一种与多轴数控机床联动的刀具修整装置的制作方法

本实用新型属于数控加工领域，特别涉及一种与多轴数控机床联动的刀具修整装置。

背景技术：

数控加工中心在对形状复杂、精密、小批、多变的零件进行加工时，往往需要尽可能在一次装夹中完成铣、磨、钻、绞、锪或攻丝等多道工序，以提高工件精度。而在加工过程中，刀具会因磨损钝化而逐渐失去精度，从而影响工件的加工精度，因此需要不断地对刀具进行修整，使其产生一个新的锋利廓形，同时保持精度一致。但是现有的数控加工中心不具备机内刀具修整功能与联动修整功能，往往是将刀具拆下之后在机外修整，自动化修整程度低；同时不具有检测刀具修整程度的功能，无法对刀具尺寸进行在机补偿计算，修整精度低；另外，现有刀具修整器一般采用的是低速电机驱动，为达到较高的线速度，修整工具的尺寸往往较大，降低了修整器的动平衡精度，无法保证刀具的修整精度，不能满足高精密工件的精密加工要求。

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，提供一种结构简单，修整精度高，可与多轴数控机床联动的机内刀具修整装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种与多轴数控机床联动的刀具修整装置，由基座、高速回转单元和修整工具组成，基座安装在机床转台上，随转台一起摆动；高速回转单元安装于基座上，其回转轴线垂直于机床转台摆动轴线；修整工具安装于高速回转单元上，一方面可绕高速回转单元的回转轴线高速旋转，另一方面随高速回转单元一起绕转台摆动轴线往复摆动；高速回转单元的回转运动、机床转台的摆动以及机床的直线进给运动由机床数控系统联动控制。

上述一种与多轴数控机床联动的刀具修整装置，所述基座的外侧设置有测头，可对机床主轴上的刀具尺寸进行在机测量，并将测量结果反馈给数控系统，由数控系统对刀具尺寸进行补偿修正。

上述一种与多轴数控机床联动的刀具修整装置，所述高速回转单元包含高速电机，转速≥10000转/分。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型固定在数控机床内部，可通过数控系统实现加工过程中刀具的在机修整，无需拆卸刀具，自动化程度高；并且通过机床转台的摆动与机床主轴进行联动配合，实现对刀具不同位置、不同形状的修整，一套装置可解决不同刀具的修整问题，灵活而高效；同时，修整工具由高速电机驱动旋转，较小的尺寸即可获得较高的线速度，结构紧凑、动平衡精度高，可靠性强，修整精度一致性好。另外，本实用新型配有测头可以对刀具尺寸进行在机测量，通过数控系统对刀具尺寸进行精确补偿，有效提高修整精度，保证加工精度。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型与机床安装结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

结合图1和图2所示，本实用新型的一种与多轴数控机床联动的刀具修整装置，由基座1、高速回转单元2、修整工具3以及测头4组成。基座1安装在机床转台上，随转台一起摆动，并且为防止加工干涉，其安装位置设置在机床转台工作台的侧方。高速回转单元2安装于基座1上，其回转轴线垂直于机床转台摆动轴线。修整工具3安装于高速回转单元2上，一方面在高速回转单元2的带动下高速旋转，另一方面随高速回转单元2一起绕机床转台的摆动轴线往复摆动。高速回转单元2的回转运动与机床转台的摆动以及机床的三轴直线进给运动联动配合，可实现对刀具的联动修整。测头4固定安装于基座1的外侧壁上，可对机床主轴上的刀具尺寸进行在机测量，并将测量结果反馈给数控系统，由数控系统对刀具尺寸进行补偿修正。

为使修整工具3在较小的尺寸下获得较高的线速度，从而保证较高的动平衡精度，高速回转单元采用转速超过10000转/分的高速电机驱动。

刀具修整时，机床主轴带动刀具进行直线进给运动，正确定位，修整工具3一方面绕自身轴线高速稳定旋转，另一方面根据刀具形状，由机床转台带动其摆动，通过与机床主轴的配合，实现刀具修整的三种工作状态：在机立式修整，即机床转台定位于初始位置，修整工具3的回转轴处于垂直状态；在机卧式修整，即机床转台定位于±90°位置，修整工具3的回转轴处于水平状态；在机联动修整，即机床转台连续摆动带动修整工具3与机床主轴联动配合。通过三种不同的工作形式，可以实现对刀具不同位置、不同形状的在机修整。同时，通过测头4对刀具尺寸进行在机测量，并进行精确补偿，提高了修整精度，修整过程高效而灵活，修整质量稳定可靠。

尽管上文对本实用新型进行了详细说明，但是本实用新型不限于此，本领域技术人员可以根据本实用新型的原理进行各种修改。因此，凡按照本实用新型原理所作的修改，都应当理解为落入本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种与多轴数控机床联动的刀具修整装置，其特征在于，由基座、高速回转单元和修整工具组成，基座安装在机床转台上，随转台一起摆动；高速回转单元安装于基座上，其回转轴线垂直于机床转台摆动轴线；修整工具安装于高速回转单元上，一方面可绕高速回转单元的回转轴线高速旋转，另一方面随高速回转单元一起绕转台摆动轴线往复摆动；高速回转单元的回转运动、机床转台的摆动以及机床的直线进给运动由机床数控系统联动控制。

2.根据权利要求1所述的一种与多轴数控机床联动的刀具修整装置，其特征在于，所述基座的外侧设置有测头，可对机床主轴上的刀具尺寸进行在机测量，并将测量结果反馈给数控系统，由数控系统对刀具尺寸进行补偿修正。

3.根据权利要求1或2所述的一种与多轴数控机床联动的刀具修整装置，其特征在于，所述高速回转单元包含高速电机，转速≥10000转/分。

技术总结
本实用新型涉及一种与多轴数控机床联动的刀具修整装置，由基座、高速回转单元和修整工具组成，基座安装在机床转台上，随转台一起摆动；高速回转单元安装于基座上，其回转轴线垂直于机床转台摆动轴线；修整工具安装于高速回转单元上，一方面可绕高速回转单元的回转轴线高速旋转，另一方面随高速回转单元一起绕转台摆动轴线往复摆动；高速回转单元的回转运动、机床转台的摆动以及机床的直线进给运动由机床数控系统联动控制。本实用新型实现了加工过程中刀具的在机修整，自动化程度高；并且能够实现对刀具不同位置、不同形状的修整，修整精度高，可靠性强。

技术研发人员：胡宇川;马雄峰
受保护的技术使用者：北京精雕科技集团有限公司
技术研发日：2019.12.10
技术公布日：2020.09.25