有:电阻测量法、刀具工件间距测量法、光学测量法、放电电流测量法、射线测量法、微结构镀层法及计算机图像处理法。
(1)电阻测量法
该方法利用待测切削刃与传感器接触产生的电信号脉冲,来测量待测刀具的实际磨损状态。该方法的优点在于传感器价格低廉,缺点是传感器的选材必须十分注意,既要有良好的可切削性,又要对刀具寿命无明显的影响,而且工作不太可靠,因为切屑和刀具上的积屑可能引起传感器接触部分短路,从而影响精度。
(2)刀具工件间距测量法
切削过程中随着刀具的磨损,刀具与工件间的距离减小,此距离可用电子千分尺、超声波测量仪、气动测量仪、电感位移传感器等进行测量。但是这种方法的灵敏度易受工件表面温度、表面品质、冷却液及工件尺寸等因素的影响,使其应用收到一定限制。
(3)光学测量法
光学测量法的原理是磨损区比未磨损区有更强的光反射能力,刀具磨损越大,刀刃反光面积就越大,传感器检测的光通量就越大。由于热应力引起的变形及切削力引起的刀具位移都影响检测结果,所以该方法所测得的结果并非真实的磨损量,而是包含了上述因素在内的一个相对值,此法在刀具直径较大时效果较好。
(4)放电电流测量法
将切削力刀具与传感器之间加上高压电,在测量回路中流过的(弧光放电)电流大小就取决于刀刃的几何形状(即刀尖到放电电极间的距离)。该方法的优点是可以进行在线检测,检测崩齿、断刀等刀具几何尺寸的变化,但不能精确地测量刀刃的几何尺寸。
(5)射线测量法
将有放射性的物质掺入刀具材料内,当刀具磨损时,放射性的物质微粒就会随切屑一起通过一个预先设计好的射线测量器。射线测量器中所测得的量是同刀具磨损密切相关的,射线剂量的大小就反映了刀具磨损量的大小。该法的最大弱点是放射性物质对环境的污染大,对人体健康非常不利。此外,尽管此法可以测量刀具的磨损量,并不能准确地测定刀具切削刃的状态。因此,该法仅适用于某些特殊场合,不宜广泛采用。
(6)微结构镀层法
将微结构导电镀层同刀具的耐磨保护层结合在一起。微结构导电镀层的电阻随着刀具磨损状态的变化而变化,磨损量越大,电阻就越小。当刀具出现崩齿、折断及过度磨损现象时,电阻趋于零。该方法的优点是检测电路简单,检测精度高,可以实现在线检测。缺点是对微结构导电镀层的要求很高:要具有良好的耐磨性、耐高温性和抗冲击性能。
(7)计算机图像处理法
计算机图像处理法是一种快捷、无接触、无磨损的检测方法,它可以精确地检测每个刀刃上不同形式的磨损状态。这种检测系统通常由CCD摄像机、光源和计算机构成。但由于光学设备对环境的要求很高,而实际生产中刀具的工作环境非常恶劣(如冷却介质、切屑等),故该方法目前仅适用于实验室自动检测。
2.间接测量法
间接测量法利用刀具磨损或将要破损时的状态对不同的工作参数的影响效果,测量反映刀具磨损、破损的各种影响程度的参量,能在刀具切削时进行检测,不影响切削加工过程,其不足之处在于检测到的各种过程信号中含有大量的干扰因素。尽管如此,随着信号分析处理技术、模式识别技术的发展,这一方法己成为一种主流方法,并取得了很好的效果。国内外采用的刀具磨损的间接测量法有:切削力测量法、机械功率测量法、声发射、热电压测量法、振动信号及多信息融合检测。
(1)声发射信号测量法
声发射技术用于监测刀具的磨、破损是近年来声发射在无损检测领域方面新开辟的一个应用领域。其原理是当固体材料在发生变形、断裂和相变时会引起应变能的迅速释放,声发射就是随之产生的弹性应力波。当刀具破损时可检测到幅值较高的AE信号。声发射刀具监控技术被公认是一种最具潜力的新型监控技术,进入80年代以来,国内外致力于开发和应用该技术,已获得较大成果。早在1977年Iwatak和Moriwaki提出了用声发射技术对刀具磨损进行在线检测。在此基础上,Moriwaki提出了声发射刀具破损检测方法。Kannatey-Asibu和Dornfeld从理论上研究了声发射信号的频谱特征,并结合模式识别方法实现了对刀具破损的在线监测。我国声发射监测技术研究尽管起步较晚,但发展迅速。