專利名稱：一種機床刀具對刀方法
技術領域：
本發(fā)明涉及 一種機床刀具對刀方法，特別是適用于微小型刀具的對刀方法。
背景技術：
目前，試切法對刀和使用對刀儀對刀是常用的對刀方法。其中試切法對刀是通過 試切、測量來確定刀尖位置。這種方法費時費力，試切過程浪費材料且會對刀具產生一定的 磨損，其對刀精度主要由操作人員的技術經(jīng)驗決定，對刀精度不穩(wěn)定。鑒于該方法的種種缺 點，使用對刀儀進行對刀已經(jīng)比較普遍。對刀儀按照運用的對刀原理和方法，分為接觸式對刀和非接觸式對刀。其中，接觸 式對刀即用刀具刀尖接觸對刀平面，通過檢測接觸是產生的觸發(fā)信號作為對刀信號，這種 這種對刀方法受接觸力(約5-8N)的限制，精度較低，且不適用于刀具尺寸較小的刀具，如 微小型刀具，易因接觸力造成刀尖損壞和對刀精度損失；非接觸式對刀方法多為激光式和 圖像處理式，實現(xiàn)成本較高，且精度受光學器件的限制，精度較低。因此，需要一種實現(xiàn)方式 簡單且精度更高的對刀方法?，F(xiàn)有技術中由于重型鑄件尺寸很大，外形很不規(guī)則，一般將工件找正要花1 2天 時間；另外，由于找不到開始切削的位置，試走空刀又要花1 2天時間。浪費了設備及電 力資源。本發(fā)明利用激光器發(fā)出的直徑約1 2mm，長度約30 40m的紅色光柱，在重型車 床上建立起由水平和垂直激光束構成的看得見的座標系。其中非接觸式的對刀方法，但僅 適用于重型車床的對刀操作，所使用的激光源為醫(yī)用激光器，光徑l_2mm，對刀精度在5mm 左右，精度太低，不滿足絕大多數(shù)機床刀具的對刀精度要求，另外接觸式對刀方法，對刀時 需要刀具刀尖與對刀平面接觸，且需要一定的接觸力，這個接觸力的存在會造成刀具的彈 性變形和對刀平面的變形，限制了對刀精度的提高，且易對刀尖造成損壞，尤其不適用于微 小型刀具的的對刀。

發(fā)明內容
針對上述缺點，本發(fā)明的目的是提出一種機床刀具對刀方法，能夠保證較高的對 刀精度，且可以避免對刀過程中因刀尖與對刀平面接觸對脆弱的刀尖造成的損壞。本發(fā)明采用的技術方案是這樣的第一步通過輸出電壓可調的電源電路輸出低的毫伏級電壓，將兩級分別連接至 對刀儀對刀平面和目標刀具上；第二步將兩級間電壓經(jīng)放大電路放大若干倍和濾波電路濾去干擾信號處理后連 接至信號識別電路，此時信號識別電路接收的信號為高電平；第三步移動刀架，當?shù)都庖平鼘Φ镀矫嬷涟l(fā)生空氣擊穿時，兩極間短路，此時變 為低電平，信號識別電路識別該信號作為對刀成功的信號并通過信號指示電路發(fā)出對刀成 功指示信號并上傳至上位機，數(shù)控系統(tǒng)記錄此時坐標值即刀尖原點在該方向上的坐標值。上述第一步中低的毫伏級對刀電壓的連接方向為對刀平面接高電位，刀具接低電位。本發(fā)明的有益效果此方法配合對刀儀結構和相應的數(shù)控操作系統(tǒng)對刀程序可以實現(xiàn)對車刀、銑刀、 鏜刀、鉆頭等的自動快速對刀，對刀理論精度2 μ m。
具體實施例方式下面對本發(fā)明作具體的說明。 本發(fā)明方法的實現(xiàn)包括1-對刀平面，2-刀具，3-電源電路，4-放大、濾波電路， 5_單片機及信號指示電路。其中1-對刀平面為表面粗糙度、硬度等都符合對刀要求的對 刀塊，要保證其與機床的絕緣，且安裝時要可伸縮移動，避免撞刀對刀尖的損壞；3-電源電 路，通過A、B兩點引出，能夠輸出較低(mV級)的穩(wěn)定電壓，作為對刀電壓；4-放大、濾波電 路，通過二級反向放大電路將對刀電壓放大若干倍，并通過低通濾波電路濾去其中的干擾 電壓信號；5_信號檢測及指示電路，通過檢測電路輸入引腳識別電平變化，在檢測到電平 信號變化時發(fā)出指示信號(指示燈亮、蜂鳴器響、1602液晶屏顯示)，并通過預留的接口與 機床上位機連接，記錄該坐標值。對刀操作時，將電源電路的兩條引出線分別連接至對刀平面和刀具，對刀平面接 高電位，刀具接低電位，調節(jié)電源電路輸出電壓至合適值，打開開關即可進行對刀。刀架移 動，當?shù)都饩嚯x對刀平面足夠近時，空氣擊穿短路，檢測電路檢測到低電平，指示對刀成功。 將該位置坐標作為刀尖在該坐標軸方向的坐標值。通過在各軸向設置對刀平面，可完成在X、Y、Z軸方向的對刀。
權利要求
1.一種機床刀具對刀方法，其特征在于包括以下步驟第一步通過輸出電壓可調的電源電路輸出低的毫伏級電壓，將兩級分別連接至對刀 儀對刀平面和目標刀具上；第二步將兩級間電壓經(jīng)放大電路放大若干倍和濾波電路濾去干擾信號處理后連接至 信號識別電路，此時信號識別電路接收的信號為高電平；第三步移動刀架，當?shù)都庖平鼘Φ镀矫嬷涟l(fā)生空氣擊穿時，兩極間短路，此時變?yōu)榈?電平，信號識別電路識別該信號作為對刀成功的信號并通過信號指示電路發(fā)出對刀成功指 示信號并上傳至上位機，數(shù)控系統(tǒng)記錄此時坐標值即刀尖原點在該方向上的坐標值。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種機床刀具對刀方法，其特征在于上述第一步中低的毫 伏級對刀電壓的連接方向為對刀平面接高電位，刀具接低電位。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機床刀具對刀方法，通過以較低的毫伏級電壓作為對刀電壓，以刀具刀尖和對刀平面間發(fā)生空氣擊穿時的位置作為對刀點，并將此時兩極間的電壓信號處理后作為對刀信號加以識別的一種非接觸式對刀方法。按照該對刀方法設計的對刀儀結構簡單，對刀精度高，且可以避免因刀尖與對刀平面接觸造成的損壞，尤其適用于微小型刀具的對刀。
文檔編號B23Q15/22GK102091969SQ201010608549
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月17日 優(yōu)先權日2010年12月17日
發(fā)明者劉冰冰, 葉鑫, 張之敬, 張少華, 趙曾武, 金鑫 申請人:北京理工大學