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對(duì)于刀具的磨損情況的測(cè)量方式
閱讀：3514 發(fā)布時(shí)間：2012-5-30
測(cè)量并記錄刀具的磨損情況的方法：如今開(kāi)發(fā)出一種能夠快速、測(cè)量磨損劃痕寬度的系統(tǒng)，這套系統(tǒng)能夠測(cè)量較深的劃痕，價(jià)格合理，而且可以根據(jù)要求直接在機(jī)床上拍攝照片。隨后可以在筆記本電腦上對(duì)這些照片進(jìn)行測(cè)量和評(píng)價(jià)。每一位切削加工從業(yè)人員都希望能夠提高刀具的使用壽命。現(xiàn)在主要使用圖形來(lái)顯示加工刀具的生產(chǎn)效率，以及磨損劃痕深度（VB）隨著使用壽命的增長(zhǎng)而逐漸加深的過(guò)程。
1、測(cè)量的方法從實(shí)際生產(chǎn)中產(chǎn)生：位于奧地利Steyr市的Profactor工藝車(chē)間一直在"制造工藝"領(lǐng)域中采用在固定顯微鏡上對(duì)磨損劃痕進(jìn)行測(cè)量的方法。磨損情況將被拍攝成照片并且可以借助圖形處理軟件進(jìn)行測(cè)量。由于顯微鏡的可用工作空間較小，因此需要松開(kāi)轉(zhuǎn)盤(pán)或者全硬質(zhì)金屬刀具，因此不可能查清諸如深孔鉆頭上過(guò)大或者過(guò)長(zhǎng)刀具的磨損劃痕寬度。以前人們主要借助于集成了測(cè)量尺的放大鏡進(jìn)行檢查，雖然能夠提高測(cè)量的靈活性，但是由于操作人員的差異會(huì)導(dǎo)致不一致的測(cè)量結(jié)果。類(lèi)似的結(jié)果可以展示另外一種被測(cè)系統(tǒng)：一方面，盡管固定式測(cè)量系統(tǒng)具有較好的經(jīng)濟(jì)性，但是便攜性能較差；另一方面，簡(jiǎn)易移動(dòng)式測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量精度較低，成像質(zhì)量較差，測(cè)量深度不足。
每一位切削加工從業(yè)人員都希望能夠提高刀具的使用壽命。現(xiàn)在主要使用圖形來(lái)顯示加工刀具的生產(chǎn)效率，以及磨損劃痕深度（VB）隨著使用壽命的增長(zhǎng)而逐漸加深的過(guò)程。
2、刀具磨損的形成過(guò)程：如果需要頻繁記錄磨損的形成過(guò)程、分析磨損的形成機(jī)理就需要一套全新的系統(tǒng)。高清晰的數(shù)碼相機(jī)（800萬(wàn)像素）配備了光學(xué)圖像穩(wěn)定器、全新開(kāi)發(fā)的顯微瞄準(zhǔn)鏡以及附件的光源。萬(wàn)向節(jié)磁性三腳架可以作為移動(dòng)式支架，而且能夠直接固定在機(jī)床上。如果用戶(hù)需要對(duì)加工過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，可以將整套系統(tǒng)放入便攜式容器，并配備必要的備用電池、充電器或者清潔器具。
測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)造：直接在銑床的轉(zhuǎn)盤(pán)銑刀前布置配備有磁性三腳架的數(shù)碼相機(jī)Profactor公司的JosefMerkinger說(shuō)："圖片的高質(zhì)量、測(cè)量系統(tǒng)和評(píng)價(jià)軟件的便捷操作是我們的一大優(yōu)勢(shì)。而且我們?cè)谟脩?hù)和刀具制造商進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中反復(fù)詢(xún)問(wèn)，是否需要為他們提供帶有軟件的集成式測(cè)量系統(tǒng)包。”
