一种刀片侧刃数控加工机床及其加工工艺制造技术

本发明专利技术涉及数控机床技术领域，公开了一种刀片侧刃数控加工机床及其加工工艺，包括床体、设置在床体上的切削结构、进给结构和进刀结构；所述切削结构，包括砂轮；所述进给结构，包括横向丝杠和纵向丝杠；所述进刀结构，包括沿着横向丝杠横向移动且沿着纵向丝杠纵向移动的移动台；所述移动台上设有用来放置刀片的限位槽以及用来夹持刀片的夹爪；所述移动台远离砂轮的一侧设置有识别镜头，所述识别镜头具有对准限位槽的拍摄界面；所述识别镜头连接有图像识别显示和计算分析系统。本发明专利技术能够自动识别竖线刃口线以及其两侧的未加工带宽度，能够自动检测刀片侧刃加工情况，实现刀片刃口侧向刃的二次加工精度控制，有效提高加工精度，降低废品率。

【技术实现步骤摘要】
一种刀片侧刃数控加工机床及其加工工艺
本专利技术涉及数控机床
，具体涉及一种刀片侧刃数控加工机床及其加工工艺。
技术介绍
机床，是利用切削、磨削、剪切、锻造、压延等方法把金属、木材和其他材料加工成为有用形状的机械。机床在进行切削的时候，工具与加工材料或者工具之间必须进行三种相对运动，即切削运动、进给运动和进刀运动。切削运动指的是工具的切削刃切削工件时的运动，可以是旋转运动也可以是直线运动。进给运动，指的是使工具的切削刃渐次移动到工件的新切削位置上去的运动。进刀运动，指的是确定工件尺寸的运动，是一种切入运动。随着机床技术的不断革新，现在的一些机床其进给运动和进刀运动同步完成。现有机床，按照机床的基本运动类型，一般包括切削结构、进给结构和进刀结构三个部分。用于刀片精密成型的加工机床，切削结构，包括用来对刀片进行打磨的砂轮，进给结构，包括用来将刀片传送至砂轮的定位装置和传送带，进刀结构，包括用来使刀片与砂轮进行接触打磨的夹爪。现有的机床，由于没有视觉系统，砂轮和刀片竖线的相对位置受前工序机械加工误差影响，会产生每一件的左右偏离，偏离的不确定导致刀片进行二次侧刃加工时，侧刃的宽度尺寸产品较大差异，而无法满足产品的精度要求，因此在原有机床加工中，需要首先进行刀片的人工机外进行竖线位置精度的分选，分选等级无法实时反馈，只能大致分档，导致精度无法完全满足，同时机外人为分选极容易产生磕碰等问题，致使产品报废。第二，由于人为分档分选，在对刀片进行加工后，需要将刀片从进刀结构中取下后，对刀片进行观察，如果刀片的刃口线的加工满足要求，则进行下一个产品的操作，如果刃口线的加工不满足要求，则将刀片重新放到进刀结构中，对未满足要求的部分进行人为调整，再次打磨加工，效率低同时极易产品由于人为调整过度而产生报废产品。为了减小加工报废件，一般进刀结构在推送刀片的时候，都是缓慢多次，这使得每次完成一次加工后，都需要观察刀片的加工情况，操作十分麻烦，且整个过程中工人必须守在机床旁边，对工人的集中力要求非常高，尤其是对于刀片侧刃进行打磨这样的二次加工操作的时候，需要在前面已经加工形成的竖线刃口线的基础上完成刀片侧面的打磨。对于这样的高精度加工操作，现有机床对于工人的要求更高。对于需要进行刀片侧刃加工的待加工件，从正面看，竖线刃口线的剖面后角为0-1度，由于刀具使用要求，在刀片侧刃加工的时候，需要将该角度加大到3-5度。而用现有机床，因为无法掌握这个精确度，在每次对刀片侧刃进行打磨后，都需要人工进行观察和校对，而人工操作除了操作麻烦和时间慢以外，与每个工人的经验和能力都直接相关，经验不足能力较低的工人在用现有机床进行侧刃加工的时候，极易因为竖线刃口的位置尺寸对齐产生偏差，在后刀面形成非常宽的未加工带。而按照要求进行侧刃加工的刀片，其后刀面的未加工带应该非常窄，看上去几乎看不到未加工带，这样的刀片侧刃加工才满足要求。通过现有机床进行的刀片侧刃加工，因为以上各种原因导致加工精准度无法保证，造成大量废品产品，加工效率低下，急需对机床和加工工艺进行改进。
技术实现思路
