利用冷却液测量工件尺寸的新方法
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森精机美国推出一种名为“Hydrogage”的测量方法,利用在量规(塞规)与工件之间流过的冷却液,通过测量冷却液离开塞规时流体阻力(或压力)的增大来检测工件尺寸。

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目前,有着各种各样测量精密金属工件尺寸的方法,森精机美国公司(Mori Seiki USA Inc.)在2007年德国EMO展览会上又推出一种名为“Hydrogage”的测量方法。这是一种闭环测量系统,它利用在量规(塞规)与工件之间流过的冷却液,通过测量冷却液离开塞规时流体阻力(或压力)的增大来检测工件尺寸。
据森精机美国公司副总裁兼首席技术官Greg Hyatt介绍,虽然Hydrogage在测量原理上与气动量规有些类似,但并不是简单地将气动测量的气体介质转换为液体介质,它采用了完全不同的测量方法和传感原理。
Hydrogage能够测量工件的内径和外径,用专用塞规测量特定的直径尺寸时,分辨率可达0.5µm,并具有很高的重复精度。该系统最擅长测量的表面是内径和外径,但通过设置也能测量其他多种表面(包括平面、圆锥面、锥面等)。
由于冷却液管道的背压力与其约束尺寸成反比,因此能以很高的精度计算出工件实际尺寸。不过,测量精度还取决于用于校准塞规的标准件精度。对系统进行校准的频率取决于加工环境:在温度较稳定的加工环境中,可能只需要每班校准一次;而在温度变化较大的加工环境中,则可能需要每小时校准一次。
通过校准,Hydrogage系统可自动调节冷却液的温度和粘度。Hyatt指出,保持冷却液的温度可能是一种挑战;而粘度问题仅在使用油基冷却液时才需要考虑(水基冷却液不存在这一问题)。为了达到最高水平的测量精度,在会产生大量切削热的加工中,可能需要使用切削液冷却器。“冷却液的温度会影响工件的尺寸,如果标准件被冷却液溅湿和当塞规在冷却液中工作时,其尺寸都会受到影响。”Hyatt说,“如果冷却液的温度超出了控制范围,将会影响整个系统的测量性能,就像任何测量系统那样。”只要对系统进行了正确的校准,Hydrogage对于冷却液的类型并不敏感。
Hydrogage的所有电子元器件都安装在机床的一个电气柜内,在发生碰撞的情况下也不会损坏。完成一次测量循环通常只需几秒钟。因此,在有人值守的加工中,可用Hydrogage对工件进行快速测量,并以比人工操作更短的时间恢复加工;在无人值守的自动加工中,可对Hydrogage进行编程,根据测得的工件尺寸值,调整刀具偏移量重切工件,或触发机床报警,从而实现“真正的无人加工”。
Hyatt指出,为了控制冷却液的供给和测量压差,需要一个专用界面,森精机能为ChipBlaster公司和CoolJet Systems公司生产的高压冷却液输送系统提供界面,并可为用户在不同机床上现场安装Hydrogage测量系统。
本文作者:张宪(译)
原载:《工具展望》2008年第4期
上载于:2011-1-17 14:42:39

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