CN117206552A - 一种数控车床刀具中心校准仪器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数控车床刀具中心校准仪器，包括机床主轴卡盘、主体、平头百分表、电子显微镜、镗刀和显示器，电子显微镜安装在主体的安装筒内部，安装筒的外部安装平头百分表和显示器，机床主轴卡盘设置在主体的卡爪中间，电子显微镜与显示器进行电连接，镗刀设置在安装筒的外部，镗刀的设置方向与主体的轴向方向相同，镗刀与电子显微镜进行X轴向的中心校准，镗刀与电子显微镜的中心高度误差控制在0.002mm以内；镗刀与平头百分表进行Z轴向的对刀校准，镗刀与平头百分表的对刀误差控制在0.01mm以内。本发明通过数控车床刀具中心校准仪器解决了现有技术中的无微调功能导致刀具装夹误差较大和校准中心困难的技术问题。

Description

一种数控车床刀具中心校准仪器

技术领域

本发明涉及数控车床领域，具体涉及一种数控车床刀具中心校准仪器。

背景技术

理想的数控车床刀具中心高度是与主轴回转中心重合的,但在实际使用过程中,如何准确调整数控车床刀具中心高度一直是困扰数控设备操作人员的技术难题。特别是在斜床身数控车床上,加工一些结构复杂的高精度航空零备件,如:高精密配合偶件,车削内螺纹、超微小孔、盲孔底面加工等零件时,刀具的中心高度与产品的加工质量是精密相关的。

数控车床刀具中心高度不准确不但严重影响产品加工质量,而且还影响刀具使用寿命。特别是在航空燃油喷嘴内锥面的控制，刀具中心细小的差异也会造成内锥面度数的偏差引起流量实验不合格，以及加工需要过中心的零件端面时,刀具中心偏高或偏低都会在零件中心处留下凸台或造成车刀刀尖崩刃。刀具中心高度偏高还会使车刀的实际前角变大,工作后角变小,虽然减小了力切削力,但加速了刀具磨损, 降低了刀具使用寿命。

目前使用的数控设备,不论是进口设备还是国产设备,如何能精准校正镗刀中心是现阶段或者是整个行业需要解决的技术难题。而现在数控车设备镗刀刀具装夹方式采用最多的是固定镗刀夹套和弹簧镗刀夹套两种方式。固定镗刀夹套受机床刀盘中心自身精度影响较大,且刀具沿中心旋转方向无微调功能,刀具装夹误差较大。弹簧镗刀夹套刀具虽可以调节,但无中心校正基准,只能凭经验和试切法校准中心,校准中心时间较长,单把车刀具校准中心在30分钟以上。

发明内容

本发明的目的在于提供一种数控车床刀具中心校准仪器，以解决现有技术中的无微调功能导致刀具装夹误差较大和校准中心困难的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种数控车床刀具中心校准仪器，包括机床主轴卡盘、主体、平头百分表、电子显微镜、镗刀和显示器，所述主体由卡爪和安装筒组成，电子显微镜安装在主体的安装筒内部，安装筒的外部安装平头百分表和显示器，机床主轴卡盘设置在主体的卡爪中间，电子显微镜与显示器进行电连接，镗刀设置在安装筒的外部，镗刀的设置方向与主体的轴向方向相同。

进一步的，主体为塑料母材制成的轻质装夹结构，主体的卡爪与安装筒同轴设置，卡爪为开口向外的三爪式定位结构，卡爪的内断面开设阶梯槽，卡爪的台阶面上安装吸铁石。

进一步的，卡爪与机床主轴卡盘进行抵接，卡爪的阶梯槽的内径与机床主轴卡盘外径进行过渡配合，卡爪与机床主轴卡盘之间的重复定位精度为0.01mm以内，卡爪台阶面上的吸铁石与机床主轴卡盘的断面通过磁性吸附进行活动连接。

