CN113231886B - 一种机床对刀检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于对刀检测技术领域，具体涉及一种机床对刀检测方法，通过在机床立柱上方安装对刀仪和对刀仪工装，制定专用对刀仪的检测方法，实现了刀具就近对刀功能，并使用接触式对刀仪实现了刀具的高效、高质检测，能够快速检测刀具加工中由于刀具频繁换刀、调整刀具尺寸的对刀问题，在开始加工切削前进行刀具尺寸预判，防止加工刀具尺寸存在问题造成加工质量。该发明针对传统结构进行了改进，能够快速提升对刀检测速度，预防刀具错拿、错调、错装等问题，提升了加工质量风险管控。

Description

一种机床对刀检测方法

技术领域

本发明属于对刀检测技术领域，具体涉及一种机床对刀检测方法。

背景技术

在航空飞机大部件数字化加工过程中，大型卧式航空专用设备是加工中常用的结构形式，主要是进行大部件的镗、铣精加工，镗、铣刀具尺寸大，调整刀具尺寸次数多，需要多次进行人工确认， 其刀具尺寸正确性是部件加工的关键。为解决人为因素造成刀具尺寸出现问题，在检测刀具的正确性环节多数采用对刀仪来完成，目前针对大行程平动轴航空专用设备，刀具的测量方式是把对刀仪安装在设备外围固定位置，在刀具测量过程中，需要平动轴往复远距离完成刀具尺寸的测量，浪费了大量时间在部件加工位置与对刀仪之间运动，不利于加工效率的提升，还增加了运行干涉碰撞风险。

发明内容

本发明的目的在于为了提升测量刀具的效率，降低加工干涉碰撞风险，提高加工质量，公开一种机床对刀检测方法，实现了快速就近对刀测量，刀具数据自动对比。

本发明具体通过通过以下技术方案实现：

一种机床对刀检测方法，其特征在于：包括对刀仪的安装、检测前期准备、对刀标定和对刀测量；

所述对刀仪的安装，设置专门的对刀仪工装，通过对刀仪工装将对刀仪安装于机床立柱上，通过调整对刀仪工装来对刀仪的位置进行调节，使对刀仪处于检测工位上，此处的检测工位具体指数控机床滑枕的正上方。

所述检测前期准备，在数控机床的主轴上安装标准刀具，基于数控机床的手动模式条件下对数控机床和对刀仪进行姿态调整，并在工件三维坐标系中分别记录下标准刀具对准对刀仪的测针上表面中心位置时的坐标值A和标准刀具对准对刀仪测针侧表面下方中心位置时的坐标值B（需要说明的是，本技术方案中的标准刀具是有镗刀和圆柱形的标准棒构成，对应测针相应中心位置的是标准棒的端部，涉及到的标准刀具坐标具体为标准棒端部的坐标）。在目前大多数的数控机床对工件进行加工时，需要借助三维坐标系定位以实现到精确加工，其中，三维坐标系分为工件三维坐标系和机床三维坐标系，而工件三维坐标系是在机床三维坐标系的基础上创建的。具体的，所述检测前期准备包括以下步骤：

S11，基于数控机床的控制系统建立工件三维坐标系，并令工件三维坐标系的X轴对应数控机床滑枕伸缩的方向、工件三维坐标系的Z轴对应数控机床滑枕垂直移动的方向、工件三维坐标系的Y轴对应数控机床床身移动的方向；

S12：基于数控机床的控制系统，在数控机床的手动模式下设置对对刀仪的安全区域保护；其中，由于在检测前期准备阶段主要是人工手动开启设备，若不设置安全区域保护，可能会造成人为操作失误，撞坏对刀仪，因此，通过数控机床的控制系统设置这样一个安全区域保护，基于该安全区域保护的限制，数控机床的滑枕在数控机床的手动模式下无法进入安全区域保护覆盖的范围，有效防止运行过程中，标准刀具及机床部件与对刀仪产生干涉；

S13：使用数控机床的手动模式将标准刀具移动到距离对刀仪的测针上表面10mm处（距离太远会影响刀具对刀效率，距离太近会存在安全隐患，经多次实验，10mm为确保工件加工效率的最佳安全距离）；调整对刀仪工装，使对刀仪的测针上表面中心位置对准标准刀具，再次调节对刀仪工装，使对刀仪固定；然后记录当前标准刀具在工件三维坐标系中的坐标值A；