黄惟公采用包络分析法求取刀具磨损中声发射信号的包络线,用时序模型的参数作为特征值,通过神经网络对刀具磨损方程进行辨识,实验证明效果良好;李晓利对镗削过程中的典型AE信号进行FFT分析,通过在频域里AE信号幅值的变化反映刀具磨损状态;袁哲俊对切削过程中的声发射信号进行小波包分解,获取信号各频段的能量分布,以此作为信号特征,并建立基于模糊推理的快速神经网络模型识别刀具磨损状态。由日本Murakami Giken公司研制的chip-55A型刀具破损监控仪采用声发射监控技术,实施对加工过程中刀具状态的监控,该产品与其公司生产的数控铣床配套使用,效果良好。
(2)切削力信号测量法
切削力变化是切削过程中与刀具磨、破损状态最为密切相关的一种物理现象。采用切削力作为检测信号,具有拾取容易,反应迅速、灵敏等优点,是在线方法中研究较多、很有希望突破的一种方法,所以是加工中心和FMS中测量刀具破损的常用方法。
基于切削力的监测方法,采用的监测数据主要有切削分力,切削分力比,动态切削力的频谱和相关函数等。当刀具破损时,切削力变化敏感。当刀具破损较小时,刀具切削刃不锋利,使切削力增强:当产生崩刃或断刀时,切削深度减少或没有,使切削力剧减。在监测切削力时,在X,Y,Z三个方向上同时对Fx,Fy,Fz三个分力进行测量,依靠装在每个电机上的伺服放大器测量出进给电机和主轴电机的电流变化,并把电流变化传给力阀,在显示器上读出被测量的力,从而判断刀具是否破损。1977年,日本东京电机大学的村幸辰从理论和实验两方面深入研究了不同加工条件和刀具磨损状态下各切削力的变化规律,发现在一定条件下切削分力比是一个能灵敏反映刀具磨损变化的特征量,据此他提出了切削力比监测法;1984年,Lan和Dornfeld的研究表明,切向力和进给力对刀具破损具有较高的敏感性;Shiraishi等通过对加工过程的测量、检测和控制技术的对比研究指出刀具失效的力监测法是最有潜力的方法,有着广阔的工业应用前景,扭矩监测和切削力法一样具有相同的研究价值;成刚虎采用了频段均方值法通过切削力监测刀具的磨损状态;万军利用切削力模型和最小二乘法实现模型自动跟踪加工过程特性变化,从而获取刀具磨损量。在切削力监控技术方面具有代表性的成果是瑞典Sandvik Coromant公司推出的TM-BU-1001型刀具监控仪,该系统采用的力传感器可安装于主轴轴承、进给丝杠,可设置三个门限,一旦超限自动报警。
(3)功率测量法
功率测量法也是工业生产中应用潜力很大的方法。该方法是通过测定主轴负荷功率或电流电压相位差及电流波形变化等来确定切削过程中刀具是否破损。该方法具有信号检测方便,可以避免切削环境中切屑、油、烟、振动等因素的干扰,易于安装。潘建岳在对加工中心钻削过程功率信号分析的基础上,提出并采用功率数据的归原处理方法,以此建立了钻头磨损在线监控系统;刘晓胜将回归分析技术和模糊分类相结合,建立了镗削切削参数与电流之间的数学模型,间接的反映刀具磨损量与镗削切削参数的内在联系,并利用功率信号识别刀具磨损量;郭兴提出一种基于人工神经网络的铣刀破损功率监控方法,建立了一个铣刀破损功率监控系统,实验表明该系统能够灵敏的检测出刀具破损并实施监控。袁哲俊系统的研究了切削过程中刀具异常对主电机功率影响的规律,提出了用主电机功率的瞬时值、导数值、静态平均值和动态均方值等多个参数综合监控钻削过程刀具异常状态;万军利用离散自回归AR模型对功率信号进行处理,其模型参数通过适应算法在每个信号采样时刻进行递归修正,以适应切削状况,同时为了区别刀具磨损和切削条件改变引起的功率信号变化,文章引入了归一化偏差处理,当刀具切出工件时其归一化偏差明显比刀具磨损时归一化偏差的变化要小,监控时设报警门限,当归一化偏差超限时,即刻报警,具有良好的效果。成功应用电机功率监控技术具有代表性的厂家是美国Cincinnati milacron公司,该公司开发的刀具监控系统与本公司生产的马刀系列立式加工中心配套使用。
(4)工件尺寸测量法
