自动对刀装置的制作方法

本发明涉及一种对刀装置，尤其涉及一种用于数控机床对刀的自动对刀装置。

背景技术：

在利用数控机床加工工件时，需要先建立机床三维坐标系，然后确定刀位点在机床三维坐标系中的实际位置，这一过程称为对刀。目前，数控机床加工之前大多采用试切法对刀，工件与刀具装夹完成后，驱动主轴旋转，移动刀架至工件试切一段外圆。然后保持X坐标不变，移动Z轴使刀具离开工件，测量出该段外圆的直径。系统用刀具当前X坐标减去试切出的外圆的直径，即得到工件坐标系X原点的位置。移动刀具试切工件一端端面，系统会自动将当前刀具的Z坐标减去试切的端面高度值，即得到工件坐标系Z原点的位置。然而，利用试切法对刀，工序较为繁杂，耗费的工时较长并且对刀精度也较低。

技术实现要素：

鉴于以上内容，有必要提供一种对刀精度较高的自动对刀装置。

一种自动对刀装置，包括底座、部分收容在该底座内的对刀轴及收容在该底座内且弹性抵持该对刀轴的第一弹性件。该自动对刀装置还包括中空的防尘罩和感应器。该底座包括环壁、收容部及与该收容部连通的收容孔及进气孔，该收容部具有与该对刀轴相对的底面。该环壁环绕该收容部设置，该防尘罩罩设在该对刀轴上且套设于该环壁的顶端。该对刀轴穿设在该防尘罩与该收容部中，该对刀轴卡持在该底座上，该第一弹性件的两端分别抵持在该对刀轴与该收容部的底面，该对刀轴还包括靠近该收容部底面的第一腔体、与该第一腔体相连通的第二腔体及设置在该对刀轴的侧壁上的通孔，该通孔与该第二腔体相连通，该感应器收容在该收容孔内，该感应器用于感测该对刀轴的位移信息。

上述自动对刀装置，其底座包括收容孔与收容部。第一弹性件的两端分别抵持在对刀轴与收容部的底面上，从而使对刀轴弹性卡持在底座上。感应器收容在收容孔内，下压对刀轴，对刀轴触发感应器，通过感应器输出该对刀轴的位移信息，系统自动完成对刀动作，对刀精度较高。

附图说明

图1是为本发明实施方式的自动对刀装置的立体示意图。

图2是图1所示的自动对刀装置的立体分解示意图。

图3是图1所示的自动对刀装置沿III-III线的剖视图。

图4是图1所示的自动对刀装置的吹气组件的立体示意图。

图5是图4所示的吹气组件沿V-V线的剖视图。

主要元件符号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，本发明的自动对刀装置100，包括底座10、对刀轴20、防尘罩30及吹气组件40。底座10包括进气孔11与收容孔12。进气孔11与收容孔12开设在底座10的侧面上。对刀轴20部分收容在底座10内。防尘罩30罩设在对刀轴20上，用于防止灰尘进入自动对刀装置100内部。吹气组件40邻近对刀轴20设置。

请参阅图2，自动对刀装置100还包括第一弹性件50、防尘片60、第二弹性件70及感应器80。底座10还包括环壁13与收容部14。环壁13环绕收容部14设置，并且环壁13包括环形的顶面131。收容部14用于部分收容对刀轴20。对刀轴20包括凸缘21、对刀面22及第一侧壁23。凸缘21呈环形，由对刀轴20远离对刀面22的一端沿对刀轴20的径向向外延伸形成。对刀面22用于对刀使用，刀具(图未示)接触对刀面22并按压对刀轴20以用于对刀。本实施方式中，第一侧壁23邻近对刀面22的位置上开设有螺纹231，螺纹231用于配合安装防尘罩30。防尘罩30大致呈中空管状结构，包括第二侧壁31与安装部32。安装部32呈环形，形成于第二侧壁31的一端。吹气组件40用于向对刀面22吹气以保证对刀面22的清洁，从而防止刀具接触对刀面22对刀时，对刀面22上落有残留物，影响对刀精度。第一弹性件50用于弹性抵持对刀轴20。防尘片60呈环形，设置在顶面131上。第二弹性件70的一端抵持在顶面131上，另一端抵持在防尘罩30的安装部32上。感应器80收容在收容孔12内并且感应器80包括信号输出线81。感应器80邻近凸缘21设置并且用于感测对刀轴20的位移信息。当刀具向下按压对刀轴20时，对刀轴20被感应器80所感测，感应器80被触发并且将对刀轴20的位移信息通过信号输出线81输出至机床系统(图未示)，从而使机床系统获知该刀具的坐标位移信息。

