一种具有断刀检测功能的数控铣床制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有断刀检测功能的数控铣床，包括铣床本体、断刀检测电路和控制电路，断刀检测电路包括断刀信号采集电路；铣床本体包括机座、X轴运动机构、Y轴运动机构、Z轴运动机构、主轴和工作台、断刀信号采集电路包括刀具接线端和工件接线端，刀具接线端与主轴电连接，工件接线端与工件电连接；工作台与主轴之间的连接链中包括绝缘部件，所述的绝缘部件的本体由绝缘材料制作；在铣床非切削状态下，安装在主轴上的刀具与工件绝缘。本实用新型专利技术断刀信号采集电路的两个采集端只要分别与绝缘部件两侧任意导电可靠的金属部件连接，便于采集工件与刀具之间的电压作为断刀采样信号，断刀信号采集电路结构简单、便于实现。

A CNC Milling Machine with Tool Breaking Detection Function

【技术实现步骤摘要】
一种具有断刀检测功能的数控铣床[
]本技术涉及数控铣床，尤其涉及一种具有断刀检测功能的数控铣床。[
技术介绍
]直径较小的刀具在高精度的加工中心上工作时经常发生意外断裂的故障。由于刀具断裂没有预兆，刀具断裂后加工中心还按照预先编辑好的刀路在继续运转，这不但浪费时间，而且如果不良工件流向下游工序，会给产品的装配带来较大的问题。专利号为CN200820187132.X的技术公开了一种PCB钻孔机断刀检测装置。包括单片机、信号接口模块以及由主轴外壳、气隙电容、主轴转子、刀具和被加工PCB板上的导体互联构成的外围信号传输回路。外围信号传输回路上连接有高频变压器，与单片机、信号接口模块互联组成断刀检测回路。检测时，由单片机输出周期性窄脉冲信号驱动高频变压器的初级，根据单片机输入管脚的波形变化判断是否断刀，若检测到断刀现象，则输出相应的信号给数控机床控制系统。申请号为CN201320146691.7的技术公开了一种钻头断刀检测装置，包括高频信号发生器、信号放大电路、光电耦合器、电压比较模块、机床刀具装置，所述的高频信号发生器、信号放大电路、光电耦合器通过导线依次连接，所述机床刀具装置与所述光电耦合器导线连接；所述电压比较模块的一端通过一电平电路连接所述光电耦合器，所述电压比较模块的另一端接出一输出端和一接地端；所述的高频信号发射器发射出高频信号后，经所述的信号放大电路将高频信号发生器产生的高频信号放大，再由所述的光电耦合器接收经放大后的信号，最终该高频信号经过光电耦合器的二极管侧接到机床刀具装置上。以上技术的断刀检测装置的采样电路结构复杂，断刀检测准确性较低。[专利技术内容]本技术要解决的技术问题是提供一种便于采集断刀信号的具有断刀检测功能的数控铣床。为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是，一种具有断刀检测功能的数控铣床，包括铣床本体、断刀检测电路和控制电路，断刀检测电路包括断刀信号采集电路；铣床本体包括机座、X轴运动机构、Y轴运动机构、Z轴运动机构、主轴和工作台、断刀信号采集电路包括刀具接线端和工件接线端，刀具接线端与主轴电连接，工件接线端与工件电连接；工作台与主轴之间的连接链中包括绝缘部件，所述的绝缘部件的本体由绝缘材料制作；在铣床非切削状态下，安装在主轴上的刀具与工件绝缘。以上所述的数控铣床，断刀检测电路包括直流电源和第一微控制器，断刀信号采集电路包括第一电阻和采样信号输出端；直流电源的正极接工件接线端，直流电源的负极通过第一电阻接刀具接线端和采样信号通信端，采样信号输出端接第一微控制器的采样信号输入端；第一微控制器的信号通信端与控制电路通信连接。以上所述的数控铣床，断刀检测电路包括第一无线发射模块；第一无线发射模块接第一微控制器的信号通信端；控制电路包括直流电源、第二微控制器、人机交互电路、报警电路和第二无线发射模块，人机交互电路、报警电路和第二无线发射模块分别接第二微控制器；断刀检测电路的第一无线发射模块与控制电路的第二无线发射模块通信连接。以上所述的数控铣床，包括挡板，工作台为所述的绝缘部件，挡板固定在工作台上；装夹工件的夹具固定在工作台的顶面，X轴运动机构的滑板固定在工作台的底面。以上所述的数控铣床，X轴运动机构的滑板为所述的绝缘部件，X轴运动机构的滑板固定在工作台的底面，X轴丝杆螺母副的螺母和X轴直线导轨副的滑块组固定在X轴运动机构滑板的底面。以上所述的数控铣床，X轴运动机构的滑座与Y轴运动机构的滑板为所述的绝缘部件，X轴运动机构滑座与Y轴运动机构的滑板连接，两者为一体结构；X轴运动机构滑座的顶面固定有X轴直线导轨副的导轨组和和X轴丝杆螺母副的丝杆组件，Y轴运动机构滑板的底面固定有Y轴直线导轨副的滑块组和Y轴丝杆螺母副的螺母。以上所述的数控铣床，Y轴运动机构的滑座为所述的绝缘部件，Y轴运动机构滑座的顶面固定有Y轴直线导轨副的导轨组和Y轴丝杆螺母副的丝杆组件，Y轴运动机构滑座的底面固定在机座的底座上。以上所述的数控铣床，Z轴运动机构的滑座为所述的绝缘部件，Z轴运动机构滑座的正面固定有Z轴直线导轨副的导轨组和Z轴丝杆螺母副的丝杆组件，Z轴运动机构滑座的背面固定在机座的立柱上。以上所述的数控铣床，Z轴运动机构的滑板为所述的绝缘部件，Z轴运动机构滑板的背面固定有Z轴直线导轨副的滑块组和Z轴丝杆螺母副的螺母，主轴固定在Z轴运动机构滑板的正面。以上所述的数控铣床，所述的绝缘部件的本体在与其他零部件螺纹连接的部位嵌有金属螺纹套。本技术数控铣床断刀信号采集电路的两个采集端只要分别与绝缘部件两侧任意导电可靠的金属部件连接，便于采集工件与刀具之间的电压作为断刀采样信号，用以判定刀具是否折断，断刀信号采集电路结构简单、便于实现。[附图说明]下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。图1是本技术实施例具有断刀检测功能的数控铣床的立体图。图2是本技术实施例具有断刀检测功能的数控铣床的分解图。图3是本技术实施例工作台与X轴运动机构滑板的分解图。图4是本技术实施例X轴运动机构滑座与Y轴运动机构滑板的结构图。图5是本技术实施例Y轴运动机构的滑座与机床底座的分解图。图6是本技术实施例Z轴运动机构的滑座与机床立柱的分解图。图7是本技术实施例Z轴运动机构的滑板与主轴的分解图。图8是本技术实施例断刀检测电路的原理框图。图9是本技术实施例控制电路的原理框图。图10是本技术实施例断刀信号采集电路的电路图。[具体实施方式]本技术实施例具有断刀检测功能的数控铣床如图1至图10所示，包括铣床本体、断刀检测电路和控制电路，断刀检测电路包括断刀信号采集电路。如图1和图2所示，铣床本体包括机座10、X轴运动机构30、Y轴运动机构40、Z轴运动机构50、主轴60和工作台20。如图1和图2所示，机座10包括底座11和立柱12。断刀检测电路的主体部分封装在信号采集处理模块70中，断刀信号采集电路的两个采样端从信号采集处理模块70中伸出，与铣床本体中的金属部件连接。如图3所示，用于装夹金属工件的夹具(工件和夹具在图中未示出)固定在工作台20的顶面，挡板21固定在工作台20周围。X轴运动机构30的滑板31固定在工作台20的底面，X轴丝杆螺母副的螺母32和X轴直线导轨副的滑块组33固定在X轴运动机构滑板31的底面。如图4所示，X轴运动机构30的滑座34与Y轴运动机构40的滑板41连接，两者为一体结构。X轴运动机构滑座34的顶面固定有X轴直线导轨副的导轨组35和X轴丝杆螺母副的丝杆组件36。Y轴运动机构滑板41的底面固定有Y轴直线导轨副的滑块组42和Y轴丝杆螺母副的螺母(螺母图中未示出)。如图5所示，Y轴运动机构40滑座44的顶面固定有Y轴直线导轨副的导轨组45和Y轴丝杆螺母副的丝杆组件46，Y轴运动机构40滑座44的底面固定在机座10的底座11上。如图6所示，Z轴运动机构50滑座51的正面固定有Z轴直线导轨副的导轨组52和Z轴丝杆螺母副的丝杆组件53，Z轴运动机构50滑座51的背面固定在机座10的立柱12上。如图7所示，Z轴运动机构50滑板54的背面固定有Z轴直线导轨副的滑块组55和Z轴丝杆螺母副的螺母56，主轴60固定在Z轴运动机构50滑板54的正面。以上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有断刀检测功能的数控铣床，包括铣床本体、断刀检测电路和控制电路，断刀检测电路包括断刀信号采集电路；铣床本体包括机座、X轴运动机构、Y轴运动机构、Z轴运动机构、主轴和工作台、其特征在于，断刀信号采集电路包括刀具接线端和工件接线端，刀具接线端与主轴电连接，工件接线端与工件电连接；工作台与主轴之间的连接链中包括绝缘部件，所述的绝缘部件的本体由绝缘材料制作；在铣床非切削状态下，安装在主轴上的刀具与工件绝缘。

