CN202180213U - 一种用于立式车床的自动对刀装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的一种用于立式车床的自动对刀装置，其特征在于：包括一测头，该测头设于车床上，且测头至车床卡盘旋转中心的连线沿着X轴向；所述测头包括中心座和四个接触式传感器，四个接触式传感器以其探测端朝外环绕中心座布置，且其中两个接触式传感器沿X轴向反向布置，其余两个接触式传感器沿Z轴向反向布置。本实用新型应用于立式车床上后可满足精密工件加工要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及车床领域，具体涉及一种用于立式车床的自动对刀装置。
背景技术
立式车床包括底座，底座上沿Z轴方向（即竖直方向）设置主轴，主轴与卡盘连接，卡盘用于装夹工件并由主轴的旋转带动工件沿XOY平面方向旋转，底座上沿Y轴方向设置立柱，立柱上朝向卡盘设一刀架，刀架上设刀具，刀架进给，刀具对工件进行车削加工。
在切削加工前需对刀，对刀的目的是确定程序原点在机床坐标系中的位置，对刀时应使对刀点与刀位点重合。现有技术中，对刀点设在工件上，以试切法对刀，即在工件和刀具装夹完毕后，驱动主轴旋转，移动刀具至工件试切一段外圆，然后保持X坐标不变移动Z轴刀具离开工件，测量出该段外圆的直径，将其输入到相应的刀具参数中的刀长中，系统会自动用刀具当前X坐标减去试切出的那段外圆直径，即得到工件坐标系X原点的位置；再移动刀具试切工件一端端面，在相应刀具参数中的刀宽中输入Z0，系统会自动将此时刀具的Z坐标减去刚才输入的数值，即得工件坐标系Z原点的位置。
由于大型立式车床的活动机构很多，悬臂很长，基准定位受到一定影响，使对刀数据失准，影响了对刀精度；另外，试切法对刀时需要对工件进行试切，不适用于精密工件的加工。
发明内容
本实用新型提供一种可满足精密工件加工要求的立式车床的自动对刀装置。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种用于立式车床的自动对刀装置，包括一测头，该测头设于车床上，且测头至车床卡盘旋转中心的连线沿着X轴向；所述测头包括中心座和四个接触式传感器，四个接触式传感器以其探测端朝外环绕中心座布置，且其中两个接触式传感器沿X轴向反向布置，其余两个接触式传感器沿Z轴向反向布置。
上述技术方案中的有关内容解释如下：
1、上述方案中，测头位于其与车床卡盘旋转中心的连线沿着X轴向位置，即测头上传感器的触点与车床卡盘旋转中心的连线（附图1中的A-A线）沿着X轴向位置。
2、上述方案中，沿着X轴向、Y轴向或Z轴向即沿着与X轴、Y轴或Z轴平行的方向。
3、上述方案中，所述测头的中心座上固定连接一相对车床基座沿Y轴向滑动设置的伸缩臂；在伸缩臂旁平行设置有一气缸，该气缸的活塞杆与伸缩臂固定连接，驱动伸缩臂沿Y轴向运动；所述伸缩臂外罩设有一护箱，伸缩臂的连接测头的端部从护箱中伸出；所述护箱上设有第一阻挡部，所述伸缩臂上对应设有第二阻挡部，当所述伸缩臂从护箱中伸出至所述测头与车床卡盘旋转中心的连线沿着X轴向的位置上时，第一阻挡部与第二阻挡部相接触阻挡以定位。
4、上述方案中，所述护箱固定设于车床上，其内壁上设有线性滑轨，所述伸缩臂上伸出有连接板，该连接板端部经所述线性滑轨滑动连接于护箱内，以使所述伸缩臂与护箱滑动连接。
5、上述方案中，所述护箱在所述伸缩臂伸出的端口处设有一门板，该门板的下沿与护箱铰接；有一连杆，该连杆一端与门板铰接，另一端与伸缩臂铰接，且连杆与门板的铰接点的位置低于连杆与伸缩臂的铰接点位置，从而使伸缩臂从护箱中伸出时经连杆带动门板下翻打开。
本实用新型工作原理是：测头位于其与车床卡盘旋转中心的连线沿着X轴向位置，即测头上传感器的触点与车床卡盘旋转中心的连线沿着X轴向，移动刀具至刀具切削刃与一传感器接触，此时对刀点与刀位点重合，传感器即传送一电信号，实现对刀，传感器测得的刀长值输入控制系统进行刀具磨损补偿，维持加工精度；测头包括中心座和四个接触式传感器，使对刀装置可满足各种设置方式刀具的对刀要求，例如切外圆刀具、切内径刀具、切顶端面刀具和切底端面刀具的对刀要求。
