改利用冷却液测量工件尺寸的新方法

目前，有着各种各样测量精密金属工件尺寸的方法，森精机美国公司（Mori Seiki USA Inc.）在2007年德国EMO展览会上又推出一种名为“Hydrogage”的测量方法。这是一种闭环测量系统，它利用在量规（塞规）与工件之间流过的冷却液，通过测量冷却液离开塞规时流体阻力（或压力）的增大来检测工件尺寸。

据森精机美国公司副总裁兼首席技术官Greg Hyatt介绍，虽然Hydrogage在测量原理上与气动量规有些类似，但并不是简单地将气动测量的气体介质转换为液体介质，它采用了完全不同的测量方法和传感原理。

Hydrogage能够测量工件的内径和外径，用专用塞规测量特定的直径尺寸时，分辨率可达0.5μm，并具有很高的重复精度。该系统最擅长测量的表面是内径和外径，但通过设置也能测量其他多种表面（包括平面、圆锥面、锥面等）。

由于冷却液管道的背压力与其约束尺寸成反比，因此能以很高的精度计算出工件实际尺寸。不过，测量精度还取决于用于校准塞规的标准件精度。对系统进行校准的频率取决于加工环境：在温度较稳定的加工环境中，可能只需要每班校准一次；而在温度变化较大的加工环境中，则可能需要每小时校准一次。

通过校准，Hydrogage系统可自动调节冷却液的温度和粘度。Hyatt指出，保持冷却液的温度可能是一种挑战；而粘度问题仅在使用油基冷却液时才需要考虑（水基冷却液不存在这一问题）。为了达到最高水平的测量精度，在会产生大量切削热的加工中，可能需要使用切削液冷却器。“冷却液的温度会影响工件的尺寸，如果标准件被冷却液溅湿和当塞规在冷却液中工作时，其尺寸都会受到影响。”Hyatt说，“如果冷却液的温度超出了控制范围，将会影响整个系统的测量性能，就像任何测量系统那样。”只要对系统进行了正确的校准，Hydrogage对于冷却液的类型并不敏感。

Hydrogage的所有电子元器件都安装在机床的一个电气柜内，在发生碰撞的情况下也不会损坏。完成一次测量循环通常只需几秒钟。因此，在有人值守的加工机件生铝中，可用Hydrogage对工件进行快速测量，并以比人工操作更短的时间恢复加工；在无人值守的自动加工中，可对Hydrogage进行编程，根据测得的工件尺寸值，调整刀具偏移量重切工件，或触发机床报警，从而实现“真正的无人加工”。

Hyatt指出，为了控制冷却液的供给和测量压差，需要一个专用界面，森精机能为ChipBlaster公司和CoolJet Systems公司生产的高压冷却液输送系统提供界面，并可为用户在不同机床上现场安装Hydrogage测量系统。