S14：使用数控机床的手动模式将标准刀具移动到距离对刀仪的测针侧表面下方10mm处（距离太远会影响刀具对刀效率，距离太近会存在安全隐患，经多次实验，10mm为确保工件加工效率的最佳安全距离）；控制数控机床的滑枕伸缩，使对刀仪的测针侧表面下方的中心位置对准标准刀具，调节对刀仪工装，使对刀仪固定；然后记录当前标准刀具在工件三维坐标系中的坐标值B；

S15：在数控机床的滑枕上安装千分表，控制数控机床的滑枕在Z轴方向上移动，调整对刀仪自带的调整机构螺钉，并通过千分表观察，使对刀仪的测针上表面在Z轴方向的平行度在0.01mm之内；在不同步于数控机床床身移动的床身固定位置上安装千分表，控制数控机床的床身沿Y轴方向移动，调整对刀仪自带的调整机构螺钉，并通过千分表观察，使对刀仪的测针上表面在Y轴方向的平行度在0.01mm之内；其中，千分表的工作原理是将直线移动位移转为旋转位置并显示，对刀仪的平行度要求是根据对刀仪产品要求，需要把测针上表面与Z轴和Y轴的平行度调整在0.01mm之内，以减少测量误差；

S16：基于数控机床的控制系统，设置标准刀的刀号，并将标准刀具的尺寸对应刀号参数输入到刀补参数中。

所述对刀标定，基于数控机床的控制系统编制并运行对刀标定程序，根据对刀标定程序重复若干次将标准刀具依次移动至坐标值A和坐标值B对应的位置，并控制标准刀具与对刀仪接触，在机床坐标系中记录下所有标准刀具与对刀仪接触时的坐标值，以计算获取并标定当前对刀仪上表面中心位置在机床三维坐标系中的坐标值。具体的，包括以下步骤：

S21，基于数控机床的控制系统建立机床三维坐标系；

S22，基于数控机床的控制系统编制对刀标定程序，将坐标值A和坐标值B输入到标定程序中，同时将标准刀具的刀号输入到标定程序中，以调用刀补参数中标准刀具的尺寸；

S23，运行标定程序使待测刀具移动到坐标值A对应的位置，随后控制滑枕伸缩，使标准刀具在X轴方向上碰触到对刀仪，记录当前标准刀具在机床三维坐标系中的坐标值；继续运行程序使标准刀具移动到坐标值B对应的位置，随后控制滑枕移动,使标准刀具在Z轴方向上碰触到对刀仪，记录当前标准刀具在机床三维坐标系中的坐标值；

S24，重复若干次步骤S23，并根据多次记录的坐标值进行计算，获得对刀仪测针上表面的中心位置在机床三维坐标系中的坐标值，令该坐标值为标定值，然后将标定值储存在数控机床的全局变量中。

所述刀具测量，更换待测刀具，基于数控机床的控制系统编制并运行对刀测量程序，根据标定的坐标值确定对刀仪的固定测量位置，将待测刀具移动至固定测量位置，并在待测刀具与对刀仪接触的条件下，记录待测刀具在机床三维坐标系中的坐标值；结合相关数据计算获得刀具测量尺寸，将刀具实际尺寸与刀具测量尺寸进行对比，并根据对比结果控制工件的加工。具体的，包括以下步骤：

S31，将标准刀具从数控机床上拆卸下来，并将待测刀具安装于数控机床上；

S32，基于数控机床的控制系统编制刀具测量程序，并根据标定的坐标值确定对刀仪的固定测量位置；其中，固定测量位置是指标定值加上用户自定义的距离，自定义的是距离对刀仪测针上表面固定位移量；

S32：运行测量程序，控制滑枕伸缩和移动，使待测刀具在z轴方向和x轴方向上移动，直到待测刀具移动至相对对刀仪测针面的固定测量位置，继续运行程序使待测刀具在X轴方向上碰触对刀仪，并记录当前待测刀具在机床坐标系中的坐标值；

S33，结合标定值、标准刀具尺寸和步骤S32中记录的坐标值进行计算，获得刀具测量尺寸，并将该刀具测量尺寸结果储存到机床指定全局变量中；

S34，在工件的加工程序中增加刀具实际尺寸与刀具测量尺寸的全局变量对比；并将对比结果进行判断，若超过程序预设公差，则加工程序进给停止并提示报错信息，若在公差范围之内，则加工程序开始加工。

