解决高速雕铣机扎刀问题的措施

  多工位数控雕铣对刀装置成功运用在全自动数控雕铣机上,并取得良好的效果,生产效率较以前提高了6~7倍。该项技术可以应用于数控雕铣机的精密雕铣,如各种仪器仪表刻度标示、狙击枪瞄准镜刻度等。该技术也可广泛应用于数控雕铣机床、加工中心等多工位加工系统。

  高速雕铣机引入对刀装置可以提高工作的效率,但是也带来了严重问题。如果高速雕铣机的对刀信号出现问题,就会出现扎刀现象。刀具不停向下运动碰到工件表面仍继续向下运行,就会出现严重撞刀事故。

  这种现象一定要避免,否则数控雕铣机床根本无法正常运行。为了避免扎刀现象,采取了以下可靠性保证措施:

  (1)雕刻头采取特殊设计结构。雕刻头结构设计图如图1所示。整个雕刻头作为一个电极,但是在雕刻头结构图中可以看到雕刻头机体和中间高速旋转轴是在做高速旋转相对运动。这两个导体之间的接触可以说不是100%可靠接触,这样检测刀尖电信号就会出现误差。实验证明:这种结构对刀扎刀率达到1%~5%,严重影响使用性能。宁波市宁海县一帆数控机械有限公司为了改进检测可靠性,在雕刻头上端部加装了一个压紧的石墨碳刷装置。石墨碳刷靠弹簧压力紧贴高速主轴。采用这种结构后实际扎刀率不超过0.0001%,目前在客户使用中还未见扎刀报告。

雕铣机的雕刻头结构设计图

图1   雕铣机的雕刻头结构设计图

  (2)高速主轴电机采用无刷直流电机,一方面无刷直流电机转速高达10000r/min,相比同转速交流电主轴价格要便宜许多。另外与普通直流电机相比,运行稳定可靠,没有电磁干扰,也极大减少了扎刀的概率。

  (3)对刀装置软硬件也都采取了抗干扰措施。

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