测头相对于车床可为固定件，也可将测头设置成动作部件，当测头为运动部件时，使用时，当不需进行对刀时，气缸驱动伸缩臂缩回护箱中；需进行对刀时，气缸驱动伸缩臂从护箱中伸出，伸缩臂移动至测头上传感器的触点与车床卡盘旋转中心的连线沿X轴方向布置时定位。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：
1、由于本实用新型当车床新装设刀具时，使用自动对刀装置进行对刀，相比于刀具与车床卡盘接触进行对刀，缩短了对刀时间，且可实现工件的高精度加工。
2、由于本实用新型对刀装置可在加工环节做刀具磨损自动补偿，因此还可检测刀片破损以控制刀具的使用寿命，适时更新刀具，减少加工误差。
3、由于本实用新型护箱可保护伸缩臂上的测头，在不需对刀时测头收纳于护箱内，即避免了测头对切削加工空间的干涉影响，又能够保护测头，避免其遭受车床切削液或冷却液等物质的污染。
附图说明
附图1为本实用新型实施例应用在立式车床上的俯视图；
附图2为附图1中的测头的结构图；
附图3为本实用新型实施例的伸缩臂缩入护箱中的使用状态图；
附图4为附图3中伸缩臂从护箱中伸出的使用状态图。
以上附图中：1、测头；2、传感器；3、伸缩臂；4、护箱；5、气缸；6、第一阻挡部；7、第二阻挡部；8、滑轨；9、连接板；10、门板；11、连杆；12、车床卡盘；13、车床底座；14、刀具。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
实施例：参见附图1-2所示，一种用于立式车床的自动对刀装置，包括一测头1，该测头1设于车床上，且测头1至车床卡盘12旋转中心的连线沿着X轴向；测头1包括中心座和四个接触式传感器2，四个接触式传感器2以其探测端朝外环绕中心座布置，且其中两个接触式传感器2沿X轴向反向布置，其余两个接触式传感器2沿Z轴向反向布置。
参见附图3-4所示，测头1的中心座上固定连接一相对车床基座沿Y轴向滑动设置的伸缩臂3；在伸缩臂3旁平行设置有一气缸5，该气缸5的活塞杆与伸缩臂3固定连接，驱动伸缩臂3沿Y轴向运动；伸缩臂3外罩设有一护箱4，伸缩臂3的连接测头1的端部从护箱4中伸出；护箱4上设有第一阻挡部6，伸缩臂3上对应设有第二阻挡部7，当伸缩臂3从护箱4中伸出至测头1与车床卡盘12旋转中心的连线沿着X轴向的位置上时，第一阻挡部6与第二阻挡部7相接触阻挡以定位。本实施例中第一阻挡部6为定位螺丝，第二阻挡部7为定位柱。护箱4固定设于车床上，其内壁上设有线性滑轨8，伸缩臂3上伸出有连接板9，该连接板9端部经线性滑轨8滑动连接于护箱4内，以使伸缩臂3与护箱4滑动连接。
护箱4在伸缩臂3伸出的端口处设有一门板10，该门板10的下沿与护箱4铰接；有一连杆11，该连杆11一端与门板10铰接，另一端与伸缩臂3铰接，且连杆11与门板10的铰接点的位置低于连杆11与伸缩臂3的铰接点位置，从而使伸缩臂3从护箱4中伸出时经连杆11带动门板10下翻打开。
测头1位于其与车床卡盘12旋转中心的连线沿着X轴向位置，即测头1上传感器2的触点与车床卡盘12旋转中心的连线沿着X轴向，移动刀具14至刀具14切削刃与一传感器2接触，此时对刀点与刀位点重合，传感器2即传送一电信号，实现对刀，传感器2测得的刀长值输入控制系统进行刀具磨损补偿，维持加工精度；测头1包括中心座和四个接触式传感器2，使对刀装置可满足各种设置方式刀具的对刀要求，例如切外圆刀具、切内径刀具、切顶端面刀具和切底端面刀具的对刀要求。
测头1相对于车床可为固定件，也可将测头1设置成动作部件，当测头1为运动部件时，使用时，当不需进行对刀时，气缸5驱动伸缩臂3缩回护箱4中；需进行对刀时，气缸5驱动伸缩臂3从护箱4中伸出，伸缩臂3移动至测头1上传感器2的触点与车床卡盘12旋转中心的连线沿X轴方向布置时定位。
