[發(fā)明專利]超精密磨床自動(dòng)對(duì)刀系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210039124.1
• 申請(qǐng)日: 2012-02-21
• 公開（公告）號(hào): CN102581763A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭隱彪;潘日;王振忠;張東旭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廈門大學(xué)
• 主分類號(hào): B24B49/00
• 分類號(hào): B24B49/00
• 代理公司: 廈門南強(qiáng)之路專利事務(wù)所 35200
• 代理人: 馬應(yīng)森

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于磨床的對(duì)刀系統(tǒng)，尤其是涉及一種用于超精密數(shù)控磨床的自動(dòng)對(duì)刀系統(tǒng)。

背景技術(shù)

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展對(duì)超精密表面的需求越來越多，所謂高精度表面通常是指精度為0.3～0.03μm的表面，與之相應(yīng)的加工技術(shù)就稱為高精度表面加工技術(shù)。現(xiàn)今許多大型系統(tǒng)需要大量的高精度光學(xué)元件就需要此類技術(shù)進(jìn)行加工。在機(jī)械加工的各種方法中，磨削加工精度和加工效率高，往往作為終精加工的手段，而隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展及高科技產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn)，零件加工精度和表面完整性越來越高，傳統(tǒng)磨削正在向超精密磨削發(fā)展，相應(yīng)的，與之配套的超精密數(shù)控磨床的應(yīng)用也有了飛速進(jìn)展。

目前，在超精密數(shù)控磨床的加工中，砂輪對(duì)刀通常是技術(shù)人員手動(dòng)完成，即手動(dòng)控制砂輪向工件的加工初始點(diǎn)移近，并通過借助薄紙片及肉眼判斷來完成對(duì)刀。這種手動(dòng)操作不僅消耗時(shí)間長，勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低下，精度低，而且每更換一次砂輪或者工件后，都需要重新對(duì)刀，嚴(yán)重浪費(fèi)加工時(shí)間影響加工效率。

中國專利CN101480785A公開一種磨床自動(dòng)對(duì)刀裝置及對(duì)刀方法，數(shù)據(jù)采集模塊、運(yùn)算模塊和控制模塊，數(shù)據(jù)采集模塊采集修整器修整砂輪完畢時(shí)的坐標(biāo)值X1和加工起始點(diǎn)坐標(biāo)值X2；運(yùn)算模塊獲得砂輪需要修整時(shí)修整器到達(dá)修整起始點(diǎn)行程AX；根據(jù)X1、X2和AX修改加工程序相應(yīng)進(jìn)給數(shù)據(jù)，該發(fā)明僅需操作者根據(jù)找到的磨削起始點(diǎn)和砂輪修整起始點(diǎn)，通過按下規(guī)定的鍵進(jìn)行確認(rèn)，其尺寸鏈計(jì)算和修改加工程序均由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成，能夠使對(duì)刀過程操作簡單，減少人主觀參與，大大降低了對(duì)操作者的要求，顯著提高了磨床的安全性能，避免撞砂輪等事故發(fā)生。

中國專利CN2892373Y公開一種磨床的自動(dòng)對(duì)刀及對(duì)刀深度控制裝置，包括電流檢測(cè)裝置、處理器、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和程序的存儲(chǔ)器；電流檢測(cè)裝置的輸入端與驅(qū)動(dòng)砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)相接以檢測(cè)通過電機(jī)的電流；處理器分別與電流檢測(cè)裝置的輸出端、存儲(chǔ)器、驅(qū)動(dòng)砂輪軸向移動(dòng)的電機(jī)相接；處理器根據(jù)電流檢測(cè)裝置檢測(cè)的通過電機(jī)的電流控制電機(jī)的動(dòng)作。該實(shí)用新型能自動(dòng)補(bǔ)償砂輪磨損量，能完成自動(dòng)對(duì)刀，并能控制對(duì)刀深度，生產(chǎn)效率顯著提高。??。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)超精密磨削加工過程中手動(dòng)對(duì)刀影響加工時(shí)間及效率的問題，提供一種可實(shí)現(xiàn)超精密磨削過程中對(duì)刀自動(dòng)化，減少磨削工藝時(shí)間，提高加工效率的超精密磨床自動(dòng)對(duì)刀系統(tǒng)。

本發(fā)明設(shè)有攝像頭底座、第1攝像頭、第2攝像頭、第1數(shù)據(jù)發(fā)送裝置、數(shù)據(jù)接收裝置、處理器和第2數(shù)據(jù)發(fā)送裝置。

第1攝像頭和數(shù)據(jù)發(fā)送裝置通過攝像頭底座固定在機(jī)床防護(hù)罩上方，第2攝像頭和數(shù)據(jù)發(fā)送裝置通過攝像頭底座固定在水平方向上；所述第1攝像頭與第2攝像頭通過開關(guān)連接，第1攝像頭和第2攝像頭攝取的砂輪和工件的位置關(guān)系圖像數(shù)據(jù)輸出端分別接第1數(shù)據(jù)發(fā)送裝置和第2數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，所述第1數(shù)據(jù)發(fā)送裝置和第2數(shù)據(jù)發(fā)送裝置中的圖像數(shù)據(jù)輸出端接數(shù)據(jù)接收裝置的輸入端，數(shù)據(jù)接收裝置的輸出端接處理器。

本發(fā)明通過固定在機(jī)床防護(hù)罩上方的第1攝像頭成像后將圖像傳輸至處理器，處理器中配套的數(shù)據(jù)處理軟件根據(jù)換算確定工件以及砂輪在第1攝像頭坐標(biāo)系X、Z軸方向的位置數(shù)據(jù)，并根據(jù)坐標(biāo)變換求出工件和砂輪在工件坐標(biāo)系的X、Z軸方向所處的位置；同理，將機(jī)床防護(hù)門上固定的第2攝像頭采集的工件和砂輪圖像傳輸至處理器，數(shù)據(jù)處理軟件根據(jù)換算確定工件以及砂輪在第2攝像頭坐標(biāo)系X、Y軸方向的位置數(shù)據(jù)，然后根據(jù)坐標(biāo)變換，換算出工件和砂輪在工件坐標(biāo)系的X、Y軸方向所處的位置，數(shù)據(jù)處理軟件經(jīng)過上述步驟即可確定工件坐標(biāo)系中工件的加工初始點(diǎn)和砂輪下刀點(diǎn)的距離，并計(jì)算生成超精密磨床數(shù)控系統(tǒng)可識(shí)別的NC文件，傳輸至超精密磨床數(shù)控系統(tǒng)，完成超精密數(shù)控磨床的自動(dòng)對(duì)刀，減少磨削工藝時(shí)間，提高效率。

本發(fā)明具有以下突出優(yōu)點(diǎn)：

1)不僅結(jié)構(gòu)簡單，安裝拆卸方便，而且成本低廉；

2)通過攝像頭采集工件和砂輪的位置圖像，經(jīng)過處理器中配套的數(shù)據(jù)處理軟件處理后得到工件坐標(biāo)系中工件和砂輪的位置，并據(jù)此生成超精密磨床數(shù)控系統(tǒng)可識(shí)別的NC文件，傳輸至超精密磨床數(shù)控系統(tǒng)，完成自動(dòng)對(duì)刀，從而減少磨削工藝時(shí)間，提高加工效率；

3)相對(duì)于手動(dòng)操作完成對(duì)刀中根據(jù)肉眼判斷砂輪和工件的位置，采用攝像頭獲取圖像得到的兩者位置精度和可靠性更高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)組成示意圖。

圖2為圖1的俯視圖。

圖3為圖1的左視圖。