CN108145529A - 加工中心对刀仪 - Google Patents

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黄可
丁仁华
丁远森
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Changzhou Vocational Institute of Mechatronic Technology
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
    • B23Q15/20—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work before or after the tool acts upon the workpiece
    • B23Q15/22—Control or regulation of position of tool or workpiece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23Q17/22—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring existing or desired position of tool or work
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Abstract

本发明涉及一种加工中心对刀仪，采用了蜗杆和涡轮相互配合的方式来实现旋转运动，可以满足一般刀具的实际对刀要求是传统对刀仪无法比拟的，与传统对刀仪相比本套对刀仪能够节约经济成本40％，节约时间成本80％；能够旋转待测刀具，从而快速测量刀具的不同部位。刀具的旋转与测头前后和上下的相互配合，扩大了对刀仪的实际测量范围；活动测头的设计，大大提高了测头的适应性，在整个对刀仪使用过程中测头始终能保证有效的接触，也是传统对刀仪所没有办法实现的，减少了由于操作人员的失误而造成的不必要的损失；在实际使用过程中节约了辅助时间，使车间的工作环境变得轻松。

Description

加工中心对刀仪
技术领域
本发明涉及数控铣床或加工中心领域，尤其是一种加工中心对刀仪。
背景技术
在数控铣床或加工中心机床操作过程中，经常要进行对刀操作。Z轴对刀通常采用试切法或Z轴设定仪进行对刀操作，试切法即直接用刀具加工工件表层以此来获得刀具和工件的相对位置关系，这种方法有很大的局限性，大部分工件表面为基准面不允许有对刀痕迹；Z轴设定仪进行对刀操作能避免对刀时试切的问题，即刀具不旋转，通过中间的Z轴设定仪间接的得到刀具和工件的相对位置关系，有些特殊的工件没有一个平整的表面来安放Z轴设定仪，再者Z轴设定仪都是在线对刀，需要在机床上直接进行操作，严重的增加了数控设备的停机准备时间。亟待有一种工具或方法来改善这两种对刀方式的弊端，减少数控设备的停机准备时间，提高综合经济效益。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提出一种加工中心对刀仪，能实现刀具的快速测量，保证刀具的定位精度，提高综合经济效益。
本发明所采用的技术方案为：一种加工中心对刀仪，包括测头保持架，测头保持架上安装两根平行的测头导轨；所述测头导轨上设置有测头固定架和数显显示屏；测头固定架将测头固定在数显显示屏上；测头固定架通过移动手轮在导轨上移动；所述测头保持架的一侧设置有刀具固定座，刀具固定座上安装待测刀具；所述刀具固定座的底部设置有涡轮，所述的涡轮与驱动蜗杆连接；刀具旋转手轮连接驱动蜗杆通过刀具固定座底部的涡轮带动刀具固定座使刀具固定座能够进行圆周正向或反向旋转；所述测头保持架底部与驱动丝杆连接，测头运动手轮连接测头驱动丝杆驱动测头在测头运动燕尾导轨上进行直线运动。
进一步的说，本发明所述导轨的顶端设置有测头导轨限位块。
再进一步的说，本发明所述的测头保持架上设置有防尘罩。
再进一步的说，本发明所述的测头运动燕尾导轨采用燕尾形结构。
本发明的有益效果是：采用了蜗杆和涡轮相互配合的方式来实现旋转运动，可以满足一般刀具的实际对刀要求是传统对刀仪无法比拟的，与传统对刀仪相比本套对刀仪能够节约经济成本40％，节约时间成本80％；能够旋转待测刀具，从而快速测量刀具的不同部位。刀具的旋转与测头前后和上下的相互配合，扩大了对刀仪的实际测量范围；活动测头的设计，大大提高了测头的适应性，在整个对刀仪使用过程中测头始终能保证有效的接触，也是传统对刀仪所没有办法实现的，减少了由于操作人员的失误而造成的不必要的损失；在实际使用过程中节约了辅助时间，使车间的工作环境变得轻松。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的内部结构示意图；
