CN206839238U - 数控镗床镗孔对刀机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数控镗床镗孔对刀机构，装置包括：试件(15)、连接块(5)与测头(3)，均为回转体零件，同轴安装；试件(15)与待加工零件结构尺寸相同，定位安装于数控镗床的夹具上，连接块(5)固定于试件(15)的待镗孔的一端；所述的连接块(5)靠近镗刀(2)的一侧设有安装孔(20)，安装孔(20)内端设有弹性浮动触点，弹性浮动触点与连接块(5)间电绝缘；所述的安装孔(20)内设轴向移动的测头(3)，测头(3)内端安装移动导电块(7)，所述的测头(3)外端面一半圆面为垂直面，另一半圆面为斜面，向外倾斜θ角。对刀简单，有较高的对刀精度，并有利于实现镗孔的自动连续化、高效率和高精度加工。

Description

数控镗床镗孔对刀机构

技术领域

本实用新型涉及机械结构技术领域，尤其涉及一种数控镗床镗孔对刀机构。

背景技术

数控镗床对活塞销孔加工时对刀大多采用传统的试切对刀法，这种手动对刀方法虽然简单方便，但会在工件表面留下切削痕迹，且对刀精度较低。除此之外的其它传统对刀方法，如塞尺对刀、顶尖对刀、转移对刀等，也有安全性低、占用机时多、人为带来的随机性误差大等缺点，已经适应不了数控加工的节奏，更不利于实现活塞销孔的高效率、高精度和自动连续加工。

对刀也就是确定镗刀尖对应工件的位置关系，对于数控镗床镗孔来说就是确定镗刀尖相对于工件的某坐标中的三维坐标(x,y,z)。确定了这一三维坐标(x,y,z)就有了数控编程的参考数据，完成镗孔加工。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种数控镗床镗孔对刀机构，对刀简单，有较高的对刀精度，并有利于实现镗孔的自动连续化、高效率和高精度加工。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种数控镗床镗孔对刀机构，包括：试件15、连接块5与测头3，均为回转体零件，同轴安装；

试件15与待加工零件结构尺寸相同，定位安装于数控镗床的夹具上，连接块5固定于试件15的待镗孔的一端；

所述的连接块5靠近镗刀2的一侧设有安装孔20，安装孔20内端设有弹性浮动触点，弹性浮动触点与连接块5间电绝缘；

所述的安装孔20内设轴向移动的测头3，测头3内端安装移动导电块7，并设有复位弹簧8；测头3向内移动压缩复位弹簧8移动触点7与弹性浮动触点接触，复位弹簧8控制复位；

所述的测头3外端面一半圆面为垂直面，另一半圆面为斜面，向外倾斜θ角，θ角为10～50度。

所述的弹性浮动触点包括浮动导电块10、绝缘块11与浮动压缩弹簧12；绝缘块11设于安装孔20内端面上的端面孔19内，通过挡块9限位在端面孔19内浮动移动，绝缘块11中心外侧面安装浮动导电块10，内侧与端面孔19内底面间设置浮动压缩弹簧12。

所述的移动导电块7与浮动导电块10的接触面一个为凸面另一个为凹面。

所述的轴向移动的测头3通过套筒4安装于安装孔20内，套筒4固定于连接块5上，且套筒4与测头3间设有周向定位装置。

所述的周向定位装置包括套筒4与测头3上的键槽与设于键槽内的导向平键6。

由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的一种数控镗床镗孔对刀机构，对刀简单，有较高的对刀精度，并有利于实现镗孔的自动连续化、高效率和高精度加工。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本实用新型实施例提供的数控镗床镗孔对刀机构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的数控镗床镗孔对刀机构的原理示意图一；

图3为本实用新型实施例提供的数控镗床镗孔对刀机构的原理示意图二。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步地详细描述。

实施例

如图1所示，一种数控镗床镗孔对刀机构，包括：试件15、连接块5与测头3，均为回转体零件，同轴安装；试件15与待加工零件结构尺寸相同，如本例以活塞本体为例，需要镗削活塞销孔；试件15则与活塞本体结构尺寸相同。试件15定位安装于数控镗床的夹具上，这里的“定位”很重要，只有这里定位才能进行准确的“对刀”；具体的，将试件15安装在加工活塞本体所用的夹具上，利用夹具底部的定位块14和右侧定位销16实现定位，以此保证镗刀杆1与对刀机构(包括试件15、连接块5与测头3)在同一轴线上，试件15上部通过液压缸对压块18施加压力，进行夹紧。

连接块5固定于试件15的待镗孔的一端；具体的通过螺钉固定；所述的连接块5靠近镗刀2的一侧设有安装孔20，安装孔20内端设有弹性浮动触点，弹性浮动触点与连接块5间电绝缘；所述的弹性浮动触点包括浮动导电块10、绝缘块11与浮动压缩弹簧12；绝缘块11设于安装孔20内端面上的端面孔19内，通过挡块9限位在端面孔19内浮动移动，绝缘块11中心外侧面安装浮动导电块10，内侧与端面孔19内底面间设置浮动压缩弹簧12。绝缘块11当然是电绝缘的，采用绝缘材料制作，将浮动导电块10与机床进行绝缘。