进一步的，安装筒的外壁设置有安装槽和安装支架，安装槽内设置显示器，安装支架上安装平头百分表。

进一步的，安装筒的内部安装电子显微镜，电子显微镜通过USB接头插入显示器接头中进行电连接，显示器用于接收电子显微镜探测的图像信息，电子显微镜的屏幕中心设置十字光标。

进一步的，主体和主体上安装的平头百分表和电子显微镜远离机床主轴卡盘的端面齐平。

进一步的，镗刀的外部安装弹簧刀柄，弹簧刀柄安装在机床上。

进一步的，镗刀与电子显微镜进行X轴向的中心校准，镗刀与电子显微镜的中心高度误差控制在0.002mm以内；镗刀与平头百分表进行Z轴向的对刀校准，镗刀与平头百分表的对刀误差控制在0.01mm以内。

基于上述技术方案，本发明可以产生如下有益效果：

本发明提供的一种数控车床刀具中心校准仪器，本装置采用的是带显示屏的显微镜作为该装置的核心机构，不仅镗刀中心校准精度高，可控制刀具中心高度误差在0.002mm以内；同时，具备X、Z坐标对刀功能，对刀误差可控制在0.01mm以内。不仅解决了以往镗刀中心校准时需要反复试切，对刀效率低、对刀精度低等技术难题，也解决了数控设备无对刀仪时，X、Z坐标对刀繁琐、对刀效率低的问题。

附图说明

图1是本发明实施例的结构爆炸图；

图2是本发明实施例主体的结构示意图；

图3是本发明实施例主体的结构剖面图；

图4是本发明实施例X轴中心校准的操作示意图；

图5是本发明实施例Z轴刀具校准的操作示意图；

图中：1、机床主轴卡盘；2、吸铁石；3、主体；4、平头百分表；5、电子显微镜；6、弹簧刀炳；7、镗刀；8、显示器；9、卡爪；10、安装筒。

具体实施方式

为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明的一种数控车床刀具中心校准仪器做进一步详细的描述。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1-图3所示，一种数控车床刀具中心校准仪器，其特征在于，包括机床主轴卡盘1、主体3、平头百分表4、电子显微镜5、镗刀7和显示器8，所述主体3由卡爪9和安装筒10组成，电子显微镜5安装在主体3的安装筒10内部，安装筒10的外部安装平头百分表4和显示器8，机床主轴卡盘1设置在主体3的卡爪9中间，电子显微镜5与显示器8进行电连接，镗刀7设置在安装筒10的外部，镗刀7的设置方向与主体3的轴向方向相同。

主体3为塑料母材制成的轻质装夹结构，主体3的卡爪9与安装筒10同轴设置，卡爪9为开口向外的三爪式定位结构，卡爪9的内断面开设阶梯槽，卡爪9的台阶面上安装吸铁石2。

卡爪9与机床主轴卡盘1进行抵接，卡爪9的阶梯槽的内径与机床主轴卡盘1外径进行过渡配合，卡爪9与机床主轴卡盘1之间的重复定位精度为0.01mm以内，卡爪9台阶面上的吸铁石2与机床主轴卡盘1的断面通过磁性吸附进行活动连接。

安装筒10的外壁设置有安装槽和安装支架，安装槽内设置显示器8，安装支架上安装平头百分表4。

安装筒10的内部安装电子显微镜5，电子显微镜5通过USB接头插入显示器8接头中进行电连接，显示器8用于接收电子显微镜5探测的图像信息，电子显微镜5的屏幕中心设置十字光标。

主体3和主体上安装的平头百分表4和电子显微镜5远离机床主轴卡盘1的端面齐平。

镗刀7的外部安装弹簧刀柄6，弹簧刀柄6安装在机床上。

镗刀7与电子显微镜5进行X轴向的中心校准，镗刀7与电子显微镜5的中心高度误差控制在0.002mm以内；镗刀7与平头百分表4进行Z轴向的对刀校准，镗刀4与平头百分表4的对刀误差控制在0.01mm以内。