优选的，所述步骤S24中，重复一次步骤S23，分别记录下两次待测刀具在X轴方向上碰触到对刀仪时的坐标值（x1，y1，z1）和(x2,y1,z1)，以及两次待测刀具在z轴方向上碰触到对刀仪时的坐标值（x3，y1，z2）和(x3,y1,z3)；标定值（x，y，z），则：

x=（x1+x2）/2；

y=y1；

z=（z2+z3+D）/2；

其中，D为测针上表面的直径。

具体的，所述步骤S32中，令所述测刀具在X轴方向上碰触对刀仪时的坐标值为（x’，y’，z’）,其中，y’=y,z’=z；所述步骤33中，获得刀具测量尺寸的公式为：

R=x-x’+R1；

其中，R为待测刀具的半径，R1为标准刀具的半径。

对刀仪在使用时安装至机床立柱的上方，机床滑枕不能沿Y轴方向移动，因此，基于上述一种机床对刀检测方法，所述对刀仪工装包括支撑架和对刀仪支架；支撑架的一端设置有连接板，支撑架的另一端设置有端板，端板上设置滑轨；所述对刀仪支架包括支架本体、滑块和移动调节板；支架本体和滑块分别与移动调节板固定连接，滑块与滑轨相互配合，使移动调节板与端板滑动连接；移动调节板的两端分别设置有用于固定移动调节板的锁紧单元。如此一来，可以通过调节对刀仪工装，具体通过移动调节板和滑块在滑轨上的移动，来调节对刀仪测针的中心位置，以满足本技术方案进行对刀检测所需要的姿态调节。

优选的，所述锁紧单元包括楔形块、预紧螺杆、外侧锁紧螺母和内侧锁紧螺母；所述移动调节板上、面向滑轨设置有楔形槽，楔形块处于楔形槽内部；移动调节板的端部一体设置有连接块，预紧螺杆的一端穿过连接块后，与楔形块螺旋连接；外侧锁紧螺母和内侧锁紧螺母分别与预紧螺杆螺旋连接，且外侧锁紧螺母处于连接块的外侧，内侧锁紧螺母处于连接块的外侧。该结构是基于楔形结构设计，通过楔形块的移动来机械涨紧移动调节板，待动调节板被机械涨紧后，通过外侧锁紧螺母和内侧锁紧螺的内外配合，阻止预紧螺杆轴向移动，进一步限制了楔形块移动。进一步的，所述外侧锁紧螺母和内侧锁紧螺母上分别设置有锁紧螺钉，通过调节锁紧螺钉，可防止外侧锁紧螺母和内侧锁紧螺母发生松动。

本技术方案带来的有益效果：

1）本发明通过在机床立柱上方安装对刀仪和对刀仪工装，制定专用对刀仪的检测方法，实现了刀具就近对刀功能，并使用接触式对刀仪实现了刀具的高效、高质检测，能够快速检测刀具加工中由于刀具频繁换刀、调整刀具尺寸的对刀问题，在开始加工切削前进行刀具尺寸预判，防止加工刀具尺寸存在问题造成加工质量。该发明针对传统结构进行了改进，能够快速提升对刀检测速度，预防刀具错拿、错调、错装等问题，提升了加工质量风险管控。

2）本发明公开了一种检测前期准备流程，在此流程中，通过设置安全区域保护，使数控机床的滑枕在数控机床的手动模式下无法进入安全区域保护覆盖的范围，有效防止运行过程中，标准刀具及机床部件与对刀仪产生干涉，为对刀仪提供了安全保障；另外，此流程还基于工件三维坐标系建立了与对刀标定关联位置（坐标值A和坐标值B），并实现了对刀仪和数控机床姿态的高精度调节，为对刀标定打下可靠的基础。

3）本发明公开了一种对刀标定流程，基于机床三维坐标系建立与对刀测量和工件加工的联系，通过编制对刀标定程序实现通过数控机床高精度运行，并基于检测前期准备中建立的关联位置，获取标准刀具触屏对刀仪时，在机床三维坐标系中的相关坐标值，并基于该坐标值获取标定值，以为刀具测量做准备。