所述的安装孔20内设轴向移动的测头3，所述的轴向移动的测头3通过套筒4安装于安装孔20内，套筒4固定于连接块5上，具体的采用螺钉固定，且套筒4与测头3间设有周向定位装置。所述的周向定位装置包括套筒4与测头3上的键槽与设于键槽内的导向平键6。

测头3内端安装移动导电块7，并设有复位弹簧8；测头3向内移动压缩复位弹簧8移动触点7与弹性浮动触点的浮动导电块10接触，复位弹簧8控制复位；移动触点7与浮动导电块10接触线路连通，由于镗刀2与机床床身一起接地，低电平信号由导线13经连接块5的中心孔与试件15的导线孔17引出，连接控制器。控制器发送信号给机床使得对刀机构停止向镗刀方向移动，并记录对刀机构的移动距离。控制器对于机床的控制方式为公知的常识性内容，这里不再详述。所述的移动导电块7与浮动导电块10的接触面一个为凸面另一个为凹面。可以使移动导电块7与浮动导电块10更加契合，接触良好。

所述的测头3外端面一半圆面为垂直面，另一半圆面为斜面，向外倾斜θ角，θ角为10～50度，一般可以采用20～40度，最佳为30度，结果计算方便。

工作原理，上述的对刀机构，其方法包括：

(1)、如图2与图3所示，以测头3轴心距离垂直面z0处建立三维坐标；并基于此建立机床坐标系；z0值是系统的固有尺寸，在试件15准确定位的前提下，可以通过连接块5与测头3的零件尺寸准确获取。

(2)、调整镗刀2刀尖所处角度，在机床托板带动测头3移动时，使镗刀2接触时与测头3垂直面相接触，向镗刀2方向移动测头3，在镗刀2刀尖接触垂直面时，测量测头3移动的距离Z1值；

得出镗刀2刀尖Z坐标为：

z＝Z1+z0；

实际中，镗刀2刀尖接触垂直面，向内推动测头3上的移动导电块7，移动导电块7与浮动导电块10接触，发出信号，此信号由控制器接收，作为控制信号，控制机床托板的油缸进油电磁阀关闭使机床托板停止，测量Z1值，具体可通过感应同步尺测量，感应同步尺和光栅尺类似，测量距离用，感应同步尺固定在机床上测量托板带动活塞前进后退的距离。

(3)、退刀后，也就是机床托板向后移动，再次调整镗刀2刀尖所处角度，使镗刀2接触时与测头3斜面相接触，向镗刀2方向移动测头3，在镗刀2刀尖接触斜面时，测量测头3移动的距离Z2值；

得出镗刀2刀尖Y坐标为：

y＝-(Z1-Z2)/tanθ；

θ，是实施例一中提到的测头3斜面的倾斜角度；

同时，在在镗刀2刀尖接触斜面时，测量镗刀2刀尖偏离水平线的角度β，得出镗刀2刀尖X坐标为：

x＝-y/tanβ；

β，是镗刀2与测头3相接触时，镗刀2所偏离水平线的角度。

β通过光电编码器测量角度，光电编码器安装在机床主轴末端，是机床原有的结构。

因此，经上述两次镗刀2刀尖与测头3相接触，系统可获得Z1、Z2和β变量的值，则可算出镗刀2刀尖在机床坐标系中的坐标，为后面活塞异形孔精密加工提供数据支持。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，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披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，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该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种数控镗床镗孔对刀机构，其特征在于，包括：试件(15)、连接块(5)与测头(3)，均为回转体零件，同轴安装；

试件(15)与待加工零件结构尺寸相同，定位安装于数控镗床的夹具上，连接块(5)固定于试件(15)的待镗孔的一端；

所述的连接块(5)靠近镗刀(2)的一侧设有安装孔(20)，安装孔(20)内端设有弹性浮动触点，弹性浮动触点与连接块(5)间电绝缘；

所述的安装孔(20)内设轴向移动的测头(3)，测头(3)内端安装移动导电块(7)，并设有复位弹簧(8)；测头(3)向内移动压缩复位弹簧(8)移动触点(7)与弹性浮动触点接触，复位弹簧(8)控制复位；

所述的测头(3)外端面一半圆面为垂直面，另一半圆面为斜面，向外倾斜θ角，θ角为10～50度。

2.根据权利要求1所述的数控镗床镗孔对刀机构，其特征在于，所述的弹性浮动触点包括浮动导电块(10)、绝缘块(11)与浮动压缩弹簧(12)；绝缘块(11)设于安装孔(20)内端面上的端面孔(19)内，通过挡块(9)限位在端面孔(19)内浮动移动，绝缘块(11)中心外侧面安装浮动导电块(10)，内侧与端面孔(19)内底面间设置浮动压缩弹簧(12)。

3.根据权利要求2所述的数控镗床镗孔对刀机构，其特征在于，所述的移动导电块(7)与浮动导电块(10)的接触面一个为凸面另一个为凹面。

4.根据权利要求1、2或3所述的数控镗床镗孔对刀机构，其特征在于，所述的轴向移动的测头(3)通过套筒(4)安装于安装孔(20)内，套筒(4)固定于连接块(5)上，且套筒(4)与测头(3)间设有周向定位装置。

5.根据权利要求4所述的数控镗床镗孔对刀机构，其特征在于，所述的周向定位装置包括套筒(4)与测头(3)上的键槽与设于键槽内的导向平键(6)。