CN114193230A - 一种用于数控铣加工中心的磁吸测量块和加工面校正方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于数控铣加工中心的磁吸测量块和加工面校正方法，其用于验证被加工件的竖直加工面是否加工合格，包括长方体状的测量块，所述测量块的第一端面为与被加工件的竖直加工面平行的基准面，所述基准面上设置有沉孔，所述沉孔内预埋有磁铁，所述磁铁的长度≤所述沉孔的深度，所述测量块上与所述基准面垂直的平面上设置有的长方体状的贯穿槽，所述贯穿槽的竖直中心对称面与所述基准面平行，所述贯穿槽的竖直中心对称面与所述基准面之间的间距＝安装于机床主轴上刀具的半径±0.01mm。本发明不仅能够提升检测效率，而且还保证了检测数据准确稳定。

Description

一种用于数控铣加工中心的磁吸测量块和加工面校正方法

技术领域

本发明公开了一种用于数控铣加工中心的测量装置，属于数控中心技术领域，具体公开了一种用于数控铣加工中心的磁吸测量块和加工面校正方法。

背景技术

零件在进行数控铣加工过程中需要多次检测加工部位的加工余量，用以调整加工工艺参数，使加工完成的零件在制造公差范围内，避免不良品的发生。传统的检测是利用环规进行检测，检测步骤为：

①在检测时将数控铣主轴移到安全区域后停机,将当前加工刀具拆卸下来，换上检测用千分靠表；

②将千分靠表测量头伸到环规中与环规内壁接触，旋转主轴千分靠表随主轴一起转动，通过看千分靠表刻度值调整千分靠表的位置，使千分靠表旋转所形成圆的直径等于环规内孔直径；

③千分靠表调整完成后调用检查程序，主轴移动到需检测部位使千分靠表测量头与加工面接触；

④旋转主轴使千分靠表测量头与检查面接触，看千分靠表刻度值判读加工余量值；

⑤余量确定后将数控铣主轴移到安全区域后停机，将当前千分靠表卸下来换上铣刀，开始再次加工。

加工完成后重复①-⑤步骤进行检测，直到零件加工到尺寸公差范围内；

上述技术方案存在的缺陷为：1.在实际操作过程中作业人员多有抱怨：检测步骤多、操作繁琐、检测时间占加工时间比例过高，其中用环规校正千分靠表完全是靠个人技能，极易出错，检测过程中需要多次用环规校正，确认千分靠表是否在测量时变动了，校正不准确影响到零件的加工精度，易产生不良品；2.检测需出专门的检查程序，增加NC编程的工作量。现场检测时需人工调用检测程序，占用数控铣加工时间。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种用于数控铣加工中心的磁吸测量块和加工面校正方法，其不仅能够提升检测效率，而且还保证了检测数据准确稳定。

本发明公开了一种用于数控铣加工中心的磁吸测量块，其用于验证被加工件的竖直加工面是否加工合格，包括长方体状的测量块，所述测量块的第一端面为与被加工件的竖直加工面平行的基准面，所述基准面上设置有沉孔，所述沉孔内预埋有磁铁，所述磁铁的长度≤所述沉孔的深度，所述测量块上与所述基准面垂直的平面上设置有的长方体状的贯穿槽，所述贯穿槽的竖直中心对称面与所述基准面平行，所述贯穿槽的竖直中心对称面与所述基准面之间的间距＝安装于机床主轴上刀具的半径±0.01mm。

在本发明的一种优选实施方案中，所述基准面的中心与所述沉孔的中心重合。

在本发明的一种优选实施方案中，所述测量块上与所述基准面平行的第二端面上设置有孔，所述孔与所述沉孔连通，所述孔内设置有连接用于螺纹连接所述磁铁的螺钉。

在本发明的一种优选实施方案中，所述磁铁上设置有用于连接螺钉的螺纹孔。

在本发明的一种优选实施方案中，所述磁铁为强力磁铁。

在本发明的一种优选实施方案中，所述测量块上的上平面上设置有的长方体状的第一贯穿槽，第一贯穿槽的竖直中心对称面与基准面之间的间距＝安装于机床主轴上第一刀具的半径r₁±0.01mm；所述测量块上的下平面上设置有的长方体状的第二贯穿槽，第二贯穿槽的竖直中心对称面与基准面之间的间距＝安装于机床主轴上第二刀具的半径r₂±0.01m，r₁≠r₂。