【技术特征摘要】
1.一种具有断刀检测功能的数控铣床，包括铣床本体、断刀检测电路和控制电路，断刀检测电路包括断刀信号采集电路；铣床本体包括机座、X轴运动机构、Y轴运动机构、Z轴运动机构、主轴和工作台、其特征在于，断刀信号采集电路包括刀具接线端和工件接线端，刀具接线端与主轴电连接，工件接线端与工件电连接；工作台与主轴之间的连接链中包括绝缘部件，所述的绝缘部件的本体由绝缘材料制作；在铣床非切削状态下，安装在主轴上的刀具与工件绝缘。2.根据权利要求1所述的数控铣床，其特征在于，断刀检测电路包括直流电源和第一微控制器，断刀信号采集电路包括第一电阻和采样信号输出端；直流电源的正极接工件接线端，直流电源的负极通过第一电阻接刀具接线端和采样信号通信端，采样信号输出端接第一微控制器的采样信号输入端；第一微控制器的信号通信端与控制电路通信连接。3.根据权利要求2所述的数控铣床，其特征在于，断刀检测电路包括第一无线发射模块；第一无线发射模块接第一微控制器的信号通信端；控制电路包括直流电源、第二微控制器、人机交互电路、报警电路和第二无线发射模块，人机交互电路、报警电路和第二无线发射模块分别接第二微控制器；断刀检测电路的第一无线发射模块与控制电路的第二无线发射模块通信连接。4.根据权利要求1所述的数控铣床，其特征在于，包括挡板，工作台为所述的绝缘部件，挡板固定在工作台上；装夹工件的夹具固定在工作台的顶面，X轴运动机构的滑板固定在工作台的底...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄虹宾，陈永平，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：新型
国别省市：广东,44