加工中刀尖磨损或破损必然会引起工件尺寸发生变化,通过测量工件己加工表面的尺寸变化量,可以间接判断出刀具的磨损、破损情况。从测量方式看,有接触工件测量的接触式和测量刀具工件之间间隙的非接触式两类。测量工件尺寸方法的优点在于能直接定量给出刀具径向磨损或破损值,并可与加工精度的在线、实时补偿结合起来,保证加工质量,实现精加工中刀具磨损、破损监测的最终目标。其缺点在于,实时测量易受测试环境干扰,冷却液、切屑等影响测量结果;加工中工件、刀具的热膨胀和受力变形、主轴回转精度、进给运动精度、振动等因素也会直接影响测量的精度。此外,在加工变截面工件时,要求传感器进行准确的跟踪定位,由此也会带来定位的误差,并增加了实现的难度。
(5)切削温度测量法
切削热也是金属切削过程中的一个重要物理现象,刀具的磨损和破损将导致切削温度的骤增。测量切削温度有三种方式:(l)刀具一工件组成的自然热电偶,可以测出切削区的平均温度,不同的刀具、工件材料需进行标定;(2)固定在刀体内某点,由两种金属丝组成的热电偶,测出的是距离刀刃一定距离处某点的温度,存在温度变化时响应慢、事先准备费时的问题。(3)红外摄像系统,可测出切削区温度场分布,具有灵敏度高,响应时间短的特点,但仪器复杂、成本高,聚焦困难,难以测出切削覆盖处的刀具温度。
(6)刀具与工件接触处电阻测量法
测量原理可分为两种:一种是根据刀具磨损使刀具与工件接触面积增大而引起接触电阻减小的效应,这种方法受切削用量影响较大并有绝缘要求;二是在刀具后刀面上贴一层薄膜导体,它随着刀具磨损而消耗,根据其电阻的变化可知刀具后刀面的磨损量。此方法精度高,但需每把刀具都粘贴薄膜电阻,且在高温、高压下薄膜电阻易脱落。该方法应用于实际工况,目前还不太现实。
(7)振动频率测量法
刀具在切削过程中,工件与磨损的刀刃部侧面摩擦,会产生不同频率的振动。对这种振动的监测有两种方法:一是把振幅分成高低两部分,在切削过程中对此两部分振幅进行对比;二是把振幅分成几个独立的幅带,用微处理机对这些幅带进行不断地记录及分析,即能监测出刀具后刀面的磨损程度。美国国家标准局自动化研究所在钻削加工中利用振动信息方面取得了成功的经验。研制成的系统是利用装在工件上的加速度传感器对振动信息进行时效分析,识别钻头的磨损并判断钻头的折断。
(8)工件表面粗糙度测量法
随着刀具磨损程度的增加或破损的发生,工件己加工表面的粗糙度将呈增大趋势,据此可间接评价出刀具的磨损或破损状况。测量工件表面粗糙度的方法也可分为两类。一类是划针式接触测量,可直接得出表面粗糙度的评价参数R。此类方法仅适于静态测量。目前,绝大多数此类方法仅适用于计量室或实验室环境。另一类是非接触式光学反射测量,得出的是工件表面粗糙度的相对值,自动监测中通常采用光纤传感器和激光测试系统两种类型。此类方法测试效率高,可以不留痕迹地测量软质材料的工件表面,但事先需采用样品标定,受切削液、切屑、工件材质、振动等的影响较大。当前还达不到实际应用水平。
(9)电流信号测量法
该方法简称MCSA,利用感应电动机的定子电流作为信号分析的切入点,研究其特征与故障的对应关系。其基本原理是:随着刀具磨损的增大,切削力矩增大,机床所消耗的功率增大或电流上升,故 可实现在线检测刀具磨损。MCSA具有测试便利、信息集成度高、传动路径直接、信号提取方便、不受加工环境的影响、价格低、易于移植等特点,在机床这种传动系统封闭、一般传感器比较困难安装的场合,应该是一种值得探索的方法。
(10)热电压测量法
热电压测量法利用热点效应原理,即两种不同导体的接触点在受热时,将在两导体的另一端之间产生一个电压,这个电压的大小取决于导体的电特性 及接触点与自由端之间的温度差。当刀具和加工工件是由不同材料构成时,在刀具与工件之间就可以产生一个与切削温度相关的热电压。这个电压就可以作为刀具磨损量的一个度量,因为随着刀具磨损量的增大,热电压也随之增大。该方法的有点是价格便宜,精度较高,使用简便,特别适用于高速加工区,缺点是对传感器材料及精度要求高,只能进行间隔式检测。
