CN101081480A - 数控机床精度检测及对刀装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及数控机床精度检测和对刀装置。它包括机壳、机盖、水平水柱、百分表或千分表，两百分表或千分表按其上触头伸缩方向相互垂直的位置关系置于机壳内，机盖置于机壳上侧并与之连接，水平水柱固定在机壳上。其优点是：一次装夹就可以完成机床的X、Z方向的各项运动精度的检测；稳定性好，从而使检测结果更精准；轻巧且安装便捷，为数控机床维修、调试人员的工作提供便利；整个对刀操作过程无需开动机床，十分安全，不会发生人身伤害事故，特别适合刚刚接触机床的操作生手的对刀操作；无需对机床本身的软、硬件进行任何改动，对数控机床性能改良的成本低，同时本发明装置结构简单，制造成本也很低；外形轻巧、美观。
Description
技术领域
本发明涉及机床量具，尤其涉及用于数控机床精度检测及对刀装置。
背景技术
数控机床的进给运动系统的定位、重复定位、反向间隙精度的好坏非常重要，它们直接影响到机床的加工精度。数控机床在生产和装配过程中，需要对机床的进给运动部分的定位、重复定位、反向间隙精度进行严格的检测和调试，并且机床出厂后在使用过程中也要对上述精度进行定期的监测和调试，以确保被加工零件质量的稳定性。
目前，检测这些精度的常用方法是在磁力表座上装上百分表或千分表，然后对这些精度分别进行检测。对于数控车床，其具体做法是：将磁力表座吸附在机床的导轨或其他地方，调整连接杆使百分表或千分表表面处于水平位置，然后用刀架上的车刀或刀架的其他部分去接触表头，通过观察和对比表上的指针的读数与机床显示器所显示的坐标值即可分别测量出该机床的定位、重复定位、反向间隙精度的误差值。对于数控铣床或加工中心，其具体做法是：将磁力表座吸附在主轴或主轴箱上，调整连接杆使百分表或千分表表面处于水平位置，然后用工作台上的某个部件去接触表头，通过观察和对比表上的指针的读数与机床显示器所显示的坐标值即可分别测量出该机床的定位、重复定位、反向间隙精度的误差值。这些误差值被测量出来以后就可以通过机床的系统参数进行修改补偿，从而保证了机床的加工精度。
这样的检测方式有如下缺点，其一，磁力表座安装在机床上的时候要选择合适的位置，为了避免刀架、拖板或机床的其他运行部件与之相撞，为此表座上的连接杆有时会拉得很长，再加上有的磁力表座的磁性下降等因素，造成百分表的稳定性不够，最终影响检测的准确性；其二，磁力表座要安装调试两次甚至更多才能分别完成机床的X、Z向的各项运动精度的检测，这样既费时又费力；
数控车床加工工件时，对刀并获取刀具的X、Z方向的偏置补偿值，是一个非常重要的环节。对刀的方式目前为止只有两种：其一，是用数控车床自带的自动对刀仪对刀；其二，是采用开动机床手工试切的方法对刀。如果要用第一种方法对刀，那么机床必须配备自动对刀仪，但是自动对刀仪的价格是非常昂贵的，目前国内生产数控车床，为降低成本一般不配自动对刀仪，对于工程训练用的数控车床更是如此。试切对刀对于熟练的操作工来说并不是件难事，但对于刚刚接触数控车床的学生或新手来说并非易事，稍有不慎就易发生事故，如：手工对刀时，手摇刀架的速度、方向、位置等控制不准确，会造成撞刀，使机床、刀架的精度大大降低；再如：具有转塔式刀架的前置式数控车床，由于刀架刚性好但体积较大，学生在试切对刀时必须要将头伸进机床的防护门才能勉强看到刀尖试切的情况，身材矮小的学生身体伸进的更多，而对刀时机床正在高速运转，一不小心就会发生人身安全事故。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足，设计一种：装夹便捷、稳定性好、一次装夹就可以完成机床两垂直方向的运动精度检测且对刀十分安全的一种数控机床精度检测及对刀装置，它由以下技术方案来实现：
包括机壳、机盖、水平水柱、百分表或千分表，两百分表或千分表按其上触头伸缩方向相互垂直的位置关系置于机壳内，机盖置于机壳上侧并与之连接，水平水柱固定在机壳上。
所述百分表或千分表的触头呈一圆盘状。
所述机壳由夹持部和安装部组成，所述夹持部呈一柱体，用于被夹持在所述数控机床的卡盘上，所述安装部连接在夹持部的一端，其上设有用于放置水平水柱和百分表或千分表的方形水柱槽和圆形表槽。
所述表槽一侧设有与之连通的用于调节百分表或千分表表盘刻度的矩形槽。
在机盖对应于机壳安装部表槽位置处设有用于观察百分表或千分表刻度的圆形孔。
在所述圆形孔一侧对应机壳的矩形槽位置处设有对应的矩形槽。
本发明的有益效果是：1)一次装夹就可以完成机床的X、Z方向的各项运动精度的检测；2)该装置装夹在卡盘或工作台上稳定性好，从而使检测结果更精准；3)轻巧且安装便捷，为数控机床维修、调试人员的工作提供便利；4)整个对刀操作过程无需开动机床，操作者可在远离机床运动件的情况下即可完成对刀，十分安全，不会发生人身伤害事故，特别适合刚刚接触机床的操作生手的对刀操作；5)无需对机床本身的软、硬件进行任何改动，对数控机床性能改良的成本低，同时本发明装置结构简单，制造成本也很低；6)外形轻巧、美观。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的结构示意图的俯视图。