本专利技术意在解决现有刀加工机床在刀片侧刃加工的时候精准度低、加工效率低的问题。为解决以上问题，提供如下方案：本方案中的刀片侧刃数控加工机床，包括床体、设置在床体上的切削结构、进给结构和进刀结构；所述切削结构，包括砂轮；所述进给结构，包括横向丝杠、纵向丝杠以及带动砂轮上下移动的移动机构；所述进刀结构，包括沿着横向丝杠横向移动且沿着纵向丝杠纵向移动的移动台；所述移动台上设有用来放置刀片的限位槽以及用来夹持刀片的夹爪；所述移动台远离砂轮的一侧设置有识别镜头，所述识别镜头具有对准限位槽的拍摄界面；所述识别镜头连接有图像识别显示和计算分析系统；所述进给结构驱动所述进刀结构朝向切削结构运动，切削结构中的砂轮接触打磨进刀结构中夹持的刀片完成刀片侧刃加工；所述图像识别显示和计算分析系统，用来从识别镜头传递过来的竖线刃口线图片中识别竖线刃口线及其两侧的未加工带，图像识别显示和计算分析系统按照预设要求宽度判断当前未加工带宽度是否满足要求。本方案的优点在于：通过识别镜头和图像识别显示和计算分析系统的设置，使在每次加工后，能够自动完成对竖线刃口线和未加工带的识别，并通过预设要求宽度来判断当前未加工带宽度是否满足要求，整个加工过程尽量减少了人工参与，能够有效提高加工效率，同时减小了因为人工操作带来的失误，因为统一的判断标准，提高了加工的一致性，利用图像识别显示和计算分析系统，提高了加工精度。进一步，所述识别镜头，包括第一摄像头，所述第一摄像头用来从正面拍摄刀片竖线刃口线及其两侧未加工带宽度。正面指的是从远离竖线刃口线的方向朝向竖线刃口线进行拍摄，这样拍摄，能够通过一个摄像头完成对竖线刃口线及其两侧的未加工带同时拍摄。所述识别镜头，包括第二摄像头和第三摄像头，所述第二摄像头和第三摄像头分别设置在第一摄像头的两侧；所述第二摄像头用来拍摄竖线刃口线一侧的未加工带，所述第三摄像头用来拍摄竖线刃口线另一侧的未加工带。通过三个摄像头，从不同位置进行拍摄，能够更加准确地识别和判断未加工带宽度是否满足要求。进一步，所述识别镜头上设有红外线传感器，所述床体上设置有用来安装图像识别显示和计算分析系统的控制箱，所述控制箱的表面设有用来图像展示的显示屏，所述控制箱内设置有用来分别与显示屏、识别镜头以及红外线传感器电连接的中央处理器；所述红外线传感器用来检测移动台上刀片刃口线的位置情况形成位置信号传递给中央处理器根据预设的位置计算策略将当前被检测刀片刃口线的位置情况转换成床体横向轴、竖向轴和纵向轴上的当前刃口线距离，中央处理器根据当前刃口线距离控制进给结构和进刀结构分别从横向轴、竖向轴和纵向轴的方向驱动刀片靠近砂轮。横向轴、竖向轴和纵向轴指的就是常说的X轴、Y轴和Z轴，是常用的三维坐标轴。通过红外线传感器，利用现有的红外线测距技术，使移动台能够停止适合识别镜头进行拍摄的位置。进一步，所述位置计算策略为首先确定刀片刀刃端的端部位置，然后确定刃口线的位置，通过刀刃端的端部位置和刃口线位置计算出未加工带宽度；最后将刃口线位置和刀刃端端部位置分别通过坐标化表示成在横向轴、竖向轴和纵向轴的距离。通过位置计算策略，能够使图像识别显示和计算分析系统快速识别并计算出当前刀片刀刃端端部位置和竖线刃口线位置，方便精准定位后，对当前刀刃端端部位置以及竖线刃口线位置之间的未加工带进行接触打磨。本专利技术还提供了一种刀片侧刃数控加工机床加工工艺，包括以下步骤：步骤一，将刀片放置在进刀结构的限位槽中；步骤二，进给结构驱动进刀结构朝向识别镜头处移动，进行刀片刃线的识别；步骤三，识别镜头将竖线刃口线图片传递给图像识别显示和计算分析系统，图像识别显示和计算分析系统识别竖线刃口线和未加工带宽度，并将竖线刃口线位置和刀刃端端部位置转化为用床身横向轴、竖向轴和纵向轴上的距离表示的坐标，中央处理器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种刀片侧刃数控加工机床，包括床体、设置在床体上的切削结构、进给结构和进刀结构；其特征在于，/n所述切削结构，包括砂轮；/n所述进给结构，包括横向丝杠、纵向丝杠以及带动砂轮上下移动的移动机构；/n所述进刀结构，包括沿着横向丝杠横向移动且沿着纵向丝杠纵向移动的移动台；所述移动台上设有用来放置刀片的限位槽以及用来夹持刀片的夹爪；所述移动台远离砂轮的一侧设置有识别镜头，所述识别镜头具有对准限位槽的拍摄界面；所述识别镜头连接有图像识别显示和计算分析系统；/n所述进给结构驱动所述进刀结构朝向切削结构运动，切削结构中的砂轮接触打磨进刀结构中夹持的刀片完成刀片侧刃加工；/n所述图像识别显示和计算分析系统，用来从识别镜头传递过来的竖线刃口线图片中识别竖线刃口线及其两侧的未加工带，图像识别显示和计算分析系统按照预设要求宽度判断当前未加工带宽度是否满足要求。/n

