高精度焊接式双刃PCD刀具刃磨技术（二）

魔神

    

　　(2)分度工作头?

　　为实现高精度PCD刀具的精密刃磨，磨床上设计了可微调角度的分度工作头。该工作头采用SK40主轴内孔和蜗轮蜗杆副传动的主轴微调机构。当蜗杆与蜗轮脱开时，主轴可实现快速转动。24等分的分度盘与主轴可空套或联锁。固定在夹具体上的插销可插入分度盘缺口内，使分度盘与主轴在圆周上定位固定(此时分度盘与主轴处于联锁状态)。24等分分度盘适用于加工2、3、4、6、8等分的刀具，如需加工5、7等分的刀具，则需改用20等分或28等分的分度盘。?

　　(3)变径套?

　　由于分度工作头采用SK40主轴内孔，因此加工HSK柄部的刀具时，必须利用变径套才能将刀具固定在工作头主轴内孔中(加工直柄刀具时，也可先将刀具装在HSK柄的液压直柄夹具中，然后通过变径套装入工作头主轴内孔中)。由于主轴内孔和变径套均存在同轴度误差，因此为满足刀具加工的同轴度要求(0?003mm)，采用了国外开发的可调中心变径套新技术。该变径套结构由两部分组成，左边为SK40部分，可安装到分度工作头主轴内孔中；右边为HSK部分，可与刀具的HSK柄部联接。左、右两部分之间采用轴、孔定位联接，由四个内六角螺钉固定。轴与孔之间为间隙配合，配合间隙即为中心调整范围。轴上有四个小平面。左、右两部分轴线的同轴度偏差由正对小平面的内六角紧定螺钉调整，轴线的平行度由紧定螺钉调整。变径套调整好后，应在SK40柄部和与之配合的分度工作头SK40内孔的圆周上作出标记，以确定变径套安装位置，避免重新安装变径套时重复调整同轴度。

　　(4)刀具在线测量装置?

　　笔者与有关单位合作研制的高精度PCD刀具在线测量装置安装在机床工作台的侧面并可随工作台一起移动，它与安装在工作台上分度工作头中的刀具相对位置保持不变。测量装置的立柱可上、下移动，将测量头部件调整至与刀具中心等高。立柱还可作180°回转，当测量装置不工作时，可使测量头部件远离刀具。立柱的顶部装有十字拖板，测量不同长度刀具时，纵向小拖板可沿刀具轴线方向移动(行程可达150mm)；横向小拖板可沿刀具径向移动(行程可达50mm)。测量不同直径刀具时，测量头部件的径向位置可调。测量臂安装在十字拖板上，测量头部件安装在测量臂上。测量刀具直径时，测量头部件的轴线必须与刀具轴线垂直，否则测量结果将大于刀具实际直径，为此，在测量头部件上方安装了可沿垂直轴线回转的微调装置，以保证测量头轴线与刀具轴线垂直。?

　　测量头部件由支架、弓形臂、固定测量头、光栅尺和移动测量头组成。固定测量头安装在弓形臂上，移动测量头安装在光栅尺上，光栅尺可在支架上移动。固定测量头和移动测量头采用行程为3～5mm的测量光栅，光栅尺的测量行程则为50mm，光栅测量精度均为1μm。?

　　该测量装置可测量PCD刀具的直径和圆跳动，测量力小于150mN。测量时，首先移动光栅尺使移动测量头与固定测量头接触并置零，然后打开移动测量头(以不接触刀具为准)；转动分度工作头使刀具刃口略低于水平面，调整轴向小拖板使被测刃口部位处于两个测量头之间，锁紧轴向小拖板；调整径向小拖板使固定测量头与刀具接触约1mm(可通过显示器观察)；移动光栅尺使移动测量头与刀具接触，锁紧径向小拖板，调整微调机构直至显示器显示的直径尺寸最小(即测量头轴线与刀具轴线垂直)；缓慢转动刀具，使刀刃与固定测量头接触，当测量头触测到刀具容屑槽时，测量装置记录到的最大值即为刀具直径尺寸，此时显示器显示出刀具直径值和固定测量头的最大读数值。然后将刀具转过180°，按相同方法再测量一次(此时可退出移动测量头)，固定测量头又可测得一个最大值，两次测量值之差即为刀具刃口圆跳动量。测量刀具刃口圆跳动时，整个测量系统在两次测量过程中不应发生位移或振动，否则将影响测量结果的准确性。如测量系统刚度不够，测量值波动较大，也可采用另一方法测量圆跳动，即将测量头固定在磁性表座上，磁性表座安装在机床床身上，分别测量刀具的两个刃口，也可测出刀具的圆跳动量。?