本发明还公开了一种用于数控铣加工中心的加工面校正方法，其包括以下步骤：

S1，基于数控铣加工中心加工被加工件，加工形成被加工件的竖直加工面后停止数控铣加工中心，拆除机床主轴上的加工刀具，在机床主轴上安装杠杆百分表或者杠杆千分表；

S2，将如权利要求1-6任一项所述的用于数控铣加工中心的测量装置吸附于竖直加工面上，保证杠杆百分表或者杠杆千分表的测量头位于贯穿槽内；

S3，启动数控铣加工中心，机床主轴带动杠杆百分表或者杠杆千分表旋转，记录测量头与贯穿槽内左侧竖直端面接触时的读数l₁，记录测量头与贯穿槽内右侧竖直端面接触时的读数l₂；

S4，当l₁＝l₂时，该竖直加工面合格，无需校正；

S5，当l₁≠l₂，该竖直加工面不合格，需要对竖直加工面进一步，

拆除机床主轴上的杠杆百分表或者杠杆千分表，在机床主轴上安装原加工刀具，数控铣加工中心基于加工余量完成对竖直加工面的校正加工。

在本发明的一种优选实施方案中，所述杠杆百分表或者杠杆千分表通过标准固定式支架连接于所述机床主轴上。

在本发明的一种优选实施方案中，安装/拆除机床主轴上的加工刀具/杠杆百分表或杠杆千分表时，将机床主轴移动至安全区域。

在本发明的一种优选实施方案中，贯穿槽的竖直中心对称面与机床主轴的中心轴线平行。

本发明的有益效果是：本发明结构简单、使用方便、安全性高，其在被加工件的竖直加工面的检测前和检测过程中均不需要校正杠杆百分表/杠杆千分表，杠杆百分表/杠杆千分表可直接用于检测；同时，基于本发明的数控中心不用专门设计NC检测程序，现场也不用调用检测程序，直接使用当前加工的NC程序就可完成检测；检验员经过简单培训之后就可使用，操作简单，通过使用本发明的装置和方法能够提升检测效率提升50％以上，并且检测数据准确稳定。

附图说明

图1是本发明一种用于数控铣加工中心的测量装置的示意图；

图2是本发明一种用于数控铣加工中心的测量装置的主视图；

图3是本发明一种用于数控铣加工中心的测量装置的俯视图；

图4是本发明一种用于数控铣加工中心的测量装置的侧视图；

图5是本发明一种用于数控铣加工中心的测量装置的使用状态示意图；

图6是本发明一种用于数控铣加工中心的测量装置的杠杆百分表/杠杆千分表与机床主轴连接示意图；

图7是机床主轴上的刀具加工被加工件后形成的竖直加工面示意图；

图中，1-测量块；2-基准面；3-沉孔；4-磁铁；5-平面；6-贯穿槽；7-竖直中心对称面；8-孔；9-螺钉；A-机床主轴；B-标准固定式支架；C-杠杆百分表/杠杆千分表；D-竖直加工面；E-刀具。

具体实施方式

下面通过附图以及列举本发明的一些可选实施例的方式，对本发明的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

进一步的，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本发明公开了本发明公开了一种用于数控铣加工中心的磁吸测量块，其用于验证被加工件的竖直加工面是否加工合格，包括长方体状的测量块1，测量块1的第一端面为与被加工件的竖直加工面平行的基准面2，基准面2上设置有沉孔3，沉孔3内预埋有磁铁4，磁铁4的长度≤沉孔3的深度，测量块上与基准面2垂直的平面5上设置有的长方体状的贯穿槽6，贯穿槽6的竖直中心对称面7与基准面2平行，贯穿槽6的竖直中心对称面7与基准面2之间的间距＝安装于机床主轴上刀具的半径±0.01mm。

优选地，基准面2的中心与沉孔3的中心重合。

优选地，测量块1上与基准面2平行的第二端面上设置有孔8，孔8与沉孔3连通，孔8内设置有连接用于螺纹连接磁铁4的螺钉。

优选地，磁铁4上设置有用于连接螺钉的螺纹孔。

优选地，磁铁4为强力磁铁。

优选地，测量块上的上平面5.1上设置有的长方体状的第一贯穿槽，第一贯穿槽的竖直中心对称面与基准面2之间的间距＝安装于机床主轴上第一刀具的半径r₁±0.01mm；测量块上的下平面5.2上设置有的长方体状的第二贯穿槽，第二贯穿槽的竖直中心对称面与基准面2之间的间距＝安装于机床主轴上第二刀具的半径r₂±0.01m，r₁≠r₂。

