一种用于磨床的自动对刀及自动测量装置

沈逢平　解乃军

摘 要：实际工作中，用户为了提高生产效率经常要求加装自动测量装置。根据用户的需求不同，我们加装的装置也各不相同。有直接购买的专门用于对刀的对刀仪，有自己用无触点开关做的简易测量装置，也有我们自行研发的专门针对磨床使用的自动测量装置等。本文给大家介绍一种用于磨床的自动对刀及自动测量装置。

关 键 词：自动对刀，自动测量装置，磨床

中图分类号： TG58文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）05（a）-0000-00

1 诞生的背景

目前传统的砂轮对刀通常是手工完成，即通过手动操作，将砂轮向工件移近直至与工件触接产生火花。而在双端面磨削中，一个工件要对刀两次，不仅时间长、劳动强度大、生产效率低，且操作者稍有不慎常会出现砂轮破碎飞出伤人事故。另外手工对刀的不均匀，导致两端面的磨削余量也就不均匀，当然也保证不了磨削表面粗糙度。就更不用谈生产效率了。为了解决的这一问题。我们研发了这个装置。

2 装置介绍

这个装置包括数据处理系统，电流检测系统，砂轮轴向驱动装置和砂轮磨头及电机。通过电流检测系统（如变频器），取砂轮磨头触接工件时瞬间变化的电流信号为测量触发信号，数据处理系统（如数控系统）接收该信号后，对砂轮磨头的实际位置做出判断分析，并自动分配磨削余量，然后砂轮磨头由砂轮磨头轴向驱动装置驱动到达指定位置，从而实现了双端面磨削的自动对刀和磨削。

3 技术方案

这个装置采用的技术方案是：将高速旋转的砂轮磨头在砂轮磨头轴向驱动装置的驱动下迅速向工件靠近，当旋转的砂轮磨头触接工件的瞬间，砂轮磨头电机电流会瞬间上升。当上升的电流值达到预先设定的目标值时，该电流值立即触发数控系统中预先设定的程序，并按该程序所设定的作业计划完成磨削余量的自动分配和磨削过程。

4 具体实施方法

在图1中，磨架（1）和磨头皮带轮（3）与砂轮磨头（2）的轴固定为一体，砂轮磨头电机（6）通过固定在其上的皮带轮（5）、三角皮带（4）带动皮带轮（3）连同砂轮磨头一起旋转。工件（7）在其驱动带动下作相应转动。砂轮磨头（2）是由砂轮磨头轴向驱动装置驱动，按图1中的箭头作进给或退出的往复运动。当旋转的砂轮磨头（2）向相应旋转的工件（7）靠近在相互触接的一瞬间，旋转的砂轮磨头（2）的磨削力会瞬间增加，致使驱动该砂轮磨头（2）的砂轮磨头电机（6）电流瞬间上升，此刻由控制该砂轮磨头电机（6）的电流检测系统（如变频器）对瞬间变化的电流进行监测，按预先设定的值取出作为测量触发信号，并将该信号传给数据处理系统（如数控系统），接收到该信号后，系统对砂轮磨头的实际位置做出判断分析，并自动触发相关的系统程序，进行运算，同时指令伺服控制器动作，从而实现自动对刀、磨削余量的自动分配、工件厚度尺寸的自动检测和砂轮磨损的自动补偿。

具体控制关系可见图2。在图2中，数控系统发出控制指令，砂轮磨头变频器接到指令，起动砂轮磨头电机旋转；砂轮磨头轴向驱动装置接到指令，带动砂轮磨头逼近作相应旋转的工件，触接工件瞬间，电流上升，控制砂轮磨头电机的变频器检测到电流变化，判断比较后，将电流到达信号，发送给数控系统。数控系统接到信号后，分析运算，再次发指令给砂轮磨头轴向驱动装置，从而达到自动分配磨削余量的目的。

5 有益效果

这个装置的有益效果是，可以完成自动对刀同时测出工件厚度尺寸，并自动分配磨削余量，自动补偿砂轮磨损量。实现了双端面磨削的自动化。避免了由于磨削量突然变大而导致砂轮破碎飞出伤人事故，提高了安全性，且两端面磨削余量均匀磨削精度有明显改善，生产效率显著提高。

参考文献（References）：

[1]易洋，基于数控车削的自制对刀仪的设计与运用机械制造与自动化[J].机械制造与自动化，2008（5）；

[2]吴舒风，邵吉林. 数控车床对刀方法分析及应用[J]. 科技传播，2011（6） ；

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