数控车床自动对刀装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及数控车床对刀装置，具体地说，涉及一种数控车床自动对刀装置。包括四方刀架、用于驱动四方刀架旋转的旋转电机、用于锁定四方刀架位置的锁紧电机、摄像头和对刀分析系统；所述四方刀架上安装有若干个刀具；所述摄像头与对刀分析系统相连接，并将采集的图像信息传送给对刀分析系统。本实用新型专利技术结构简单、使用方便，实施起来较为简便，对刀精度及速度不受人为因素的影响，对刀精度高，同时，对一些特殊的刀具都能实现精准对刀。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及数控车床对刀装置，具体地说，涉及一种数控车床自动对刀装置。
技术介绍
数控车床精准对刀是实现高精度数控加工的必要条件。现有技术中，数控车削对刀主要以手动试切对刀、采用接触式传感器自动对刀和机外对刀为主。手动试切法对刀的方式需要对每一把刀具都要试切外圆和端面以实现各把刀具的精确对刀。该方法实施起来较为繁琐，对刀精度及速度受操作者水平影响较大。同时，对一些特殊的刀具无法实现精准对刀，如：螺纹车刀无法通过试切端面的方法实现Z坐标精确对刀。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种操作简单、使用方便，且精度高的数控车床自动对刀装置，以解决上述的技术问题。为实现上述目的，本技术所采用的技术方案是：一种数控机床自动对刀装置，其特征在于：包括四方刀架、用于驱动四方刀架旋转的旋转电机、用于锁定四方刀架位置的锁紧电机、摄像头和对刀分析系统；所述四方刀架上安装有若干个刀具；所述摄像头固定在数控车床上，且四方刀架处于自动对刀位置时，各刀具的刀尖部位都能进入摄像头的拍摄区域，同时，摄像头正对数控车床X向、Z向水平面拍摄；所述摄像头与对刀分析系统相连接，并将采集的图像信息传送给对刀分析系统。进一步地说，所述四方刀架上安装的刀具包括：一号刀具、二号刀具、三号刀具和四号刀具；其中，一号刀具为90°外圆车刀；二号刀具为槽刀；三号刀具为45°外圆车刀；四号刀具为螺纹车刀。有益效果：与现有技术相比，本技术结构简单、使用方便，实施起来较为简便，对刀精度及速度不受人为因素的影响，对刀精度高，同时，对一些
特殊的刀具都能实现精准对刀。附图说明图1为本技术的原理示意图；图2为本技术中标定坐标角度及距离系数的示意图；图3为本技术中提取一号刀具刀尖像素坐标的示意图；图4为本技术中提取二号刀具刀尖像素坐标的示意图；图5为本技术中提取三号刀具刀尖像素坐标的示意图；图6为本技术中提取四号刀具刀尖像素坐标的示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术做进一步的描述。参照图1，本实施例所述的数控机床自动对刀装置，包括四方刀架1、用于驱动四方刀架1旋转的旋转电机16、用于锁定四方刀架1位置的锁紧电机15、摄像头2和对刀分析系统3；所述四方刀架1上安装有四个刀具，包括：一号刀具11、二号刀具12、三号刀具13和四号刀具14；其中，一号刀具11为90°外圆车刀；二号刀具12为槽刀；三号刀具13为45°外圆车刀；四号刀具14为螺纹车刀。所述摄像头2固定在数控车床上，且四方刀架1处于自动对刀位置时，各刀具的刀尖部位都能进入摄像头2的拍摄区域，同时，摄像头2正对数控车床X向、Z向水平面拍摄；所述摄像头2与对刀分析系统3相连接，并将采集的图像信息传送给对刀分析系统3。所述数控机床自动对刀装置的对刀方法，包括以下步骤：1.准备工作：如图1所示，利用卡盘4将工件5装夹在主轴上，同时将各刀具安装在四方刀架1相应位置并紧固；通过垫片调整各刀具的刀尖与主轴的轴线等高；2.以一号刀具11为基准刀具，并通过试切外圆对一号刀具11的X坐标，通过试切右端面对一号刀具的Z坐标；3.摄像头2在安装时，一般不能保证像素坐标系与机床坐标系保持平行，
因此，应首先确定所采集图像像素坐标系与机床坐标夹角及像素距离与实际距离的转换系数K，其标定方法如下：一号刀具11通过试切法对刀后，将一号刀具11移动到摄像头2下方，摄像头2拍照，并经过对刀分析系统3的图像处理，获得一号刀具11的刀尖A的像素点坐标A1(PXA1，PYA1)；然后，控制一号刀具11沿X轴或Z轴坐标移动一个固定距离D，并保证移动固定距离D之后刀尖A仍然位于摄像头拍摄视域内；以沿Z轴正向移动一个固定距离D为例，移动完成后，摄像头2拍照并经过对刀分析系统3图像处理，获得刀尖A此时的像素点坐标A2(PXA2，PYA2)，如图2所示，虚线框为摄像头2拍摄区域，PX、PY为像素坐标，X、Z为机床坐标；则像素距离和实际距离转化系数K表达为： K = D ( P X A 1 - P X A 2 ) 2 + ( P Y A 1 - P Y A 2 ) 2 ]]>像素坐标PX与Z方向夹角α表达为： α = a r c c o s P X A 2 - P X A 1 ( P X A 1 - P X A 2 ) 2 + ( P Y A 1 - P Y A 2 ) 2 ]]>4.完成像素坐标与机床坐标角度校准及距离系数校准之后，保持一号刀具11处于工作位置不变，进行二号刀具12、三号刀具13、四号刀具14的对刀；具体方法如下：4A.移动四方刀架1至自动对刀位置P点，该位置能保证四方刀架1实现换刀后各刀具的刀尖都能位于摄像头2的拍摄区域内；此时，一号刀具11已采用试切法完成了对刀，在P点，一号刀具11的坐标为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数控机床自动对刀装置，其特征在于：包括四方刀架、用于驱动四方刀架旋转的旋转电机、用于锁定四方刀架位置的锁紧电机、摄像头和对刀分析系统；所述四方刀架上安装有若干个刀具；所述摄像头固定在数控车床上，且四方刀架处于自动对刀位置时，各刀具的刀尖部位都能进入摄像头的拍摄区域，同时，摄像头正对数控车床X向、Z向水平面拍摄；所述摄像头与对刀分析系统相连接，并将采集的图像信息传送给对刀分析系统。

【技术特征摘要】
1.一种数控机床自动对刀装置，其特征在于：包括四方刀架、用于驱动四方刀架旋转的旋转电机、用于锁定四方刀架位置的锁紧电机、摄像头和对刀分析系统；所述四方刀架上安装有若干个刀具；所述摄像头固定在数控车床上，且四方刀架处于自动对刀位置时，各刀具的刀尖部位都能进入摄像头的拍摄区域，同时，摄像头正对数控车床X向、Z...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝凤金，江峰，
申请(专利权)人：祝凤金，
类型：新型
国别省市：山东;37