3）本发明公开了一种对刀测量流程，利用数控机床自身的控制系统实现了待测刀具的测量，测量过程简单可靠，且测量结果可直接运用于工件的加工程序，增加了工件加工流程的连续性，进一步提高了对工件的加工效率。

附图说明

图1为本技术方案的流程框图；

图2为机床立柱安装对刀仪后的结构示意图；

图3为对刀仪工装与对刀仪的连接结构示意图；

图4为图3的A处放大结构示意图；

图5为图3B处的放大结构示意图；

图6为标准刀具距离对刀仪的测针上表面10mm的结构示意图；

图7为标准刀具距离对刀仪的测针侧表面下方10mm的结构示意图；

图中：

1、对刀仪工装；1.1、支撑架；1.2、连接板；1.3、端板；1.4、滑轨；1.5、支架本体；1.6、滑块；1.7、移动调节板；1.8、锁紧单元；1.8.1、楔形块；1.8.2、预紧螺杆；1.8.3、外侧锁紧螺母；1.8.4、内侧锁紧螺母；1.8.5、锁紧螺钉；1.8.6、楔形槽；1.8.7、连接块；2、对刀仪；2.1、测针上表面；2.2、测针侧表面下方；3、滑枕；4、标准刀具；4.1、镗刀；4.2、标准棒；5、机床立柱。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明做进一步说明，但不应理解为本发明仅限于以下实例，在不脱离本发明构思的前提下，本发明在本领域的变形和改进都应包含在本发明权利要求的保护范围内。

实施例1

本实施例公开了一种机床对刀检测方法，作为本发明一种基本的实施方案，包括对刀仪2的安装、检测前期准备、对刀标定和对刀测量；

对刀仪2的安装，设置专门的对刀仪工装，通过对刀仪工装将对刀仪2安装于机床立柱5上，通过调整对刀仪工装来对刀仪2的位置进行调节，使对刀仪2处于检测工位上；

检测前期准备，在数控机床的主轴上安装标准刀具4，基于数控机床的手动模式条件下对数控机床和对刀仪2进行姿态调整，并在工件三维坐标系中分别记录下标准刀具4对准对刀仪2的测针上表面2.1中心位置时的坐标值A和标准刀具4对准对刀仪2测针侧表面下方2.2中心位置时的坐标值B；

对刀标定，基于数控机床的控制系统编制并运行对刀标定程序，根据对刀标定程序重复若干次将标准刀具4依次移动至坐标值A和坐标值B对应的位置，并控制标准刀具4与对刀仪2接触，在机床坐标系中记录下所有标准刀具4与对刀仪2接触时的坐标值，以计算获取并标定当前对刀仪2上表面中心位置在机床三维坐标系中的坐标值；

刀具测量，更换待测刀具，基于数控机床的控制系统编制并运行对刀测量程序，根据标定的坐标值确定对刀仪2的固定测量位置，将待测刀具移动至固定测量位置，并在待测刀具与对刀仪2接触的条件下，记录待测刀具在机床三维坐标系中的坐标值；结合相关数据计算获得刀具测量尺寸，将刀具实际尺寸与刀具测量尺寸进行对比，并根据对比结果控制工件的加工。

本技术方案通过在机床立柱5上方安装对刀仪2和对刀仪工装，制定专用对刀仪2的检测方法，实现了刀具就近对刀功能，并使用接触式对刀仪2实现了刀具的高效、高质检测，能够快速检测刀具加工中由于刀具频繁换刀、调整刀具尺寸的对刀问题，在开始加工切削前进行刀具尺寸预判，防止加工刀具尺寸存在问题造成加工质量。该发明针对传统结构进行了改进，能够快速提升对刀检测速度，预防刀具错拿、错调、错装等问题，提升了加工质量风险管控。

实施例2

本实施例公开了一种机床对刀检测方法，作为本发明一种优选的实施方案，即实施例1中，检测前期准备包括以下步骤：

S11，基于数控机床的控制系统建立工件三维坐标系，并令工件三维坐标系的X轴对应数控机床滑枕3伸缩的方向、工件三维坐标系的Z轴对应数控机床滑枕3垂直移动的方向、工件三维坐标系的Y轴对应数控机床床身移动的方向；

