CN204736026U - 具有实时检测功能的数控车床 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有实时检测功能的数控车床，包括数控车床的床身，床身上设有主轴箱、溜板及防护罩，溜板上设有刀架，主轴箱的主轴上设有工装夹具，防护罩的后壁板上设有一探测机构，探测机构包括固定板、X向滑块、Z向滑块、探头，固定板上设有与主轴平行的Z向导轨和光栅尺，Z向滑块滑动配合在Z向导轨上，Z向滑块上设有与Z向导轨垂直的X向导轨，X向滑块滑动配合在X向导轨上，X向导轨的两端分别设有前限位块和后限位块，探头安装在X向滑块上，探头经CPU与车床的控制器电连接。本实用新型操作简单，能实时检测工件加工尺寸，有效保证工件的加工精度和加工质量。

Description

具有实时检测功能的数控车床

技术领域

本实用新型涉及机械设备领域，特别涉及一种具有实时检测功能的数控车床。

背景技术

在机械加工领域中，数控车床是一种高精度、高效率的自动化机床，特别适用于加工小批量且形状复杂要求精度高的零件。目前市面上的数控车床，无法在加工工件的过程中实时对工件的加工尺寸进行检测，对工件的加工精度质量检测，通常是待工件加工完成以后，机器停止工作，然后依靠人工采用测量工具来检测工件的加工尺寸，若尺寸出现偏差，要么对工件重新继续进行加工，要么工件报废，无法实时监控工件的加工质量，导致工件的生产加工效率低下，工人的劳动强度大，产品质量极不稳定，产品报废率较大。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种具有实时检测功能的数控车床，其操作简单，能实时检测工件加工尺寸，有效保证工件的加工精度和加工质量。

本实用新型的技术方案是：一种具有实时检测功能的数控车床，包括数控车床的床身，床身上设有主轴箱、溜板及防护罩，溜板上设有用于安装刀具的刀架，主轴箱的主轴上设有用于装夹工件的工装夹具，所述防护罩的后壁板上设有一探测机构，该探测机构与主轴上的工装夹具对应，所述探测机构包括固定板、X向滑块、Z向滑块、探头，所述固定板固定在数控车床的后壁板上，固定板上设有与主轴平行的Z向导轨和光栅尺，Z向滑块滑动配合在Z向导轨上，由安装在固定板上的伺服电机控制沿数控车床的Z向移动，所述Z向滑块上设有与Z向导轨垂直的X向导轨，X向滑块滑动配合在X向导轨上，由安装在Z向滑块上的气缸控制沿数控车床的X向移动，所述X向导轨的两端分别设有前限位块和后限位块，所述探头安装在X向滑块上，该探头与X向导轨平行，并外伸出X向滑块向主轴方向延伸，所述探头经CPU与车床的控制器电连接。

