在配有主动换刀设备的机床上进行加工时，切屑会咬进刀柄和主轴之间而影响加工精度，特别是运用高速化的ATC(Automatic Tool Changer，主动换刀设备)和以KM、HSK为代表的双面定位夹紧刀柄时，咬入切屑的概率更高。
主动换刀时，在刀柄锥度部分和主轴之间咬入切屑，刀具刀尖就会产生偏摆，假如进行孔加工，就会产生孔径增大超差等问题。为处理这一问题，日本(株)东精工程开发了ATC偏摆检测体系。
ATC偏摆检测体系的构成
ATC偏摆检测体系由涡流传感器、操控设备、显现演算设备(V10)构成。体系在卧式加工中心上运用时，首先用托架将涡流传感器设备在刀柄的法兰上；涡流传感器的电缆线穿过主轴设备内部，与置于台架上的操控设备相连。显现演算设备(V10)与操控设备之间用专用电缆衔接；偏摆的判别(OK/NG)、检测指令等操控信号与NC设备联通。体系的首要技能标准列于表1。
表1 主轴刀具偏摆检测体系的首要技能标准
| 仪器类型 | E-PV140100-1303-300415 | |
| 演算显现设备 | 小型晶体管式测微指示仪V10 | |
| 显现规模 | -3276.5～+3276.5µm | |
| 输入通道数 | 1ch | |
| 显现分辨率 | 0.5µm | |
| 采样速度 | 1ms | |
| 检测时的转数 | 600r/min | |
| 检测时刻 | 最多0.3s | |
| 显现画面 | 6.4″五颜六色液晶显现屏 | |
| 电源 | AC100～250V，50VA | |
| 传感器、操控设备 | 类型 | E-DT-01-029 |
| 传感器设备规模 | 1.5±0.1mm | |
| 偏摆检测规模 | 1.5±0.2mm | |
| 呼应频率数 | 10±1kHz | |
| 保护设备 | IP67［传感头］ | |
运用一般的涡流传感器和放大器时，现在还存在许多问题，所以不能用于实践切削加工主动换刀偏摆的检测。
1) 涡流传感器的特性
涡流传感器用于丈量与刀柄之间的空隙时，除旋转导致的空隙变化外，还要受安排状况(淬火状况、资料软点)、磁化、刻字部分的影响。因为受磁、传动销等要素的影响，而不能取得正确的偏摆量。运用ATC偏摆检测体系时，应预先输入刀柄的形状数据，然后将丈量成果与输入数据进行比较，就能处理这一问题。
2) 刀柄形状方面的问题
有必要去除原有刀柄固有的偏摆和由传动销带来的切断数据。在传动销的方位还有咬入切屑的或许，不管切屑卡在什么方位，为了能算出正确的偏摆量，就应别离出旋转一转的偏摆量。为了处理这一问题，应与输入处理器中的波形的相位相匹配，去除切断数据，用独立的数据处理完成偏摆成分的别离。因为选用这种办法，所以涡流传感器特有的细微变化成分就可忽略不计。
2 主轴刀具偏摆检测体系的运用
为习惯高速切削加工，双面定位夹紧刀柄日益遍及。可是，以HSK为代表的双面定位夹紧刀柄也或许因夹紧失误而产生刀柄掉落以及未装牢就在旋转中产生毛病，这会给加工带来严峻危害。而ATC偏摆检测体系能将此类事端防患于未然。将刀柄夹紧并使其低速(600r/min)旋转，用该检测体系在切削加工还未到达高速之前，就可检测出偏摆反常。
尤其在要求到达H7级的高精度镗削加工时，刀柄的偏摆是丧命的大问题。在深孔加工中，刀具顶级的偏摆与轴的长度成正比，过大的偏摆带来的危害更大。该体系在此类切削加工中能发挥很大的效果。
在铣削加工中，切屑咬入产生的偏摆除对精加工面的精度产生不良影响外，还会引起刀具崩刃，乃至导致损坏。选用该检测体系能够完全避免呈现上述问题。
3 运用实例
曩昔，在机床上加工时，采取用压缩空气排屑(主动换刀时，从主轴内部喷出高压空气吹去切屑)。用百叶窗式门避免切屑飞溅(用活叶窗式门阻隔切削加工空间和刀库，只在主动换刀时此门才翻开和封闭)等办法，但并没有检测是否存在粘屑的手法。
切屑咬入产生的频率随工件资料、冷却剂种类、冷却剂供应办法及切削加工办法而异，需要对悉数加工件及一切加工部位进行检测。在对运用ATC偏摆检测体系的用户中，针对咬屑导致的偏摆状况进行了查询，成果如下。
1) A公司：切屑咬入产生频率为1/800次，铝件切削加工，咬屑产生时停机承认了切屑。
2) B公司：切屑咬入产生频率为2/1826次，咬屑产生时承认的偏摆为20µm。
3) C公司：检测成果均匀114次产生1次咬屑，切削铝制轿车零件，运用HSK刀柄。
关于在切削加工中忽然呈现废次品而不得不施行全检的用户，选用ATC偏摆检测体系后就不用进行全检。
以加工中心机床为代表，装备有刀具快换设备的复合车床、攻丝机等加工设备，要使其完成高精度高速加工，其主动换刀设备要求的换刀时刻快短到极限时，则运用的刀柄应具有各种特征，其种类标准应多样化。而在实践的出产线上，加工不良特别是原因不明的突发性加工不良问题的处理办法不力，难于敷衍。
出于这方面的考虑，开发了主动换刀偏摆检测体系，它能有效地避免因切屑引起的突发性加工不良问题。往后，将进一步研讨开发用于监测刀柄和主轴状况，坚持最佳加工状况的操控体系。 (end)
