Приспособление для калибровки режущего инструмента

 

Изобретение относится к станкостроению, определению геометрического положения режущего инструмента по отношению к системе координат станка. Приспособление содержит датчик положения режущего инструмента в системе координат станка, имеющий электронную схему. Для повышения точности и расширения функциональных возможностей датчик выполнен в виде не менее двух взаимно перпендикулярных роликов, каждый из которых размещен на двух парах опор, жестко закрепленных на основании, имеющем базовые плоскости, и обеспечивающих электрический контакт с роликами. При этом схема предназначена для регистрации наличия электрического контакта роликов с кромками режущего инструмента или наличия каждого из контактов роликов с опорами, причем ролики выполнены подпружиненными в направлении одной из координатных осей с возможностью отхода от одной или нескольких опор. 1 ил.

Изобретение относится к области станкостроения, касается устройств для калибровки режущего инструмента и может быть использовано в качестве устройства, определяющего геометрическое положение режущего инструмента (его режущей кромки) по отношению к системе координат станка как в процессе, так и в промежутках обработки, в том числе учитывающего износ режущего инструмента. Приспособление позволяет, например, определить параметры фасонной фрезы - диаметр ее сферический или цилиндрической части, радиуса скругления режущих кромок и направления оси фрезы, т.е. приспособление позволяет производить оперативную калибровку фрезы в процессе изготовления детали на технологическом модуле (ТМ).

Известно устройство привязки инструмента к системе координат станка, содержащее резец, установленный в суппорте станка, контактный щуп, блок перемещения суппорта и измерительную систему, содержащую преобразователь перемещения суппорта и устройств цифровой индикации (см. а.с. СССР 1252061 по кл. МПК В 23 В 25/06).

Устройство не позволяет осуществлять привязку вращающего инструмента, например фрезы.

Известно также устройство для коррекции точности статической настройки в исходном положении резца на токарном станке. Оно состоит из двух индуктивных датчиков, неподвижно закрепленных на кронштейне, выполненном в виде салазок и гидравлического цилиндра, перемещающего кронштейн с датчиками в осевом направлении (см. Применение адаптивных систем на станках с программным управлением. - М.: НИИМаш, 1974, с.27-29).

Недостатком устройства является то, что оно имеет недостаточные функциональные возможности, т. к. не предназначено для настройки вращающегося инструмента.

Наиболее близким к предлагаемому решению является приспособление для калибровки режущего инструмента, содержащее датчик положения режущего инструмента в системе координат станка, имеющий электронную схему (см. SU 659289, В 23 В 25/06, 1979).

Однако данное устройство позволяет устанавливать инструмент только по двум координатам, а также не учитывает реальное крепление инструмента в шпинделе и его биения относительно реальной оси вращения при обработке, что снижает точность калибровки.

Задачей настоящего технического решения является повышение точности и расширение функциональных возможностей приспособления за счет обеспечения многокоординатной калибровки режущего инструмента, в том числе и вращающегося.

Поставленная задача решается тем, что в приспособлении для калибровки режущего инструмента, содержащем датчик положения режущего инструмента в системе координат станка, имеющий электронную схему, согласно изобретению датчик выполнен в виде не менее двух взаимно-перпендикулярных роликов, каждый из которых размещен на двух парах опор, жестко закрепленных на основании, имеющем базовые плоскости, и обеспечивающих электрический контакт с роликами, при этом схема предназначена для регистрации наличия электрического контакта роликов с кромками режущего инструмента или наличия каждого из контактов роликов с опорами, причем ролики выполнены подпружиненными в направлении одной из координатных осей с возможностью отхода от одной или нескольких опор.

Техническое решение поясняется чертежом, на котором показано предлагаемое приспособление, где 1, 2, 3 - ролики; 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 - опоры роликов, выполняющие функцию электрических контактов (далее контакты); 16, 17, 18 - пружины; 19, 20, 21 - регулировочные винты пружин; 22 - режущий инструмент; 23 - основание с тремя взаимно перпендикулярными базовыми плоскостями; 24 - электрический провод, соединяющий контакты и электронную схему для регистрации наличия или пропадания каждого из контактов (схема не показана на чертеже).

