牧野銑刀制作所開發(fā)出了可在機床上檢測0.01mm直徑微小刀具的位置和振動的“刀具形狀檢測系統”（圖1），并已開始銷售。該系統能夠高精度掌握微小切削加工時的刀具位置，確認有無折損等情況，因此有助于連續(xù)進行高精度的自動加工。該系統是通過對CCD（固體攝像元件）攝像頭自動拍攝的多幅圖像進行分析來檢測刀具的，能夠配備在“微細精密加工機iQ300”和“立式加工中心V33i”兩款機床上，將從2012年8月開始供貨。

圖1 牧野銑刀制作所開發(fā)并銷售的“刀具形狀檢測系統”

　　微細加工時，刀片切入量只有數μm以下，因此必須要以1μm的精度來掌握刀具的刀刃位置和直徑。但加工人員依靠肉眼幾乎看不到微小刀具，因此必須要利用專門的監(jiān)視裝置。由于刀具附近有切屑及冷卻液飛散，因此很難使用攝像頭及傳感器，而牧野銑刀通過組合使用防塵性非常高的攝像頭與能夠自動檢測的控制分析裝置，實現了對微小刀具的檢測。

　　攝像頭頭部在防塵和防水方面都達到了IEC（國際電工委員會）規(guī)定的IP67保護等級，在防固體異物方面達到最高保護等級，在防水方面達到第二高等級。攝像頭還配備不檢測時用來保護鏡頭的遮板，并通過不斷地從裝置內部噴出空氣來防止冷卻液的侵入。該檢測系統事先保存了光學系統保持清潔時拍攝的圖像，通過將這些圖像與攝影結果相比較，可自動檢測光學系統是否有臟污現象，臟污嚴重時就會發(fā)出警報。

圖2 刀具形狀檢測系統利用CCD攝像頭拍攝的刀刃輪廓

　　檢測時使用波長較短的藍色光，以0.01μm的讀取單位計算出微細刀具的輪廓。檢測時使刀具與加工時相同的速度高速旋轉，根據其轉速自動決定攝影間隔，獲得多幅頻閃攝影圖像。檢測刀具直徑時，將刀具振動部分也包括在內，識別為輪廓的最大寬度。另外還配備了主軸預熱時監(jiān)視刀刃位置的變化，處于穩(wěn)定狀態(tài)后再開始加工的功能。

　　可檢測的刀具直徑為0.01～32.0mm，檢測范圍可在0.7×0.52mm與0.4×0.3mm兩個級別間切換。刀具長度和直徑的反復檢測精度為±0.5μm以內。日本國內售價為390萬日元（不含稅，約31萬元人民幣），計劃每年銷售60臺。