3、Abrascan磨損測(cè)量包的性能優(yōu)勢(shì)：磨損測(cè)量包“Abrascan”應(yīng)運(yùn)而生。迄今為止，來(lái)自航空工業(yè)、刀具制造業(yè)和科研儀器行業(yè)的工藝員已經(jīng)開(kāi)始在切削加工中應(yīng)用這套系統(tǒng)。在對(duì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行檢查和優(yōu)化，功能緊湊且實(shí)用：
1）測(cè)量過(guò)程非常簡(jiǎn)單：這套系統(tǒng)的*個(gè)用戶(hù)倍受鼓舞："照相機(jī)上已經(jīng)儲(chǔ)存了所有的調(diào)整參數(shù)──打開(kāi)包裝后五分鐘就可以拍攝出清晰銳利的照片。
2）轉(zhuǎn)盤(pán)：磨損劃痕寬度VB=0.136mm：測(cè)量流程如下：將數(shù)碼相機(jī)固定在磁性三腳架上，打開(kāi)照相機(jī)和光源，將其固定在刀具附近（±2mm），并利用自動(dòng)對(duì)焦功能快速成像。利用磁性三腳架還能夠直接在銑床上進(jìn)行測(cè)量，而無(wú)需從支架或者主軸上拆下刀具。數(shù)碼相機(jī)帶有能夠任意旋轉(zhuǎn)的顯示屏，可以在任意位置進(jìn)行拍攝。在C模式（用戶(hù)自定義模式）下進(jìn)行拍攝可以預(yù)先存儲(chǔ)各種經(jīng)驗(yàn)值。比如，可以調(diào)節(jié)合適的亮度、閃光燈強(qiáng)度、變焦、曝光指數(shù)或者快門(mén)速度。所以，用戶(hù)只需要打開(kāi)數(shù)碼相機(jī)就可以隨時(shí)進(jìn)行拍攝。攝影愛(ài)好者當(dāng)然還可以根據(jù)不同的場(chǎng)合進(jìn)行微調(diào)。轉(zhuǎn)子泵通過(guò)USB數(shù)據(jù)線可以將儲(chǔ)存的圖片傳輸?shù)焦P記本電腦并利用軟件進(jìn)行評(píng)價(jià)。
3）表面磨損清晰、銳利的圖片：球頭銑刀的直徑為3mm，磨損劃痕寬度VB為0.036mm，利用數(shù)碼相機(jī)系統(tǒng)中6.5×6.5mm的測(cè)量窗口和800萬(wàn)可用像素能夠獲得每像素高達(dá)2μm的分辨率。借助高達(dá)0.4mm的測(cè)量深度，這套系統(tǒng)可以清晰顯示轉(zhuǎn)盤(pán)上出現(xiàn)的典型磨損劃痕寬度（20μm至200μm的VB）和全硬質(zhì)金屬刀具上的劃痕寬度（10μm至50μm的VB）。高質(zhì)量的圖片可以直接應(yīng)用于機(jī)床，從而分?jǐn)傎?gòu)置顯微鏡的成本。Abrascan系統(tǒng)可以清楚地顯示表面磨損的形成過(guò)程。但是這套系統(tǒng)并不適用于對(duì)零件的尺寸進(jìn)行測(cè)量，因?yàn)橛^察平面的扭曲會(huì)導(dǎo)致角度偏差和測(cè)量誤差。
4）便于用戶(hù)操作的測(cè)量軟件：磨損測(cè)量包中包含的評(píng)價(jià)軟件Abrascan可以測(cè)量距離（D）、角度（A）和半徑。點(diǎn)擊"距離"圖標(biāo)就可以用毫米顯示出相關(guān)尺寸。在單獨(dú)的圖片中還可以顯示更多的距離和角度測(cè)量值。單擊鼠標(biāo)右鍵可以復(fù)制相關(guān)數(shù)據(jù)并且另存為Excel表格文件。這樣可以大幅度簡(jiǎn)化磨損劃痕寬度的形成過(guò)程。其他的輔助功能，比如亮度、對(duì)比度、灰度等也。由于這套系統(tǒng)基于Office軟件，因此用戶(hù)無(wú)需參加額外的培訓(xùn)即可快速上手使用。
5）測(cè)量精度：利用刻度為0.1mm的測(cè)量尺可以劃痕，測(cè)量結(jié)果D1＝0.014mm
