用于数控加工的零件圆心快速找正装置及数控机床的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于数控加工的零件圆心快速找正装置，包括：机床刀柄、传感器固定杆以及激光测距传感器，所述机床刀柄夹持所述传感器固定杆，所述传感器固定杆与所述激光测距传感器固定连接。本实用新型同时提供了采用上述零件圆心快速找正装置的数控机床，包括机床以及安装在机床上的零件圆心快速找正装置。本实用新型具有一定的通用性，特别适合圆弧类零件的圆心找正工作，找正动作迅速。
【专利说明】用于数控加工的零件圆心快速找正装置及数控机床
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机械加工【技术领域】的数控加工，具体是一种用于数控加工的零件圆心快速找正装置及数控机床。
【背景技术】
[0002]航空及航天领域中有诸多具有圆弧特征的零件，其在数控加工过程中一般都需要以圆弧的中心作为X、Y坐标系的工件坐标零点，目前找零点的主要方法为在机床主轴上安装磁力表架，在磁力表架上安装百分表或者千分表。对于大于180°的内外圆弧,通常用百分表或者千分表在X轴方向上找零件圆弧上的两个点，两个数值相加除以2，即为圆心的X轴坐标零点，然后再用同样的方法找Y轴坐标零点；对于小于180°的圆弧，通常采用探头找圆弧上的三个点，然后根据公式手动计算的方法寻找零件的零点，这种原始的圆弧找零点方式费时费力，而且找零精度完全依赖于操作人员的技能水平，因此如何找到一种能快速精确地确定零件零点的装置和方法已成为机加工行业提速增效的迫切要求。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提供一种用于数控加工的零件圆心快速找正装置及采用该零件圆心快速找正装置的数控机床，以提高圆弧类零件找零点的速度及精度。
[0004]根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于数控加工的零件圆心快速找正装置，包括:机床刀柄、传感器固定杆以及激光测距传感器，所述机床刀柄夹持所述传感器固定杆，所述传感器固定杆与所述激光测距传感器固定连接。
[0005]优选地，所述传感器固定杆与所述激光测距传感器之间通过紧固螺钉连接。
[0006]根据本实用新型的另一个方面，提供了一种采用零件圆心快速找正装置的数控机床，包括机床以及安装于机床上的零件圆心快速找正装置，其中，所述零件圆心快速找正装置包括:机床刀柄、传感器固定杆以及激光测距传感器，所述机床刀柄夹持所述传感器固定杆，所述传感器固定杆与所述激光测距传感器固定连接，所述激光测距传感器与机床之间无线连接。
[0007]优选地，所述传感器固定杆与所述激光测距传感器之间通过紧固螺钉连接。
[0008]上述采用零件圆心快速找正装置的数控机床，其工作方法包括如下步骤:
[0009]步骤1:将具有圆弧特征的零件安装在机床的工作台上，同时保证零件圆弧的回转中心线与机床的主轴平行，并对零件进行夹紧；
[0010]步骤2:启动机床，将零件圆心快速找正装置安装在机床主轴上，对激光测距传感器进行设置，对激光测距传感器测量出的数据进行长度补偿，使激光测距传感器测出的数值为测量点到机床主轴中心的距离；
[0011]步骤3，操纵机床，使零件圆心快速找正装置下降至激光测距传感器能够测量到圆弧曲面为止；
[0012]步骤4:激光测距传感器开始对圆弧曲面进行测量，并将测量的数据无线传输至机床进行自动计算，从而自动设定圆弧类零件的零点，完成圆心找正。
[0013]本实用新型提供的用于数控加工的零件圆心快速找正装置及数控机床，由于具有以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果:
[0014]I)本实用新型提供的用于数控加工的零件圆心快速找正装置，能够针对不同圆弧类零件，快速准确地找到零件的圆心；
[0015]2)本实用新型提供的用于数控加工的零件圆心快速找正装置，能够实现与数控机床的无线数据传输。
[0016]本实用新型提供的用于数控加工的零件圆心快速找正装置，具有一定的通用性，特别适合圆弧类零件的圆心找正工作，找正动作迅速。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0018]图1是本实用新型提供的数控加工用零件圆心快速找正装置的结构示意图；
[0019]图2是本实用新型提供的数控加工用零件圆心快速找正装置测量整圆内圆弧圆心的方法原理图；
[0020]图3是本实用新型提供的数控加工用零件圆心快速找正装置测量外圆弧圆心的方法原理图；
[0021]图4是本实用新型提供的数控加工用零件圆心快速找正装置测量非整圆内圆弧圆心的方法原理图。
[0022]图1中:1为机床刀柄，2为传感器固定杆，3为紧固螺钉，4为激光测距传感器。【具体实施方式】
[0023]下面对本实用新型的实施例作详细说明:本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
[0024]实施例1
[0025]如图1所示，本实施例提供了一种用于数控加工的零件圆心快速找正装置，包括:机床刀柄、传感器固定杆以及激光测距传感器，所述机床刀柄夹持所述传感器固定杆，所述传感器固定杆与所述激光测距传感器固定连接。
