CN104772651B - 用于数控车床与数控镗铣类机床的对刀装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于数控车床与数控镗铣类机床的对刀装置，包括外套管、设在外套管内呈十字形的对刀轴，对刀轴的下端部伸出外套管外，对刀轴的下端部套装有轴向移动套，轴向移动套下端设有与外套管相配合的对刀环，对刀环的下部设有用螺钉固定的端盖；对刀轴上部设有弹簧，外套管的上部开有形成装夹面的凹槽，中部开有条形通孔，条形通孔内设有固定在对刀轴中部的移动销，移动销外端连有对刀触头装置；在数控车床上将对刀装置作为工件，不用试切加工就可完成刀架上所有刀具的X和Z轴上的位置补偿。在数控镗铣类机床上，把本装置作为基准刀，一次装夹就能完成工件坐标系的建立，可方便得到加工刀具的长度补偿量，使用方便，对刀准确，效率高，使用寿命长。

Description

用于数控车床与数控镗铣类机床的对刀装置
技术领域
本发明涉及一种数控对刀装置，尤其是一种适用于数控车床和数控镗铣类机床上的对刀装置。
背景技术
目前还没有一种既可用于数控车床对刀，又可用于数控镗铣类机床对刀的数控对刀装置，现有的在数控镗铣类机床上试切对刀主要采用寻边器和高度对刀仪，通过两个对刀装置经过两次装夹才能完成工件坐标系的建立，在数控车床上X轴试切对刀要进行试切加工后测量工件直径尺寸，Z轴试切对刀更得细心，因此，不管在数控镗铣类机床上还是数控车床上试切对刀都存在着时间长，效率低等缺点。
发明内容
技术问题：本发明的目的是克服已有技术中的不足之处，提供一种结构简单、时间短、效率高的用于数控车床和数控镗铣类机床上的数控对刀装置。
技术方案：本发明的用于数控车床与数控镗铣类机床的对刀装置，包括外套管、设在外套管内呈十字形的对刀轴，所述对刀轴的下端部伸出外套管外，对刀轴的下端部套装有轴向移动套，轴向移动套下端设有与其相接触的对刀环，对刀环与外套管相配合，对刀环的下部设有用螺钉固定的端盖；所述的对刀轴上部设有弹簧，弹簧的上部设有与外套管螺纹配合的调节螺钉；所述的外套管的上部开有形成装夹面的凹槽，中部开有条形通孔，条形通孔内设有固定在对刀轴中部的移动销，所述的移动销外端连有对刀触头装置；所述的对刀触头装置包括上静触头、下静触头、动触头、控制开关、对刀指示灯和限位指示灯，所述的动触头设在上下静触头之间，经电源与对刀指示灯和限位指示灯串联，上静触头与限位指示灯相连，下静触头与对刀指示灯相连，之间连接有控制开关。
所述的对刀环的端面圆周上均匀分布在对刀环上的多个轴向通孔，轴向通孔内设有弹性垫圈和与外套管螺纹连接的支撑柱，支撑柱的外端部开有与端盖相连的螺钉孔；所述的对刀环中心通孔为锥形孔；所述的轴向移动套下端面为球面；所述的轴向移动套与外套管间隙配合，在弹簧的作用下，通过对刀轴使轴向移动套下端球面与对刀环的锥面紧密接触。
有益效果：由于采用了上述技术方案，不管是用在数控车床上还是在数控镗铣类机床上对刀，安装时圆周方向不受限制，非常方便。可在数控车床上把数控对刀装置作为工件，不用试切加工就可完成刀架上所有刀具的X轴和Z轴上的位置补偿。在数控镗铣类机床上，把对刀装置作为基准刀，一次装夹就能完成工件坐标系的建立，而且可以方便得到其它加工刀具的长度补偿量，也不受工件上Z坐标轴对刀位置面积大小的限制，可用于导电和非导电工件的对刀，与数控机床坐标位置显示配合也可完成对工件内外轮廓和深度方向尺寸测量，使用方便，对刀时间短，对刀准确，效率高，使用寿命长。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：1－螺钉、2－端盖、3－对刀环、4－弹性垫圈、5－支撑柱、6－轴向移动套、7－外套管、8－对刀轴、9－弹簧、10－调节螺钉、11－装夹面、12－移动销、13－上静触头、15－下静触头、14－动触头、S－控制开关、HL1－对刀指示灯、HL2－限位指示灯。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述：