6）輸出測(cè)量值：在表格計(jì)算軟件中存儲(chǔ)測(cè)量值就可以生成磨損的形成過(guò)程。利用磨損測(cè)量系統(tǒng)Abrascan可以識(shí)別出極其微小的磨損痕跡并進(jìn)行測(cè)量。因此可以對(duì)刀具的優(yōu)化過(guò)。Abrascan的圖像可以顯示磨損的形成過(guò)程橫軸為刀具的切屑距離，單位米；縱軸為磨損劃痕寬度VB，單位毫米；三根曲線分別為刀具A、B、C。
1、測(cè)量的方法從實(shí)際生產(chǎn)中產(chǎn)生：位于奧地利Steyr市的Profactor工藝車(chē)間一直在"制造工藝"領(lǐng)域中采用在固定顯微鏡上對(duì)磨損劃痕進(jìn)行測(cè)量的方法。磨損情況將被拍攝成照片并且可以借助圖形處理軟件進(jìn)行測(cè)量。由于顯微鏡的可用工作空間較小，因此需要松開(kāi)轉(zhuǎn)盤(pán)或者全硬質(zhì)金屬刀具，因此不可能查清諸如深孔鉆頭上過(guò)大或者過(guò)長(zhǎng)刀具的磨損劃痕寬度。以前人們主要借助于集成了測(cè)量尺的放大鏡進(jìn)行檢查，雖然能夠提高測(cè)量的靈活性，但是由于操作人員的差異會(huì)導(dǎo)致不一致的測(cè)量結(jié)果。類(lèi)似的結(jié)果可以展示另外一種被測(cè)系統(tǒng)：一方面，盡管固定式測(cè)量系統(tǒng)具有較好的經(jīng)濟(jì)性，但是便攜性能較差；另一方面，簡(jiǎn)易移動(dòng)式測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量精度較低，成像質(zhì)量較差，測(cè)量深度不足。
每一位切削加工從業(yè)人員都希望能夠提高刀具的使用壽命。現(xiàn)在主要使用圖形來(lái)顯示加工刀具的生產(chǎn)效率，以及磨損劃痕深度（VB）隨著使用壽命的增長(zhǎng)而逐漸加深的過(guò)程。
2、刀具磨損的形成過(guò)程：如果需要頻繁記錄磨損的形成過(guò)程、分析磨損的形成機(jī)理就需要一套全新的系統(tǒng)。高清晰的數(shù)碼相機(jī)（800萬(wàn)像素）配備了光學(xué)圖像穩(wěn)定器、全新開(kāi)發(fā)的顯微瞄準(zhǔn)鏡以及附件的光源。萬(wàn)向節(jié)磁性三腳架可以作為移動(dòng)式支架，而且能夠直接固定在機(jī)床上。如果用戶(hù)需要對(duì)加工過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，可以將整套系統(tǒng)放入便攜式容器，并配備必要的備用電池、充電器或者清潔器具。
測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)造：直接在銑床的轉(zhuǎn)盤(pán)銑刀前布置配備有磁性三腳架的數(shù)碼相機(jī)Profactor公司的JosefMerkinger說(shuō)："圖片的高質(zhì)量、測(cè)量系統(tǒng)和評(píng)價(jià)軟件的便捷操作是我們的一大優(yōu)勢(shì)。而且我們?cè)谟脩?hù)和刀具制造商進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中反復(fù)詢(xún)問(wèn)，是否需要為他們提供帶有軟件的集成式測(cè)量系統(tǒng)包。”
3、Abrascan磨損測(cè)量包的性能優(yōu)勢(shì)：磨損測(cè)量包“Abrascan”應(yīng)運(yùn)而生。迄今為止，來(lái)自航空工業(yè)、刀具制造業(yè)和科研儀器行業(yè)的工藝員已經(jīng)開(kāi)始在切削加工中應(yīng)用這套系統(tǒng)。在對(duì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行檢查和優(yōu)化，功能緊湊且實(shí)用：
