CN207942252U - 加工中心对刀仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种加工中心对刀仪，包括刀具固定装置，用于装夹刀具，并带动刀具自转；高精度测头机构，用于与刀具接触，并设置与记录绝对刀长与刀具直径、设置相对刀长与设置基准刀具；左右调节装置，用于带动高精度测头机构左右移动实现在水平方向上的测量或记录；上下调节装置，用于带动高精度测头机构上下移动实现在垂直方向上的测量或记录。本实用新型在不占用数控机床加工时间的条件下，在机外实现精准对刀，刀具直径的变化、刀具长度的变化以及切削刃的变化都能快速直接的得到变化的数值。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种加工中心对刀仪。
背景技术
在数控铣床或加工中心机床操作过程中，经常要进行对刀操作。Z轴对刀通常采用试切法或Z轴设定仪进行对刀操作，试切法即直接用刀具加工工件表层以此来获得刀具和工件的相对位置关系，这种方法有很大的局限性，大部分工件表面为基准面不允许有对刀痕迹；Z轴设定仪进行对刀操作能避免对刀时试切的问题，即刀具不旋转，通过中间的Z轴设定仪间接的得到刀具和工件的相对位置关系，有些特殊的工件没有一个平整的表面来安放Z轴设定仪，再者Z轴设定仪都是在线对刀，需要在机床上直接进行操作，严重的增加了数控设备的停机准备时间。亟待有一种工具或方法来改善这两种对刀方式的弊端，减少数控设备的停机准备时间，提高综合经济效益。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种加工中心对刀仪，从而不占用数控机床加工的时间，在机外实现精准对刀。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种加工中心对刀仪，包括
刀具固定装置，用于装夹刀具，并带动刀具自转；
高精度测头机构，用于与刀具接触，并设置与记录绝对刀长与刀具直径、设置相对刀长与设置基准刀具；
左右调节装置，用于带动高精度测头机构左右移动实现在水平方向上的测量或记录；
上下调节装置，用于带动高精度测头机构上下移动实现在垂直方向上的测量或记录。
进一步，所述刀具固定装置包括刀具固定座、涡轮蜗杆副和刀具旋转手轮，所述刀具旋转手轮与涡轮蜗杆副中的蜗杆同轴设置，所述刀具固定座与涡轮蜗杆副中的涡轮同轴设置，由刀具旋转手轮带动蜗杆转动，从而涡轮蜗杆副转动，从而使与涡轮固定连接的刀具固定座进行自转。
进一步，所述高精度测头机构包括测头与数显显示屏，所述测头安装在数显显示屏上，并且测头的测量端部对准刀具固定装置方向，所述数显显示屏接收测头测量的数据，用于设置与记录绝对刀长与刀具直径、设置相对刀长、设置基准刀具。
进一步，所述左右调节装置包括测头保持架和滑动座，所述测头保持架的下端设有燕尾槽，所述滑动座上设置有燕尾轨道，测头保持架通过燕尾槽与燕尾轨道的配合滑动配合在滑动座上。
进一步，所述左右调节装置还包括测头运动手轮和测头驱动丝杆，所述测头驱动丝杆可自转地安装在滑动座上，与测头保持架的下端螺纹连接，所述测头运动手轮与测头驱动丝杆固定连接并带动其转动。
进一步，所述测头保持架上设置有至少两根平行排布的测头导轨，所述上下调节装置用于带动数显显示屏沿测头导轨上下移动。
进一步，在测头导轨的顶端设置有测头导轨限位块。
进一步，所述测头保持架的燕尾槽与滑动座的燕尾轨道之间留有一定间隙，该间隙上安装有用于调节燕尾槽与燕尾轨道配合间隙的楔块，所述楔块在平行于燕尾槽轴线的方向上设置为：其一端向另一端尺寸逐渐减小。
采用了上述技术方案后，本实用新型的测头保持架在测头运动手轮和测头驱动丝杆的驱动下能够在滑动座上左右移动，间接实现测头的左右移动，上下调节装置安装在测头保持架的测头导轨上，由上下调节装置直接带动测头和数显显示屏沿测头导轨上下移动，数显显示屏能够精确记录绝对刀长、相对刀长等数据，并能够设置基准刀具，以该基准刀具为基础快速判断其他刀具的刀长是否符合要求；本实用新型在不占用数控机床加工时间的条件下，在机外实现精准对刀，刀具直径的变化、刀具长度的变化以及切削刃的变化都能快速直接的得到变化的数值；本实用新型的楔块用于调节燕尾轨道与燕尾槽之间的间隙，通过调整楔块使得导轨间隙可调保证测头运行平稳；整个对刀仪结构简单，易于维修或维护，在调节测量行程时简单、操作方便迅速，调节完成后能够保持原有工作位置。
