一种数控机床导电式验刀仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于检验数控铣床刀具几何参数正确性的验刀仪，属于数控机床验刀技术领域。
【背景技术】
[0002]数控机床加工之前的刀具几何参数验证和工件夹具原点验证非常重要，这是保证加工质量的关键环节，如果刀具的几何参数或者工件夹具原点出现错误会导致加工质量问题以及损坏毛坯件，造成经济损失。
[0003]现有的加工验证装置需要通过试切来验证，当刀具直径较正确尺寸偏大较多或者刀具悬长比正确尺寸偏大较多时，错误刀具会切掉验刀块的顶端，较易观察，但是当刀具直径偏差较小，或者刀具R角有错误时，错误刀具只会在验刀块表面产生一道划痕，非常难以观察，所以很容易造成刀具尺寸错误不被发现，对加工质量与毛坯件产生较大影响。
【发明内容】
[0004]本实用新型针对现有数控机床加工之前刀具几何参数验证技术存在的问题，提供一种结构简单、验刀方便的数控机床导电式验刀仪。
[0005]本实用新型的数控机床导电式验刀仪，采用以下技术方案:
[0006]该导电式验刀仪，包括对刀头、绝缘环、基体和控制电路;刀头、绝缘环和基体自上至下依次连接在一起;对刀头顶端是带有倒角的圆柱体，该圆柱体的顶面作为对刀顶面，倒角面作为对刀倒角面，侧面作为对刀侧面;绝缘环上安装有报警灯，基体上安装有蜂鸣器；报警灯和蜂鸣器均与控制电路连接，对刀头顶端和基体底端分别为控制电路的两极，控制电路上设置有延时模块。
[0007]所述基体的底部设置有定位柱。
[0008]应用时，将基体安装在工装上，通过工装将整个对刀仪固定在数控机床上，验证刀具悬长、R角和直径。刀具在验刀时正转，如果刀具参数出错，刀具会对验刀仪进行切削，当刀具接触对刀头顶端时，触发控制电路的两极闭合，延时模块工作，报警灯和蜂鸣器工作，持续时间3至20秒之间，操作者很容易注意到验刀仪的声光报警信号，从而采取紧急措施，防止更大的损失发生。
[0009]本实用新型采用外循环导电式原理，电流通过刀具传到机床上，利用机床和零件等外部介质的导电性使延时电路形成循环回路，产生导通信号，发出声光的信号，操作人员能够及时地停止机床工作，检查刀具的错误，避免产生更大的损失，具有结构简单、验刀方便的特点。
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型数控机床导电式验刀仪的结构示意图。
[0011]图2是本实用新型中控制电路的原理图。
[0012]图3是本实用新型数控机床导电式验刀仪验证刀具悬长时两者的位置关系示意图。
[0013]图4是验证刀具悬长的过程示意图。
[0014]图5是本实用新型数控机床导电式验刀仪验证刀具R角时两者的位置关系示意图。
[0015]图6是验证刀具R角的过程示意图。
[0016]图7是本实用新型数控机床导电式验刀仪验证刀具直径时两者的位置关系示意图。
[0017]图8是验证刀具直径的过程示意图。
[0018]其中:1、对刀头顶端，2、对刀头，3、螺钉，4、报警灯，5、绝缘环，6、基体，7、蜂鸣器，
8、定位柱，9、安装孔，10、对刀顶面，11、对刀倒角面，12、对刀侧面，13、刀具。
【具体实施方式】
[0019]图1给出了本实用新型数控机床导电式验刀仪的结构，该验刀仪自上至下包括对刀头2、绝缘环5和基体6三部分。对刀头2用铝合金加工而成，对刀头顶端I是带有倒角的圆柱体，起到验证刀具的功能。对刀头顶端I的顶面作为对刀顶面10(参见图2)，对刀头顶端I的倒角作为对刀倒角面11(参见图4)，对刀头顶端I的侧面作为对刀侧面12(参见图6)。绝缘环5通过螺钉3与对刀头2固定连接在一起，绝缘环5用尼龙加工而成，起到绝缘的作用，绝缘环5上安装有报警灯4(采用发光二极管(LED)灯)。基体6由铝合金加工而成，基体6上安装有蜂鸣器7。基体6与绝缘环5直接通过过盈配合连接。基体6的底部设置有定位柱8，定位柱8与安装对刀仪的工装上的安装孔9过盈配合。通过工装将整个对刀仪固定在数控机床上。在绝缘环5的内部设置有控制电路，使对刀头顶端I和定位柱8分别成为控制电路的两极，报警灯4和蜂鸣器7均与控制电路连接。由于刀具切削的接触是断续的，产生的电流也是断续的，不利于产生稳定的报警信号，所以在控制电路中设置延时模块。图2给出了控制电路的原理图。