1）測(cè)量過(guò)程非常簡(jiǎn)單：這套系統(tǒng)的*個(gè)用戶(hù)倍受鼓舞："照相機(jī)上已經(jīng)儲(chǔ)存了所有的調(diào)整參數(shù)──打開(kāi)包裝后五分鐘就可以拍攝出清晰銳利的照片。
2）轉(zhuǎn)盤(pán)：磨損劃痕寬度VB=0.136mm：測(cè)量流程如下：將數(shù)碼相機(jī)固定在磁性三腳架上，打開(kāi)照相機(jī)和光源，將其固定在刀具附近（±2mm），并利用自動(dòng)對(duì)焦功能快速成像。利用磁性三腳架還能夠直接在銑床上進(jìn)行測(cè)量，而無(wú)需從支架或者主軸上拆下刀具。數(shù)碼相機(jī)帶有能夠任意旋轉(zhuǎn)的顯示屏，可以在任意位置進(jìn)行拍攝。在C模式（用戶(hù)自定義模式）下進(jìn)行拍攝可以預(yù)先存儲(chǔ)各種經(jīng)驗(yàn)值。比如，可以調(diào)節(jié)合適的亮度、閃光燈強(qiáng)度、變焦、曝光指數(shù)或者快門(mén)速度。所以，用戶(hù)只需要打開(kāi)數(shù)碼相機(jī)就可以隨時(shí)進(jìn)行拍攝。攝影愛(ài)好者當(dāng)然還可以根據(jù)不同的場(chǎng)合進(jìn)行微調(diào)。轉(zhuǎn)子泵通過(guò)USB數(shù)據(jù)線可以將儲(chǔ)存的圖片傳輸?shù)焦P記本電腦并利用軟件進(jìn)行評(píng)價(jià)。
3）表面磨損清晰、銳利的圖片：球頭銑刀的直徑為3mm，磨損劃痕寬度VB為0.036mm，利用數(shù)碼相機(jī)系統(tǒng)中6.5×6.5mm的測(cè)量窗口和800萬(wàn)可用像素能夠獲得每像素高達(dá)2μm的分辨率。借助高達(dá)0.4mm的測(cè)量深度，這套系統(tǒng)可以清晰顯示轉(zhuǎn)盤(pán)上出現(xiàn)的典型磨損劃痕寬度（20μm至200μm的VB）和全硬質(zhì)金屬刀具上的劃痕寬度（10μm至50μm的VB）。高質(zhì)量的圖片可以直接應(yīng)用于機(jī)床，從而分?jǐn)傎?gòu)置顯微鏡的成本。Abrascan系統(tǒng)可以清楚地顯示表面磨損的形成過(guò)程。但是這套系統(tǒng)并不適用于對(duì)零件的尺寸進(jìn)行測(cè)量，因?yàn)橛^察平面的扭曲會(huì)導(dǎo)致角度偏差和測(cè)量誤差。
4）便于用戶(hù)操作的測(cè)量軟件：磨損測(cè)量包中包含的評(píng)價(jià)軟件Abrascan可以測(cè)量距離（D）、角度（A）和半徑。點(diǎn)擊"距離"圖標(biāo)就可以用毫米顯示出相關(guān)尺寸。在單獨(dú)的圖片中還可以顯示更多的距離和角度測(cè)量值。單擊鼠標(biāo)右鍵可以復(fù)制相關(guān)數(shù)據(jù)并且另存為Excel表格文件。這樣可以大幅度簡(jiǎn)化磨損劃痕寬度的形成過(guò)程。其他的輔助功能，比如亮度、對(duì)比度、灰度等也。由于這套系統(tǒng)基于Office軟件，因此用戶(hù)無(wú)需參加額外的培訓(xùn)即可快速上手使用。
5）測(cè)量精度：利用刻度為0.1mm的測(cè)量尺可以劃痕，測(cè)量結(jié)果D1＝0.014mm
6）輸出測(cè)量值：在表格計(jì)算軟件中存儲(chǔ)測(cè)量值就可以生成磨損的形成過(guò)程。利用磨損測(cè)量系統(tǒng)Abrascan可以識(shí)別出極其微小的磨損痕跡并進(jìn)行測(cè)量。因此可以對(duì)刀具的優(yōu)化過(guò)。Abrascan的圖像可以顯示磨損的形成過(guò)程橫軸為刀具的切屑距離，單位米；縱軸為磨損劃痕寬度VB，單位毫米；三根曲線分別為刀具A、B、C。