本发明的用于数控车床与数控镗铣类机床的对刀装置，主要由外套管7、对刀轴8、弹簧9、调节螺钉10、对刀环3和对刀触头装置构成。所述的对刀轴8呈十字形设在外套管7内，对刀轴8的下端部伸出外套管7外，对刀轴8的下端部套装有轴向移动套6，轴向移动套6下端面设有与外套管7和端盖2相配合的对对刀环3，所述的对刀环3的端面圆周上均匀分布的4～6个轴向通孔，每个轴向通孔内均设有弹性垫圈4和与外套管7螺纹连接的支撑柱5，支撑柱5的外端部开有与端盖2相连的螺钉孔；所述的对刀环3中心通孔为锥形孔。所述的轴向移动套6下端面为球面，轴向移动套6与外套管7间隙配合，在弹簧9的作用下，通过对刀轴8使轴向移动套6下端球面与对刀环3的锥面紧密接触。所述的对刀环下部设有用螺钉1固定的端盖2；所述的对刀轴8上部设有弹簧9，弹簧9的上部设有与外套管7螺纹配合的调节螺钉10；所述的外套管7的上部开有形成装夹面11的凹槽，中部开有条形通孔，条形通孔的长度根据对刀位移高度范围确定。条形通孔内设有固定在对刀轴8中部的移动销12，所述的移动销12外端连有对刀触头装置；所述的对刀触头装置包括上静触头13、下静触头15、动触头14、控制开关S、对刀指示灯HL1和限位指示灯HL2，所述的动触头14设在上下静触头之间，经电源与对刀指示灯HL1和限位指示灯HL2串联，上静触头13与限位指示灯HL2相连，下静触头15与对刀指示灯HL1相连，之间连接有控制开关S。
工作原理：在图1中，用螺钉1将端盖2固定在支撑柱5上，对刀环3在端盖2上端面与外套管7下端面之间相配合，可法向移动，完成X和Y轴工件坐标系原点偏置量的确定工作，在没有对刀时，弹性垫圈4保证对刀环3与支撑柱5处于图示位置，支撑柱5的高度保证对刀环3在端盖2上端面与外套管7下端面之间留有一定的移动间隙。轴向移动套6与外套管7内孔间隙配合，并在弹簧9的作用下，通过对刀轴8保证轴向移动套6下端球面与对刀环3的锥面紧密接触，对刀轴8实现Z轴工件坐标系原点偏置量的确定工作。通过调节螺钉10调节弹簧力大小，既要保证轴向移动套6下端球面与对刀环3的锥面紧密接触，又要使移动销12移动灵活，移动销12连有判断对刀位置的对刀触头装置，带动动触头14上下移动，指示灯HL1亮表示正确对刀位置。动触头14随着移动销12上下移动，通过控制开关S控制开启与闭合，当对刀指示灯HL1发亮时，说明对刀环3和对刀轴8下端分别处于确定的对刀位置；当限位指示灯HL2亮时，对刀轴8不允许再向上运动。
工作过程：在数控车床上，用三爪夹盘夹紧装夹面11，具体是合上控制开关S，对刀指示灯HL1亮，使对刀刀具刀尖沿X坐标轴向对刀环3侧面接触方向移动并接触，使对刀环3沿接触的法线方向移动，在对刀环3锥面的作用下使移动套6向上移动，带动对刀轴8向上移动，带动动触头14离开静触头15，直到指示灯HL1熄灭，然后使X坐标轴反向移动，使指示灯HL1微微发亮，当前X坐标值减去对刀环3直径值就得到当前这把刀的X轴位置补偿量，用同样的方法就可以得到刀架其它刀具的X轴位置补偿量。
