[發明專利]印刷雕輥車磨一體機刀具角度激光測控裝置及調整方法

有效

• 申請號: 201310247659.2
• 申請日: 2013-06-20
• 公開（公告）號: CN103286636A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 曾常青;譚伯倫
• 申請（專利權）人: 廣東省南方彩色制版有限公司
• 主分類號: B23Q17/20
• 分類號: B23Q17/20;B23Q17/24;B23Q15/02;B23Q15/14
• 代理公司: 佛山市永裕信專利代理有限公司 44206
• 代理人: 朱永忠

技術領域

本發明涉及印刷雕輥加工技術領域，特別涉及一種印刷雕輥車磨一體機刀具角度激光測控裝置及調整方法。

背景技術

我國是印刷品生產大國，產能是世界第一位。印刷品印前工藝的最重要的部件之一就是印刷雕輥，它是印刷的模板。印刷雕輥是一個直徑φ300mm～500mm、長度1000mm～2000mm的金屬空心圓柱，它是由無縫鋼管外圓依次進行粗加工、外圓精密電鍍鍍銅、外圓精密加工和外圓表面雕刻制成。對于大幅面的印刷雕輥來說，鍍銅層精密切削加工是一個十分關鍵的環節。由于印刷雕輥毛坯尺寸較大，因此最好在印刷雕輥車磨一體機進行車削加工。印刷雕輥車磨一體機的車削加工特點是印刷雕輥21毛坯繞其回轉軸21-1低速回轉，刀具13裝在高速回轉刀盤14上快速回轉，如圖1、圖2所示，這樣印刷雕輥21毛坯回轉產生的誤差會很小。

對于機械加工來說，金屬切削刀具的結構要素對于工件31表面形狀誤差和表面粗糙度影響至關重要，如圖4所示，工件31設有待加工面31-1、加工面31-2和已加工面31-3。如圖3所示，金屬切削刀具13的結構要素由前刀面13-3、主后刀面13-4、副后刀面13-5、主切削刃13-6、副切削刃13-2和刀尖13-1組成。圖4及圖中所附的A-A剖視圖和K向視圖畫出了車刀切削部分的主要角度，其中前角r₀是前刀面13-3與基面間的夾角，一般在-5°～25°之間選取；對于純銅精加工來說，前角r₀應取較大值。后角α₀是主后刀面13-4與切削平面間的夾角，一般在6°～12°之間選取，對于純銅精加工來說，后角α₀取大值。主偏角Kr是主切削刃13-6與進給運動方向的夾角，一般在30°～90°之間選取，對于純銅精加工來說，主偏角Kr應取小值。副偏角K’r是副切削刃13-2與進給運動反方向的夾角，對于純銅精加工來說，副偏角K’r可取5°左右。刃傾角λs是主切削刃13-6與基面間的夾角，一般在-10°～5°之間選取，對于純銅精加工來說，工件31對車刀沖擊力小，λs≤0°。

由于大幅面的印刷雕輥21毛坯的轉動慣量較大，因此它的鍍銅層精密車削加工與普通車削加工有很大不同；它是工件慢速回轉提供圓周方向進給，刀具快速回轉完成切削任務，如圖1所示。在切削過程中，刀具的基面周期性的變化，導致金屬切削刀具的各個主要角度都周期性變化，因此表面呈現加工波紋21-2，如圖2所示。其波紋大小即波紋度Z取決于刀具的初始基面設置、刀盤的回轉角速度和印刷雕輥毛坯的回轉角速度。這樣對于不同印刷雕輥毛坯的直徑，就要調整刀具的初始基面設置、刀盤和印刷雕輥毛坯的回轉角速度的比值。如果刀盤和印刷雕輥毛坯的回轉角速度的比值很大，則加工波紋小、表面粗糙度小，但是加工效率很低。

發明內容

本發明的目的在于提供一種印刷雕輥車磨一體機刀具角度激光測控裝置及調整方法，在保證切削效率高的前提下，能使印刷雕輥毛坯加工后的表面波紋度最小。

本發明所提出的技術解決方案是這樣的：

一種印刷雕輥車磨一體機刀具角度激光測控裝置，該裝置由激光表面波紋度測量單元和刀具安裝角度調整單元組成，所述激光表面波紋度測量單元能獲得聚焦在印刷雕輥切削后表面上的線結構激光光束的圖像，并對圖像中線激光條紋中心進行識別，從而測出印刷雕輥的表面波紋度，所述刀具安裝角度調整單元能獲得最佳的刀具回轉軸的調整角度、印刷雕輥毛坯回轉角速度和刀盤回轉角速度，使印刷雕輥切削加工后的表面波紋度最小而加工效率最高。

所述激光表面波紋測量單元由計算機、激光光源及其驅動控制單元和CMOS高速相機組成，所述計算機控制激光光源發出一束線結構激光，聚焦在印刷雕輥切削后的表面上，并用CMOS高速相機拍攝成圖像。