一種加工中心刀具磨損在線檢測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及數控機床領域，具體為一種加工中心刀具磨損在線檢測裝置。
【背景技術】
[0002]在加工中心加工工件的過程中，刀具磨損是普遍存在的現象，刀具磨損會影響加工的工件的質量和公差，所以為了提高加工的工件質量和降低加工成本，要對刀具磨損的部分通過調節刀具的初始加工位置給予補償。傳統的刀具補償方法為用統計分析方法定時補償或定件補償。所謂定時補償為刀具工作特定時間后，根據統計的刀具磨損量對刀具進行恒定量的補償。所謂定件補償為刀具加工特定數量的工件后，根據統計的刀具磨損量對刀具進行恒定量的補償。定時補償和定件補償設定的補償值是恒定的，但是由于加工環境或者刀具的個體差別等因素的影響，這種刀具補償方式往往并不能精確，經常出現過量補償或者補償不足的現象。
[0003]能夠根據目測的刀具磨損程度，采用測量組件對刀具隨時進行位置檢測，并計算出刀具磨損量，然后加工中心根據磨損量對刀具進行智能補償，能夠做到精確補償，解決了定時補償和定量補償導致的補償不精確問題，但是測量組件設置在工作臺上，加工中心加工工件過程中切削肩或者切削液會迸濺到測量組件上，對其造成破壞，從而影響檢測精度。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型針對測量組件容易被切削肩或切削液破壞而影響檢測精度的問題，而研究設計一種加工中心刀具磨損在線檢測裝置。本實用新型通過在工作臺一角設置測量組件，在測量刀具位置完成后，將磁力防護罩手動罩在測量組件以保護測量組件。
[0005]本實用新型的技術手段如下:
[0006]本實用新型的目的在于公開1、一種加工中心刀具磨損在線檢測裝置，其特征在于，所述裝置包括固定在工作臺上，用于測量刀具在X、Y、Z方向的位置的測量組件;所述測量組件設置在工作臺的一角，所述測量組件包括支座和對刀傳感器;所述支座固定在工作臺上，所述對刀傳感器設置在所述支座的上端;所述對刀傳感器包括X向對刀面、Y向對刀面和Z向對刀面;移動工作臺和主軸箱使對刀傳感器和刀具相互靠近并接觸相應的對刀面以測量刀具的位置;所述裝置還包括用于保護測量組件不受切削肩破壞的磁力防護罩;所述磁力防護罩在測量組件測量刀具位置完畢后手動罩在測量組件外部，且吸附在工作臺上。
[0007]與現有技術比較，本實用新型所述的加工中心刀具磨損在線檢測與智能補償裝置具有以下有益效果:
[0008]1、磁力防護罩能夠防止加工中心切削工件時的切削肩或者切削液對測量組件造成破壞而影響測量精度。
[0009]2、對刀傳感器設置在工作臺的一角，跟隨工作臺移動，能夠在線隨時檢測刀具的磨損量，且不影響工件的安裝和加工。
[0010]3、對刀傳感器具有三個對刀方向，能夠分別在Χ、Υ、Ζ向測量刀具的位置，且對刀具在X向和Y向的磨損量求平均值，加工中心根據刀具磨損量對刀具進行智能補償，刀具補償更精確。
【附圖說明】
[0011]為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0012]圖1為本實用新型實施例在非測量狀態下主視圖；
[0013]圖2為本實用新型實施例在非測量狀態下俯視圖；
[0014]圖3為本實用新型實施例測量刀具在Z向位置時示意圖；
[0015]圖4為本實用新型實施例測量刀具在Y向位置時示意圖；
[0016]圖5為本實用新型實施例測量刀具在X向位置時示意圖。
[0017]圖中:1、底座，2、Z向導軌，3、主軸箱，4、主軸，5、刀具，6、磁力防護罩，7、支座，8、對刀傳感器，80、Z向對刀面，81、￥向對刀面，82、乂向對刀面，9、乂向導軌，10、￥向導軌，11、工作臺ο
【具體實施方式】
[0018]為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0019]本實用新型所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明，而非用來限制本實用新型。
[0020]如圖1-圖5所示，加工中心包括底座1、工作臺11、主軸箱3、主軸4、刀具5，底座I上設置有X向導軌9、Y向導軌10和Z向導軌2;工作臺11沿X向導軌9和Y向導軌10在水平面上移動；主軸4固定在主軸箱3內，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向導軌2移動。測量組件包括設置在工作臺11的一角，用于測量刀具5在Χ、Υ、Ζ方向的位置。