本发明还公开了一种用于数控铣加工中心的加工面校正方法，其包括以下步骤：

S1，基于数控铣加工中心加工被加工件，加工形成被加工件的竖直加工面后停止数控铣加工中心，拆除机床主轴上的加工刀具，在机床主轴上安装杠杆百分表或者杠杆千分表；

S2，将如权利要求1-6任一项的用于数控铣加工中心的测量装置吸附于竖直加工面上，保证杠杆百分表或者杠杆千分表的测量头位于贯穿槽6内；

S3，启动数控铣加工中心，机床主轴带动杠杆百分表或者杠杆千分表旋转，记录测量头与贯穿槽6内左侧竖直端面接触时的读数l₁，记录测量头与贯穿槽6内右侧竖直端面接触时的读数l₂；

S4，当l₁＝l₂时，该竖直加工面合格，无需校正；

S5，当l₁≠l₂，该竖直加工面不合格，需要对竖直加工面进一步，

拆除机床主轴上的杠杆百分表或者杠杆千分表，在机床主轴上安装原加工刀具，数控铣加工中心基于加工余量完成对竖直加工面的校正加工。

优选地，杠杆百分表或者杠杆千分表通过标准固定式支架连接于机床主轴上。

优选地，安装/拆除机床主轴上的加工刀具/杠杆百分表或杠杆千分表时，将机床主轴移动至安全区域。

优选地，贯穿槽6的竖直中心对称面7与机床主轴的中心轴线平行。

需要指出，本发明的标准固定式支架、杠杆百分表、杠杆千分表均为现有技术，其结构可以参考CN200970690Y、CN214213050U等专利。

进一步的，对比文件CN214213050U虽然公开了一种用于数控加工中心的校正装置，包括校正表杆和对刀块，校正表杆包括固定表杆、铰链夹板、活动表杆和杠杆校正表，固定表杆上端与机床主轴固定连接，固定表杆下端与铰链夹板上端铰接，铰链夹板下端与活动表杆上端铰接，铰链夹板上设有对两端铰接位置限定的锁紧结构，活动表杆下端与杠杆校正表上端固定连接，该实用新型中表架采用铰链式结构，以及与对刀块组合使用，能快捷高效的完成精密机械加工中高精度校正校平及寻边任务，调整操作方便、结构简单、易于制造，但其对本发明不构成技术启示，理由如下：

1.本发明与CN214213050U的校正装置工作原理不一样，校正装置是把杠杆表支架装在数控铣主轴上，是通过调节支架位置使杠杆表的位置处在刀块槽子中间，得到表头旋转直径这时杠杆表就相当于直径D10mm或直径D8mm的刀具(槽子宽度)，然后在用杠杆表找正加工件的面。校正装置只起到找正作用没有测量功能，不能测量出加工面相对基准点尺寸精度，校正装置主要功能是校正杠杆表。本发明是不需要校正杠杆表，把磁吸测量块吸附在加工面上，把杠杆表标准固定支架装在数控铣主轴上，移动主轴位置使杠杆表中心对到磁吸测量块槽中心转动主轴，杠杆表测量头接触槽子侧面就可以测量加工面相对基准点的尺寸精度。两者的核心区别在于：本发明重点是加工面的快速测量，CN214213050U中的校正装置是杠杆表的快速校正。校正装置是要校正杠杆表，本发明是不需要校正杠杆表；校正装置校正杠杆表所用的刀块是不能吸附在加工面上，没有固定功能且槽子位置没有要求，没有测量功能仅是校正杠杆表。本发明磁吸测量块是吸附在加工面上，用于测量加工面的相对尺寸精度具有固定功能和测量功能。

2.CN214213050U的校正装置中图2刀块，在本发明中不适用。本发明使用的测量块是磁吸式的，检测时要吸附在检测表面的见图5。本发明中的使用的磁吸测量块结构与CN214213050U的校正装置图2刀块结构不一样，磁吸测量块上面的槽的竖直中心对称面测量块磁吸面有尺寸限制，此尺寸要等于加工刀具的半径，槽子宽度可以任意尺寸不限于CN214213050U的校正装置中图2刀块中槽子尺寸。本发明中磁吸测量块是镶嵌了强力磁铁，CN214213050U的校正装置中图2刀块是没有的。