[0020]因为数控机床的床体普遍采用金属制成，当刀具接触对刀头顶端I，瞬间产生导通信号之后，电路两极闭合，验刀仪内部延时电路工作，报警灯4和蜂鸣器7工作，持续时间3至20秒之间，用户可以根据需要自行调节。操作者很容易注意到验刀仪的声光报警信号，从而采取紧急措施，停止机床工作，检查刀具的错误，防止更大的损失发生。
[0021]本实用新型的导电式验刀仪验证刀具悬长时，刀具13的末端距对刀顶面10的距离为Wl，如图3所示，Wl的取值范围为0.01到0.03之间。如图4所示，刀具13从对刀头顶端I上方沿直线走刀，如果刀具悬长参数正确，刀具13不接触对刀头顶端I，验刀仪内部电路未闭合，不会发出声光报警信号。否则，如果刀具13悬长过长，会接触对刀头顶端I，电路闭合，产生瞬时电流，验刀仪延时电路工作，发出声光报警信号。
[0022]本实用新型的导电式验刀仪验证刀具R角时，刀具R角距对刀头倒角面11的距离为W2，如图5所示，W2的取值范围为0.01到0.03之间。如图6所示，刀具13围绕对刀倒角面11走刀一圈，如果刀具R角参数正确，刀具13不接触对刀头顶端I，验刀仪内部电路未闭合，不会发出声光报警信号。否则，如果刀具13的R角参数错误，会接触对刀头顶端I，电路闭合，产生瞬时电流，验刀仪延时电路工作，发出声光报警信号。
[0023]本实用新型的导电式验刀仪验证刀具直径时，刀具圆柱面距对刀头顶端I的侧面12的距离为W3，如图7所示，W3的取值范围为0.0l到0.03之间。如图8所示，刀具13围绕对刀侧面13走刀一圈，如果刀具直径参数正确，刀具13不接触对刀头顶端I，验刀仪内部电路未闭合，不会发出声光报警信号。否则，如果刀具13直径参数错误，会接触对刀头顶端I，电路闭合，产生瞬时电流，验刀仪延时电路工作，发出声光报警信号。
【主权项】
1.一种数控机床导电式验刀仪，包括对刀头、绝缘环、基体和控制电路;其特征是:对刀头、绝缘环和基体自上至下依次连接在一起;对刀头顶端是带有倒角的圆柱体，该圆柱体的顶面作为对刀顶面，倒角面作为对刀倒角面，侧面作为对刀侧面;绝缘环上安装有报警灯，基体上安装有蜂鸣器;报警灯和蜂鸣器均与控制电路连接，对刀头顶端和基体底端分别为控制电路的两极，控制电路中设置有延时模块。2.根据权利要求1所述的数控机床导电式验刀仪，其特征是:所述基体的底部设置有定位柱。
【专利摘要】一种数控机床导电式验刀仪，包括对刀头、绝缘环、基体和控制电路；对刀头、绝缘环和基体自上至下依次连接在一起；对刀头顶端是带有倒角的圆柱体，该圆柱体的顶面作为对刀顶面，倒角面作为对刀倒角面，侧面作为对刀侧面；绝缘环上安装有报警灯，基体上安装有蜂鸣器；报警灯和蜂鸣器均与控制电路连接，对刀头顶端和基体底端分别为控制电路的两极，控制电路上设置有延时模块。该验刀仪采用外循环导电式原理，电流通过刀具传到机床上，利用机床和零件等外部介质的导电性使延时电路形成循环回路，产生导通信号，发出声光的信号，操作人员能够及时地停止机床工作，检查刀具的错误，避免产生更大的损失，具有结构简单、验刀方便的特点。
【IPC分类】B23Q17/09
【公开号】CN205254692
【申请号】CN201521134392
【发明人】孙杰, 李楠, 国凯, 李燕乐, 李剑峰, 隋少春, 孙超, 王维
【申请人】山东大学
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年12月30日