[0021]本實用新型實施例的加工中心刀具磨損在線檢測裝置包括測量組件，測量組件包括支座7和對刀傳感器8;支座7固定在工作臺11上，對刀傳感器8設置在支座7的上端;對刀傳感器8包括X向對刀面82、Υ向對刀面81和Z向對刀面80;移動工作臺11和主軸箱3使對刀傳感器8和刀具5相互靠近并接觸相應的對刀面以測量刀具5的位置，加工中心工作一段時間后，再次測量刀具5的位置，并和上次測量的數據相比較，即可計算出刀具5的磨損量，測量刀具5在Ζ、Υ、Χ向的位置示意圖分別如圖3-5所示。
[0022]本實用新型實施例所述的裝置還包括用于保護測量組件不受破壞的磁力防護罩6;磁力防護罩6在測量組件測量刀具5位置完畢后手動罩在測量組件外部，且吸附在工作臺11上。由于加工中心切削工件時，鐵肩和切削液等迸濺到對刀傳感器上會對其造成損害，磁力防護罩6能夠防止加工中心切削工件時的切削肩或者切削液對對刀傳感器其造成破壞，進而影響測量精度。
[0023]測量組件設置在工作臺11的一角跟隨工作臺11移動，能夠在線隨時檢測刀具5的磨損量，且不影響工件的安裝和加工。
[0024]本實用新型實施例所述的加工中心刀具磨損在線檢測裝置的測量步驟為:
[0025]S1、拿開磁力防護罩6使測量組件露出，移動工作臺11使對刀傳感器8在X向和Y向靠近刀具5，然后移動主軸箱3，使刀具5在Z向靠近并接觸對刀傳感器8的Z向對刀面80，測量出刀具5在Z向的位置Z0;
[0026]S2、移動工作臺11和主軸箱3，使刀具5接觸X向對刀面82，并使刀具5低速旋轉至少一周，測量刀具5在X向的位置，取最大值為Xo;
[0027]S3、移動工作臺11和主軸箱3，使刀具5接觸Y向對刀面81，并使刀具5低速旋轉至少一周，測量刀具5在Y向的位置，取最大值為Yo;
[0028]S4、刀具5位置測量完畢后，移動工作臺11使對測量組件遠離刀具5，將磁力防護罩6手動罩在測量組件外部，并吸附在工作臺11上；
[0029]S5、加工中心工作一段時間后，重復S1-S4，再次測量刀具5在X、Y、Z向的位置Xo、Yo和Z0 O
[0030]加工中心計算出刀具5在相應方向的磨損量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Δ R對刀具5進行智能補償，加工中心根據△ Z對刀具5在Z方向上進行自動智能補償。
[0031]相對于定時補償和定量補償，操作人員可根據工作經驗或者肉眼判斷刀具的磨損程度，間隔任意時間隨時檢測刀具的磨損，根據磨損量操作加工中心智能補償，使得刀具補償量更精確。
[0032]以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，根據本實用新型的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種加工中心刀具磨損在線檢測裝置，其特征在于，所述裝置包括固定在工作臺上，用于測量刀具在χ、γ、ζ方向的位置的測量組件;所述測量組件設置在工作臺的一角，所述測量組件包括支座和對刀傳感器;所述支座固定在工作臺上，所述對刀傳感器設置在所述支座的上端;所述對刀傳感器包括X向對刀面、Y向對刀面和Z向對刀面;移動工作臺和主軸箱使對刀傳感器和刀具相互靠近并接觸相應的對刀面以測量刀具的位置;所述裝置還包括用于保護測量組件不受切削肩破壞的磁力防護罩;所述磁力防護罩在測量組件測量刀具位置完畢后手動罩在測量組件外部，且吸附在工作臺上。
【專利摘要】本實用新型公開了一種加工中心刀具磨損在線檢測裝置，所述裝置包括固定在工作臺上，用于測量刀具在X、Y、Z方向的位置的測量組件；測量組件包括支座和對刀傳感器；支座固定在工作臺上，對刀傳感器設置在支座的上端；對刀傳感器包括X向對刀面、Y向對刀面和Z向對刀面；所述裝置還包括用于保護測量組件不受破壞的磁力防護罩；移動工作臺和主軸箱使對刀傳感器和刀具相互靠近并接觸相應的對刀面以測量刀具的位置，加工中心工作一段時間后，再次測量刀具的位置，并和上次測量的數據相比較，計算出刀具的磨損量，加工中心的控制系統根據磨損量對刀具進行智能補償。本實用新型能夠實現刀具磨損在線隨時檢測，刀具智能準確補償。
【IPC分類】B23Q17/09
【公開號】CN205309930
【申請號】CN201521076120
【發明人】邵強, 王濱, 杜元虎, 陳興文, 孫嘉恒, 田笑梅, 王立新
【申請人】大連民族大學
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2015年12月22日