[科普中国]-动力刀具

动力刀具指的是机床加工中拥有动力驱动的刀具，包括铣刀，磨刀等。

研究背景现代机械加工中，尤其是工艺集中的加工要求，在数控车削中心上配置Y 轴，同时使用动力刀具的场合逐渐增多。刀具主轴的中心与车床主轴的中心同轴度对机床加工精度有重要影响，而传统的调整同轴度的方法费时费力且同轴度不高。

研究现状机床数控化促使传统的制造业发生根本性变革。目前，数控技术已经成为工业制造业领域的标志和象征，其发展同时促进了电子信息产业、汽车产业、轻工纺织产业、医疗器械产业的不断进步与发展。机床加工能力的复合化提高了加工生产率，减少了上下料、对刀、夹具定位夹紧等辅助时间，也扩大了机床的加工范围，提高了劳动效率。车铣复合加工中心，在车床上增加了铣削功能。一台机床可以同时进行车削加工、铣削加工，甚至钻孔、铰孔、磨削加工，实现了一台机床多序加工。利用车削中心加工轴类零件端部具有十字凸台的零件，在加工完外圆时，使用动力刀架上的动力刀具铣削凸台多余部分，主轴采用90°一分度，刀具主轴分别铣削多余部分，最后车里孔，完成凸台的加工。刀具主轴的零点即刀具主轴中心与主轴中心同轴点的确定，直接影响加工零件的精度。标准中明确要求，刀具主轴的中心与主轴的中心同轴度0.04mm，在实际中采用传统的车床主轴上吸百分表，在刀具主轴上插检棒，旋转主轴调整X 轴、Y 轴使检棒与主轴同轴。对于插补Y 轴的数控车床调整困难且精度不高，本文借助三坐标测量机测量加工试件，通过测量的数据，借助伺服轴进给量调整，方便动力刀具中心与主轴同轴度的调整，且精度高。1

三坐标测量随着生产制造业整体水平的成熟与发展，装备制造业、机械加工行业、汽车行业、电子信息行业、航空航天产业、消费电子产业陆续出现很多结构复杂的零件。采用常规的检测方法很难高效、准确地检测复杂零件的几何精度、形状精度、位置精度，而三坐标测量机可以很好地解决上述问题。三坐标测量机可以在一次装夹过程中测量多个加工表面的几何坐标值，并计算各个加工表面的几何误差、形状误差、位置误差。采用三坐标测量机可以提高检测效率，降低检测成本，避免不合格零件进入装配生产线，进而降低成本。本文主要借助三坐标测量机进行测试，样件由外圆和内孔加工特征、垂直Y 轴加工立面构成。加工时，先加工外圆，通过斜角命令，插补加工立面，最后动力刀回初调的零点加工内孔。2

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所