一种数控机床对刀测量头的制作方法

本实用新型涉及一种对刀头，尤其涉及一种数控机床对刀测量头。

背景技术：

对刀测量头是一种安装在数控机床上的对刀测量器材，能够自动测量刀具长度，刀具直径，刀具磨损自动测量，刀具破损检测，刀具摆动自动补偿，刀具磨损自动补偿，断刀自动停机报警。其工作原理是通过调用相应的对刀程序，输入刀具参数，然后球形触头接触刀具，探针出现微量偏移瞬间产生一个阶跃信号，此信号通过有线方式传送至机床控制器接口，控制器接口将信号处理后传输至数控系统，数控系统接收到触发信号后发出中断信号，机床做出反馈控制，通过数据处理和测量误差处理计算出刀具的尺寸和磨损。

现有的对刀方法较为复杂，主要是通过试切、寻边器、杠杆百分表等方法来实现的。试切法是通过把工件安装在工作台上，让主轴转动，通过观察刀具恰好靠近工件表面，来确定工件坐标原点在机床坐标系中的位置；寻边器和试切法类似，对刀只是将刀具换成寻边器或者偏心棒；杠杆百分表对刀法是将百分表安装杆装在刀柄上，控制主轴让百分表靠近工件表面，并用手慢慢转动主轴，使指针沿着工件表面圆周移动，观察百分表指针移动情况，如果跳动在允许误差范围内，可认为主轴中心就是工件中心。这些传统对刀方法人为操作随机性误差大，对刀精度低，一些大尺寸、形状复杂的工件也无法准确测量，并且占用机时长，因此加工精度和效率欠佳，不适合普及应用。

技术实现要素：

为了解决上述问题中的不足之处，本实用新型提供了一种数控机床对刀测量头。

为了解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种数控机床对刀测量头，包括探针、壳体和芯轴，探针和芯轴均设置在壳体内，分别位于壳体的前端和后端；探针位于壳体前端的中心处，探针的感知部位为球形触头；芯轴位于壳体后端的中心处,芯轴的前端插置在壳体内；

壳体内从探针到芯轴的方向依次设置有探针插座、密封圈和信号传递系统；探针前端设置有红宝石测球，探针的后端插置在壳体内的探针插座内；探针插座与信号传递系统相连接，信号传递系统与数控机床系统信号连接。

壳体的前端设置有前壳盖、后端设置有后壳盖；探针的后端穿过前壳盖与壳体连接，芯轴的前端穿过后壳盖与壳体连接。

探针的后端与探针插座螺纹连接。

芯轴的前端与后壳盖螺纹连接，后端与机床连接。

探针插座与壳体通过定位销固定连接。

本实用新型结构简单，设计合理，能够测量精确的刀具长度和直径测量，自动进行刀具偏置计算和修正，检测刀具破损，极大减少机床的停机时间，提高加工效率，降低废品率，更适合推广使用。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1的剖视图。

图中：1、探针；2、前壳盖；3、探针插座；4、密封圈；5、壳体；6、后壳盖；7、芯轴。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实用新型包括探针1、壳体5和芯轴7，探针1和芯轴均设置在壳体5内，分别位于壳体5的前端和后端；探针1位于壳体5前端的中心处，探针1的感知部位为球形触头；芯轴位于壳体5后端的中心处,芯轴的前端插置在壳体5内；

壳体内从探针1到芯轴的方向依次设置有探针插座3、密封圈4和信号传递系统；探针1前端设置有红宝石测球，探针的后端插置在壳体内的探针插座3内；探针插座3与信号传递系统相连接，信号传递系统与数控机床系统信号连接。其中，探针前端的红宝石测球测量刀具的长度和直径等参数，信号传递系统可以通过探针插座3及时得把探针收集到的刀具参数信息进行传输。

壳体5的前端设置有前壳盖2、后端设置有后壳盖6；探针1的后端穿过前壳盖2与壳体5内设置的探针插座3螺纹连接连接，探针插座3则与壳体通过定位销固定连接。芯轴7的前端穿过后壳盖6与壳体连接，后端与机床连接。为了连接装配方便，本实施例芯轴7的前端与后壳盖6螺纹连接的。

本实用新型的具体工作方式是：将刀具安装在数控机床的加工主轴上，将对刀测量头安装在数控机床的工作台上，对刀测量头和数控机床的系统信号连接，通过安装在主轴上的刀具与球形触头相接触，测得对刀测量头的球形触头中心在数控机床上的X、Y、Z坐标，并将该坐标存储在数控机床系统中。将数控机床加工主轴上的刀具与球形触头最高点接触，计算出刀尖切削刃在数控机床种的Z坐标，再将刀具沿X、Y方向移动，再沿Z方向移动至球形触头中心的Z坐标位置，保持刀具旋转并以最高精度按X、Y方向进给，让刀具刀尖切削刃与球形触头相接触，当获得两次以上相同的加工主轴中心线在数控机床上的X或Y坐标时候，根据记录在系统中的球形触头的中心位置，计算出刀尖切削刃的实际回转半径。

上述实施方式并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本实用新型的保护范围。