‘叁’ 量具的使用和维护保养应注意哪些事项
一、量具使用和维护保养应注意事项。
1、工量具使用前注意事项:
(1)开始量测前,确认工量具是否归零。
(2)检查工量具量测面有无锈蚀、磨损或刮伤等。
(3)先清除工件测量面之毛边、油污或渣屑等。
(4)用精洁软布或无尘纸擦拭干净。
(5)需要定期检验记录薄,必要时再校正一次。
(6)将待使用的工量具及仪器齐排列为适当位置,不可重叠放置。
(7)易损的工量具,要用软绒布或软擦拭纸铺在工作台上(如:光学平镜等)。
2、工量具使用时注意事项:
(1)测量时与工件接触应适当,不可偏斜,要避免用手触及测量面,保护工量具。
(2)测量力应适当,过大的测量压力会产生测量误差,容易对工量具有损伤。
(3)工件之夹持方式要适当,以免测量不准确。
(4)不可测量转动中的工件,以免发生危险。
(5)不要将工量具强行推入工件中或夹虎钳上使用。
(6)不可任意敲击、乱丢或乱放工量具。
(7)特殊量具的使用,应遵照一定的方法和步骤来使用。
3、量具维护保养注意事项:
(1)使用后,应清洁干净。
(2)将清洁后的工量具涂上防锈油,存放于柜内。
(3)拆卸、调整、修改及装配等,应由专门管理人员实施,不可擅自施行。
(4)应定期检查储存工量具的性能是否正常,并作成保养记录。
(3)卓乐刀具测量仪使用方法扩展阅读:
常用的测量工具包括:
1、游标卡尺:一种用于测量长度,内,外径和深度的测量工具。
2、千分尺:千分尺也称为螺旋千分尺。 它是一种精密测量工具,比游标卡尺测量长度更精确。
3、百分表:百分表是一种比较精确的测量工具。 它只能测量相对值,不能测量绝对值。 它主要用于检测工件的形状和位置误差(例如圆度和平面度)。 (垂直度,跳动等),也可用于校正零件的安装位置并测量零件的内径。
4、外径千分尺:外径千分尺也称为螺旋千分尺,通常称为“千分尺”。 与游标卡尺相比,它是一种更精确的长度测量仪器,精度为0.01mm,0.02mm和0.05mm。 除了估计的1位数字外,它还可以读取小数点后的第三位数字(千位)。
5、标尺:标尺是光学测量仪器的长度标准。 它广泛用于测量长度的仪器,例如工具显微镜,长度计,测量机等。
‘肆’ 自动对刀仪怎么对刀
进行刀偏值的测量和补偿,可以有效地消除人工对刀产生的误差和效率低下的问题。不管是采用何种切削刀具(外圆、端面、螺纹、切槽、镬孔还是车削中心上的铣、钻削动力刀具),进行工件轮廓车削或铣削时,所有参与切削的刀尖点或刀具轴心线,都必须通过调整或补偿,使其精确地位于工件坐标系的同一理论点或轴心线上。对动力型回转刀具,除要测量并补偿刀具长度方向上的偏置值外,同时还要测量和补偿刀具直径方向上的偏置值(刀具以轴心线分界的两个半径的偏置值)。否则机床无法加工出尺寸正确的工件。 在没有安装对刀仪的机床上,每把刀具的偏置值,是对每把刀具进行仔细的试切后,对工件尺寸进行测量、计算、补偿(手工对刀)才可得出,费时费力,稍不小心还会报废工件。当更换刀具后,这项工作还要重新进行。因而,对刀是占用机床辅助时间最长的工作内容之一。
使用了对刀仪的机床,因对刀后能够自动设置好刀具对工件坐标系的偏置值,从而自动建立起工件坐标系。在这种情况下,加工程序中就无需再用“G50指令”来建立工件坐标系了。加工过程中刀具磨损或破损的自动监测、报警和补偿在没有安装对刀仪的机床上完成磨损值的补偿是很麻烦的,需要多次停下机床对工件的尺寸进行手工测量,还要将得到的磨损值手动修改刀补参数。安装对刀仪后,这个问题就简单多了,特别是安装HPPA型或HPMA型后更为方便。前者,只要根据刀具的磨损规律,干完一定数量的工件后停下机床,用对刀仪再进行一遍对刀的过程即可;后者,只要在程序中设定完成多少个加工循环后执行一次自动对刀,即可完成刀补工作。对于刀具破损报警或刀具磨损到一定程度后更换,是根据刀具允许的磨损量,设定一个“门槛值”,一旦对刀仪监测到的误差超过门槛值,即认为刀具已破损或超过了允许的磨损值,则机床自动报警停机,然后强制进行刀具的更换。