CN112605413A - 一种环反馈智能刀具系统及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及本发明涉及一种环反馈智能刀具系统及其使用方法，属于智能机床技术领域。一种环反馈自动调整加工尺寸的智能刀具系统，包括刀具，刀具包括与机床主轴对接的刀柄，其特殊之处在于，所述刀柄，刀柄内安装有能源接收模块、数据中央处理模块和通信模块，能源接收模块与数据中央处理模块电连接，数据中央处理模块与通信模块电连接，刀柄的端部内安装驱动刀座垂直刀柄轴线移动的调整电机，调整电机与数据中央处理模块连接；与通信模块配合的机床中央数据处理模块与机床对刀仪电连接；还包括一个与能源接收模块配合的能源发射传输模块。并提供其使用方法。本发明提供了一款超高精度的加工工具，可以使普通机床的加工精度提高。

Description

一种环反馈智能刀具系统及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种环反馈智能刀具系统及其使用方法，属于智能机床技术领域。
背景技术
数控机床刀具在镗孔等定尺寸加工时候，为了获取较高的加工精度，需要把刀具拿下来在对刀仪上检测调整好刀具尺寸再安装到机床上进行加工。这种加工方法有两方面问题：刀具重复安装会造成对刀仪检测尺寸与实际加工尺寸不相符。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题，提供一种环反馈智能刀具系统及其使用方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种环反馈自动调整加工尺寸的智能刀具系统，包括刀具，刀具包括与机床主轴对接的刀柄，其特殊之处在于，所述刀柄，刀柄内安装有能源接收模块、数据中央处理模块和通信模块，能源接收模块与数据中央处理模块电连接，数据中央处理模块与通信模块电连接，刀柄的端部内安装驱动刀座垂直刀柄轴线移动的调整电机，调整电机与数据中央处理模块连接；与通信模块配合的机床中央数据处理模块与机床对刀仪电连接；还包括一个与能源接收模块配合的能源发射传输模块。
上述技术方案的有益效果是：数据中央处理模块和机床中英数据处理模块之间通过通信模块无线通信，可以做到通过调整电机对刀座的调整，而没有了多次拆卸刀具进行调整的问题，对精度的控制更加有利；申请中还利用了无线充电结构，即由能源接收模块和能源发射传输模块实现无线充能-电能，能源接收模块再为刀具上的系统供电。
在上述技术方案的基础上，本发明为了达到使用的方便以及装备的稳定性，还可以对上述的技术方案作出如下的改进：
进一步，所述的能源发射传输模块安装在机床主轴内。这样设置，可以保证能源发射传输模块和能源接收模块的相对位置，保证充能的稳定性。
进一步，所述调整电机为音圈电机或者直线电机。
进一步，所述刀座的端部安装数控刀片。
进一步，还包括用于检测加工零件的在线测量仪。在线测量仪用于检测加工零件的加工精度。
一种环反馈自动调整加工尺寸的智能刀具系统的使用方法，其特殊之处在于，
首先，根据被加工零件的尺寸和公差范围粗调刀具；
第二，把刀具安装到机床主轴上，在机床数据中央处理模块上设定刀具尺寸和公差范围；
第三，在使用机床对刀仪测量刀具精确尺寸，测量结果反馈给机床中央数据处理模块，机床中央处理模块根据设定值和测量值计算出刀具尺寸调整方向和数值，并通过无线信号传输给无线通信模块，由无线通信模块反馈给数据中央处理模块，数据中央处理模块控制调整电机运动带动刀座和数控刀片运动，使刀具尺寸符合设定要求。
进一步，经过第三后，对工件进行加工，工件加工完成后，进行如下步骤：
第四，使用在线测量仪测量被加工工件的具体尺寸，测量结果反馈给机床中央处理模块，机床中央处理模块根据设定尺寸和公差范围和测量结果计算出工件加工尺寸是否合格；
第五，不合格的情况下，机床中央处理模块计算出刀具尺寸调整方向和数值并通过无线信号传输给无线通信模块反馈给数据中央处理模块，数据中央处理模块控制调整电机运动带动刀座和数控刀片运动使刀具尺寸符合设定要求。再次进行精确加工和测量；
第六，合格的情况下，机床中央处理模块做出合格判定，加工结束。
本发明的优点在于：本发明提供了一款超高精度的加工工具，可以使普通机床的加工精度提高。
附图说明
图1为本申请的一种闭环反馈自动调整加工尺寸的智能刀具系统；
图2为工件加工状态示意图；
图3为工件加工后，利用在线测量仪进行检测的示意图。
附图标记记录如下：1，机床主轴；2-刀具，3-机床对刀仪；4-机床中央数据处理模块；5-加工工件，6-在线测量仪；
1-1，刀柄安装孔；1-2，能源发射传输模块；2-1，刀柄；2-2，能源接收模块；2-3，数据中央处理模块；2-4，通信模块；2-5，调整电机；2-6，刀座；2-7，数控刀片。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
