CN112304192A - 一种数控机床刀具长度测量装置 - Google Patents

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季德生
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Abstract

一种数控机床刀具长度测量装置，包括刀座(3)和数显深度尺(1)，数显深度尺(1)包括测量竖杆(11)、滑动测量横杆(12)和深度显示器(13)，深度显示器(13)固定在滑动测量横杆(12)上，滑动测量横杆(12)滑动连接在测量竖杆(11)上，其特征在于，刀座(3)的上表面是与刀座(3)下表面水平的刀柄定位面(31)，本发明小巧、轻便、易携带，方便随时使用，尤其成本低，现有数控机床刀具长度测量装置成本是本发明的几十倍。本发明用校核标准刀柄来检测，测量值与标准刀柄的标定值的误差在0.005mm以内，完全满足生产现场对刀具长度测量的精度要求。

Description

一种数控机床刀具长度测量装置
技术领域
本发明是一种数控机床刀具长度测量装置，涉及一种数控机床刀具长度测量装置，特别适用于数控铣床的刀具长度的快速、精准测量。
背景技术
铣刀是数控铣床及加工中心所使用的金属切削刀具，分为立铣刀、面铣刀、镗刀、钻头等等，这些铣刀再通过卡紧装置固定于刀柄之上，组成数控铣床刀具系统。因为铣刀每次安装后长度都不一样，所以这些刀具系统在装入数控铣床上使用之前，都需要准确地测量出铣刀长度值L(图1所示)，只有准确地测量出铣刀长度值L，并输入机床数控系统的刀具列表之后，数控机床才能进行自动换刀和刀具参数调用，再进行切削加工，所以生产中经常会有测量铣刀长度的工作。在生产现场，本应该使用对刀仪进行刀具长度和半径的测量，对刀仪是光学投影、光栅尺测量和计算机控制的精密仪器，价格在10多万到20多万不等，由于价格比较昂贵，一般生产现场配备数量很少甚至没有，不能满足生产的实际需求，是生产资源的瓶颈，也是车间亟待解决的难题。
发明内容
本发明是提供一种数控机床刀具长度测量装置，用于数控铣床的刀具长度的快速测量。
一种数控机床刀具长度测量装置，包括刀座3和数显深度尺1，数显深度尺1包括测量竖杆11、滑动测量横杆12和深度显示器13，深度显示器13固定在滑动测量横杆12上，滑动测量横杆12滑动连接在测量竖杆11上，其特征在于，刀座3的上表面是与刀座3下表面水平的刀柄定位面31，在刀柄定位面31中间有锥形凹槽32，在刀柄定位面31的边缘有矩形通孔33，在矩形通孔33插入数显深度尺1的测量竖杆11，用至少4个紧固螺钉2从矩形通孔33外壁将测量竖杆11的一端紧固在矩形通孔33内，并使测量竖杆11与刀柄定位面31保持垂直，滑动测量横杆12下表面与测量竖杆11垂直。
所述的锥形凹槽32的锥形凹面与待测刀具的刀柄4的外表面相配合，当待测刀具的刀柄4插入锥形凹槽32，刀柄4固定在锥形凹槽32内，且刀柄台41下表面与刀柄定位面31有距离。
所述的刀具的刀柄4插入锥形凹槽32时，刀柄台41下表面与刀柄定位面31的距离为0.5～2毫米。
所述的锥形凹槽32的锥形凹面与待测刀具的刀柄4的外表面相配合，当待测刀具的刀柄4插入锥形凹槽32，刀柄4外表面与锥形凹槽32内表面不完全接触，且刀柄台41下表面压在刀柄定位面31上。
本发明小巧、轻便、易携带，方便随时使用，尤其成本低，现有数控机床刀具长度测量装置成本是本发明的几十倍。本发明用校核标准刀柄来检测，测量值与标准刀柄的标定值的误差在0.005mm以内，完全满足生产现场对刀具长度测量的精度要求。
附图说明
图1、本发明结构示意图；
图2、本发明矩形通孔33与测量竖杆11连接结构局部立体示意图；
图3、本发明实施例一结构示意图；
图4、本发明实施例一刀具长度测量示意图；
图5、本发明实施例二结构示意图；
图6、本发明实施例二刀具长度测量示意图。
图中：1为数显深度尺，2为紧固螺钉，3为刀座，4为刀柄，5为铣刀，11为测量竖杆11、12为滑动测量横杆，13为深度显示器13，31为柄定位面，32为锥形凹槽，33为矩形通孔，41为刀柄台。
具体实施方式
实施例一：
一种数控机床刀具长度测量装置，包括刀座3和数显深度尺1，数显深度尺1包括测量竖杆11、滑动测量横杆12和深度显示器13，深度显示器13固定在滑动测量横杆12上，滑动测量横杆12滑动连接在测量竖杆11上，其特征在于，刀座3的上表面是与刀座3下表面水平的刀柄定位面31，在刀柄定位面31中间有锥形凹槽32，在刀柄定位面31的边缘有矩形通孔33，在矩形通孔33插入数显深度尺1的测量竖杆11，用至少4个紧固螺钉2从矩形通孔33外壁将测量竖杆11的一端紧固在矩形通孔33内，并使测量竖杆11与刀柄定位面31保持垂直，滑动测量横杆12下表面与测量竖杆11垂直。
所述的锥形凹槽32的锥形凹面与待测刀具的刀柄4的外表面相配合，当待测刀具的刀柄4插入锥形凹槽32，刀柄4固定在锥形凹槽32内，且刀柄台41下表面与刀柄定位面31有距离。
所述的刀具的刀柄4插入锥形凹槽32时，刀柄台41下表面与刀柄定位面31的距离为0.5～2毫米。
实施例二：
一种数控机床刀具长度测量装置，包括刀座3和数显深度尺1，数显深度尺1包括测量竖杆11、滑动测量横杆12和深度显示器13，深度显示器13固定在滑动测量横杆12上，滑动测量横杆12滑动连接在测量竖杆11上，其特征在于，刀座3的上表面是与刀座3下表面水平的刀柄定位面31，在刀柄定位面31中间有锥形凹槽32，在刀柄定位面31的边缘有矩形通孔33，在矩形通孔33插入数显深度尺1的测量竖杆11，用至少4个紧固螺钉2从矩形通孔33外壁将测量竖杆11的一端紧固在矩形通孔33内，并使测量竖杆11与刀柄定位面31保持垂直，滑动测量横杆12下表面与测量竖杆11垂直。
所述的锥形凹槽32的锥形凹面与待测刀具的刀柄4的外表面相配合，当待测刀具的刀柄4插入锥形凹槽32，刀柄4外表面与锥形凹槽32内表面不完全接触，且刀柄台41下表面压在刀柄定位面31上。
数控机床刀具长度测量装置由数显深度尺和刀座精密装配组成。具体实施时，如要测量HSK63A刀柄的铣刀长度，则选用HSK63A刀座的测量装置(如图2)，然后测量过程是：①数显深度尺开机；②手握测杆，手动使数显深度尺测杆降到最低，与刀柄定位面(注：是测量的基准面)接触；③数显深度尺读数清零；④再手动将数显深度尺测杆抬起至上部；⑤将被测铣刀柄放入刀座；⑥数显深度尺测杆下移至与铣刀刀尖接触；⑦此时数显深度尺读数即为被测铣刀的长度值L，记录此数值；⑧用卡尺测量被测铣刀半径值R并记录，测量完毕，得到此把数控铣刀的长度值和半径值。
为解决生产现场数控铣刀的测量问题，设计了一种数控机床刀具长度测量装置，该刀具长度测量装置分两种(图3和图5)，是根据刀柄类型的不同，一种适用HSK63A刀柄、一种适用JT40/BT40刀柄，这两种类型的刀柄是最常用的刀柄形式。刀具测量装置由数显深度尺、锁紧螺钉、刀座组成。因为刀柄的圆锥面是定位面和基准面，所以设计出铣刀柄放入刀座的固定方式，是依靠刀座的圆锥面和刀柄的圆锥面精密配合和固定的，刀座放在桌面上，测量刀具长度时将刀柄放入刀座，因为刀柄自身重量往下压，刀柄锥面就会与刀座的锥面紧密配合和固定，见图4/图5的剖视图部分。数显深度尺尺身部分的下端，装入刀座的方槽之中，并通过4个锁紧螺钉从两个方向分别锁紧固定，见图6。刀座安装数显深度尺尺身的方槽，是通过精密电火花机床加工完成，保证方槽两个定位面与铣刀柄的定位面的垂直度和平行度都在0.005mm以内。这样就消除了深度尺和铣刀轴线不平行而产生的测量误差，使刀具长度的测量精度在0.005mm以内，完全满足数控加工的精度要求。
具体实施时，工作流程为①数显深度尺开机；②手握测杆，手动使数显深度尺测杆降到最低，与刀柄定位面(注：是测量的基准面)接触；③数显深度尺读数清零；④再手动将数显深度尺测杆抬起至上部；⑤将被测铣刀柄放入刀座；⑥数显深度尺测杆下移至与铣刀刀尖接触；⑦此时数显深度尺的读数即为被测铣刀的长度值L，记录此数值；⑧用卡尺测量被测铣刀或钻头的半径值R并记录，测量完毕。