选刀架其中一把刀具作为基准刀，使刀具刀尖沿Z坐标轴向对刀轴8下端面接触方向移动，直到对刀指示灯HL1熄灭，然后使Z坐标轴反向移动，使对刀指示灯HL1微微发亮，记录当前的Z坐标值，然后用同样的方法得到刀架其它刀具的Z坐标值，其它刀具Z坐标值减去基准刀Z坐标值就得到其它刀具相对基准刀Z轴位置补偿量。
在数控镗铣类机床上，将对刀装置的装夹面11装入数控加工刀柄中夹紧，测量它作为基准刀的长度，同样将要使用的其它刀具装入数控加工刀柄中夹紧，测量它们的长度，其它刀具的长度减去基准刀的长度就得到其它刀具的长度补偿量。
将刀柄装入数控机床的主轴孔中，合上控制开关S，刀具指示灯HL1亮，沿X坐标轴移动，使对刀环3侧面与工件侧面接触，直到刀具指示灯HL1熄灭，然后使X坐标轴反向移动，使刀具指示灯HL1微微发亮，对刀装置处于正确的对刀位置，计算出X轴工件坐标系原点偏置量。同理沿Y坐标轴移动，使对刀环3侧面与工件侧面接触，直到刀具指示灯HL1熄灭，然后使Y坐标轴反向移动，使刀具指示灯HL1微微发亮，对刀装置处于正确的对刀位置，计算出Y轴工件坐标系原点偏置量。利用对刀轴8下端对刀，沿Z坐标轴移动，使对刀轴8下端面与工件上表面接触，直到刀具指示灯HL1熄灭，然后使Z坐标轴反向移动，使刀具指示灯HL1微微发亮，对刀装置处于正确的对刀位置，计算出Z轴工件坐标系原点偏置量。利用上面的方法，与数控机床坐标位置显示配合也可以完成对工件内外轮廓和深度方向尺寸测量。

Claims (5)

1.一种用于数控车床与数控镗铣类机床的对刀装置，其特征在于：它包括外套管（7）、设在外套管（7）内呈十字形的对刀轴（8），所述对刀轴（8）的下端部伸出外套管（7）外，对刀轴（8）的下部套装有轴向移动套（6），轴向移动套（6）下端面设有与其相接触的对刀环（3），对刀环（3）与外套管（7）相配合，对刀环（3）的下部设有用螺钉（1）固定的端盖（2），所述的对刀轴（8）上部设有弹簧（9），弹簧（9）的上部设有与外套管（7）螺纹配合的调节螺钉（10）；所述的外套管（7）的上部开有形成装夹面（11）的凹槽，中部开有条形通孔，条形通孔内设有固定在对刀轴（8）中部的移动销（12），所述的移动销（12）外端连有对刀触头装置；所述的对刀触头装置包括上静触头（13）、下静触头（15）、动触头（14）、控制开关（S）、对刀指示灯（HL1）和限位指示灯（HL2），所述的动触头（14）设在上下静触头之间，经电源与对刀指示灯（HL1）和限位指示灯（HL2）串连，上静触头（13）与限位指示灯（HL2）相连，下静触头（15）与对刀指示灯（HL1）相连，之间连接有控制开关（S）。
2.根据权利要求1所述的用于数控车床与数控镗铣类机床的对刀装置，其特征在于：所述对刀环（3）的端面圆周上均匀分布有多个轴向通孔，轴向通孔内设有弹性垫圈（4）和与外套管（7）螺纹连接的支撑柱（5），支撑柱（5）的外端部开有与端盖（2）相连的螺钉孔。
3.根据权利要求1所述的用于数控车床与数控镗铣类机床的对刀装置，其特征在于：所述的对刀环（3）中心通孔为锥形孔。
4.根据权利要求1所述的用于数控车床与数控镗铣类机床的对刀装置，其特征在于：所述的轴向移动套（6）下端面为球面。
5.根据权利要求1或4所述的用于数控车床与数控镗铣类机床的对刀装置，其特征在于：所述的轴向移动套（6）与外套管（7）间隙配合，在弹簧（9）的作用下，通过对刀轴（8）使轴向移动套（6）下端球面与对刀环（3）的锥面紧密接触。
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