CN100496839C - 能自动调整电火花刀具平面与工件表面平行的夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种能自动调整电火花刀具平面与工件表面平行的夹具。步进电机下装有第一齿轮，它与空套在中心轴上的第二齿轮啮合，中心轴上装有第一轴承，其内圈与中心轴为过盈配合，第一轴承外圈与第二齿轮固接，第一轴承外圈上的横臂下连直线电机，中心轴下端与刀杆上端为球副配合，第二轴承的内圈与刀杆为过盈配合，第二轴承外圈两侧固有成180°布置的伸缩臂，两伸缩臂端部均装有位移传感器，直线电机的伸缩头与一侧的伸缩臂相连，传感器将检测信号通过A/D转换接单片机，通过运算将处理信号通过D/A转换控制直线电机的伸缩头作上下运动。采用传感器的检测和单片机编程的控制及反馈控制，实现从检测平行到调节平行的全程自动化，而且速度快，精度高。

Description

能自动调整电火花刀具平面与工件表面平行的夹具
技术领域
本发明涉及一种电火花机床，尤其是一种能监测工件平面并自动调整电火花刀具平面与工件表面平行的夹具。
背景技术
一般的立式电火花机床，包含有一机台、一设置在该机台上的动柱、一设置在该动柱上且可沿着Z方向相对于该动柱产生升降的主轴头座，该主轴头座具有一沿该-Z方向延伸的主轴。
电火花机床中，需要刀具表面与工件表面平行才能进行精确加工。但目前的刀具表面与工件表面的平行调节不是机床自动调节的，而是要靠人为的目测来调节，显然，这就很不精确，所以加工出来的图案常常存在缺陷。
发明内容
为了克服现有电火花机床上刀具加工平面和工件平面不能准确保持平行的不足，本发明的目的在于提供一种能自动调整电火花刀具平面与工件表面平行的夹具。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：控制箱与步进电机固定在机床上，步进电机下装有第一齿轮，第一齿轮与空套在中心轴上的第二齿轮啮合，中心轴上装有第一轴承，第一轴承内圈与中心轴为过盈配合，第一轴承外圈与第二齿轮固接在一起，第一轴承外圈圆周上设有横臂，横臂下连接直线电机，中心轴下端与装有刀具的刀杆上端为球副配合，球副上设有两锁紧螺钉，两锁紧螺钉在XY平面内成90°分布，第二轴承的内圈与刀杆为过盈配合，第二轴承外圈圆周两侧与两伸缩臂外套固接，两伸缩臂在第二轴承外圈圆周上成180°布置，两伸缩臂端部均装有面向工件的非接触式位移传感器，直线电机的伸缩头与一侧的伸缩臂相连，非接触式位移传感器将检测信号通过A/D转换接单片机，单片机通过运算将处理信号通过D/A转换控制直线电机的伸缩头作上下运动。
本发明具有的有益效果是：由于采用非接触式位移传感器的检测和单片机编程的控制及反馈控制，可以实现从检测平行到调节平行的全程自动化，而且速度快，精度高。
附图说明
图1是本发明的结构原理示意图。
图2是球副调节完成后的锁紧状态图。
图3是图2中A向球副未调节时的松开状态图。
图中：1.指示灯，2.控制箱，3.步进电机，4.第一齿轮，5.第一轴承，6.球副，7.第二轴承，8.伸缩臂，9.刀具，10.工件，11.中心轴，12.第二齿轮，13.横臂，14.直线电机，15.非接触式位移传感器，16.锁紧螺钉，17.刀杆。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明
如图1、图2、图3所示，本发明的控制箱2与步进电机3固定在机床上，控制箱上设有指示灯1，步进电机3下装有第一齿轮4，第一齿轮4与空套在中心轴11上的第二齿轮啮合，中心轴11上装有第一轴承5，第一轴承5内圈与中心轴11为过盈配合，第一轴承5外圈与第二齿轮12固接在一起，第一轴承5外圈圆周上设有横臂13，横臂13下连接直线电机14，中心轴11下端与装有刀具9的刀杆17上端为球副6配合，球副6上设有两锁紧螺钉16，两锁紧螺钉16在XY平面内成90°分布，装有刀具9的刀杆17两侧分别装有伸缩臂8，伸缩臂8的作用主要是可以根据工件大小调节两位移传感器之间的距离，两伸缩臂8端部均装有面向工件10的非接触式位移传感器15，直线电机14的伸缩头与一侧的伸缩臂8相连，第二轴承7的内圈与刀杆17为过盈配合，第二轴承7外圈圆周上与两伸缩臂8外套固接，两伸缩臂在第二轴承外圈圆周上成180°连接，非接触式位移传感器15将检测信号通过A/D转换接单片机，单片机通过运算将处理信号通过D/A转换控制直线电机14的伸缩头作上下运动。
本发明的调整过程如下：
本发明采用独立电源供电，使用时将其装于电火花加工机床主轴顶端，夹好刀具9，将工件10置于刀具9下方，按下开关，开始自动校正。两非接触式位移传感器15在X方向采集距离数据，通过8096A/D转换芯片将两距离模拟信号转换为数字信号传入单片机进行处理。若两距离不相等，则根据预先设定的间隙-调整量模型计算得出直线电机14应该伸长或缩短的距离，并将结果通过D/A转换芯片传给调节机构，进行指定距离的精确调节，调节完成后，两传感器再次检测，若距离还不相等，则重复上述调节；若距离相等，则单片机停止运作。待操作人员将球副X方向上的螺钉拧紧后，按下开关，单片机继续工作，步进电机带动两传感器旋转90°，在Y方向进行相同的采样、调节，从而使参考平面上相互垂直的两条直线(X轴、Y轴)与工件表面平行，达到刀具加工平面与工件表面平行的目的。在X方向上校正完成后，将球副6的锁紧螺钉16拧紧，使球副6只能绕X轴转动；当Y方向也校正完成后，将球副6的另一锁紧螺钉16拧紧，从而使球副6完全锁紧，指示灯亮，刀具9可以进行加工。
上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (1)

1.能自动调整电火花刀具平面与工件表面平行的夹具，其特征在于：控制箱(2)与步进电机(3)固定在机床上，步进电机(3)下装有第一齿轮(4)，第一齿轮(4)与空套在中心轴(11)上的第二齿轮啮合，中心轴(11)上装有第一轴承(5)，第一轴承(5)内圈与中心轴(11)为过盈配合，第一轴承(5)外圈与第二齿轮(12)固接在一起，第一轴承(5)外圈圆周上设有横臂(13)，横臂(13)下连接直线电机(14)，中心轴(11)下端与装有刀具(9)的刀杆(17)上端为球副(6)配合，球副(6)上设有两锁紧螺钉(16)，两锁紧螺钉(16)在XY平面内成90°分布，第二轴承(7)的内圈与刀杆(17)为过盈配合，第二轴承(7)外圈圆周两侧与两伸缩臂(8)外套固接，两伸缩臂在第二轴承外圈圆周上成180°布置，两伸缩臂(8)端部均装有面向工件(10)的非接触式位移传感器(15)，直线电机(14)的伸缩头与一侧的伸缩臂(8)相连，非接触式位移传感器(15)将检测信号通过A/D转换接单片机，单片机通过运算将处理信号通过D/A转换控制直线电机(14)的伸缩头作上下运动。
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