结合图1对本申请的系统结构进行说明，一种环反馈自动调整加工尺寸的智能刀具系统，包括刀具2，刀具2包括与机床主轴1对接的刀柄2-1，刀柄2-1安装在机床主轴1的刀柄安装孔1-1内，所述刀柄2-1，刀柄2-1内安装有能源接收模块2-2、数据中央处理模块2-3和通信模块2-4，能源接收模块2-2与数据中央处理模块2-3电连接，数据中央处理模块2-3与通信模块2-4电连接，刀柄2-1的端部内安装驱动刀座2-6垂直刀柄轴线移动的调整电机2-5，调整电机2-5与数据中央处理模块2-3连接；与通信模块2-4配合的机床中央数据处理模块4与机床对刀仪3电连接；还包括一个与能源接收模块2-2配合的能源发射传输模块1-2。
进一步，所述的能源发射传输模块1-2安装在机床主轴1内。
进一步，所述调整电机2-5为音圈电机或者直线电机。
进一步，所述刀座2-6的端部安装数控刀片2-7。
进一步，还包括用于检测加工零件5的在线测量仪6。
结合图1-3，对使用方法进行说明；一种环反馈自动调整加工尺寸的智能刀具系统的使用方法，
首先，根据被加工零件5的尺寸和公差范围粗调刀具2；
第二，把刀具2安装到机床主轴1上，在机床数据中央处理模块4上设定刀具尺寸和公差范围；
第三，在使用机床对刀仪3测量刀具2精确尺寸，测量结果反馈给机床中央数据处理模块4，机床中央处理模块4根据设定值和测量值计算出刀具2尺寸调整方向和数值，并通过无线信号传输给无线通信模块2-4，由无线通信模块2-4反馈给数据中央处理模块2-3，数据中央处理模块2-3控制调整电机2-5运动带动刀座2-6和数控刀片2-7运动，使刀具2尺寸符合设定要求。
进一步，经过第三后，对工件进行加工，工件加工完成后，进行如下步骤：
第四，使用在线测量仪6测量被加工工件5的具体尺寸，测量结果反馈给机床中央处理模块4，机床中央处理模块4根据设定尺寸和公差范围和测量结果计算出工件加工尺寸是否合格；
第五，不合格的情况下，机床中央处理模块4计算出刀具2尺寸调整方向和数值并通过无线信号传输给无线通信模块2-4反馈给数据中央处理模块2-3，数据中央处理模块2-3控制调整电机2-5运动带动刀座2-6和数控刀片2-7运动使刀具2尺寸符合设定要求。再次进行精确加工和测量；
第六，合格的情况下，机床中央处理模块4做出合格判定，加工结束。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种环反馈智能刀具系统，包括刀具(2)，刀具(2)包括与机床主轴(1)对接的刀柄(2-1)，其特征在于，所述刀柄(2-1)，刀柄(2-1)内安装有能源接收模块(2-2)、数据中央处理模块(2-3)和通信模块(2-4)，能源接收模块(2-2)与数据中央处理模块(2-3)电连接，数据中央处理模块(2-3)与通信模块(2-4)电连接，刀柄(2-1)的端部内安装驱动刀座(2-6)垂直刀柄轴线移动的调整电机(2-5)，调整电机(2-5)与数据中央处理模块(2-3)连接；与通信模块(2-4)配合的机床中央数据处理模块(4)与机床对刀仪(3)电连接；还包括一个与能源接收模块(2-2)配合的能源发射传输模块(1-2)。
2.根据权利要求1所述的环反馈智能刀具系统，其特征在于，所述的能源发射传输模块(1-2)安装在机床主轴(1)内。
3.根据权利要求1所述的环反馈智能刀具系统，其特征在于，所述调整电机(2-5)为音圈电机或者直线电机。
4.根据权利要求1所述的环反馈智能刀具系统，其特征在于，所述刀座(2-6)的端部安装数控刀片(2-7)。
5.根据权利要求1所述的环反馈智能刀具系统，其特征在于，还包括用于检测加工零件(5)的在线测量仪(6)。
6.一种环反馈智能刀具系统的使用方法，其特征在于，
首先，根据被加工零件(5)的尺寸和公差范围粗调刀具(2)；
第二，把刀具(2)安装到机床主轴(1)上，在机床数据中央处理模块(4)上设定刀具尺寸和公差范围；
第三，在使用机床对刀仪(3)测量刀具(2)精确尺寸，测量结果反馈给机床中央数据处理模块(4)，机床中央处理模块(4)根据设定值和测量值计算出刀具(2)尺寸调整方向和数值，并通过无线信号传输给无线通信模块(2-4)，由无线通信模块(2-4)反馈给数据中央处理模块(2-3)，数据中央处理模块(2-3)控制调整电机(2-5)运动带动刀座(2-6)和数控刀片(2-7)运动，使刀具(2)尺寸符合设定要求。
7.根据权利要求6所述的环反馈自动调整加工尺寸的智能刀具系统的使用方法，其特征在于，经过第三后，对工件进行加工，工件加工完成后，进行如下步骤：
第四，使用在线测量仪(6)测量被加工工件(5)的具体尺寸，测量结果反馈给机床中央处理模块(4)，机床中央处理模块(4)根据设定尺寸和公差范围和测量结果计算出工件加工尺寸是否合格；
第五，不合格的情况下，机床中央处理模块(4)计算出刀具(2)尺寸调整方向和数值并通过无线信号传输给无线通信模块(2-4)反馈给数据中央处理模块(2-3)，数据中央处理模块(2-3)控制调整电机(2-5)运动带动刀座(2-6)和数控刀片(2-7)运动使刀具(2)尺寸符合设定要求。再次进行精确加工和测量；
第六，合格的情况下，机床中央处理模块(4)做出合格判定，加工结束。
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