CN203236355U - 砂轮随动式刀具棒料加工控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种砂轮随动式刀具棒料加工控制系统，包括测头，所述测头包括光束发生器、接收感应器，其通过安装座安装在机床中垂直于水平面的平移轴上，与同样安装在该轴上的砂轮保持同步轴向运动，该系统利用测量光束的长度变化，实时监控砂轮与棒料之间的距离情况，然后将测量结果传输至计算模块，由后者计算出补偿数据后，对加工程序进行修正，从而实现砂轮高度的预先调整。该系统与现有设备配合使用，可在加工过程中预先检测出棒料尺寸的变化情况并即时控制砂轮执行偏差补偿，因此能够提高刀具的加工精度和合格率，降低成本，提高生产效率和资源利用率。

Description

砂轮随动式刀具棒料加工控制系统

技术领域

本实用新型涉及精密刀具加工设备领域，特别涉及一种砂轮随动式刀具棒料加工控制系统。 

背景技术

刀具（Cutting Tool）作为接触式加工中不可缺少的精密工具，其自身精度对于零件的加工精度可产生直接影响。精密刀具的加工，通常是在由X轴、Y轴、Z轴（沿对应坐标轴方向的平移轴）和B轴、C轴（精密旋转轴）所组成的五轴联动磨床上进行的，其中X轴、Y轴构成水平面垂直二维运动平台，Z轴垂直于该水平面，B轴固定在Z轴上，带有砂轮的主轴固定在B轴下方的输出端。而制作精密刀具的毛胚料，则是通过无心磨床或外圆磨床加工而成的、包括各种直径规格的精密研磨棒料，在这些刀具棒料中存在着直径公差分布不均匀甚至部分超差的现象。 

为保证所加工刀具的特征尺寸精度，五轴联动磨床上的砂轮与刀具棒料之间的相对距离必须严格控制。然而在相关技术中，砂轮在经过初始调整后即固定位置不变，当棒料存在局部超差时，其与砂轮的相对距离变化将导致所加工刀具的特征尺寸超差。为避免上述情况发生，相关技术还采用上料前预先检测棒料直径是否超差的方法，然而这种方法会造成以下四方面的问题：其一，在预检过程中检查出局部超差的棒料只能报废处理，造成资源浪费；其二，超差区域被漏检的棒料在加工后具有超差的特征尺寸，仍然只能报废处理，造成更大的资源浪费；其三，检测工序繁琐，增加时间、人工成本；其四，在预检过程中有可能造成棒料损伤。 

实用新型内容

针对现有刀具加工装置中砂轮只能按预先设定程序运动、不能即时调整其与刀具棒料的相对距离所导致的产品报废率高、工序繁琐、成本高的上述缺陷和问题，本实用新型的目的是提供一种配合现有设备使用的、能够实时测量砂轮与棒料的间距变化并即时调整砂轮高度的砂轮随动式刀具棒料加工控制系统。 

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种砂轮随动式刀具棒料加工控制系统，其特征在于，包括测头，所述测头包括光束发生器、接收感应器、安装座，其通过安装座安装在机床中垂直于水平面的平移轴上，与同样安装在该轴上的砂轮保持同步的轴向运动。 

作为上述技术方案的优选，所述计算模块的输入端与接收感应器通过网线连接。 

作为上述技术方案的优选，所述测头位于机床中用于夹持刀具棒料的精密旋转轴和砂轮之间。 

作为上述技术方案的优选，所述测头位于刀具棒料上方，其所发出的测量光束照射在刀具棒料上。 

作为上述技术方案的优选，所述计算模块与用于控制砂轮运动的数控系统安装在计算机中。 

本实用新型提供的砂轮随动式刀具棒料加工控制系统，其测头与砂轮保持同步运动，通过实时监控测量光束的长度以确定砂轮与棒料的间距变化情况，计算模块在获得测量数据后，对加工程序进行数据补偿，从而即时修正加工参数。该系统与现有设备配合使用，可在加工过程中对每个区域进行预先测量和实时差值补偿，使砂轮根据棒料的尺寸变化情况进行相应位移调整，从而严格控制其相对距离，因此能够提高刀具的特征尺寸精度和产品合格率，从而降低生产成本、提高资源的有效利用率。 

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 

图1为本实用新型实施例的砂轮随动式刀具棒料加工控制系统的结构示意图。 

具体实施方式

下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。 

如图1所示，本实用新型实施例提供的一种砂轮随动式刀具棒料加工控制系统，包括测头1、计算模块2，所述测头1包括光束发生器11、接收感应器12、安装座13，其通过安装座13安装在机床中垂直于水平面的平移轴91上，与同样安装在该轴上的砂轮92保持同步的轴向运动，所述计算模块2用于计算砂轮92与刀具棒料93下刀点的距离偏差，以及对加工程序的补偿和修正，其与用于控制砂轮92运动的数控系统94通过电路连接，其通过输入端21与接收感应器12连接。 

如图1所示，所述计算模块2的输入端21与接收感应器12通过网线95连接。所述测头1位于机床中用于夹持刀具棒料93的精密旋转轴96和砂轮92之间。所述测头1位于刀具棒料93的垂直上方。所述计算模块2与用于控制砂轮92运动的数控系统94安装在计算机97中。 

如图1所示，向下的箭头表示由光束发生器11所发出的测量光束，向上的箭头表示反射至接收感应器12的反射光束。图1中的虚线部分表示砂轮92与数控系统94的原有连接方式。 

本实用新型所提供的砂轮随动式刀具棒料加工控制系统，利用测量光束预先检测刀具棒料不同区域的尺寸变化情况，并将测量结果通过网络实时传输至计算机，由计算模块计算出砂轮与棒料下刀点之间的距离偏差，然后将差值即时补偿至加工程序以进行修正、替换，从而使砂轮即使在棒料尺寸发生异常变化时也能够预先调整高度，保证刀具的特征尺寸精度加工不受影响。测头与砂轮固定在相同的垂直平移轴上，可以精确地控制砂轮与棒料下刀点之间的相对距离。本实用新型解决了传统工艺中砂轮只能按预先设定程序运动、不能即时调整其与刀具棒料的相对距离的缺陷和问题，因此提高了精密刀具加工的工作效率、自动化程度和资源利用率，保证了刀具的特征尺寸精度，同时降低了生产成本。 

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。 

Claims (3)

1.一种砂轮随动式刀具棒料加工控制系统，其特征在于，包括测头，所述测头包括光束发生器、接收感应器、安装座，其通过安装座安装在机床中垂直于水平面的平移轴上，与同样安装在该轴上的砂轮保持同步的轴向运动。 

2.根据权利要求1所述的一种砂轮随动式刀具棒料加工控制系统，其特征在于，所述测头位于机床中用于夹持刀具棒料的精密旋转轴和砂轮之间。 

3.根据权利要求3所述的一种砂轮随动式刀具棒料加工控制系统，其特征在于，所述测头位于刀具棒料上方，其所发出的测量光束照射在刀具棒料上。 

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