CN102862095A - 一种数控机床用孔深探测器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种数控机床用孔深探测器，其特征在于：包括外壳、位置检测单元、控制单元、主轴、钻夹头、探针和弹簧，所述外壳内安装有位置检测单元和控制单元；所述主轴的前端同轴安装有钻夹头，该钻夹头的前端同轴安装有探针；所述主轴的后部同轴滑动穿装在外壳内，所述主轴中部所固装的定位块位于外壳内，该定位块的后端面与外壳内壁之间的主轴上同轴套装有一弹簧，所述定位块的前端面碰触所述位置检测单元。本发明设计科学合理、结构简单，使用安全可靠，通过将本发明与数控机床相结合使用的方式，实现了检测螺纹底孔深度的自动化操作，有效提高了零件一次加工的成品率。

Description

一种数控机床用孔深探测器
技术领域
本发明属于数控机床领域，涉及数控机床的孔深探测技术，尤其是一种数控机床用孔深探测器。
背景技术
通常，数控机床在进行螺纹孔加工时，第一步先用钻头加工一螺纹底孔，第二步再使用丝锥进行孔内螺纹的加工。
但在实际螺纹孔加工的过程中，尤其是对孔径较小、孔深较长的螺纹底孔加工，第一步的加工过程很容易将钻头折断，而被折断的部分钻头遗留在底孔内；在这种情况下，直接再进行第二步的螺纹孔的加工，会导致攻丝的丝锥被遗留在螺纹底孔内的钻头折断，由此缩短了丝锥的使用寿命，严重时甚至造成零件报废，降低了零件成品率；同时，更换丝锥也延长了零件的加工时间。
通过检索，发现一篇与本发明申请相关的公开专利文献：一种用于孔加工中的孔深测量装置（CN201997997U），该测量装置包括机床控制系统、安装在机床上的检测头，其特征在于上述检测头固定安装在检测杆的一端，检测杆的另一端固定连接在检测气缸活塞杆的端部，检测气缸固定在主轴箱上，在主轴法兰上固定安装有活塞杆定位装置，上述检测头与机床控制系统电连接。
通过技术对比，该公开专利与本发明申请有较大不同。
发明内容
本发明的目的在于弥补现有技术的不足，提供一种数控机床用孔深探测器，该探测器结构简单，可提高丝锥的使用寿命，提高加工效率。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种数控机床用孔深探测器，其特征在于：包括外壳、位置检测单元、控制单元、主轴、钻夹头、探针和弹簧，所述外壳内安装有位置检测单元和控制单元；所述主轴的前端同轴安装有钻夹头，该钻夹头的前端同轴安装有探针；所述主轴的后部同轴滑动穿装在外壳内，所述主轴中部所固装的定位块位于外壳内，该定位块的后端面与外壳内壁之间的主轴上同轴套装有一弹簧，所述定位块的前端面碰触所述位置检测单元。
而且，所述位置检测单元包括依次连接的信号采集模块、信号处理模块和信号发送模块，所述控制单元包括依次连接的信号接收模块、信号处理模块和信号输出模块，该位置检测单元通过信号线将采集的信号经处理后发送给控制单元，该控制单元通过信号线再将处理后的信号发送给数控机床控制单元。
而且，所述外壳包括腔体、盖板及安装柄，所述腔体的下侧铰装一盖板，该腔体外侧一端制有安装柄，该安装柄为套筒状。
而且，所述探针的长度大于螺纹底孔的长度，不同直径的探针对应不同直径的螺纹底孔。
本发明的优点和积极效果是：
1、本探测器实现在进行螺纹孔的加工过程中，对在第一步加工完成的底孔进行深度检测，当底孔的深度达不到需要加工的深度时向数控机床发出信号，避免数控机床强行攻丝而导致的丝锥折断以及由此造成的零件报废问题，提高了零件加工的成品率，延长丝锥的使用寿命，提高了加工效率。
2、本发明采用自带电源的方式，无需外接的连线，安装、使用更加便捷。
3、本发明设计科学合理、结构简单，使用安全可靠，通过将本发明与数控机床相结合使用的方式，实现了检测螺纹底孔深度的自动化操作，有效提高了零件一次加工的成品率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图（剖视图）；
图2是本发明的工作原理框图；
图3是本发明的工作示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种数控机床用孔深探测器，如图1所示，包括外壳、位置检测单元3、控制单元11、主轴6、钻夹头2、探针1和弹簧5，所述外壳包括圆柱筒体形状的腔体7、盖板9、安装柄8及其内安装的各种器件，所述腔体的下侧铰装有盖板，该盖板可以打开以便于安装电池10；与该腔体外侧一端同轴制有安装柄，该安装柄为套筒状；在腔体内所安装的器件包括位置检测单元、控制单元，其位置根据实际需要进行设定。
所述主轴的前端同轴安装有钻夹头，该钻夹头的前端同轴安装有探针；该主轴的后部为直杆轴，在该直杆轴中部固装有一定位块4。
本实施例中，所述主轴的后部同轴滑动穿装在外壳内，该主轴上固装的定位块位于腔体内，所述主轴的后端部同轴滑动安装在安装柄内。所述腔体内的定位块的后端面与腔体内壁之间的主轴上同轴套装有一弹簧；所述定位块的前端面碰触位置检测单元。
所述探针的长度大于螺纹底孔14的长度，不同直径的探针对应不同直径的螺纹底孔。
如图2所示，所述位置检测单元包括依次连接的信号采集模块、信号处理模块和信号发送模块，所述控制单元包括依次连接的信号接收模块、信号处理模块和信号输出模块，该位置检测单元通过信号线将采集的信号经处理后发送给控制单元，该控制单元通过信号线再将处理后的信号发送给数控机床控制单元12。
本发明的工作过程为：
1、首先将探测器的安装柄安装在数控机床的刀架15上，并修改数控机床的控制程序；
2、在完成第一步零件13的螺纹底孔加工之后，数控机床控制单元发出控制程序，使探测器的探针对准刚刚加工好的螺纹底孔，如图3所示；
3、刀架带动探测器前端的探针向螺纹底孔移动：
当探针完全深入到螺纹底孔中时，表明螺纹底孔加工正常，刀架带动探测器前端的探针移开螺纹底孔，进行第二步的丝锥攻丝工序；
当探针被螺纹底孔内遗留的钻头（图中未示出）阻挡，即探针没有完全进入螺纹底孔时，探针带动主轴向安装柄的方向移动，此时弹簧被收紧，定位块与位置检测单元分开，该位置检测单元将产生的信号发送给控制单元，再由控制单元将信号发送给数控机床控制单元；
4、数控机床控制单元发出停止攻丝的命令，探针从螺纹底孔中移开，弹簧复位从而带动探针恢复到初始的位置；
5、检查并去除螺纹底孔中遗留的钻头，或更换新的零件进行加工。