S12：基于数控机床的控制系统，在数控机床的手动模式下设置对对刀仪2的安全区域保护；

S13：使用数控机床的手动模式将标准刀具4移动到距离对刀仪2的测针上表面2.110mm处；调整对刀仪工装，使对刀仪2的测针上表面2.1中心位置对准标准刀具4，再次调节对刀仪工装，使对刀仪2固定；然后记录当前标准刀具4在工件三维坐标系中的坐标值A；

S14：使用数控机床的手动模式将标准刀具4移动到距离对刀仪2的测针侧表面下方2.210mm处；控制数控机床的滑枕3伸缩，使对刀仪2的测针侧表面下方2.2的中心位置对准标准刀具4，调节对刀仪工装，使对刀仪2固定；然后记录当前标准刀具4在工件三维坐标系中的坐标值B；

S15：在数控机床的滑枕3上安装千分表，控制数控机床的滑枕3在Z轴方向上移动，调整对刀仪2自带的调整机构螺钉，并通过千分表观察，使对刀仪2的测针上表面2.1在Z轴方向的平行度在0.01mm之内；在不同步于数控机床床身移动的床身固定位置上安装千分表，控制数控机床的床身沿Y轴方向移动，调整对刀仪2自带的调整机构螺钉，并通过千分表观察，使对刀仪2的测针上表面2.1在Y轴方向的平行度在0.01mm之内；

S16：基于数控机床的控制系统，设置标准刀的刀号，并将标准刀具4的尺寸对应刀号参数输入到刀补参数中。

本实施例具体提供了一种优选的检测前期准备流程，在此流程中，通过设置安全区域保护，使数控机床的滑枕3在数控机床的手动模式下无法进入安全区域保护覆盖的范围，有效防止运行过程中，标准刀具4及机床部件与对刀仪2产生干涉，为对刀仪2提供了安全保障；另外，此流程还基于工件三维坐标系建立了与对刀标定关联位置（坐标值A和坐标值B），并实现了对刀仪2和数控机床姿态的高精度调节，为对刀标定打下可靠的基础。

实施例3

本实施例公开了一种机床对刀检测方法，作为本发明一种优选的实施方案，即实施例2中，对刀标定包括以下步骤：

S21，基于数控机床的控制系统建立机床三维坐标系；

S22，基于数控机床的控制系统编制对刀标定程序，将坐标值A和坐标值B输入到标定程序中，同时将标准刀具4的刀号输入到标定程序中，以调用刀补参数中标准刀具4的尺寸；

S23，运行标定程序使待测刀具移动到坐标值A对应的位置，随后控制滑枕3伸缩，使标准刀具4在X轴方向上碰触到对刀仪2，记录当前标准刀具4在机床三维坐标系中的坐标值；继续运行程序使标准刀具4移动到坐标值B对应的位置，随后控制滑枕3移动,使标准刀具4在Z轴方向上碰触到对刀仪2，记录当前标准刀具4在机床三维坐标系中的坐标值；

S24，重复若干次步骤S23，并根据多次记录的坐标值进行计算，获得对刀仪2测针上表面2.1的中心位置在机床三维坐标系中的坐标值，令该坐标值为标定值，然后将标定值储存在数控机床的全局变量中；

本实施例具体公开了一种优选的对刀标定流程，基于机床三维坐标系建立与对刀测量和工件加工的联系，通过编制对刀标定程序实现通过数控机床高精度运行，并基于检测前期准备中建立的关联位置，获取标准刀具4触屏对刀仪2时，在机床三维坐标系中的相关坐标值，并基于该坐标值获取标定值，以为刀具测量做准备。

实施例4

本实施例公开了一种机床对刀检测方法，作为本发明一种优选的实施方案，即实施例3中，对刀测量包括以下步骤：

S31，将标准刀具4从数控机床上拆卸下来，并将待测刀具安装于数控机床上；

S32，基于数控机床的控制系统编制刀具测量程序，并根据标定的坐标值确定对刀仪2的固定测量位置；

S32：运行测量程序，控制滑枕3伸缩和移动，使待测刀具在z轴方向和x轴方向上移动，直到待测刀具移动至相对对刀仪2测针面的固定测量位置，继续运行程序使待测刀具在X轴方向上碰触对刀仪2，并记录当前待测刀具在机床坐标系中的坐标值；