所述伺服电机的轴杆上同轴连接有螺杆，螺杆与Z向滑块螺纹配合连接。

所述气缸的活塞杆与X向滑块固定连接。

所述Z向导轨的数量为两条，Z向导轨的横截面为倒置的梯形状，光栅尺设置在两条Z向导轨之间的固定板上。

所述X向导轨的数量为两条，其中一条X向导轨的横截面为倒置的梯形状。

所述探头的延伸线与床身的水平面之间具有40～50°的夹角。

所述探头为球形探头。

采用上述技术方案：一种具有实时检测功能的数控车床，包括数控车床的床身，床身上设有主轴箱、溜板及防护罩，溜板上设有用于安装刀具的刀架，主轴箱的主轴上设有用于装夹工件的工装夹具，刀具对工装夹具上的工件进行车削加工，防护罩位于工装夹具的四周，与工装夹具之间留有空间，防止车削加工产生的碎屑散落出数控车床。所述防护罩的后壁板上设有一探测机构，该探测机构与主轴上的工装夹具对应。所述探测机构包括固定板、X向滑块、Z向滑块、探头，所述固定板固定在数控车床的后壁板上，检测机构通过固定板固定在防护罩的后壁板上。固定板上设有与主轴平行的Z向导轨和光栅尺，Z向滑块滑动配合在Z向导轨上，并通过一伺服电机控制沿数控车床的Z向移动，即Z向滑块沿主轴的轴心线方线滑动。所述Z向滑块上设有与Z向导轨垂直的X向导轨，X向滑块滑动配合在X向导轨上，并通过一气缸控制沿数控车床的X向移动，所述X向导轨的两端分别设有前限位块和后限位块，所述探头安装在X向滑块上，该探头与X向导轨平行，并朝向主轴延伸，设置在X向滑块上的探头能沿X向、Z向移动。所述探头与一CPU的输入端电连接，该CPU的输出端与一控制器电连接，用于控制数控车床的刀架作Z向或X向加工动作。通过Z向滑块和X向滑块的移动，带动探头对加工工件的两轴端面的坐标位置进行检测，CPU对两轴端面的坐标位置处理后自动判定工件的加工质量，有效保证工件的加工精度和加工质量。

所述探头为球形探头，当探头与工件的加工面接触时，形成点接触，产生信号，传递加工面的坐标位置至CPU，定位精度高。

下面结合附图和具体实施例作进一步的说明。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的A向视图；

图3为本实用新型的立体图；

图4为本实用新型探测机构的结构示意图；

图5为本实用新型的工作原理图。

附图中，1为床身，2为主轴箱，3为溜板，4为防护罩，5为刀架，6为工装夹具，7为探测机构，8为固定板，9为X向滑块，10为Z向滑块，11为探头，12为Z向导轨，13为光栅尺，14为伺服电机，15为X向导轨，16为气缸，17为前限位块，18为后限位块，19为CPU，20为控制器，21为工件。

具体实施方式

参见图1至图4，一种具有实时检测功能的数控车床，包括数控车床的床身1，床身1上设有主轴箱2、溜板3及防护罩4，溜板3上设有用于安装刀具的刀架5，主轴箱2的主轴上设有用于装夹工件的工装夹具6，本实施例中，所述工装夹具与主轴的法兰盘法兰固定连接，主轴箱、溜板及刀架均位于防护罩中。所述防护罩4的后壁板上设有一探测机构7，该探测机构7与主轴上的工装夹具6对应，探测机构与主轴上的工装夹具留有空间距离。所述探测机构7包括固定板8、X向滑块9、Z向滑块10、探头11，探头11为球形探头。所述固定板8固定在数控车床的后壁板上，固定板所在平面与床身水平面之间具有40～50°的夹角，本实施例中，夹角为45°。固定板8上设有与主轴平行的Z向导轨12和光栅尺13，本实施例中，Z向导轨12的数量为两条，这两条Z向导轨均与主轴平行，Z向导轨12的横截面为倒置的梯形状，光栅尺13设置在两条Z向导轨12之间的固定板8上，Z向滑块10的底面上设有两个与Z向导轨适配的滑槽，Z向滑块10通过滑槽与Z向导轨配合，滑动安装在固定板上，可沿数控车床的Z向移动，并通过一伺服电机14控制沿数控车床的Z向移动，本实施例中，Z向滑块10螺纹配合在伺服电机14的螺杆上，Z向滑块10通过伺服电机14的螺杆带动在Z向导轨12上沿数控车床的Z向移动。所述Z向滑块10上设有与Z向导轨12垂直的X向导轨15，本实施例中，所述X向导轨15的数量为两条，其中一条X向导轨的横截面为倒置的梯形状，X向滑块9滑动配合在X向导轨15上，并通过一气缸16控制沿数控车床的X向移动，该气缸16固定安装在Z向滑块上，X向滑块9与气缸16的活塞杆固定连接，X向滑块9通过气缸的活塞杆带动在X向导轨15上沿数控车床的X向移动。所述X向导轨15的两端分别设有前限位块17和后限位块18。所述探头11安装在X向滑块9上，该探头11与X向导轨15平行，并朝向主轴延伸，本实施例中，该探头与床身的水平面之间具有45°的夹角。所述探头11与一CPU19的输入端电连接，该CPU19的输出端与一控制器20电连接，用于控制数控车床的刀架5作Z向或X向加工动作。

