一種加工中心刀具磨損在線檢測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域，具體為一種加工中心刀具磨損在線檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在加工中心加工工件的過(guò)程中，刀具磨損是普遍存在的現(xiàn)象，刀具磨損會(huì)影響加工的工件的質(zhì)量和公差，所以為了提高加工的工件質(zhì)量和降低加工成本，要對(duì)刀具磨損的部分通過(guò)調(diào)節(jié)刀具的初始加工位置給予補(bǔ)償。傳統(tǒng)的刀具補(bǔ)償方法為用統(tǒng)計(jì)分析方法定時(shí)補(bǔ)償或定件補(bǔ)償。所謂定時(shí)補(bǔ)償為刀具工作特定時(shí)間后，根據(jù)統(tǒng)計(jì)的刀具磨損量對(duì)刀具進(jìn)行恒定量的補(bǔ)償。所謂定件補(bǔ)償為刀具加工特定數(shù)量的工件后，根據(jù)統(tǒng)計(jì)的刀具磨損量對(duì)刀具進(jìn)行恒定量的補(bǔ)償。定時(shí)補(bǔ)償和定件補(bǔ)償設(shè)定的補(bǔ)償值是恒定的，但是由于加工環(huán)境或者刀具的個(gè)體差別等因素的影響，這種刀具補(bǔ)償方式往往并不能精確，經(jīng)常出現(xiàn)過(guò)量補(bǔ)償或者補(bǔ)償不足的現(xiàn)象。
[0003]能夠根據(jù)目測(cè)的刀具磨損程度，采用測(cè)量組件對(duì)刀具隨時(shí)進(jìn)行位置檢測(cè)，并計(jì)算出刀具磨損量，然后加工中心根據(jù)磨損量對(duì)刀具進(jìn)行智能補(bǔ)償，能夠做到精確補(bǔ)償，解決了定時(shí)補(bǔ)償和定量補(bǔ)償導(dǎo)致的補(bǔ)償不精確問(wèn)題，但是測(cè)量組件設(shè)置在工作臺(tái)上，加工中心加工工件過(guò)程中切削肩或者切削液會(huì)迸濺到測(cè)量組件上，對(duì)其造成破壞，從而影響檢測(cè)精度。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型針對(duì)測(cè)量組件容易被切削肩或切削液破壞而影響檢測(cè)精度的問(wèn)題，而研究設(shè)計(jì)一種加工中心刀具磨損在線檢測(cè)裝置。本實(shí)用新型通過(guò)在工作臺(tái)一角設(shè)置測(cè)量組件，在測(cè)量刀具位置完成后，將磁力防護(hù)罩手動(dòng)罩在測(cè)量組件以保護(hù)測(cè)量組件。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)手段如下:
[0006]本實(shí)用新型的目的在于公開(kāi)1、一種加工中心刀具磨損在線檢測(cè)裝置，其特征在于，所述裝置包括固定在工作臺(tái)上，用于測(cè)量刀具在X、Y、Z方向的位置的測(cè)量組件;所述測(cè)量組件設(shè)置在工作臺(tái)的一角，所述測(cè)量組件包括支座和對(duì)刀傳感器;所述支座固定在工作臺(tái)上，所述對(duì)刀傳感器設(shè)置在所述支座的上端;所述對(duì)刀傳感器包括X向?qū)Φ睹妗向?qū)Φ睹婧蚙向?qū)Φ睹?移動(dòng)工作臺(tái)和主軸箱使對(duì)刀傳感器和刀具相互靠近并接觸相應(yīng)的對(duì)刀面以測(cè)量刀具的位置;所述裝置還包括用于保護(hù)測(cè)量組件不受切削肩破壞的磁力防護(hù)罩;所述磁力防護(hù)罩在測(cè)量組件測(cè)量刀具位置完畢后手動(dòng)罩在測(cè)量組件外部，且吸附在工作臺(tái)上。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)比較，本實(shí)用新型所述的加工中心刀具磨損在線檢測(cè)與智能補(bǔ)償裝置具有以下有益效果:
[0008]1、磁力防護(hù)罩能夠防止加工中心切削工件時(shí)的切削肩或者切削液對(duì)測(cè)量組件造成破壞而影響測(cè)量精度。
[0009]2、對(duì)刀傳感器設(shè)置在工作臺(tái)的一角，跟隨工作臺(tái)移動(dòng)，能夠在線隨時(shí)檢測(cè)刀具的磨損量，且不影響工件的安裝和加工。
[0010]3、對(duì)刀傳感器具有三個(gè)對(duì)刀方向，能夠分別在Χ、Υ、Ζ向測(cè)量刀具的位置，且對(duì)刀具在X向和Y向的磨損量求平均值，加工中心根據(jù)刀具磨損量對(duì)刀具進(jìn)行智能補(bǔ)償，刀具補(bǔ)償更精確。