Приспособление состоит из трех роликов 1-3, расположенных на основании 23. Основание содержит взаимно перпендикулярные прецизионно изготовленные базовые плоскости. Положение роликов 1-3 однозначно определено по отношению к основанию с помощью попарных опор, жестко закрепленных на основании. Ролики 1 и 3 параллельны друг другу и расположены перпендикулярно ролику 2. Каждый ролик поджимается пружиной соответственно 16, 17, 18 к двум парам контактов 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, при этом ролик 2 поджимается пружиной 17 в направлении "+Z" (в системе координат, показанной на чертеже), ролик 3 поджимается пружиной 18 в направлении "+Х", а ролик 1 - пружиной 16 в направлении "-X". Пружины 16 -18 снабжены винтами 19 - 21 для регулировки усилия прижима роликов к парам опор - электрических контактов 4 -15. Последние соединены проводом 24 в электрическую цепь для подключения к электронной схеме для регистрации наличия или пропадания каждого из контактов, например к электрическому датчику ТМ.

Принцип работы заключается в следующем. Приспособление обеспечивает регистрацию касания цилиндрических поверхностей роликов 1, 2, 3 режущим инструментом 7 (или щупом). В момент касания ролика режущей кромкой инструмента 7 происходит либо отрыв ролика от одного или более контакта 4-15, при этом возникает электрический контакт между режущей кромкой инструмента и поверхностью ролика, либо нарушается электрическая цепь, замкнутая через электрический датчик ТМ. После отхода инструмента от ролика пружина 16, 17 или 18 обеспечивает возврат ролика в прежнее положение. Конструкция приспособления обеспечивает целостность режущей кромки инструмента после проведения его калибровки за счет легкого отхода роликов от контактов в случае несрабатывания токового касания. Регулировка чувствительности к касанию производится с помощью винтов 19, 20, 21. Приспособление устанавливается на специальной стойке в центре рабочей зоны ТМ и подключается к электрическому датчику касания ТМ. Процесс калибровки режущего инструмента осуществляется с помощью специального программного обеспечения (ПО), входящего в состав ТМ. В момент касания ролика режущей кромкой инструмента 22 ПО определяет и запоминает координаты данного положения режущего инструмента. Сначала производится базирование приспособления щупом, т.е. определение его положения в рабочей зоне ТМ. Для калибровки режущего инструмента производятся касания цилиндрических поверхностей роликов в нескольких местах в направлениях, противоположных направлениям прижима роликов соответствующими пружинами. После сбора точек производится расчет и определение параметров режущего инструмента: для сферической фрезы - диаметра и центра, для цилиндрической фрезы - диаметра, радиуса скругления, направления оси и точки пересечения оси фрезы с ее нижним торцом. ПО позволяет также производить калибровку самого приспособления для уточнения параметров роликов 1-3 и их расположения по отношению друг к другу и к базовой плоскости 23.

Формула изобретения

Приспособление для калибровки режущего инструмента, содержащее датчик положения режущего инструмента в системе координат станка, имеющий электронную схему, отличающееся тем, что датчик выполнен в виде не менее двух взаимно перпендикулярных роликов, каждый из которых размещен на двух парах опор, жестко закрепленных на основании, имеющем базовые плоскости, и обеспечивающих электрический контакт с роликами, при этом схема предназначена для регистрации наличия электрического контакта роликов с кромками режущего инструмента или наличия каждого из контактов роликов с опорами, причем ролики выполнены подпружиненными в направлении одной из координатных осей с возможностью отхода от одной или нескольких опор.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к прецизионным позиционирующим средствам, и может быть использовано, например, в прецизионных станках, высокоточных копирующих устройствах, а также в электронной промышленности и других областях техники, преимущественно, для обеспечения дискретности позиционирования объекта в нанометрическом диапазоне при возможности обеспечения общего перемещения этого объекта

