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寻边器的使用

时间:2017-11-09 11:40 作者:admin 点击:

一、机械式巡边器
机械式巡边器结构简单,价格便宜,没有撞活儿的风险,是加工找正的首选,但是这种巡边器的找正精度非常有限,常用于粗加工和半精加工的找正,而且一般只能找正X轴方向或者Y轴方向,对Z轴的找正一般不用。使用偏心式寻边器的对刀过程见下图的图a至图d,图a为偏心式寻边器装入主轴没有开车旋转时;图b为主轴旋转时(为200~300)寻边器的下半部分在弹簧带动下一起旋转,在没有靠近工件时因离心力甩得偏心很多,观察其跳动会出现虚像;此后随着逐步靠近工件,每次碰到工件,巡边器下半部分的跳动就受到限制,跳动量就减小,图c为靠近到上下同心时看起来好像没有跳动了,此时主轴中心到工件的靠面正好差巡边器头部的半径,此时应记录下当前机床(机械)坐标系的值或将相对坐标系的有关轴清零。待移动到工件另一侧也靠好工件另一个面时,查看相对坐标系有关的轴是什么值记住,把找正的轴移动到这个值除以2的地方,就是工件上这个轴的中点,就完成了一个轴的分中。另一个轴也照此办理,最后主轴就停在工件两个轴的中心。图d为巡边器移动过头后的情况,下半部分没有出现虚像,老偏,稍微有点小范围跳动,要将巡边器移出去重新靠近工件。对于初学者最好使用偏心式寻边器对刀,因为移动方向发生错误不会损坏寻边器,也不会撞跑工件。只是这种找正的精度很有限,因每个人眼睛分辨闪光跳动的能力而有区别,找正误差少则2~3道(丝),多则5道左右,适合于要求不高的工件。另外,在观察偏心式寻边器的影像时,不能只在一个方向观察,应在互相垂直的两个方向进行。


二、光电式巡边器与自动测量探头
光电式巡边器比机械式巡边器在结构上有些改进:在巡边器本体的前端的锥孔内含着一个钢球,内部有弹簧拉紧钢球,制作时使钢球中心在巡边器本体的中心线上,当钢球接触工件时会发出声、光报警。由于钢球被弹簧拉紧,既使钢球被工件扛歪了也没关系,一旦离开工件钢球就又被拉正了,不会被撞坏。
说到光电巡边器,也顺便提一下以雷尼绍为代表的自动测量探头,探头能在程序控制下能自动运行、自动做靠近、接触、脱离工件等动作,自动将测量数据传送到系统的有关变量中。在这里介绍探头是因为它们都有找正测量精度问题的共性。
光电式巡边器不但可以找正工件外围四个边,还可以找正内四边、键槽、基准孔、键、定位短轴等等。巡边器结构简单,价格便宜,使用方便,危险性小,是常选的找正工具。
对巡边器的找正精度,有人说用巡边器找正精度可达1丝,甚至巡边器产品样本明文写着重复精度达±2μ,对如此小的误差,我不迷信,也不相信,我有以下的思考:①巡边器没有任何读数,哪儿来的精度误差数据呀?②有的找正方式本身就存在不可避免的误差,譬如用巡边器找正基准孔时,先找正的一个轴可能不是直径,而是孔的一个弦,因而在两端触碰的是两段方向相反的弧,即一个圆弧上头向右弯曲;一个向左弯曲,巡边器呢?在一侧触碰钢球的右上侧,在另一侧触碰的是钢球的左上侧,而且两次接触的也不在一条直线上,这就必然造成两端的触碰有差异,引入了一定的误差。③机床主轴本身有跳动误差、主轴的锥孔可能因为制造原因、划伤或者有脏物而有跳动误差、卡头的卡紧孔有跳动误差,直到巡边器的卡紧部分与钢球都不可避免地存在跳动误差,这些误差会互相抵消吗?会不会有误差叠加呀?当然是极有可能互相叠加的。④巡边器上下两个部分,都是没有制作产生形状误差的理想几何体吗?其本身同轴度就那么完美吗?不一定吧。⑤在使用中如果偶尔有磕碰、不正确的受力,或者曾经落地造成变形损坏,也会直接影响找正测量精度。
当测量球心与巡边器本体不同心时,当巡边器受过外力可能存在变形时,当首次安装巡边器将要使用时,都有一项重要工作必须要做:那就是先用巡边器找正一个已经用千分表找的很正的基准孔或者基准球,以此检测出测量球心偏离主轴回转中心线的误差值,把检测出来的误差值存入特定的存储地址中,这个工作叫做“标定”。把标定测量出来的误差值用设定参数的方法,对找正或者坐标测量进行误差补偿,才能得到正确的测量或者较高的找正精度。否则,未经过最新标定的巡边器或者传感器,找正、测量的结果很可能有较大的误差,那样的误差不能令人满意。关于标定这件事,我想贴友们可能是头一次听说吧,我只在一个培训教材中看到关于相关的论述[专用于国家职业技能鉴定 国家职业资格培训教程《加工中心操作工》(基础知识 高级技能)],在众多巡边器和传感器的产品样本中没有提及标定的事,他们只夸大优点和找正的数据,却把如此重要的信息弃之不提,他们关心的只是销售量。根据以上分析,我认为用巡边器找正基准孔的找正精度2~3丝就不错了,岂能以偏概全。





