山東魯南機(jī)床有限公司（滕州 277500) 趙 峰 李 艷 李玉軍

在機(jī)械加工中，電子放大鏡可作為輔助工具對(duì)機(jī)床加工精度進(jìn)行測(cè)量。我公司將電子放大鏡與機(jī)床系統(tǒng)相結(jié)合，在電火花噴孔加工中通過電子放大鏡對(duì)其各項(xiàng)精度指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。該套放大調(diào)整儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，在噴孔加工的各個(gè)環(huán)節(jié)都可應(yīng)用到。

1.電極電子調(diào)整儀的組成及工作原理

該電極電子調(diào)整儀由3部分組成:電子放大鏡、十字刻線發(fā)生器和液晶顯示器。通過機(jī)床面板上的旋鈕開關(guān)，可進(jìn)行機(jī)床操作界面與光學(xué)顯微界面的切換，實(shí)現(xiàn)電極絲偏擺調(diào)整、尺寸的檢測(cè)和機(jī)械精度的在線調(diào)整。

電子放大鏡由攝像頭 (含220V電源線和VGA線)、光學(xué)鏡頭和對(duì)焦調(diào)整機(jī)構(gòu)等組成;十字刻線發(fā)生器由單片機(jī)控制板、功能調(diào)整按鍵、VIDEO視頻連接線、VGA接口及5V電源組成。其中，單片機(jī)控制板將由軟件寫入帶有刻度的十字線與攝像機(jī)的圖像信號(hào)混合輸出給顯示器，該十字線寬為一個(gè)像素點(diǎn)，通過按鍵COLOR選擇具有7種顏色的顯示功能，兩組十字線通過LINETYPE功能按鍵選擇，分別可上下左右平移;液晶顯示器為15in(1in=25.4mm)4∶3標(biāo)準(zhǔn)屏液晶顯示器。電子調(diào)整儀的顯示界面與機(jī)床操作界面可通過轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行界面轉(zhuǎn)換。

其工作原理如圖1所示，通過對(duì)焦調(diào)整機(jī)構(gòu)調(diào)整電子放大鏡焦距，得到清晰放大的電子物體圖像，通過VIDEO信號(hào)線傳給十字刻線發(fā)生器，十字刻線發(fā)生器在原圖像的基礎(chǔ)上疊加水平線、垂直線和尺寸刻度線，經(jīng)VGA視頻連接線輸出到顯示器上，在顯示器上顯示的物體圖像經(jīng)過刻度尺測(cè)量換算得出實(shí)際尺寸，同時(shí)也可用于產(chǎn)品質(zhì)量的檢測(cè)、機(jī)床設(shè)備精度的調(diào)整等。放大倍數(shù)=光學(xué)鏡頭放大倍數(shù)×攝像顯示器的倍數(shù)。

圖1

2.電極電子調(diào)整儀在電火花噴孔鉆床上的應(yīng)用

(1)電極跳動(dòng)調(diào)整。當(dāng)機(jī)床各軸位置準(zhǔn)備就緒，將電子放大鏡安裝在工作臺(tái)支架上，連接好信號(hào)線與電源線，面板上電極校正旋鈕打到“ON”狀態(tài)。其原理是通過倍率的放大，將跳動(dòng)幅度放大，通過銅錘敲擊上夾頭來減少電極絲跳動(dòng)，重復(fù)該操作直至電極絲無跳動(dòng)。如圖2所示，具體操作過程是:①將電子放大鏡支在工作臺(tái)上，對(duì)準(zhǔn)電極絲部位，連接好電源線與信號(hào)線。②將面板上電極校正波段開關(guān)旋到“ON”一端，主軸速度打到50r/min擋位，按主軸啟停鍵使主軸旋轉(zhuǎn)。③按下十字線發(fā)生器開關(guān)，顯示屏上出現(xiàn)清晰的刻度線。④打開工作臺(tái)上工作燈，調(diào)整主軸位置及電子放大鏡位置，直到看見清晰放大的電極絲，將倍率放大到最大。⑤在電極絲跳動(dòng)最大處，按主軸啟停鍵使主軸停止跳動(dòng)。⑥拿木柄錘或銅錘反方向敲擊主軸卡頭部位，重復(fù)調(diào)整，直至將電極絲調(diào)整到無跳動(dòng)。

(2)上下軸中心線位置調(diào)整。在保證電極無跳動(dòng)的情況下，需對(duì)上下軸中心線進(jìn)行偏移調(diào)整，也可以利用電極電子調(diào)整儀進(jìn)行調(diào)正。

使電極絲從上軸垂直穿過下軸工裝，調(diào)節(jié)放大鏡位置至呈像最清晰，工裝心軸φ2mm端面在顯示屏上滿圓呈現(xiàn)。通過手持單元旋轉(zhuǎn)C軸，檢查C向是否有跳動(dòng)現(xiàn)象，若有，敲擊調(diào)整工裝直至無跳動(dòng)。這時(shí)，如圖3所示，以工裝心軸φ2mm端面為基準(zhǔn)，電極絲中心為參考，可對(duì)上軸中心進(jìn)行偏移調(diào)整，根據(jù)屏幕上刻度線尺寸進(jìn)行偏移量計(jì)算。上軸Z外側(cè)有兩個(gè)調(diào)整螺釘，分別調(diào)整兩個(gè)方向，通過兩個(gè)螺釘來調(diào)整上軸中心線的位置。

圖2

圖3

(3)檢測(cè)加工孔。當(dāng)孔加工完畢，為便于檢查孔的尺寸、加工位置度及孔型等參數(shù)，也可在機(jī)床上通過電極電子調(diào)整儀完成檢測(cè)。如圖4所示，擺動(dòng)軸位置使噴油嘴上微孔處于水平位置，支好電子調(diào)整儀，調(diào)整放大鏡焦距及前后位置至微孔清晰呈現(xiàn)在顯示器上，讀刻度值經(jīng)換算可得出微孔的尺寸及孔的圓度，如圖5所示，可輕松計(jì)算出加工孔的尺寸，辨別孔的邊緣整齊度及孔型。為了一些特殊的加工狀態(tài)監(jiān)測(cè)，通過視頻顯示轉(zhuǎn)換，還可對(duì)其加工狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如觀察放電火花的形狀及加工過程中的放電形式。

圖4

圖5

3.結(jié)語

該套電極電子調(diào)整儀可進(jìn)行機(jī)床加工精度的精細(xì)調(diào)整、加工件的狀態(tài)顯示、加工孔的精度測(cè)量及加工過程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，提高了電火花加工機(jī)床的精密程度。該設(shè)備還可以作為一個(gè)獨(dú)立的構(gòu)成裝置應(yīng)用于其他微細(xì)精密加工中，其應(yīng)用開拓了國(guó)內(nèi)對(duì)新的加工測(cè)試手段的嘗試。