[發明專利]一種加工超硬刀具的在線檢測系統及檢測方法

有效

• 申請號: 201210102084.0
• 申請日: 2012-04-09
• 公開（公告）號: CN102601683A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 何平;葉佩青;史少華;方晨曦
• 申請（專利權）人: 清華大學;佛山市順德區賽銳工具有限公司;佛山市順德區薩銳數控電火花機研究中心
• 主分類號: B23Q17/20
• 分類號: B23Q17/20;B23H9/08;B23H11/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;關暢

技術領域

本發明涉及一種檢測系統及檢測方法，特別是關于一種一次成型加工超硬刀具的在線檢測系統及檢測方法。

背景技術

精密數控電火花成型加工機床是精密特種加工技術的重要設備之一，主要用于加工傳統加工機床難以加工的超硬材料和脆性材料，對精密機械、汽車、微電子產品、航空航天的精密零件和精密模具的加工具有重要意義。電火花加工時具有無切削力，不產生毛刺和刀痕溝紋，工具電極材料無需比工件材料硬等特點，因此，加工超硬刀具是多軸聯動數控電火花加工技術的又一成功應用領域之一。然而在電火花加工刀具的過程中存在下列三個問題：一、工具電極也有損耗，二、加工后表面產生變質層；在某些應用中須進一步去除；三、在產生碳渣和排除碳渣平衡的條件下才能順利進行。因此，在電火花加工刀具的過程中，檢測是必不可少的關鍵環節。目前市場上的超硬刀具電加工系統雖然有的自帶在線檢測系統，但是其工作方式都是采用在加工完刀具后，機床停轉，將刀具移動到檢測工位檢測，根據測量結果再返回加工工位加工的工作方式。為了提高電加工機床的利用率和生產效率，在實際電加工生產過程中通常采用加工完成后，將刀具放到專用的檢測儀器上檢測，機床繼續加工其它零件，檢測和加工完成后再重新將刀具裝卡，輸入加工參數繼續加工的工作方式。這種在線檢測系統在實際生產過程中是一種浪費，由于需要另一臺檢測儀器，增加了生產成本，且多次裝卡刀具，加大了加工難度，另外也引入了更多的加工誤差。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種能夠在加工超硬刀具的同時，實現實時在線檢測，并返回再加工程序繼續加工的一次成型加工超硬刀具的在線檢測系統及檢測方法。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種加工超硬刀具的在線檢測系統，其特征在于：它包括數控系統，所述數控系統連接兩組伺服電機，其中一組所述伺服電機的輸出端連接電火花放電電極，另一組所述伺服電機的輸出端通過探頭主軸連接測量探頭；所述測量探頭發送數據給接收器，所述接收器將數據信號通過轉換器轉換后反饋給數控系統。

上述一種加工超硬刀具的在線檢測系統的檢測方法，其包括以下步驟：數控系統通過伺服電機控制電火花放電電極磨削待加工刀具的加工齒，同時數控系統通過另一伺服電機控制探頭運動機構的探頭主軸帶動測量探頭對對側齒進行參數檢測，并將檢測數據信號發送給接收器，接收器再將信號通過轉換器轉換后反饋給數控系統，數控系統接收數據并生成再加工程序，待所有齒加工完成之后，立即將再加工程序傳遞給伺服電機，帶動電火花放電電極返修所有不合格的齒，直至完成刀具的加工成型。

本發明由于采取以上技術方案，其具有以下優點：1、本發明由于采用了加工工位和檢測工位重合的方式，將檢測探頭由探頭主軸和單獨的驅動機構驅動，因此，可以在加工刀具的同時，將檢測探頭移動到加工工位的下方進行檢測。2、本發明由于在電極磨削超硬刀具的一個齒的同時，檢測其相對面的另一個齒的加工參數是否合格，并通過本發明中的數控系統提供再加工程序，待所有齒加工完成之后，立即返修所有不合格的齒，因此，真正做到了刀具的一次成型，有效地提高了刀具的生產效率，避免了多次裝卡刀具引入的裝卡誤差。3、本發明由于在檢測過程中不需要機床停轉，在實際生產中也不需要另設一臺專用檢測儀器，因此，有效地降低了生產成本，實現了超硬刀具電加工系統的生產檢測自動化。4、本發明由于剔除了專門檢測環節，程序參數的再輸入環節，再次裝卡環節，因此，極大地降低了操作的復雜性，易學易懂，降低了對工人的操作要求，也減少了因工人操作失誤而造成不合格品的概率。本發明可以廣泛用于各種超硬刀具加工過程的在線檢測中。

附圖說明

圖1是本發明檢測系統示意圖

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細的描述。

本發明的檢測方法可以概括為以下內容：當電極磨削超硬刀具一個齒的同時，通過測量探頭檢測其相對面的另一個齒的加工參數，檢測信號輸入數控系統，數控系統生成再加工程序；待所有齒加工完成之后，立即啟動再加工程序返修所有不合格的齒，進而真正做到刀具的一次成型。

如圖1所示，本發明檢測系統包括數控系統1，數控系統1連接伺服電機2和伺服電機3，伺服電機2的輸出端連接電火花放電電極4，伺服電機3的輸出端通過探頭主軸5連接測量探頭6。測量探頭6發送數據給接收器7，接收器7將數據信號通過轉換器8轉換后反饋給數控系統1。