三、甩表找正
找正的方法是先粗略找正孔,用磨尖的粗铁丝先找正孔口内的孔圆周,然后用表再进一步细找正。也可以直接让表的测头离孔口有小一点的距离粗略找正,然后再细找正,但要小心不要把表撞坏!孔大可以用百分表,孔小可以用杠杆百分表,精度要求高还可以用千分表。在孔内将表的测量头与孔壁接触并压上表,用手轻轻攀动主轴,如果在孔的上、下、左、右基本都在0.01范围内就已经使主轴与找正的孔同轴了,如果跳动较大,选择跳动较大的轴,把表加的方向用脉冲发生手轮摇的减少一半,另一个轴也照此办理,就很快把基准孔找正了。这种找正方法比机械巡边器、光电巡边器又快又精确:
1百分表可直接读数,差多少摇手轮相关的轴就走多少,能迅速找正,摇反了马上能发现。2操作熟练很快就能把基准孔找正,精准、误差很小,可直接读出,心里有十足的把握。
3随时可使用,只要百分表或者千分表是合格的,不用标定、校正。
4主轴锥孔、卡表的镗杆怎么跳动都不影响找正精确度。
这个甩表方法不但能找孔,也能找平面,压上表手攀主轴,在平面上有一点表针转着转着就往回转了,在表针开始反向的那个最高点上,令指针指零,退回主轴,增量坐标中有关的轴清零,主轴中心到这个侧面的距离即甩表的半径不必知道,从现在起,千万别碰表,移动到另一侧,边移动轴边甩表找最高点到指零,将增量坐标系相关轴的显示值除以2记住,把轴摇或者指令移动到记住的那个数那儿去,就分中了。由于百分表能读数,这个分中的精度远比分中棒、铣刀高多就了,能达到丝级。
会分中了,再说找侧面就好懂了。找正的侧面只朝一个方向,要用一种方法能把侧面的方向调过来就好甩表了,就用一块块规、或小块平铁、或刀体平面都行,贴紧工件侧面露出来的部分就换过方向了。不过在这么小的范围(半径接近零)甩表,要格外小心,有几个点必须要注意:①与测量或甩表平面垂直的空间平面叫做法面,以接近零的半径甩表,应在法面两侧各20°范围以内,超过这个范围会把杠杆百分表的测量头碰弯。②杠杆百分表应可靠夹紧。③测量杆的摆动平面应通过主轴中心线。④换面前将主轴撤回,换面后主轴转半圈再前进,在这整个过程中不能碰表。⑤在甩表最高点上压表约0.2~0.4mm。
如果这种找正工作比较多,你还可以自己制做一个专用找正工具或者叫找正块,找正块的形状象英文小写字母h,把找正块一侧铣出一个槽,宽度为10~20mm自己定,象h的下面,在上面再铣一个平面,要求这个平面正好是那个槽的平分平面,精度越高越好,最好在1丝以内。使用时将平面贴住工件侧面,用表甩槽,甩正了主轴中心就对准了工件侧面,找正精度仅低于找正块制作精度1丝左右。使用后妥善保存,材料可以是钢,或者铸铁都可以。精度差了可以修,也可以重新制作。







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