S33，结合标定值、标准刀具4尺寸和步骤S32中记录的坐标值进行计算，获得刀具测量尺寸，并将该刀具测量尺寸结果储存到机床指定全局变量中；

S34，在工件的加工程序中增加刀具实际尺寸与刀具测量尺寸的全局变量对比；并将对比结果进行判断，若超过程序预设公差，则加工程序进给停止并提示报错信息，若在公差范围之内，则加工程序开始加工。

本实施例具体公开了一种优选的对刀测量流程，利用数控机床自身的控制系统实现了待测刀具的测量，测量过程简单可靠，且测量结果可直接运用于工件的加工程序，增加了工件加工流程的连续性，进一步提高了对工件的加工效率。

实施例5

本实施例公开了一种机床对刀检测方法，作为本发明一种优选的实施方案，即实施例4中，在步骤S24中重复一次步骤S23，分别记录下两次待测刀具在X轴方向上碰触到对刀仪2时的坐标值（x1，y1，z1）和(x2,y1,z1)，以及两次待测刀具在z轴方向上碰触到对刀仪2时的坐标值（x3，y1，z2）和(x3,y1,z3)；标定值（x，y，z），则：

x=（x1+x2）/2；

y=y1；

z=（z2+z3+D）/2；

其中，D为测针上表面2.1的直径；

进一步的，在步骤S32中，令所述测刀具在X轴方向上碰触对刀仪2时的坐标值为（x’，y’，z’）,其中，y’=y,z’=z；所述步骤33中，获得刀具测量尺寸的公式为：

R=x-x’+R1；

其中，R为待测刀具的半径，R1为标准刀具4的半径。

本实施例采用计算公式公开了本技术方案的对刀检测原理，原理简单易懂，且通过数控机床的控制系统轻松实现。

实施例6

本实施例公开了一种机床对刀检测方法，具体公开了一种机床对刀检测方法中使用到的对刀仪工装结构，作为本发明一种优选的实施方案，对刀仪工装包括支撑架1.1和对刀仪支架；支撑架1.1的一端设置有连接板1.2，支撑架1.1的另一端设置有端板1.3，端板1.3上设置滑轨1.4；对刀仪支架包括支架本体1.5、滑块1.6和移动调节板1.7；支架本体1.5和滑块1.6分别与移动调节板1.7固定连接，滑块1.6与滑轨1.4相互配合，使移动调节板1.7与端板1.3滑动连接；移动调节板1.7的两端分别设置有用于固定移动调节板1.7的锁紧单元1.8。可以通过调节对刀仪工装，具体通过移动调节板1.7和滑块1.6在滑轨1.4上的移动，来调节对刀仪2测针的中心位置，以满足本技术方案进行对刀检测所需要的姿态调节。

进一步的，锁紧单元1.8包括楔形块1.8.1、预紧螺杆1.8.2、外侧锁紧螺母1.8.3和内侧锁紧螺母1.8.4；所述移动调节板1.7上、面向滑轨1.4设置有楔形槽1.8.6，楔形块1.8.1处于楔形槽1.8.6内部；移动调节板1.7的端部一体设置有连接块1.8.7，预紧螺杆1.8.2的一端穿过连接块1.8.7后，与楔形块1.8.1螺旋连接；外侧锁紧螺母1.8.3和内侧锁紧螺母1.8.4分别与预紧螺杆1.8.2螺旋连接，且外侧锁紧螺母1.8.3处于连接块1.8.7的外侧，内侧锁紧螺母1.8.4处于连接块1.8.7的外侧。该结构是基于楔形结构设计，通过楔形块1.8.1的移动来机械涨紧移动调节板1.7，待动调节板被机械涨紧后，通过外侧锁紧螺母1.8.3和内侧锁紧螺的内外配合，阻止预紧螺杆1.8.2轴向移动，进一步限制了楔形块1.8.1移动。进一步的，所述外侧锁紧螺母1.8.3和内侧锁紧螺母1.8.4上分别设置有锁紧螺钉1.8.5，通过调节锁紧螺钉1.8.5，可防止外侧锁紧螺母1.8.3和内侧锁紧螺母1.8.4发生松动。

Claims (8)

