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1簡介

基于激光散射原理的刀具破損檢測裝置早已商品化，代對(duì)刀測頭采用聚焦設(shè)計(jì)，從激光源發(fā)出的相干但發(fā)散的光束通過一個(gè)鏡頭聚焦到發(fā)射器和接收器中的某一點(diǎn)，光線通過一個(gè)大的光孔。光孔尺寸的限制和發(fā)射器與接收器之間的分離導(dǎo)致了光束不能很好地聚焦，任何微小的不對(duì)中都會(huì)引起系統(tǒng)不工作。英國Renishaw公司改進(jìn)了激光對(duì)刀測頭，從激光源發(fā)出的光束通過一個(gè)鏡頭和兩個(gè)微孔，提供了非常細(xì)的平行光。發(fā)射器上的微孔決定了射出光線和尺寸，第二個(gè)微孔調(diào)節(jié)到達(dá)接收器的光線。該公司推出的新型TRSl激光系統(tǒng)可用于高速加工中的刀具檢測，在實(shí)際加工條件下，它能夠區(qū)分刀具和冷卻劑以及金屬切屑，檢測速度快，性能可靠。

2優(yōu)點(diǎn)

激光對(duì)刀儀提供了一種快速和靈活的工具尺寸控制手段，使得加工過程的自動(dòng)化程度得到很大提高。激光對(duì)刀儀系統(tǒng)可進(jìn)一步分為“固定式”系統(tǒng)（發(fā)射器與接收裝置安裝在一個(gè)組件內(nèi)）和“分離式”系統(tǒng)（具有單獨(dú)的發(fā)射器和接收器組件）。與接觸式檢測設(shè)備和離線對(duì)刀儀相比具有顯著的優(yōu)點(diǎn)：

（1）縮短刀具調(diào)整時(shí)間，可以以很高的速度將刀具移動(dòng)到激光束中，而不會(huì)有被損壞的危險(xiǎn)；

（2）可以在正常的主軸轉(zhuǎn)速下對(duì)刀具進(jìn)行測量，實(shí)現(xiàn)的刀具長度和直徑測量，獲得刀具的跳動(dòng)和振擺圓錐參數(shù)；

（3）能夠測量非常小的精巧的刀具，而不會(huì)磨損或損壞刀具；

（4）能夠以*的速度檢測刀具的破損情況，檢測循環(huán)時(shí)間短，自動(dòng)加工可靠性高；

（5）能夠檢測多齒刀具的每個(gè)刀齒的損壞情況；

（6）在線刀具調(diào)整功能能夠自動(dòng)更新刀具偏移誤差，消除操作者操作誤差，同時(shí)還可監(jiān)視機(jī)床主軸的熱變形并對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償。

3型號(hào)舉例

雷尼紹NC4非接觸式激光對(duì)刀儀

雷尼紹NC4非接觸式激光對(duì)刀儀，可檢測小刀具直徑為0.03mm，重復(fù)檢測精度為±0.1um，集成了機(jī)床對(duì)刀功能和刀具在位檢測功能。其工作原理是采用穿過機(jī)床加工區(qū)域的激光束來對(duì)刀具進(jìn)行調(diào)整。系統(tǒng)激光發(fā)射器和接收器安裝在機(jī)床床身上或者床身的兩側(cè)，這樣激光束穿過機(jī)床加工區(qū)域，照射到接收器上。當(dāng)?shù)毒叽┻^激光束時(shí)，照射到接收器上的光束亮度將發(fā)生變化，從而產(chǎn)生一個(gè)觸發(fā)信號(hào)。通過這個(gè)觸發(fā)信號(hào)鎖存機(jī)床當(dāng)時(shí)的位置，由此獲得刀具的幾何尺寸。這個(gè)系統(tǒng)還可以用來檢測刀具的破損情況，將刀具快速移動(dòng)到一個(gè)應(yīng)該能截?cái)嗉す馐奈恢茫绻@時(shí)接收器還能接收到激光束，則說明刀具的刀尖已損壞。

馬波斯機(jī)床用刀具檢測激光對(duì)刀系統(tǒng)Mida Laser 75P，檢測重復(fù)性≤0.2um。使用聚焦式激光束，小可測直徑≤50um。配合其測量軟件，能夠快速可靠地進(jìn)行刀具設(shè)定，并得到與真實(shí)加工轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度相同狀態(tài)刀具尺寸。所測得的刀具尺寸，都自動(dòng)帶人并更新CNC控制器的刀具補(bǔ)償表，以避免任何人工輸入可能造成的錯(cuò)誤。