【附圖說(shuō)明】
[0011]為了更清楚地說(shuō)明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0012]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例在非測(cè)量狀態(tài)下主視圖；
[0013]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例在非測(cè)量狀態(tài)下俯視圖；
[0014]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例測(cè)量刀具在Z向位置時(shí)示意圖；
[0015]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例測(cè)量刀具在Y向位置時(shí)示意圖；
[0016]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例測(cè)量刀具在X向位置時(shí)示意圖。
[0017]圖中:1、底座，2、Z向?qū)к墸?、主軸箱，4、主軸，5、刀具，6、磁力防護(hù)罩，7、支座，8、對(duì)刀傳感器，80、Z向?qū)Φ睹妫?1、￥向?qū)Φ睹妫?2、乂向?qū)Φ睹妫?、乂向?qū)к墸?0、￥向?qū)к墸?1、工作臺(tái)ο
【具體實(shí)施方式】
[0018]為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0019]本實(shí)用新型所提到的方向用語(yǔ)，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語(yǔ)是用來(lái)說(shuō)明，而非用來(lái)限制本實(shí)用新型。
[0020]如圖1-圖5所示，加工中心包括底座1、工作臺(tái)11、主軸箱3、主軸4、刀具5，底座I上設(shè)置有X向?qū)к?、Y向?qū)к?0和Z向?qū)к?;工作臺(tái)11沿X向?qū)к?和Y向?qū)к?0在水平面上移動(dòng)；主軸4固定在主軸箱3內(nèi)，主軸4的下端固定刀具5，其中，刀具5為銑刀；主軸箱3沿Z向?qū)к?移動(dòng)。測(cè)量組件包括設(shè)置在工作臺(tái)11的一角，用于測(cè)量刀具5在Χ、Υ、Ζ方向的位置。
[0021]本實(shí)用新型實(shí)施例的加工中心刀具磨損在線檢測(cè)裝置包括測(cè)量組件，測(cè)量組件包括支座7和對(duì)刀傳感器8;支座7固定在工作臺(tái)11上，對(duì)刀傳感器8設(shè)置在支座7的上端;對(duì)刀傳感器8包括X向?qū)Φ睹?2、Υ向?qū)Φ睹?1和Z向?qū)Φ睹?0;移動(dòng)工作臺(tái)11和主軸箱3使對(duì)刀傳感器8和刀具5相互靠近并接觸相應(yīng)的對(duì)刀面以測(cè)量刀具5的位置，加工中心工作一段時(shí)間后，再次測(cè)量刀具5的位置，并和上次測(cè)量的數(shù)據(jù)相比較，即可計(jì)算出刀具5的磨損量，測(cè)量刀具5在Ζ、Υ、Χ向的位置示意圖分別如圖3-5所示。
[0022]本實(shí)用新型實(shí)施例所述的裝置還包括用于保護(hù)測(cè)量組件不受破壞的磁力防護(hù)罩6;磁力防護(hù)罩6在測(cè)量組件測(cè)量刀具5位置完畢后手動(dòng)罩在測(cè)量組件外部，且吸附在工作臺(tái)11上。由于加工中心切削工件時(shí)，鐵肩和切削液等迸濺到對(duì)刀傳感器上會(huì)對(duì)其造成損害，磁力防護(hù)罩6能夠防止加工中心切削工件時(shí)的切削肩或者切削液對(duì)對(duì)刀傳感器其造成破壞，進(jìn)而影響測(cè)量精度。
[0023]測(cè)量組件設(shè)置在工作臺(tái)11的一角跟隨工作臺(tái)11移動(dòng)，能夠在線隨時(shí)檢測(cè)刀具5的磨損量，且不影響工件的安裝和加工。
[0024]本實(shí)用新型實(shí)施例所述的加工中心刀具磨損在線檢測(cè)裝置的測(cè)量步驟為:
[0025]S1、拿開(kāi)磁力防護(hù)罩6使測(cè)量組件露出，移動(dòng)工作臺(tái)11使對(duì)刀傳感器8在X向和Y向靠近刀具5，然后移動(dòng)主軸箱3，使刀具5在Z向靠近并接觸對(duì)刀傳感器8的Z向?qū)Φ睹?0，測(cè)量出刀具5在Z向的位置Z0;