Claims (4)

1.一种数控机床用孔深探测器，其特征在于：包括外壳、位置检测单元、控制单元、主轴、钻夹头、探针和弹簧，所述外壳内安装有位置检测单元和控制单元；所述主轴的前端同轴安装有钻夹头，该钻夹头的前端同轴安装有探针；所述主轴的后部同轴滑动穿装在外壳内，所述主轴中部所固装的定位块位于外壳内，该定位块的后端面与外壳内壁之间的主轴上同轴套装有一弹簧，所述定位块的前端面碰触所述位置检测单元。
2.根据权利要求1所述的一种数控机床用孔深探测器，其特征在于：所述位置检测单元包括依次连接的信号采集模块、信号处理模块和信号发送模块，所述控制单元包括依次连接的信号接收模块、信号处理模块和信号输出模块，该位置检测单元通过信号线将采集的信号经处理后发送给控制单元，该控制单元通过信号线再将处理后的信号发送给数控机床控制单元。
3.根据权利要求1所述的一种数控机床用孔深探测器，其特征在于：所述外壳包括腔体、盖板及安装柄，所述腔体的下侧铰装一盖板，该腔体外侧一端制有安装柄，该安装柄为套筒状。
4.根据权利要求1所述的一种数控机床用孔深探测器，其特征在于：所述探针的长度大于螺纹底孔的长度，不同直径的探针对应不同直径的螺纹底孔。
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