Изобретение относится к области обработки материалов резанием, обработке на станках с ЧПУ и автоматических линиях

Изобретение относится к машиностроению, в частности к механической обработке колес из легкого сплава

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для сверления или растачивания отверстий

Изобретение относится к машиностроению, а именно к средствам измерения тепловой деформации шпиндельного узла станка

Изобретение относится к средствам и методам определения ошибки позиционирования рабочих органов станка с ЧПУ. С этой целью станок оснащается калибровочным элементом и, по меньшей мере, одним датчиком. После осуществления рабочим органом станка калибровочного перемещения считывают данные датчика, которые соответствуют расстоянию между точкой на поверхности калибровочного элемента и датчиком или расстоянию, на которое отклоняется контактный элемент датчика. После выполнения следующего калибровочного перемещения считывают вторые данные датчика при нахождении калибровочного элемента во втором положении. Затем осуществляют перемещение указанного датчика таким образом, пока разность между первыми и вторыми данными датчика не станет меньше, чем заранее определенное пороговое значение, или равной ему, а ошибку позиционирования рабочего органа станка определяют на основании упомянутого перемещения датчика. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в многоцелевых станках, используемых для многокоординатной обработки. Способ заключается в том, что определяют координаты осей вращения рабочих органов станка, для чего осуществляют измерение координат произвольных точек калибровочной поверхности с помощью измерительного щупа. При этом в качестве калибровочной поверхности используют плоскости рабочих органов станка, параллельные соответствующим осям вращения, а касания измерительным щупом точек калибровочной плоскости осуществляют при различных углах поворота рабочих органов вокруг этих осей в перпендикулярной к ним плоскости. По измеренным координатам точек касания щупом калибровочной плоскости графически определяют положение осей вращения калибровочных плоскостей, совпадающих с осями вращения соответствующих рабочих органов станка. Найденные координаты осей вращения заносят в данные системы ЧПУ станка для его настройки. Изобретение позволяет упростить настройку станка и повысить ее точность. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано при настройке положения режущего инструмента. Датчик содержит корпус (1), измерительный щуп (2), узел создания измерительного усилия, выполненный в виде пружины (3), опорные элементы (4), связанные со щупом (2). Щуп (2) одним концом установлен в корпусе (1), а на другом конце имеет наконечник (5). Конец щупа (2), размещенный в корпусе, выполнен в виде шаровой опоры (6), установленной в подшипник (7). Пружина (3) установлена между корпусом (1) и подшипником (7). Каждый из четырех опорных элементов (4) соединен со щупом (2) с помощью поршня (8) под углом 90° к оси щупа, содержит закрепленный с помощью резьбы на корпусе (1) датчика цилиндрический корпус (9), выполненный из диамагнитного материала, в который вмонтирован подпружиненный трансформатор (10), выполненный из магнитомягких ферромагнитных материалов. Трансформаторы (10) имеют круглое сечение и две обмотки. К первичной обмотке подают переменное напряжение частотой 400 Гц, а на выходной обмотке в зависимости от изменения зазора h между поршнем (8) и торцом трансформатора (10) формируется ЭДС, при этом противоположно расположенные трансформаторы соединены по дифференциальной схеме, их выходы соединены со входом системы ЧПУ станка. Использование изобретения позволяет с высокой точностью осуществлять привязку положения детали к системе координат станка. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к устройствам для разделения заготовок вдоль линии разделения. Устройство содержит пильную головку с приводным двигателем и полотном пилы, закрепленным на выполненной с возможностью поворота вокруг оси качания стойке пилы и выполненным с возможностью вращения вокруг оси вращения, устройство подачи с направляющими салазками и мотором подачи, при этом пильная головка размещена на направляющих салазках и выполнена с возможностью перемещения вдоль направляющей рейки, сенсорное устройство с датчиками угла наклона стойки пилы и перемещения пильной головки, контрольное устройство, пульт управления и индикаторное устройство. Изобретение направлено на создание устройства для разделения, которое упрощает оператору контроль процесса обработки. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх