刘立志

摘 要：斜轮微调机构是刀调仪上的一个关键部件。该部件的装配质量直接影响刀调仪测量刀具参数的准确度和重复性。斜轮微调机构在实际的装配中出现了无法实现微米级移动、锁紧力不够和气动启动后刮蹭微调杆的问题。通过反复的试验总结出斜轮微调机构的装配方法与技巧，成功地解决了上述问题。

关键词：斜轮微调机构;微米级;锁紧力;微调杆

刀调仪又称刀具预调测量仪，用来测量数控机床及加工中心所用刀具的各个参数，是测量精度比较高的一种测量仪器。刀调仪核心部件就是斜轮微调机构，该机构装配调试是组装刀调仪的重点和难点。该机构可以实现刀调仪的微米级移动。如果该机构无法正常工作，直接影响刀调仪测量刀具参数的准确度和重复性。

在斜轮微调机构的实际组装中出现了无法实现微米级移动、锁紧力不够和斜轮微调机构工作时移动刮蹭微调杆3个问题。针对这些问题我们对该机构的原理进行了仔细的研究与分析。找到了解决以上问题的装配方法与技巧。我们对斜轮微调机构装配的每一个环节进行量化。每一步都设计了相应的工装检具进行装配，保证了装配的效率和一致性[1]。

国内刀调仪产品执行标准为《GB/T22096-2008刀具预调测量仪》，标准中对该类仪器基本测量参数、精度及检定方法做了规定，其中提到的精度指标包括主轴锥孔精度、主轴轴向和径向跳动、瞄准系统轴向运动方向与主轴的平行度和径向运动方向与主轴的垂直度、瞄准系统的分辨力、尺寸基准的准确度、测量的重复性误差和测量的准确度，由于缺少一种公认合理的实物基准，对“测量准确度”没能给出明确的检测和评定方法，只能通过主轴、导轨、光栅、瞄准系统等单项精度指标来评定产品的优劣[2]。

1 刀调仪选用原则

1.1 刀调仪的分类

对使用者来说，要选好刀调仪使之达到最佳的性能价格比，首先必须了解刀调仪有哪些种类以及它们之间的区别。

一般来说，刀调仪主要分为两大类：机内刀调仪和机外刀调仪。目前，机内刀调仪极少。机外刀调仪按功能又可分为：镗铣类;车削类;综合类。按精度分有：普通级和精密级。下面分别介绍一下它们之间的区别。镗铣类刀调仪：主要用于测量镗刀、铣刀及其它带轴刀具切削刃的径向和轴向坐标位置。车削类刀调仪：主要用于测量车削刀具切削刃的径向和轴向坐标位置。综合类刀调仪：既能测量带轴刀具，又能测量车削刀具切削刃的径向和轴向坐标位置。

1.2 刀调仪的选用

据以上刀调仪的分类可知，对只有车削中心或镗铣类加工中心而又不具有机内对刀系统的用户来说，可选用车削类或镗铣类;而对于既有车削中心又有镗铣加工中心的用户，只有选择综合类刀调仪。这里着重介绍一下如侗从精度方面选用刀调仪。每一个机械加工厂在选择加工中心时，都要依据本广要加工的零件精度而定，即被加工零件的尺寸精度为几级。比如重型机械厂、纺织机械厂等，一般零件的尺寸精度在IT7～iT9之间;而机床厂、汽车厂等零件的尺寸精度一般在IT5—IT7之间。确定了零件的尺寸精度，就可以此来选取刀调仪了。在国家标准GB10921-89《刀具预调测量仪精度》中已明确规定了精密级和普通级刀调仪的各项精度指标。如在测量刀具的半径时。普通级刀调仪的测量示值误差为1T7/3;而精密级的示值误差为IT5/3。这仅是刀调仪本身的测量示值误差，使用中，由于存在着刀具本身的误差、机床误差以及二次传递等误差，一般情况，精密级刀调仪调刀后的加工精度在IT5～IT7之间;而普通级刀调仪在IT7～IT9之间。因此，用户可根据自己工厂的实际加工的零件情况，选取适当精度的刀调仪。

2 斜轮微调机构无法实现微米级移动问题的解决方法

1）接板与主体的间隙在之前的装配中都是靠经验，通过人眼观察尺寸，差不多就行，但是在后续的装配过程中发现，该尺寸的不一致会使得微调机构在实现微米级移动时非常困难，后来提出了用现有的固定尺寸的铜皮作为塞规，调整时将两块尺寸相同的铜皮垫在主体与接板之间，然后将螺钉紧固，这样不但能保证尺寸的一致性，而且还能提高装配的效率。

2）要保证主体上6个轴承的等高性，使每个轴承受到相同的扭力。针对主体上的6个轴承装配，总结出一套行之有效的方法：通过锁紧螺钉调整张力，将微调杆穿过主体，保证微调杆穿过主体后两端露出的长度保持一致（。并以微调接板下底面为基准，用手指按在大理石平台（要求大理石平台的平面度不大于0.005mm）上调整，磁力表座吸在一平板上，百分表指针分别指在微调杆的两端，用铜锤敲击主体，使微调杆两端的示值之差不大于0.01mm时，再将12个螺钉M3×8紧固。这样可以很好地保证6个轴承的等高性。利用等厚铜皮来调整主体与接板间隙，观察百分表的示值调整微调杆两端的等高性来实现微调机构的微米级移动。此方法在机械装配过程中取得了较好的效果。

3 斜轮微调机构锁紧力不够的问题解决方法

针对锁紧力的调整，总结了一种方法来调整主体的锁紧力：将微调杆竖直插入配重夹具内，此配重夹具保证微调杆在附加重载时不至于倾斜，之后将两块配重块穿入微调杆，通过调整环节的螺钉保证摩擦阻力，使得微调机构上方的配重块处于刚好不能下落的状态，之后倒置微调机构检测并调整，以保证两个方向的受力相同，调整结束后将调整环节的螺钉紧固。

4 斜轮微调机构气动启动后刮蹭微调杆问题的解决方法

在之前的装配中，对汽缸配销的尺寸并没有要求，但在后续的工作中发现气动锁紧的力矩无法保证。经过反复的试验，与有丰富装配经验的老师傅们一起探讨，反复地查阅图样、核算尺寸，最终将配销的尺寸确定在1.7～1.8mm之间。为了提高装配效率，我们将1.7～1.8mm规格的配销划分10个规格进行加工，在大批量的装配过程中进行选配，这样既保证了后续装配气动锁紧装置的启动一致性，又提高了装配效率。

5 结论

在实际装配中，由于装配经验的不足出现了：无法实现微米级移动，锁紧力不够和气动启动后刮蹭微调杆现象。针对对装配中出现的问题，经过反复试验和摸索，并自己动手装配了50台刀调仪，从中总结了一些装配方法与技巧，并成功地将此方法纳入机械装配工艺之中。对斜轮微调机构的装配做了如下技术要求：1）接板与主体的间隙必须保证在要求尺寸范围内;调整主体上6个轴承的等高性，要求在0.01mm以内;2）微调机构的锁紧力控制在要求范围内;3）汽缸配销露出主体的距离使得斜轮微调机构工作移动时，不刮蹭微调杆。斜轮微调机构是刀调仪上至关重要的一个部件，这个部件的装配质量直接影响到刀调仪的总体精度。本文介绍了一些该部件的装配方法与技巧是根据工作经验总结出来的，該方法和技巧成功解决了斜轮微调机构装配中出现的问题，并在实践中得到了广泛应用。

参考文献

[1]朱龙根.简明机械零件设计手册[M].北京：机械工业出版社，1988.

[2]孙桓，陈作模.机械原理[M].北京：高等教育出版社，2004.