对刀和刀具量测均是采用自控系统实现自动控制，但第一次使用对刀装置时需手动测量，以此测量值作为补正数值以使自控系统进行路径计算，另外手动系统可作为故障检修或设备校正时使用。为提高加工精度，第一阻挡部6与第二阻挡部7均是采用研磨方式制造，另外再提高滑轨8的制造精度，以减少伸缩臂3相对于护箱4的滑动摩擦。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种用于立式车床的自动对刀装置，其特征在于：包括一测头（1），该测头（1）设于车床上，且测头（1）至车床卡盘（12）旋转中心的连线沿着X轴向；所述测头（1）包括中心座和四个接触式传感器（2），四个接触式传感器（2）以其探测端朝外环绕中心座布置，且其中两个接触式传感器（2）沿X轴向反向布置，其余两个接触式传感器（2）沿Z轴向反向布置。
2.根据权利要求1所述的用于立式车床的自动对刀装置，其特征在于：所述测头（1）的中心座上固定连接一相对车床基座沿Y轴向滑动设置的伸缩臂（3）；在伸缩臂（3）旁平行设置有一气缸（5），该气缸（5）的活塞杆与伸缩臂（3）固定连接，驱动伸缩臂（3）沿Y轴向运动；所述伸缩臂（3）外罩设有一护箱（4），伸缩臂（3）的连接测头（1）的端部从护箱（4）中伸出；所述护箱（4）上设有第一阻挡部（6），所述伸缩臂（3）上对应设有第二阻挡部（7），当所述伸缩臂（3）从护箱（4）中伸出至所述测头（1）与车床卡盘(12)旋转中心的连线沿着X轴向的位置上时，第一阻挡部（6）与第二阻挡部（7）相接触阻挡以定位。
3.根据权利要求2所述的用于立式车床的自动对刀装置，其特征在于：所述护箱（4）固定设于车床上，其内壁上设有线性滑轨（8），所述伸缩臂（3）上伸出有连接板（9），该连接板（9）端部经所述线性滑轨（8）滑动连接于护箱（4）内，以使所述伸缩臂（3）与护箱（4）滑动连接。
4.根据权利要求2所述的用于立式车床的自动对刀装置，其特征在于：所述护箱（4）在所述伸缩臂（3）伸出的端口处设有一门板（10），该门板（10）的下沿与护箱（4）铰接；有一连杆（11），该连杆（11）一端与门板（10）铰接，另一端与伸缩臂（3）铰接，且连杆（11）与门板（10）的铰接点的位置低于连杆（11）与伸缩臂（3）的铰接点位置，从而使伸缩臂（3）从护箱（4）中伸出时经连杆（11）带动门板（10）下翻打开。
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
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Owner name: YOUJI MACHINE INDUSTRIAL (CHINA) COMPANY LIMITED Free format text: FORMER NAME: YOUJI MACHINE INDUSTRIAL (KUNSHAN) COMPANY LIMITED |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 215337, Jiangsu Province, Suzhou City, Kunshan Province Zhou Town, Long Jing Jing Road No. 520 Patentee after: Youji Machine Industrial (Kunshan) Co., Ltd. Address before: 215337, Jiangsu Province, Suzhou City, Kunshan Province Zhou Town, Long Jing Jing Road No. 520 Patentee before: Oil machine industry (Kunshan) Co., Ltd. |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120404 Termination date: 20150711 |
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| EXPY | Termination of patent right or utility model |