[0026]进一步地，所述传感器固定杆与所述激光测距传感器之间通过紧固螺钉连接。
[0027]本实用新型的核心思想在于，提供一种用于数控加工的零件圆心快速找正装置，包括机床刀柄、传感器固定杆、紧固螺钉、激光测距传感器；所述机床刀柄夹持所述传感器固定杆；所述机床固定杆与所述激光测距传感器固定连接；所述激光测距传感器可与数控机床之间进行数据的无线交换。本实施例解决了数控加工过程中圆弧类零件圆心找正繁琐、找正精度低的问题。
[0028]实施例2
[0029]本实施例提供了一种采用零件圆心快速找正装置的数控机床，该零件圆心快速找正装置为实施例1提供的零件圆心快速找正装置。
[0030]本实施例具体为:
[0031]一种采用零件圆心快速找正装置的数控机床，包括机床以及安装于机床上的零件圆心快速找正装置，其中，所述零件圆心快速找正装置包括:机床刀柄、传感器固定杆以及激光测距传感器，所述机床刀柄夹持所述传感器固定杆，所述传感器固定杆与所述激光测距传感器固定连接，所述激光测距传感器与机床之间无线连接。
[0032]进一步地，所述传感器固定杆与所述激光测距传感器之间通过紧固螺钉连接。
[0033]如图2至4所示，本实施例提供的数采用零件圆心快速找正装置的数控机床，其工作过程包括如下步骤:
[0034]步骤1:将具有圆弧特征的零件安装在机床的工作台上，同时保证零件圆弧的回转中心线与机床的主轴平行，并对零件进行夹紧；
[0035]步骤2:启动机床，将零件圆心快速找正装置安装在机床主轴上，对激光测距传感器进行设置，对激光测距传感器测量出的数据进行长度补偿，使激光测距传感器测出的数值为测量点到机床主轴中心的距离；
[0036]步骤3，操纵机床，使零件圆心快速找正装置下降至激光测距传感器能够测量到圆弧曲面为止；
[0037]步骤4:激光测距传感器开始对圆弧曲面进行测量，并将测量的数据无线传输至机床进行自动计算，从 而自动设定圆弧类零件的零点，完成圆心找正。
[0038]上述加工过程的核心思想在于:
[0039](I)将零件圆心快速找正装置安装在机床的主轴上，对激光测距传感器进行设置，对其测量出的数据进行长度补偿，使其测出的数值为测量点到机床主轴中心的距离。
[0040](2)将具有圆弧特征的零件安装在工作台上，保证圆弧的回转中心线与机床主轴平行，并对零件进行夹紧；
[0041](3)启动数控机床，将零件圆心快速找正装置安装在机床主轴上，操纵机床，使零件圆心快速找正装置下降至激光传感器扫描的位置为圆弧面为止；
[0042](4)进行测量，并将零件圆心快速找正装置测量的数据通过无线传输到机床中，自动进行计算，并自动设定圆弧类零件的零点。
[0043]对于整圆内圆弧，其圆心的找正方法如图2所示，机床在圆弧内随机找一机床坐标为(xo，Yo)的点，在机床内编写一个使机床主轴旋转360°的程序，然后启动程序，使零件圆心快速找正装置在0°、90°、180°、360°分别测量一个距离值，在0°、90°、180°、360°测量的距离值分别为al、bl、a2、b2，测量出的数值自动传输到机床内部，并进行计
算，则零件的零点为(&。外圆弧圆心的测量方法如图3所示，
使零件圆心快速找正装置在圆弧外沿Xtl走一条直线，此时激光传感器按照机床的最小步距进行取值，则必会有一最小值％，取得此最小值的y坐标系坐标即为零件圆弧圆心的坐
标值，而与J0相距匕(此值可通过机床进行人工设置)的圆弧距离为a2，则外圆弧圆心
/ 2
为(X。+、bl -a,， 非整圆内圆弧圆心的方法的找正方法如图4所示，使
2(a2 -R1J y0 )。
零件圆心快速找正装置在圆弧外沿Xtl走一条直线，此时激光传感器按照机床的最小步距进行取值，则必会有一最大值B1，取得此最小值的J坐标系坐标即为零件圆弧圆心的坐标
值，而与10相距匕(此值可通过机床进行人工设置)的圆弧距离为a2，则外圆弧圆心为
【权利要求】
1.一种用于数控加工的零件圆心快速找正装置，其特征在于，包括:机床刀柄、传感器固定杆以及激光测距传感器，所述机床刀柄夹持所述传感器固定杆，所述传感器固定杆与所述激光测距传感器固定连接。
2.根据权利要求1所述的用于数控加工的零件圆心快速找正装置，其特征在于，所述传感器固定杆与所述激光测距传感器之间通过紧固螺钉连接。
3.一种采用零件圆心快速找正装置的数控机床，其特征在于，包括机床以及安装于机床上的零件圆心快速找正装置，其中，所述零件圆心快速找正装置包括:机床刀柄、传感器固定杆以及激光测距传感器，所述机床刀柄夹持所述传感器固定杆，所述传感器固定杆与所述激光测距传感器固定连接，所述激光测距传感器与机床之间无线连接。
4.根据权利要求3所述的采用零件圆心快速找正装置的数控机床，其特征在于，所述传感器固定杆与所述激光测距传感器之间通过紧固螺钉连接。
【文档编号】G05B19/402GK203689093SQ201320772394
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年11月28日 优先权日:2013年11月28日
【发明者】祝思龙, 宋健, 刘普林, 李建华, 梁星慧, 李寿涛 申请人:上海航天精密机械研究所