一种加工中心换刀位精度快速检测工具的制作方法

本实用新型涉及一种加工中心换刀位精度快速检测工具，属于数控机床设备领域。

背景技术：

加工中心内安装有机械手、刀库与主轴，加工中心换刀位有两种，一种是机械手与刀库卡爪之间交换刀具，所以机械手与刀库之间具有换刀位，另一种是机械手与主轴之间交换刀具，所以机械手与主轴之间也具有换刀位。加工中心的换刀位在此工作过程中，换刀位的换刀动作快速频繁，并且加工中心内各机械机构复杂，各机械结构之间安装精度高，所以加工中心换刀位精度易出现偏差，需定期检测以便及时发现问题，从而最终保证加工中心在换刀过程中不会由于换刀位精度偏差从而产生故障。目前加工中心都具有校准换刀位精度的工具，但工具结构皆很复杂，使用方法繁琐，费时费力，并且主要皆应用在需校准换刀位精度的场合中。但可直接快速检测换刀位精度的工具，目前各加工中心皆极度缺乏。

现有技术中，许多本领域技术人员尝试对传统的检测机构进行改进。如申请号为cn201020621565.9的一种加工中心拉刀力检测装置，测力拉杆穿过压盖、压力传感器和锥柄，测力拉杆的一端上有锁紧螺母，另一端为开有倒角的t形头，测力拉杆通过另一端的t形头与开有凹形头的拉刀拉杆通过拉刀钢球连接，拉刀拉杆穿过碟簧后与由碟簧锁紧螺母螺纹连接，碟簧锁紧螺母与加工中心主轴内的中心孔滑动连接，锥柄与加工中心主轴内的锥孔连接。但其整体检测装置易受冲击变形，难以长久、精确、快速地使用。

又如申请号为cn201720579050.9的一种车床四刀位微量对中装置，包括上刀体、防尘盖、刀具固定槽、定位杆、红外线定位灯和辅助杆，所述上刀体通过第一转动轴从上往下依次连接有旋转台、下刀体和刀架底座，所述防尘盖通过支撑杆与上刀体的上端相互连接，所述刀具固定槽位于上刀体的拐角处，所述定位杆通过转动接头与下刀体的边侧相互连接，所述红外线定位灯通过固定卡扣与旋转接头固定连接，所述辅助杆位于旋转台的外侧。该车床四刀位微量对中装置，可方便快速的寻找到对刀点，通过定位杆来校准上刀体的位置，确保了刀具加工的准确性，通过更换不同大小的限位块来安装不同规格的刀具，有效的防止灰尘落至刀架上，拥有微量对中功能，大大提高了加工的精准度。但其对中检测时，容易发生碰撞，故在检测过程中，容易相互滑脱错位，从而影响测量精度。

又如申请号为cn201410424731.9的一种加工中心atc系统拔刀力与插刀力的检测系统及方法，其由刀柄部分和电路部分组成；刀柄部分包括拉钉、前端刀柄与后端刀柄。电路部分包括动态测力传感器。拉钉右端与前端刀柄左端螺纹连接，前端刀柄右端装入后端刀柄左端为间隙配合，动态测力传感器左端与前端刀柄右端螺纹连接，动态测力传感器右端与后端刀柄左端螺纹连接。其检测主要利用测力传感器，成本较高，且难以快速检测。

所以基于上述现象，各数控机床设备维修人员与数控机床设备调试人员，亟需一种可快速检测换刀位精度的工具。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，解决目前加工中心无工具可直接快速检测换刀位精度，而需额外使用校准工具来检测换刀位精度的问题。

为达到上述发明目的，提供一种加工中心换刀位精度快速检测工具，包括与刀库卡爪或主轴配套的刀柄状块、锥形轴块；所述刀柄状块的中心轴位置设直径均一的通孔；所述刀柄状块由一侧的刀柄a部分、另一侧的刀柄b部分和底部的基座拼合而成；所述通孔依次穿过拼合后的所述基座和所述刀柄b部分；所述基座底部与刀库卡爪或主轴固定；所述刀柄a部分固定于所述基座顶部；所述刀柄b部分通过平整的拼合面ii与所述基座顶部拼合，所述刀柄b部分通过拼合面i与所述刀柄a部分拼合，所述拼合面i的截面呈朝向刀柄a部分弯折的阶梯状，所述刀柄a部分在拼合面i上阶梯状中突出的部分与所述刀柄状块的端面相邻；所述刀柄a部分在拼合面i阶梯状中突出的部分与所述刀柄b部分在拼合面i阶梯状中凹陷的部分拼合；所述拼合面i在所述刀柄状块的端面上贯穿所述通孔。

所述通孔供所述锥形轴块穿入，以实现精度测量。

所述基座的底部和顶部为两相对端。

本处披露的刀柄a部分在底部与基座固定。

本处披露的拼合面i上阶梯状中突出的部分与所述刀柄状块的端面相邻，是指所述刀柄a部分拼合面i上阶梯状中突出的部分是整个拼合面i中最邻近所述刀柄状块的端面的部位，也即最邻近刀柄a部分上用于形成刀柄状块端面的顶部。