本发明的操作方法为：

将组装好后的工装安装在机床主轴卡盘1上，利用主体3的卡爪9的三个爪子内孔的台阶槽与机床主轴卡盘1的外壁进行配合，配合精度保证两者重复定位精度在0.01mm以内。

通过吸铁石2固定机床主轴卡盘1与主体3的位置。

将镗刀7装入弹簧刀柄6中轻微锁紧，保证镗刀7受力能转动，装有镗刀7的弹簧刀柄6安装在机床上。

先快速移动机床坐标至工装电子显微镜5的显示屏8可见区域内，然后缓慢移动机床坐标直至镗刀7刀尖靠近电子显微镜5的十字光标处，轻微转动镗刀7，保证镗刀7刀尖清晰可见并与电子显微镜5内十字光标中心重合，精准控制镗刀7在X轴中心高度误差在0.002mm以内，如图4所示。

移动机床坐标将镗刀7刀尖靠近至平头百分表4的表头处至表针指向零点，精准控制所有镗刀7在Z坐标对刀误差在0.01mm以内，如图5所示。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

Claims (8)

1.一种数控车床刀具中心校准仪器，其特征在于，包括机床主轴卡盘（1）、主体（3）、平头百分表（4）、电子显微镜（5）、镗刀（7）和显示器（8），所述主体（3）由卡爪（9）和安装筒（10）组成，电子显微镜（5）安装在主体（3）的安装筒（10）内部，安装筒（10）的外部安装平头百分表（4）和显示器（8），机床主轴卡盘（1）设置在主体（3）的卡爪（9）中间，电子显微镜（5）与显示器（8）进行电连接，镗刀（7）设置在安装筒（10）的外部，镗刀（7）的设置方向与主体（3）的轴向方向相同。

2.根据权利要求1所述的一种数控车床刀具中心校准仪器，其特征在于，所述主体（3）为塑料母材制成的轻质装夹结构，主体（3）的卡爪（9）与安装筒（10）同轴设置，卡爪（9）为开口向外的三爪式定位结构，卡爪（9）的内断面开设阶梯槽，卡爪（9）的台阶面上安装吸铁石（2）。

3.根据权利要求2所述的一种数控车床刀具中心校准仪器，其特征在于，所述卡爪（9）与机床主轴卡盘（1）进行抵接，卡爪（9）的阶梯槽的内径与机床主轴卡盘（1）外径进行过渡配合，卡爪（9）与机床主轴卡盘（1）之间的重复定位精度为0.01mm以内，卡爪（9）台阶面上的吸铁石（2）与机床主轴卡盘（1）的断面通过磁性吸附进行活动连接。

4.根据权利要求2所述的一种数控车床刀具中心校准仪器，其特征在于，所述安装筒（10）的外壁设置有安装槽和安装支架，安装槽内设置显示器（8），安装支架上安装平头百分表（4）。

5.根据权利要求4所述的一种数控车床刀具中心校准仪器，其特征在于，所述安装筒（10）的内部安装电子显微镜（5），电子显微镜（5）通过USB接头插入显示器（8）接头中进行电连接，显示器（8）用于接收电子显微镜（5）探测的图像信息，电子显微镜（5）的屏幕中心设置十字光标。

6.根据权利要求1所述的一种数控车床刀具中心校准仪器，其特征在于，所述主体（3）和主体上安装的平头百分表（4）和电子显微镜（5）远离机床主轴卡盘（1）的端面齐平。

7.根据权利要求1所述的一种数控车床刀具中心校准仪器，其特征在于，所述镗刀（7）的外部安装弹簧刀柄（6），弹簧刀柄（6）安装在机床上。

8.根据权利要求1所述的一种数控车床刀具中心校准仪器，其特征在于，所述镗刀（7）与电子显微镜（5）进行X轴向的中心校准，镗刀（7）与电子显微镜（5）的中心高度误差控制在0.002mm以内；镗刀（7）与平头百分表（4）进行Z轴向的对刀校准，镗刀（4）与平头百分表（4）的对刀误差控制在0.01mm以内。