图3是本发明结构示意俯视图的A向视图。
图4是机壳10的结构示意图
图5是机盖20的结构示意图
图中，10机壳，11夹紧部，12安装部，13表槽，14水柱槽，15矩形槽，16螺纹孔，20机盖，21圆形孔，22矩形槽，23圆形沉孔，30百分表，31触头，40水平水柱，50螺钉。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明及其优点做进一步说明。
对照图1，本发明装置主要由机壳10、机盖20、水平水柱40、百分表30组成。机壳10由夹紧部11和安装部12组成，请参见图4，夹紧部11为一圆柱体，用于夹持在机床三爪卡盘上或工作台上。安装部12为半椭圆体，连接在夹紧部(即圆柱体)的一端，其上设有用于放置百分表的表槽13和用于放置水平水柱的水柱槽14，两槽的底平面平行，以保证百分表的平面与水平水柱的水平面平行。机盖20置于机壳上侧，也为半椭圆体，其上设有四个圆形沉孔23，请参见图5。机壳10对应机盖圆形沉孔位置处设有螺纹孔16，由螺钉50将两者连接，连接后的机壳10与机盖20呈一椭圆体。在机盖20对应于机壳安装部的表槽13位置处设有两圆形孔21，用于观察百分表。
对照图2，两百分表30按其上触头伸缩方向相互垂直的位置关系置于机壳内，图中的箭头方向表示百分表的触头伸缩方向。百分表的触头31呈一圆盘状，以增大刀尖与触头的接触面积，节省对刀时间。
对照图3(结合图4、图5)在机壳安装部的两表槽13一侧设有与之连通的矩形槽15，在机盖20的圆形孔21一侧对应机壳矩形槽孔15的位置处设有与其对称的矩形槽22，两矩形槽合在一起成为一矩形槽孔，用于将一杆状工具伸入来调节百分表的表盘刻度。
本发明装置用于检测数控机床运动精度仪时，将其夹紧部11装夹在卡盘上，观察水平水泡将其放置水平，然后用刀架上的车刀或其他部位分别与X、Z向的两个百分表或千分表的表头接触，通过观察和对比表上的指针的读数与机床显示器所显示的坐标值即可分别测量出该机床的定位、重复定位、反向间隙精度的误差值。在数控铣床或加工中心上则是将主体件的圆柱部分用V型块水平安装在机床工作台上，然后用铣刀或主轴的某个部位分别与X、Z向的两个百分表或千分表的表头接触，通过观察和对比表上的指针的读数与机床显示器所显示的坐标值就可得到所需运动精度。
这种精度检测仪在安装上很方便、快捷且稳定性好。它通过一次装夹就可以完成机床的X、Z向的各项运动精度的检测，既省时又省力且轻巧又美观。
本发明装置用于数控车床上对刀时，将其夹紧部11夹持在机床的三爪卡盘上，通过观察水平水泡对对刀仪进行调整使其能保证对刀仪内百分表的水平，然后调整百分表表盘使指针指向整数值；最后获取刀具偏置值并进行精度的检测(不需要开动车床)，具体操作如下：用三爪卡盘夹紧对刀仪后，刀具缓缓的靠近，到接触到Z方向上百分表表尖时观察百分表指针，当指针指向预先调试好的位置时，将显示器上显示的数值录入数控机床的刀具偏置寄存器中即可。X方向上的偏置值与上述Z方向相同，不再赘述。两个方向的误差都不超过0.1mm，达到对刀所需的精度要求。
这种对刀仪安装十分方便、快捷，而且稳定性好，它通过一次装夹就可以完成机床的X、Z向刀具偏置值的获取，触头面积大，节省对刀时间，对刀省时省力，特别适合刚刚接触机床的操作生手的对刀操作，因为整个对刀操作过程无需开动机床，对刀十分安全，不易发生人身伤害事故。
Claims (6)
1.数控机床精度检测及对刀装置，其特征在于包括机壳、机盖、水平水柱、百分表或千分表，两百分表或千分表按其上触头伸缩方向相互垂直的位置关系置于机壳内，机盖置于机壳上侧并与之连接，水平水柱固定在机壳上。
2.根据权利要求1所述的数控机床精度检测及对刀装置，其特征在于所述百分表或千分表的触头呈一圆盘状。
3.根据权利要求2所述的数控机床精度检测及对刀装置，其特征在于所述机壳由夹持部和安装部组成，所述夹持部呈一柱体，用于被夹持在所述数控机床的卡盘上，所述安装部连接在夹持部的一端，其上设有用于放置水平水柱和百分表或千分表的方形水柱槽和圆形表槽。
4.根据权利要求3所述的数控机床精度检测及对刀装置，其特征在于所述表槽一侧设有与之连通的用于调节百分表或千分表表盘刻度的矩形槽孔。
5.根据权利要求3所述的数控机床精度检测及对刀装置，其特征在于在机盖对应于机壳安装部表槽位置处设有用于观察百分表或千分表刻度的圆形孔。
6.根据权利要求5所述的数控机床精度检测及对刀装置，其特征在于在所述圆形孔一侧对应机壳的矩形槽位置处设有对应的矩形槽。
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