图3是本发明的轴测视图；
图中：1、数显显示屏，2、测头固定架，3、测头，4、待测量刀具，5、刀具固定座，6、刀具旋转手轮，7、测头导轨限位块，8、测头导轨，9、测头移动手轮，10、防尘罩，11、测头运动手轮，12、测头运动燕尾导轨，13、刀具固定座底部涡轮，14、驱动蜗杆，15、测头保持架，16、测头驱动丝杆。
具体实施方式
现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1～3的一种加工中心对刀仪，包括测头保持架，测头保持架上安装两根平行的测头导轨；所述测头导轨上设置有测头固定架和数显显示屏；测头固定架将测头固定在数显显示屏上；测头固定架通过移动手轮在导轨上移动；所述测头保持架的一侧设置有刀具固定座，刀具固定座上安装待测刀具；所述刀具固定座的底部设置有涡轮，所述的涡轮与驱动蜗杆连接；刀具旋转手轮连接驱动蜗杆通过刀具固定座底部的涡轮带动刀具固定座使刀具固定座能够进行圆周正向或反向旋转；所述测头保持架底部与驱动丝杆连接，测头运动手轮连接测头驱动丝杆驱动测头在测头运动燕尾导轨上进行直线运动。
刀具旋转手轮6连接驱动蜗杆14通过刀具固定座底部涡轮13带动刀具固定座5使刀具固定座能够进行圆周正向或反向旋转，对多刀刃刀具的测量带来极大的便利，一些特殊刀具例如组合单刃镗刀或阶梯镗刀的对刀也离不开刀具固定座的旋转。
数显显示屏1能够精确到微米级远远高出机床本身精度，数显显示屏1还提供记录刀长、设置基准刀具、相对刀长等功能，刀具细微的长度变化都能转化为准确的读数。
测头固定架2将测头3固定在数显显示屏1上，针对不同的刀具可以更换不同的测头，以使测头能够适应新的刀具，从而减少测量误差，例如测量T型刀具就可以直接把测头3反过来安装进行测量。测量倒角刀具时可以直接测出倒角刀具的斜边长度。
测头运动手轮11连接测头驱动丝杆16驱动测头在测头运动燕尾导轨12上进行直线运动，测头运动燕尾导轨12采用燕尾形设计，通过调整楔块使得导轨间间隙可调保证测头运行平稳。
测头保持架15上安装两根平行的测头导轨8，在导轨8的顶端设置有测头导轨限位块7，保证了测头的垂直运动，测头驱动手轮精确的驱动测头在测头导轨上直线运动。
防尘罩10保证了整个对刀仪在相对理想的状态下进行工作，防尘罩10便于拆卸，给维护对刀仪带来了很大的便利。
本套对刀仪的使用寿命直接取决于驱动丝杆16和驱动蜗杆14，驱动丝杆16和驱动蜗杆14采用力学性能较好和热处理性能较好的材料制成，足以保证本套对刀仪的使用寿命，驱动蜗杆14和刀具固定座底部涡轮13采用较高的制造精度与装配精度，为整套对刀仪的整体精度打下基础。
本套对刀仪旨在不占用数控机床加工的时间在机外实现精准对刀，刀具直径的变化，刀具长度的变化以及切削刃的变化都能快速直接的得到变化的数值，刀柄和数控机床主轴是通过锥度进行连接，为了测得的数值即为实际装刀后的数值，本对刀仪测量基准也采用和数控机床主轴内孔锥度一样的锥度，避免因为环境的变化而使实测值出现变化。
刀具在对刀仪中定位准确迅速，测量机构测量迅速结果精确，不会因为离线检测而使测量精度降低，整个测量仪结构简单，易于维修或维护，在调节测量行程时简单可操作方便迅速，调节完成后能够保持原有工作位置。
本发明旨在实现较大对象范围内的对刀涵盖面铣刀、平底刀、键槽铣刀、转头等刀具的对刀。
以上说明书中描述的只是本发明的具体实施方式，各种举例说明不对本发明的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式做修改或变形，而不背离本发明的实质和范围。

Claims (4)

1.一种加工中心对刀仪，其特征在于：包括测头保持架，测头保持架上安装两根平行的测头导轨；所述测头导轨上设置有测头固定架和数显显示屏；测头固定架将测头固定在数显显示屏上；测头固定架通过移动手轮在导轨上移动；所述测头保持架的一侧设置有刀具固定座，刀具固定座上安装待测刀具；所述刀具固定座的底部设置有涡轮，所述的涡轮与驱动蜗杆连接；刀具旋转手轮连接驱动蜗杆通过刀具固定座底部的涡轮带动刀具固定座使刀具固定座能够进行圆周正向或反向旋转；所述测头保持架底部与驱动丝杆连接，测头运动手轮连接测头驱动丝杆驱动测头在测头运动燕尾导轨上进行直线运动。
2.如权利要求1所述的加工中心对刀仪，其特征在于：所述导轨的顶端设置有测头导轨限位块。
3.如权利要求1所述的加工中心对刀仪，其特征在于：所述的测头保持架上设置有防尘罩。
4.如权利要求1所述的加工中心对刀仪，其特征在于：所述的测头运动燕尾导轨采用燕尾形结构。
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