所述刀柄a部分与所述刀柄b部分在拼合面i处能实现紧密拼合。

所述拼合面i在所述刀柄状块的端面上贯穿所述通孔，是指拼合面i在所述刀柄状块的端面上形成的连接缝两侧的刀柄a部分和刀柄b部分分别具有通孔的一部分，从而在拼合且连接缝紧贴时，所述通孔在刀柄状块的端面上形成完整的圆。

在拼合面i、拼合面ii各自拼合时，被拼合物都能在对应的拼合面上实现紧贴。

优选的，所述锥形轴块一端直径比所述刀柄状块的通孔直径小0.1毫米，另一端直径比所述刀柄状块的通孔直径小0.005毫米。

而实际使用时的配合用刀头直径均一。

优选的，所述锥形轴块的长度大于所述刀柄状块的通孔长度。

所述刀柄状块的通孔长度，包括在刀柄a部分与刀柄b部分拼合形成的孔部分、刀柄b部分中的孔部分和基座中的孔部分的总和。实际上，这三个孔部分也是头尾相连形成整体通孔的。

优选的，刀柄状块采用市售的数控刀柄切割制成。

此处披露的切割，最少仅需切割出拼合面i、拼合面ii，并保证拼合面能实现拼合即可完成切割。

优选的，所述刀柄b部分与用于往复运动的机械手固定。

通过拼合形成的完整通孔，测试锥形轴块能否实现顺利穿入，即可评价换刀位精度是否合格。拼合面i的突出部分限制了刀柄b部分在所述刀柄状块上的轴向移动，又通过在刀柄状块的端面上拼合缝紧密贴合，保证了刀柄a部分与刀柄b部分的稳固、精确拼合。而拼合面i和拼合面ii的配合，也保证了刀柄b部分与基座的稳固、精确拼合。

锥形轴块的长度大于通孔，能保证完全穿入后锥形轴块依旧能方便地取出。

采用市售的数控刀柄切割制作，能方便地取材，同时也可以充分备件或废材库的部件，进一步降低制作成本。

刀柄b部分与机械手固定，提升其运行进度，降低刀柄b部分与其余部分拼合的费时。

本实用新型的有益效果是结构简单，适用于各数控机床设备维修人员与数控机床设备调试人员使用，可快速便捷地检测加工中心换刀位的精度。

附图说明

图1为本实用新型的加工中心换刀位精度快速检测工具拆解示意图；

其中：

1-刀柄状块11-刀柄a部分12-刀柄b部分

13-基座2-锥形轴块3-通孔

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型做进一步说明。

根据图1所示的一种加工中心换刀位精度快速检测工具，包括与刀库卡爪或主轴配套的刀柄状块1、锥形轴块2；所述刀柄状块1的中心轴位置设直径均一的通孔3；所述刀柄状块1由一侧的刀柄a部分11、另一侧的刀柄b部分12和底部的基座13拼合而成；所述通孔3依次穿过拼合后的所述基座13和所述刀柄b部分12；

所述基座13底部与刀库卡爪或主轴固定；

所述刀柄a部分11固定于所述基座13顶部；

所述刀柄b部分12通过平整的拼合面ii与所述基座13顶部拼合，所述刀柄b部分12通过拼合面i与所述刀柄a部分11拼合，所述拼合面i的截面呈朝向刀柄a部分11弯折的阶梯状，所述刀柄a部分11在拼合面i上阶梯状中突出的部分与所述刀柄状块1的端面相邻；

所述刀柄a部分11在拼合面i阶梯状中突出的部分与所述刀柄b部分12在拼合面i阶梯状中凹陷的部分拼合；所述拼合面i在所述刀柄状块1的端面上贯穿所述通孔3。

所述锥形轴块2一端直径比所述刀柄状块1的通孔3直径小0.1毫米，另一端直径比所述刀柄状块1的通孔3直径小0.005毫米。

所述锥形轴块2的长度大于所述刀柄状块1的通孔3长度。

所述刀柄状块1采用市售的数控刀柄切割制成。

所述刀柄b部分12与用于往复运动的机械手固定。

使用方法为：

对于机械手与刀库卡爪的换刀位，将刀柄状块1一切为二，刀柄a部分11及基座13安装于刀库卡爪上，另一半刀柄b部分12安装于机械手上，当机械手转至换刀位后，被一切为二的刀柄状块1将合二为一，此时将锥形轴块2插入通孔3，如若锥形轴块2的2/3长度的部分已能完全插入，则加工中心换刀位无问题，反之，则加工中心换刀位精度已发生偏差，需校准换刀位。

与机械手与刀库卡爪换刀位类似，对于机械手与主轴的换刀位，刀柄a部分11及基座13安装于主轴上，刀柄b部分12安装于机械手上，当机械手转至换刀位后，被一切为二的刀柄状块1再次合二为一，此时将锥形轴块2插入通孔3，如若锥形轴块2的2/3长度的部分已能完全插入，则加工中心换刀位无问题，反之，则加工中心换刀位精度已发生偏差，需校准换刀位。

以上已对本实用新型创造的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述的实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型创造精神的前提下还可以作出种种的等同的变型或替换，这些等同变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。