请参阅图3，收容部14包括肩部141与底面142。肩部141呈阶梯状结构，设置在收容部14的内表面上。进气孔11与收容孔12分别与收容部14连通。

对刀轴20为中空结构，包括第一腔体24、第二腔体25、抵持部26及通孔27。在本实施方式中，第一腔体24的内径大于第二腔体25的内径，从而在第一腔体24与第二腔体25的连接处形成抵持部26。通孔27开设在第二腔体25邻近对刀面22的一端。

第一弹性件50的一端抵持在底面142上，另一端抵持在抵持部26上，对刀轴20的凸缘21抵持在肩部141上，从而使对刀轴20弹性收容在收容部14内，并且对刀轴20能够在收容部14往复运动。

防尘罩30与收容部14相贯通，对刀轴20穿设在防尘罩30与收容部14中。第二弹性件70的一端抵持在环壁13的顶面131上，另一端抵持在防尘罩30的安装部32上，从而使防尘罩30能够弹性套设在环壁13上并且能够沿着环壁13往复运动。另外，防尘片60设置在顶面131上并且防尘片60抵持在防尘罩30上，从而增强防尘罩30的密闭性，达到更好的防尘效果。

感应器80收容在收容孔12内并且感应器80与对刀轴20的凸缘21相配合，当对刀轴20下压运动至感应器80处时，凸缘21能够触发感应器80。该对刀轴20的凸缘21触发感应器80，被触发的感应器80将对刀轴20的位移信息传出至机床系统(图未示)。

外部气源(图未示)通过进气孔11吹气，气体经由收容部14、第一腔体24及第二腔体25到达通孔27，并且经通孔27到达防尘罩30与对刀轴20之间的间隙，从而将防尘罩30与对刀轴20间隙内的灰尘吹出。另外，气体持续从防尘罩30内吹出，从而将防尘罩30附近的灰尘吹离，防止灰尘进入防尘罩30内。

请同时参阅图4及图5，吹气组件40包括吹气腔体41与吹气孔42。吹气腔体41与进气孔11(如图3所示)连通，外部气源(图未示)通过进气孔11吹气，气体经由吹气腔体41并且经吹气孔42吹出。在本实施例中，吹气组件40还包括螺纹部43，吹气组件40通过螺纹部43可拆卸地安装在底座10上。

请同时参阅图3与图4，对刀时，首先，外部气源通过进气孔11吹气，吹气孔42面向对刀面22设置以使气体经由吹气孔42吹至对刀面22，从而清洁对刀面22。另外，气体经通孔27进入防尘罩30与对刀轴20之间的间隙并保持持续吹气，从而防止灰尘进入防尘罩30与对刀轴20之间的间隙。

之后，刀具接触对刀面22并且按压对刀面22。对刀轴20朝靠近底面142的方向运动，防尘罩30在对刀轴20的带动下沿着环壁13运动。最终，感应器80被凸缘21触发，感应器80将对刀轴20的位移信息通过信号输出线81输出至机床系统(图未示)，使得机床系统获知该刀具的坐标实际位移信息。由于机床三维坐标系已提前建立好，则感应器80在该机床坐标系内的具体坐标位置也可以确定，刀具运动至感应器80会有一个预定值，通过该预定值与刀具的坐标实际位移信息比较，即可测出该刀具的补偿量，从而完成对刀动作。

本发明的自动对刀装置100，其底座10包括收容孔12与收容部14，收容孔12开设在底座10的侧面上，收容部14上设置有肩部141。对刀轴20收容在收容部14内。第一弹性件50的一端抵持在对刀轴20上，另一端抵持在底座10上，对刀轴20的凸缘21抵持在肩部141上，从而使对刀轴20弹性卡持在收容部14内。感应器80收容在收容孔12内，刀具接触并下压对刀轴20，凸缘21触发感应器80。感应器80被触发后，将对刀轴20的位移信息输出至机床系统，机床系统自动完成对刀动作，对刀精度较高。

可理解，在其他实施方式中，凸缘21可以省略，通过防尘罩30滑动地卡设在环壁13上以防止对刀轴20从收容部14内弹出，此时，对刀轴20端部能够触发感应器80。

可理解，在其他实施方式中，防尘罩30也可以通过铆合、卡持等方式可拆卸地安装在对刀轴20上，或防尘罩30也可以通过一体成型的方式形成在对刀轴20上。

可理解，在其他实施方式中，第二弹性件70可以省略，第一弹性件50弹性抵持对刀轴20，防尘罩30安装在对刀轴20上，从而保证防尘罩30也可以弹性运动。

可理解，在其他实施方式中，第一腔体24的内径可以等于或小于第二腔体25的内径，抵持部26为第一腔体24与第二腔体25连接处向腔体内延伸形成的环状凸起结构。

另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。