附图说明
图1为本实用新型的加工中心对刀仪的结构立体图(不含防尘罩)；
图2为本实用新型的加工中心对刀仪的主视图(含防尘罩)；
图3为本实用新型的测头保持架与滑动座的装配图；
图4为图3的A部放大图。
具体实施方式
为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
除非别作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。
如图1至4所示，一种加工中心对刀仪，包括
刀具固定装置，用于装夹刀具4，并带动刀具4自转；
高精度测头机构，用于与刀具4接触，并设置与记录绝对刀长与刀具直径、设置相对刀长与设置基准刀具；
左右调节装置，用于带动高精度测头机构左右移动实现在水平方向上的测量或记录；
上下调节装置，用于带动高精度测头机构上下移动实现在垂直方向上的测量或记录。
优选地，如图1、2所示，所述刀具固定装置包括刀具固定座5、涡轮蜗杆副和刀具旋转手轮6，所述刀具旋转手轮6与涡轮蜗杆副中的蜗杆14同轴设置，所述刀具固定座5与涡轮蜗杆副中的涡轮13同轴设置，由刀具旋转手轮6带动蜗杆14转动，从而涡轮蜗杆副转动，从而使与涡轮13固定连接的刀具固定座5进行自转。刀具旋转手轮6连接蜗杆14通过刀具固定座5底部涡轮13带动刀具固定座5，使刀具固定座能够进行圆周正向或反向旋转，对多刀刃刀具的测量带来极大的便利，一些特殊刀具例如组合单刃镗刀或阶梯镗刀的对刀也离不开刀具固定座的旋转。
考虑到刀柄和数控机床主轴是通过锥度进行连接，为了测得的数值即为实际装刀后的数值，本对刀仪测量基准也采用和数控机床主轴内孔相同的锥度，避免因为环境的变化而使实测值出现变化。刀具在本实用新型的对刀仪中定位准确迅速，测量机构测量迅速结果精确，不会因为离线检测而使测量精度降低。
优选地，如图1、2所示，所述高精度测头机构包括测头3与数显显示屏1，数显显示屏1能够精确到微米级，远远高出机床本身精度，所述测头3通过测头固定架2安装在数显显示屏1上，并且测头3的测量端部对准刀具固定装置方向，所述数显显示屏1接收测头3测量的数据，用于设置与记录绝对刀长与刀具直径、设置相对刀长、设置基准刀具，刀具细微的长度或直径变化都能转化为准确的读数。针对不同的刀具可以更换不同的测头3，以使测头3能够适应新的刀具，从而减少测量误差。例如测量T型刀具就可以直接把测头3反过来安装进行测量。测量倒角刀具时通过上下调节装置和左右调节装置带动测头3移动，可以直接测出倒角刀具的斜边长度。
优选地，如图3、4所示，所述左右调节装置包括测头保持架15和滑动座17，所述测头保持架15的下端设有燕尾槽151，所述滑动座17上设置有燕尾轨道12，测头保持架15通过燕尾槽151与燕尾轨道12的配合滑动连接在滑动座17上。
优选地，如图1所示，所述左右调节装置还包括测头运动手轮11和测头驱动丝杆16，所述测头驱动丝杆16可自转地安装在滑动座17上，与测头保持架15的下端螺纹连接，所述测头运动手轮11与测头驱动丝杆16固定连接并带动其转动。测头运动手轮11连接测头驱动丝杆16驱动测头保持架沿燕尾导轨12进行直线运动。
优选地，所述测头保持架15上设置有至少两根平行排布的测头导轨8，所述上下调节装置用于带动数显显示屏1沿测头导轨8上下移动。上下调节装置上设置有测头驱动手轮9，用于精确的驱动数显显示屏1和测头3在测头导轨8上直线运动。
在测头导轨8的顶端设置有测头导轨限位块7，保证了测头的垂直运动，避免从测头导轨上脱出。
如图3、4所示，所述测头保持架15的燕尾槽151与滑动座17的燕尾轨道12之间留有一定间隙，该间隙上安装有用于调节燕尾槽151与燕尾轨道12配合间隙的楔块18，所述楔块18在平行于燕尾槽151轴线的方向上设置为：其一端向另一端尺寸逐渐减小。为了便于说明，将楔块18的小端定义为前端，楔块18的大端定义为后端。调节燕尾槽151与燕尾轨道12配合间隙时，将楔块18向前推，增加楔块18进入配合间隙的尺寸，从而使配合间障减小，将楔块18向后推，减小楔块18进入配合间障的尺寸，从而使配合间隙增大。