1.一种机床对刀检测方法，其特征在于：包括对刀仪（2）的安装、检测前期准备、对刀标定和对刀测量；

所述对刀仪（2）的安装，设置专门的对刀仪工装，通过对刀仪工装将对刀仪（2）安装于机床立柱（5）上，通过调整对刀仪工装来对对刀仪（2）的位置进行调节，使对刀仪（2）处于检测工位上；其中，对刀仪工装包括支撑架（1.1）和对刀仪支架；支撑架（1.1）的一端设置有连接板（1.2），支撑架（1.1）的另一端设置有端板（1.3），端板（1.3）上设置滑轨（1.4）；对刀仪支架包括支架本体（1.5）、滑块（1.6）和移动调节板（1.7）；支架本体（1.5）和滑块（1.6）分别与移动调节板（1.7）固定连接，滑块（1.6）与滑轨（1.4）相互配合，使移动调节板（1.7）与端板（1.3）滑动连接；移动调节板（1.7）的两端分别设置有用于固定移动调节板（1.7）的锁紧单元（1.8）；

所述检测前期准备，在数控机床的主轴上安装标准刀具（4），基于数控机床的手动模式条件下对数控机床和对刀仪（2）进行姿态调整，并在工件三维坐标系中分别记录下标准刀具（4）对准对刀仪（2）的测针上表面（2.1）中心位置时的坐标值A和标准刀具（4）对准对刀仪（2）测针侧表面下方（2.2）中心位置时的坐标值B；

所述对刀标定，基于数控机床的控制系统编制并运行对刀标定程序，根据对刀标定程序重复若干次将标准刀具（4）依次移动至坐标值A和坐标值B对应的位置，并控制标准刀具（4）与对刀仪（2）接触，在机床坐标系中记录下所有标准刀具（4）与对刀仪（2）接触时的坐标值，以计算获取并标定当前对刀仪（2）上表面中心位置在机床三维坐标系中的坐标值；

所述刀具测量，更换待测刀具，基于数控机床的控制系统编制并运行对刀测量程序，根据标定的坐标值确定对刀仪（2）的固定测量位置，将待测刀具移动至固定测量位置，并在待测刀具与对刀仪（2）接触的条件下，记录待测刀具在机床三维坐标系中的坐标值；结合相关数据计算获得刀具测量尺寸，将刀具实际尺寸与刀具测量尺寸进行对比，并根据对比结果控制工件的加工。

2.如权利要求1所述一种机床对刀检测方法，其特征在于，所述检测前期准备包括以下步骤：

S11，基于数控机床的控制系统建立工件三维坐标系，并令工件三维坐标系的X轴对应数控机床滑枕（3）伸缩的方向、工件三维坐标系的Z轴对应数控机床滑枕（3）垂直移动的方向、工件三维坐标系的Y轴对应数控机床床身移动的方向；

S12：基于数控机床的控制系统，在数控机床的手动模式下设置对对刀仪（2）的安全区域保护；

S13：使用数控机床的手动模式将标准刀具（4）移动到距离对刀仪（2）的测针上表面（2.1）10mm处；调整对刀仪工装，使对刀仪（2）的测针上表面（2.1）中心位置对准标准刀具（4），再次调节对刀仪工装，使对刀仪（2）固定；然后记录当前标准刀具（4）在工件三维坐标系中的坐标值A；

S14：使用数控机床的手动模式将标准刀具（4）移动到距离对刀仪（2）的测针侧表面下方（2.2）10mm处；控制数控机床的滑枕（3）伸缩，使对刀仪（2）的测针侧表面下方（2.2）的中心位置对准标准刀具（4），调节对刀仪工装，使对刀仪（2）固定；然后记录当前标准刀具（4）在工件三维坐标系中的坐标值B；

S15：在数控机床的滑枕（3）上安装千分表，控制数控机床的滑枕（3）在Z轴方向上移动，调整对刀仪（2）自带的调整机构螺钉，并通过千分表观察，使对刀仪（2）的测针上表面（2.1）在Z轴方向的平行度在0.01mm之内；在不同步于数控机床床身移动的床身固定位置上安装千分表，控制数控机床的床身沿Y轴方向移动，调整对刀仪（2）自带的调整机构螺钉，并通过千分表观察，使对刀仪（2）的测针上表面（2.1）在Y轴方向的平行度在0.01mm之内；

S16：基于数控机床的控制系统，设置标准刀的刀号，并将标准刀具（4）的尺寸对应刀号参数输入到刀补参数中。

3.如权利要求2所述一种机床对刀检测方法，其特征在于，所述对刀标定包括以下步骤：

S21，基于数控机床的控制系统建立机床三维坐标系；

S22，基于数控机床的控制系统编制对刀标定程序，将坐标值A和坐标值B输入到标定程序中，同时将标准刀具（4）的刀号输入到标定程序中，以调用刀补参数中标准刀具（4）的尺寸；