本实用新型工作时，参见图5。当数控车床的刀具在对工件右侧的轴端面进行车削加工时，Z向滑块由伺服电机的螺杆带动在Z向导轨上沿数控车床的Z向移动，使探头移动至加工工件右侧的轴端面附近，气缸推动X向滑块沿数控车床的X向移动，至前限位块限位并反馈信号，待工件右侧的轴端面加工到位停机后，Z向滑块在伺服电机的螺杆带动下继续在Z向导轨上沿数控车床的Z向移动，使探头慢速与工件右侧的轴端面形成点接触，此时通过光栅尺检测位移量，产生信号传递至CPU处理，CPU处理信号后传递信号至控制器，控制数控车床的刀具对工件左侧的轴端面进行车削加工；气缸拉动X向滑块沿数控车床的X向移动，至后限位块限位并反馈信号后，Z向滑块由伺服电机的螺杆带动在Z向导轨上沿数控车床的Z向继续移动，使探头移动至加工工件左侧的轴端面附近，气缸推动X向滑块沿数控车床的X向移动，至前限位块限位并反馈信号，待工件左侧的轴端面加工到位停机后，Z向滑块在伺服电机的螺杆带动下继续在Z向导轨上沿数控车床的Z向移动，使探头慢速与工件左侧的轴端面形成点接触，此时通过光栅尺检测另一位移量，产生信号传递至CPU处理，CPU处理两个位移量后判断工件的两个轴端面端距L尺寸是否合格，若轴端面端距L在规定范围内，工件加工完成，质量合格，若轴端面端距L不在规定范围内，控制器控制报警装置工作，该工件质量不合格，对该工件作报废处理，实现了实时检测工件加工尺寸的目的，有效保证工件的加工精度和加工尺寸。

Claims (7)

1.一种具有实时检测功能的数控车床，包括数控车床的床身（1），床身（1）上设有主轴箱（2）、溜板（3）及防护罩（4），溜板（3）上设有用于安装刀具的刀架（5），主轴箱（2）的主轴上设有用于装夹工件的工装夹具（6），其特征在于：所述防护罩（4）的后壁板上设有一探测机构（7），该探测机构（7）与主轴上的工装夹具（6）对应，所述探测机构（7）包括固定板（8）、X向滑块（9）、Z向滑块（10）、探头（11），所述固定板（8）固定在数控车床的后壁板上，固定板（8）上设有与主轴平行的Z向导轨（12）和光栅尺（13），Z向滑块（10）滑动配合在Z向导轨（12）上，由安装在固定板（8）上的伺服电机（14）控制沿数控车床的Z向移动，所述Z向滑块（10）上设有与Z向导轨（12）垂直的X向导轨（15），X向滑块（9）滑动配合在X向导轨（15）上，由安装在Z向滑块（10）上的气缸（16）控制沿数控车床的X向移动，所述X向导轨（15）的两端分别设有前限位块（17）和后限位块（18），所述探头（11）安装在X向滑块（9）上，该探头（11）与X向导轨（15）平行，并外伸出X向滑块（9）向主轴方向延伸，所述探头（11）经CPU（19）与车床的控制器（20）电连接。

2.根据权利要求1所述的具有实时检测功能的数控车床，其特征在于：所述伺服电机（14）的轴杆上同轴连接有螺杆，螺杆与Z向滑块（10）螺纹配合连接。

3.根据权利要求1所述的具有实时检测功能的数控车床，其特征在于：所述气缸（16）的活塞杆与X向滑块（9）固定连接。

4.根据权利要求1所述的具有实时检测功能的数控车床，其特征在于：所述Z向导轨（12）的数量为两条，Z向导轨（12）的横截面为倒置的梯形状，光栅尺（13）设置在两条Z向导轨（12）之间的固定板（8）上。

5.根据权利要求1所述的具有实时检测功能的数控车床，其特征在于：所述X向导轨（15）的数量为两条，其中一条X向导轨的横截面为倒置的梯形状。

6.根据权利要求1所述的具有实时检测功能的数控车床，其特征在于：所述探头（11）的延伸线与床身（1）的水平面之间具有40～50°的夹角。

7.根据权利要求1所述的具有实时检测功能的数控车床，其特征在于：所述探头（11）为球形探头。