[0026]S2、移動(dòng)工作臺(tái)11和主軸箱3，使刀具5接觸X向?qū)Φ睹?2，并使刀具5低速旋轉(zhuǎn)至少一周，測(cè)量刀具5在X向的位置，取最大值為Xo;
[0027]S3、移動(dòng)工作臺(tái)11和主軸箱3，使刀具5接觸Y向?qū)Φ睹?1，并使刀具5低速旋轉(zhuǎn)至少一周，測(cè)量刀具5在Y向的位置，取最大值為Yo;
[0028]S4、刀具5位置測(cè)量完畢后，移動(dòng)工作臺(tái)11使對(duì)測(cè)量組件遠(yuǎn)離刀具5，將磁力防護(hù)罩6手動(dòng)罩在測(cè)量組件外部，并吸附在工作臺(tái)11上；
[0029]S5、加工中心工作一段時(shí)間后，重復(fù)S1-S4，再次測(cè)量刀具5在X、Y、Z向的位置Xo、Yo和Z0 O
[0030]加工中心計(jì)算出刀具5在相應(yīng)方向的磨損量ΔΧ、Δ Y和ΔΖΔ，其中，△ X = X1-X0, ΔY = Y1-Yo, Δ Z = Z1-Zo，然后，取△ X和Δ Y的平均值Λ R，加工中心根據(jù)Δ R對(duì)刀具5進(jìn)行智能補(bǔ)償，加工中心根據(jù)△ Z對(duì)刀具5在Z方向上進(jìn)行自動(dòng)智能補(bǔ)償。
[0031]相對(duì)于定時(shí)補(bǔ)償和定量補(bǔ)償，操作人員可根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)或者肉眼判斷刀具的磨損程度，間隔任意時(shí)間隨時(shí)檢測(cè)刀具的磨損，根據(jù)磨損量操作加工中心智能補(bǔ)償，使得刀具補(bǔ)償量更精確。
[0032]以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種加工中心刀具磨損在線檢測(cè)裝置，其特征在于，所述裝置包括固定在工作臺(tái)上，用于測(cè)量刀具在χ、γ、ζ方向的位置的測(cè)量組件;所述測(cè)量組件設(shè)置在工作臺(tái)的一角，所述測(cè)量組件包括支座和對(duì)刀傳感器;所述支座固定在工作臺(tái)上，所述對(duì)刀傳感器設(shè)置在所述支座的上端;所述對(duì)刀傳感器包括X向?qū)Φ睹?、Y向?qū)Φ睹婧蚙向?qū)Φ睹?移動(dòng)工作臺(tái)和主軸箱使對(duì)刀傳感器和刀具相互靠近并接觸相應(yīng)的對(duì)刀面以測(cè)量刀具的位置;所述裝置還包括用于保護(hù)測(cè)量組件不受切削肩破壞的磁力防護(hù)罩;所述磁力防護(hù)罩在測(cè)量組件測(cè)量刀具位置完畢后手動(dòng)罩在測(cè)量組件外部，且吸附在工作臺(tái)上。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種加工中心刀具磨損在線檢測(cè)裝置，所述裝置包括固定在工作臺(tái)上，用于測(cè)量刀具在X、Y、Z方向的位置的測(cè)量組件；測(cè)量組件包括支座和對(duì)刀傳感器；支座固定在工作臺(tái)上，對(duì)刀傳感器設(shè)置在支座的上端；對(duì)刀傳感器包括X向?qū)Φ睹?、Y向?qū)Φ睹婧蚙向?qū)Φ睹?；所述裝置還包括用于保護(hù)測(cè)量組件不受破壞的磁力防護(hù)罩；移動(dòng)工作臺(tái)和主軸箱使對(duì)刀傳感器和刀具相互靠近并接觸相應(yīng)的對(duì)刀面以測(cè)量刀具的位置，加工中心工作一段時(shí)間后，再次測(cè)量刀具的位置，并和上次測(cè)量的數(shù)據(jù)相比較，計(jì)算出刀具的磨損量，加工中心的控制系統(tǒng)根據(jù)磨損量對(duì)刀具進(jìn)行智能補(bǔ)償。本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)刀具磨損在線隨時(shí)檢測(cè)，刀具智能準(zhǔn)確補(bǔ)償。
【IPC分類(lèi)】B23Q17/09
【公開(kāi)號(hào)】CN205309930
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521076120
【發(fā)明人】邵強(qiáng), 王濱, 杜元虎, 陳興文, 孫嘉恒, 田笑梅, 王立新
【申請(qǐng)人】大連民族大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年6月15日
【申請(qǐng)日】2015年12月22日