3.校正装置所使用的工具在本发明中无需使用，及本发明相对于CN214213050U的校正装置工作原理更简单。校正装置中图1杠杆表支架，在本发明中不适用。本发明采用杠杆表支架是标准固定式支架，属于现有技术，其结构见图6。校正装置中是可调节杠杆表支架与本发明用的杠杆支架结构完全不一样。校正装置中图1中16杠杆校正表是杠杆千分表或杠杆百分表，此表是通用量具。

本领域技术人员容易理解，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不以限制本发明，凡在本发明的精神和原则下所做的任何修改、组合、替换、改进等均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于数控铣加工中心的磁吸测量块，其特征在于：其用于验证被加工件的竖直加工面是否加工合格，包括长方体状的测量块(1)，所述测量块(1)的第一端面为与被加工件的竖直加工面平行的基准面(2)，所述基准面(2)上设置有沉孔(3)，所述沉孔(3)内预埋有磁铁(4)，所述磁铁(4)的长度≤所述沉孔(3)的深度，所述测量块上与所述基准面(2)垂直的平面(5)上设置有的长方体状的贯穿槽(6)，所述贯穿槽(6)的竖直中心对称面(7)与所述基准面(2)平行，所述贯穿槽(6)的竖直中心对称面(7)与所述基准面(2)之间的间距＝安装于机床主轴上刀具的半径±0.01mm。

2.根据权利要求1所述的用于数控铣加工中心的测量装置，其特征在于：所述基准面(2)的中心与所述沉孔(3)的中心重合。

3.根据权利要求1所述的用于数控铣加工中心的测量装置，其特征在于：所述测量块(1)上与所述基准面(2)平行的第二端面上设置有孔(8)，所述孔(8)与所述沉孔(3)连通，所述孔(8)内设置有连接用于螺纹连接所述磁铁(4)的螺钉(9)。

4.根据权利要求3所述的用于数控铣加工中心的测量装置，其特征在于：所述磁铁(4)上设置有用于连接螺钉的螺纹孔。

5.根据权利要求1所述的用于数控铣加工中心的测量装置，其特征在于：所述磁铁(4)为强力磁铁。

6.根据权利要求1所述的用于数控铣加工中心的测量装置，其特征在于：所述测量块上的上平面(5.1)上设置有的长方体状的第一贯穿槽，第一贯穿槽的竖直中心对称面与基准面(2)之间的间距＝安装于机床主轴上第一刀具的半径r₁±0.01mm；所述测量块上的下平面(5.2)上设置有的长方体状的第二贯穿槽，第二贯穿槽的竖直中心对称面与基准面(2)之间的间距＝安装于机床主轴上第二刀具的半径r₂±0.01m，r₁≠r₂。

7.一种用于数控铣加工中心的加工面校正方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1，基于数控铣加工中心加工被加工件，加工形成被加工件的竖直加工面后停止数控铣加工中心，拆除机床主轴上的加工刀具，在机床主轴上安装杠杆百分表或者杠杆千分表；

S2，将如权利要求1-6任一项所述的用于数控铣加工中心的测量装置吸附于竖直加工面上，保证杠杆百分表或者杠杆千分表的测量头位于贯穿槽(6)内；

S3，启动数控铣加工中心，机床主轴带动杠杆百分表或者杠杆千分表旋转，记录测量头与贯穿槽(6)内左侧竖直端面接触时的读数l₁，记录测量头与贯穿槽(6)内右侧竖直端面接触时的读数l₂；

S4，当l₁＝l₂时，该竖直加工面合格，无需校正；

S5，当l₁≠l₂，该竖直加工面不合格，需要对竖直加工面进一步，

拆除机床主轴上的杠杆百分表或者杠杆千分表，在机床主轴上安装原加工刀具，数控铣加工中心基于加工余量完成对竖直加工面的校正加工。

8.根据权利要求7所述的用于数控铣加工中心的加工面校正方法，其特征在于：所述杠杆百分表或者杠杆千分表通过标准固定式支架连接于所述机床主轴上。

9.一种根据权利要求7所述的用于数控铣加工中心的加工面校正方法，其特征在于：安装/拆除机床主轴上的加工刀具/杠杆百分表或杠杆千分表时，将机床主轴移动至安全区域。

10.一种根据权利要求7所述的用于数控铣加工中心的加工面校正方法，其特征在于：贯穿槽(6)的竖直中心对称面(7)与机床主轴的中心轴线平行。

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