【技术特征摘要】
1.一种刀片侧刃数控加工机床，包括床体、设置在床体上的切削结构、进给结构和进刀结构；其特征在于，
所述切削结构，包括砂轮；
所述进给结构，包括横向丝杠、纵向丝杠以及带动砂轮上下移动的移动机构；
所述进刀结构，包括沿着横向丝杠横向移动且沿着纵向丝杠纵向移动的移动台；所述移动台上设有用来放置刀片的限位槽以及用来夹持刀片的夹爪；所述移动台远离砂轮的一侧设置有识别镜头，所述识别镜头具有对准限位槽的拍摄界面；所述识别镜头连接有图像识别显示和计算分析系统；
所述进给结构驱动所述进刀结构朝向切削结构运动，切削结构中的砂轮接触打磨进刀结构中夹持的刀片完成刀片侧刃加工；
所述图像识别显示和计算分析系统，用来从识别镜头传递过来的竖线刃口线图片中识别竖线刃口线及其两侧的未加工带，图像识别显示和计算分析系统按照预设要求宽度判断当前未加工带宽度是否满足要求。


2.根据权利要求1所述的刀片侧刃数控加工机床，其特征在于，所述识别镜头，包括第一摄像头，所述第一摄像头用来从正面拍摄刀片竖线刃口线及其两侧未加工带宽度。


3.根据权利要求1所述的刀片侧刃数控加工机床，其特征在于，所述识别镜头上设有红外线传感器，所述床体上设置有用来安装图像识别显示和计算分析系统的控制箱，所述控制箱的表面设有用来图像展示的显示屏，所述控制箱内设置有用来分别与显示屏、识别镜头以及红外线传感器电连接的中央处理器；所述红外线传感器用来检测移动台上刀片刃口线的位置情况形成位置信号传递给中央处理器根据预设的位置计算策略将当前被检测刀片刃口线的位置情况转换成床体横向轴、竖向轴和纵向轴上的当前刃口线距离，中央处理器根据当前刃口线距离控制进给结构和进刀结构分别从横向轴、竖向轴和纵向轴的方向驱动刀片靠近砂轮。


4.根据权利要求3所述的刀片侧刃数控加工机床，其特征在于，所述位置计算策略为首先确定刀片刀刃端的端部位置，然后确定刃口线的位置，通过刀刃端的端部位置和刃口线位置计算出未加工带宽度；最后将刃口线位置和刀刃端端部位置分别通过坐标化表示成在横向轴、竖向轴和纵向轴的距离。

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【专利技术属性】
技术研发人员：陈云，李游，刘宏，孙华军，王琦，曾莉，王林，吕凌，
申请(专利权)人：成都工具研究所有限公司，深圳思创精密机械有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51