Claims (4)

1.一种数控机床刀具长度测量装置，包括刀座(3)和数显深度尺(1)，数显深度尺(1)包括测量竖杆(11)、滑动测量横杆(12)和深度显示器(13)，深度显示器(13)固定在滑动测量横杆(12)上，滑动测量横杆(12)滑动连接在测量竖杆(11)上，其特征在于，刀座(3)的上表面是与刀座(3)下表面水平的刀柄定位面(31)，在刀柄定位面(31)中间有锥形凹槽(32)，在刀柄定位面(31的边缘有矩形通孔(33)，在矩形通孔(33)插入数显深度尺(1)的测量竖杆(11)，用至少4个紧固螺钉(2)从矩形通孔(33)外壁将测量竖杆(11)的一端紧固在矩形通孔(33内，并使测量竖杆(11)与刀柄定位面(31)保持垂直，滑动测量横杆(12)下表面与测量竖杆(11)垂直。
2.根据权利要求1所述的一种数控机床刀具长度测量装置，其特征在于，所述的锥形凹槽(32)的锥形凹面与待测刀具的刀柄(4)的外表面相配合，当待测刀具的刀柄(4)插入锥形凹槽(32)，刀柄(4)固定在锥形凹槽(32)内，且刀柄台(41)下表面与刀柄定位面(31)有距离。
3.根据权利要求2所述的一种数控机床刀具长度测量装置，其特征在于，所述的刀具的刀柄(4)插入锥形凹槽(32)时，刀柄台(41)下表面与刀柄定位面(31)的距离为0.5～2毫米。
4.根据权利要求1所述的一种数控机床刀具长度测量装置，其特征在于，所述的锥形凹槽(32)的锥形凹面与待测刀具的刀柄(4)的外表面相配合，当待测刀具的刀柄(4)插入锥形凹槽(32)，刀柄(4)外表面与锥形凹槽(32)内表面不完全接触，且刀柄台(41)下表面压在刀柄定位面(31)上。
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CN113701595A (zh) * 2021-09-03 2021-11-26 常州迈腾工具有限公司 一种高效能机床刀具接口的多尺寸测量装置

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