本实施例中，在对刀仪外还加设了防尘罩10，测头保持架15、滑动座17、以及涡轮蜗杆副均罩在防尘罩10内，保证了整个对刀仪在相对理想的状态下进行工作，防尘罩10便于拆卸，给维护对刀仪带来了很大的便利。
本实用新型旨在实现较大范围内的对刀，涵盖铣刀、平底刀、键槽铣刀、转头等刀具的对刀。通过本对刀仪能实现刀具的快速测量，保证刀具的定位精度，提高综合经济效益。
本实用新型采用了蜗杆和涡轮相互配合的方式来实现旋转运动，可以满足一般刀具的实际对刀要求，是传统对刀仪无法比拟的，与传统对刀仪相比本套对刀仪能够节约经济成本40％，节约时间成本80％。
本实用新型的优点在于能够旋转待测刀具，从而快速测量刀具的不同部位。刀具的旋转与测头3左右和上下的运动相互配合，扩大了对刀仪的实际测量范围。活动测头的设计，大大提高了测头的适应性，在整个对刀仪使用过程中测头始终能保证有效的接触，也是传统对刀仪所没有办法实现的，减少了由于操作人员的失误而造成的不必要的损失。在实际使用过程中节约了辅助时间，使车间的工作环境变得轻松。
以上所述的具体实施例，对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种加工中心对刀仪，其特征在于：包括
刀具固定装置，用于装夹刀具(4)，并带动刀具(4)自转；
高精度测头机构，用于与刀具(4)接触，并设置与记录绝对刀长与刀具直径、设置相对刀长与设置基准刀具；
左右调节装置，用于带动高精度测头机构左右移动实现在水平方向上的测量或记录；
上下调节装置，用于带动高精度测头机构上下移动实现在垂直方向上的测量或记录。
2.根据权利要求1所述的加工中心对刀仪，其特征在于：所述刀具固定装置包括刀具固定座(5)、涡轮蜗杆副和刀具旋转手轮(6)，所述刀具旋转手轮(6)与涡轮蜗杆副中的蜗杆(14)同轴设置，所述刀具固定座(5)与涡轮蜗杆副中的涡轮(13)同轴设置，由刀具旋转手轮(6)带动蜗杆(14)转动，从而涡轮蜗杆副转动，从而使与涡轮(13)固定连接的刀具固定座(5)进行自转。
3.根据权利要求1所述的加工中心对刀仪，其特征在于：所述高精度测头机构包括测头(3)与数显显示屏(1)，所述测头(3)安装在数显显示屏(1)上，并且测头(3)的测量端部对准刀具固定装置方向，所述数显显示屏(1)接收测头(3)测量的数据，用于设置与记录绝对刀长与刀具直径、设置相对刀长、设置基准刀具。
4.根据权利要求3所述的加工中心对刀仪，其特征在于：所述左右调节装置包括测头保持架(15)和滑动座(17)，所述测头保持架(15)的下端设有燕尾槽(151)，所述滑动座(17)上设置有燕尾轨道(12)，测头保持架(15)通过燕尾槽(151)与燕尾轨道(12)的配合滑动连接在滑动座(17)上。
5.根据权利要求4所述的加工中心对刀仪，其特征在于：所述左右调节装置还包括测头运动手轮(11)和测头驱动丝杆(16)，所述测头驱动丝杆(16)可自转地安装在滑动座(17)上，与测头保持架(15)的下端螺纹连接，所述测头运动手轮(11)与测头驱动丝杆(16)固定连接并带动其转动。
6.根据权利要求5所述的加工中心对刀仪，其特征在于：所述测头保持架(15)上设置有至少两根平行排布的测头导轨(8)，所述上下调节装置用于带动数显显示屏(1)沿测头导轨(8)上下移动。
7.根据权利要求6所述的加工中心对刀仪，其特征在于：在测头导轨(8)的顶端设置有测头导轨限位块(7)。
8.根据权利要求4所述的加工中心对刀仪，其特征在于：所述测头保持架(15)的燕尾槽(151)与滑动座(17)的燕尾轨道(12)之间留有一定间隙，该间隙上安装有用于调节燕尾槽(151)与燕尾轨道(12)配合间隙的楔块(18)，所述楔块(18)在平行于燕尾槽(151)轴线的方向上设置为：其一端向另一端尺寸逐渐减小。
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