专利名称：数控机床的自动对刀及工件测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及车床辅助装置，尤其涉及数控机床的自动对刀及工件测量装置。
背景技术：
数控机床已成为制造业必不可少的基本加工设备，用数控机床加工零件时，首先要根据加工零件的结构选用刀具，然后装夹该刀具并进行对刀。对刀时需要测量刀具尺寸，以确定刀尖点与机床的相对位置，并以此为基础进行编程，实现程序控制下的切削加工。在加工过程中，为了保证加工的质量，粗加工完毕后要停车测量，然后根据测量尺寸进行补偿后，再行切削加工。 现有自动对刀仪和工件测量设备结构复杂、价格高昂且功能单一，一般专用于较高精度的数控机床。对于加工精度不是那么高且批量大的工件加工用或教学用的数控机床，这种自动对刀仪既不经济也不适用。因而，自动对刀和自动测量已成为数控机床能否实现自动化加工的关键。
发明内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术之不足，提供一种成本低廉，通用性强、
安装方便的数控机床的自动对刀及工件测量装置，它由以下技术方案来实现 包括本体、径向感应开关和轴向感应开关，所述本体为一柱形轴件，该轴件上设有
两个间隔一定距离的台阶，径向感应开关通过一台阶安装固定在本体的一轴向位置上，轴
向感应开关固定在本体的一端部。 所述本体为一中心设有通孔的圆柱体，该圆柱体一端的周向上均布有数个径向的螺孔。 所述径向感应开关为360°环形接触式感应开关。 所述一台阶的台阶面上均布有数个安装孔，径向感应开关通过该台阶上的台阶面
进行轴向定位，并通过该安装孔和对应的螺丝、螺母固定在所述本体上。 所述轴向感应开关为端面接触式感应开关。 所述轴向感应开关一部分置于设有所述螺孔的一端的通孔中，接触的端面并通过数个旋接在该螺孔中的螺钉将该轴向感应开关固定在该通孔中。 本实用新型的自动对刀及工件测量装置在车床上作为对刀设备使用时，利用车床最常使用的三爪自定心卡盘进行装夹，作为对刀装置时，径向方向的检测元件使用环型接触开关，这样卡盘无论在主轴任一位置上定位，都能使刀具在对刀过程中正确的感应到开关，实现对刀目的，且所述装置对刀具位置的感应灵敏、准确；作为测量装置时，利用接触开关可方便地进行工件相关尺寸的测量，从而大大提高工件加工和测量效率，提高工件的加工质量；同时，该装置可以方便地安装到任何一 台数控车床，通用性好。
图1是本实用新型的结构示意图。 图2是径向感应开关的结构示意图。 图3是本实用新型作为车床对刀装置时的安装示意图。 图4是本实用新型作为车床测量装置时的安装示意图。 图5是本实用新型作为铣床或加工中心的对刀装置时的安装示意图。 图6是本实用新型作为铣床或加工中心工件测量装置时的安装示意图 图中，1主体，la安装台阶，lb 定位台阶，lc安装孔，ld螺孔，le通孔，2径向感应开
关，3轴向感应开关，4螺栓，6螺钉，20回转刀盘，21镗刀孔，31凹槽，32压板。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型及其优点做进一步说明。 对照图1、2，本实用新型的自动对刀及工件测量装置主要由本体1、径向感应开关
2和轴向感应开关3组成。 本体1为一中心设有通孔的圆柱形轴件，轴件一端的周向上设有3个沿径向分布的螺孔ld。在沿该轴件轴向的两相互隔开一定距离的两位置处，分别设有两台阶，一是用于安装径向感应开关2的安装台阶la，一是用于本装置在一些机床上定位安装的定位台阶lb。安装台阶la上均布有3个安装孔lc， 径向接触开关2有一 360°环形接触面，该接触面设置在开关本体的外圆周面上，请参见图2。该开关2通过安装台阶la在本体1上进行定位安装，再用三个对应的螺栓4、螺母5将其固定在本体1上。 轴向感应开关2—部分置于本体1设有螺孔ld端的通孔中，其感应接触端面伸出本体1之外，轴向感应开关2通过三只旋接在螺孔ld中的螺钉6固定在本体1的通孔le内。[0024] 本实用新型装置用作为数控车床上的对刀装置时，利用车床最常使用的三爪自定心卡盘进行装夹，请参见图3。接着，通过系统参数选择刀具类型。随后将刀具沿Z轴方向靠近装置的轴向感应开关3的感应端面，数控系统接受到感应信号，自动停止并测量刀具Z轴方向数据。然后再将刀具沿X轴方向靠近并触接径向开关2的环型接触面，系统接受到信号，自动停止并测量刀具X轴方向数据。最后刀具退出，对刀完成。这样卡盘无论在主轴的哪个定位上，都能使刀具在对刀过程中正确的接触到开关，实现对刀目的。这种检测方式，既简单又通用，该装置可以方便的在任何一台数控车床上使用。 本实用新型装置用作为车床上的工件测量装置时，利用数控车床回转刀盘20上装夹镗刀的镗刀孔21进行装夹，请参见图4，不需要另加装置。把本测量装置中的本体l的一端装夹在镗刀孔内21。这种检测方式简单通用，该装置可以方便地用于任何一台数控车床的对刀和工件测量。 本实用新型装置用作铣床或加工中心的工件测量和工件找正时，将本实用新型装置装夹在原装夹铣刀的部位。请参见图6，其步骤如下第一步，通过系统选择被测工件尺寸范围；第二步，将本实用新型装置沿Z轴方向靠近工件Z轴方向的被测面，系统接受到感应信号，自动停止并计算所测面Z轴方向尺寸，接着退刀，重复，直到工件所有Z轴方向测量完毕；第三步，将工件被测尺寸面沿X轴方向分别从正、负二个方向靠近径向开关2，系统接受到信号，自动停止并计算工件X轴方向尺寸，接着退刀，重复，直到工件所有X轴方向测量 完毕；第四步，将工件被测尺寸面沿Y轴方向分别从正、负二个方向靠近径向开关2，系统接 受到信号，自动停止并计算工件Y轴方向尺寸，接着退刀，重复，直到工件所有Y轴方向测量 完毕。 此外，本实用新型装置在铣床或加工中心上可用作对刀装置，使用时，利用工作台 上的凹槽31，将设备上的压板32压在定位台阶lb上，请参见图5。不需另加装置，可用于 各种铣床或加工中心，通用性好。
权利要求数控机床的自动对刀及工件测量装置，其特征在于包括本体、径向接触开关和轴向感应开关，所述本体为一柱形轴件，该轴件上设有两个间隔一定距离的台阶，径向接触开关通过一台阶安装固定在本体的一轴向位置上，轴向感应开关固定在本体的一端部。
2. 根据权利要求1所述的数控机床的自动对刀及工件测量装置，其特征在于所述本体为一中心设有通孔的圆柱体，该圆柱体一端的周向上均布有数个径向的螺孔。
3. 根据权利要求2所述的数控机床的自动对刀及工件测量装置，其特征在于所述径向接触开关为设有360。环形接触面的接触式开关。
4. 根据权利要求3所述的数控机床的自动对刀及工件测量装置，其特征在于所述一台阶的台阶面上均布有数个安装孔，径向接触开关通过该台阶上的台阶面进行轴向定位，并通过该安装孔和对应的螺栓、螺母固定在所述本体上。
5. 根据权利要求2所述的数控机床的自动对刀及工件测量装置，其特征在于所述轴向感应开关为设有感应端面的感应式开关。
6. 根据权利要求5所述的数控机床的自动对刀及工件测量装置，其特征在于所述轴向感应开关一部分置于设有所述螺孔的一端的通孔中，接触的端面并通过数个旋接在该螺孔中的螺钉将该轴向感应开关固定在该通孔中。
专利摘要本实用新型涉及数控机床的自动对刀及工件测量装置。包括本体、径向感应开关和轴向感应开关，所述本体为一柱形轴件，该轴件上设有两个间隔一定距离的台阶，径向感应开关通过一台阶安装固定在本体的一轴向位置上，轴向感应开关固定在本体的一端部。使用时利用车床最常使用的三爪自定心卡盘进行装夹，作为对刀装置时，利用环型接触开关，卡盘无论在主轴任一位置上定位，都能使刀具在对刀过程中正确的感应到开关，对刀具位置的感应灵敏准确；作为检测装置时，利用接触开关可方便地进行工件相关尺寸的测量，从而大大提高工件加工和测量效率，提高工件的加工质量；同时该装置可以方便地安装到任何一台数控车床，通用性好。
文档编号B23Q15/22GK201516566SQ200920232330
公开日2010年6月30日 申请日期2009年10月22日 优先权日2009年10月22日
发明者易洋, 项洁琼, 黄娟 申请人:南京航空航天大学