S23，运行标定程序使待测刀具移动到坐标值A对应的位置，随后控制滑枕（3）伸缩，使标准刀具（4）在X轴方向上碰触到对刀仪（2），记录当前标准刀具（4）在机床三维坐标系中的坐标值；继续运行程序使标准刀具（4）移动到坐标值B对应的位置，随后控制滑枕（3）移动,使标准刀具（4）在Z轴方向上碰触到对刀仪（2），记录当前标准刀具（4）在机床三维坐标系中的坐标值；

S24，重复若干次步骤S23，并根据多次记录的坐标值进行计算，获得对刀仪（2）测针上表面（2.1）的中心位置在机床三维坐标系中的坐标值，令该坐标值为标定值，然后将标定值储存在数控机床的全局变量中。

4.如权利要求3所述一种机床对刀检测方法，其特征在于，所述对刀测量包括以下步骤：

S31，将标准刀具（4）从数控机床上拆卸下来，并将待测刀具安装于数控机床上；

S32，基于数控机床的控制系统编制刀具测量程序，并根据标定的坐标值确定对刀仪（2）的固定测量位置；

S32：运行测量程序，控制滑枕（3）伸缩和移动，使待测刀具在z轴方向和x轴方向上移动，直到待测刀具移动至相对对刀仪（2）测针面的固定测量位置，继续运行程序使待测刀具在X轴方向上碰触对刀仪（2），并记录当前待测刀具在机床坐标系中的坐标值；

S33，结合标定值、标准刀具（4）尺寸和步骤S32中记录的坐标值进行计算，获得刀具测量尺寸，并将该刀具测量尺寸结果储存到机床指定全局变量中；

S34，在工件的加工程序中增加刀具实际尺寸与刀具测量尺寸的全局变量对比；并将对比结果进行判断，若超过程序预设公差，则加工程序进给停止并提示报错信息，若在公差范围之内，则加工程序开始加工。

5.如权利要求4所述一种机床对刀检测方法，其特征在于：所述步骤S24中，重复一次步骤S23，分别记录下两次待测刀具在X轴方向上碰触到对刀仪（2）时的坐标值（x1，y1，z1）和(x2,y1,z1)，以及两次待测刀具在z轴方向上碰触到对刀仪（2）时的坐标值（x3，y1，z2）和(x3,y1,z3)；标定值（x，y，z），则：

x=（x1+x2）/2；

y=y1；

z=（z2+z3+D）/2；

其中，D为测针上表面（2.1）的直径。

6.如权利要求5所述一种机床对刀检测方法，其特征在于：所述步骤S32中，令所述测刀具在X轴方向上碰触对刀仪（2）时的坐标值为（x’，y’，z’）,其中，y’=y,z’=z；所述步骤33中，获得刀具测量尺寸的公式为：

R=x-x’+R1；

其中，R为待测刀具的半径，R1为标准刀具（4）的半径。

7.如权利要求1所述一种机床对刀检测方法，其特征在于：所述锁紧单元（1.8）包括楔形块（1.8.1）、预紧螺杆（1.8.2）、外侧锁紧螺母（1.8.3）和内侧锁紧螺母（1.8.4）；所述移动调节板（1.7）上、面向滑轨（1.4）设置有楔形槽（1.8.6），楔形块（1.8.1）处于楔形槽（1.8.6）内部；移动调节板（1.7）的端部一体设置有连接块（1.8.7），预紧螺杆（1.8.2）的一端穿过连接块（1.8.7）后，与楔形块（1.8.1）螺旋连接；外侧锁紧螺母（1.8.3）和内侧锁紧螺母（1.8.4）分别与预紧螺杆（1.8.2）螺旋连接，且外侧锁紧螺母（1.8.3）处于连接块（1.8.7）的外侧，内侧锁紧螺母（1.8.4）处于连接块（1.8.7）的外侧。

8.如权利要求7所述一种机床对刀检测方法，其特征在于：所述外侧锁紧螺母（1.8.3）和内侧锁紧螺母（1.8.4）上分别设置有锁紧螺钉（1.8.5）。

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