[发明专利]自动对刀喷嘴装置和自动对刀方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械加工领域，尤其涉及一种外冷数控机床的自动对刀喷嘴装置和自动对刀方法。

背景技术

微量润滑技术是一种金属加工的润滑方式，即半干式切削，指将压缩气体与极微量的润滑油混合汽化后，形成微米级的液滴，喷射到加工区进行有效润滑的一种切削加工方法。微量润滑技术是一种有效的绿色制造技术，切削液以高速雾粒供给，增加了润滑剂的渗透性，提高了冷却润滑效果，改善了工件的表面加工质量；使用切削液的量仅为传统切削液用量的万分之一，从而大大降低了冷却液成本，使切削区域外的刀具、工件和切屑保持干燥，避免了处理废液的难题。

微量润滑技术实现方式分为外冷式和内冷式这两种润滑方式：外冷式润滑方式是首先将切削液导入喷射冷却系统里与气体混合，在利用高压下通过多头喷嘴将雾化后形成的毫微米级气雾不断地喷射到切削点。内冷式则在雾化器内部产生油雾润滑剂，通过机床主轴送入刀具，通过刀具喷嘴喷出。

现有的微量润滑技术，在各种加工设备中已经有了广泛的运用，实践证明可以完全代替湿式加工，并且还能拥有更好的加工质量和更高的刀具寿命。目前，数控机床都是加工精密复杂件为主，机床运行时有很多工序加工，所以有很多不同型号、大小、长短的刀具，当数控机床没有自带内冷冷却通道时，只能使用外冷微量润滑技术来进行冷却润滑，而传统的外冷微量润滑技术都是用固定式喷嘴来对准加工区域进行润滑、冷却、排屑。数控机床在运行中，因多道工序会有自动换刀，而此时又无法手动调整喷嘴的位置，当换成不同长度的刀具时，喷嘴就无法对准刀头和加工区域，就没办法发挥微量润滑技术的作用。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种自动对刀喷嘴装置和自动对刀方法，能在数控机床需要对刀时，通过自动对刀喷嘴自动寻找刀具的刀头，并将喷管的喷嘴与刀头对准。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

本发明提供一种自动对刀喷嘴装置，包括自动对刀喷嘴和PLC，所述自动对刀喷嘴包括第一驱动机构、激光传感器和喷管所述激光传感器和所述喷管与所述第一驱动机构连接，所述PLC与所述第一驱动机构和所述激光传感器电信号连接，所述第一驱动机构用于驱动所述激光传感器和所述喷管上下移动，所述激光传感器用于感应刀具的刀头位置。

在一个示例中，所述第一驱动机构包括电机、丝杆滑台、丝杆和连接杆，所述电机与所述丝杆连接，所述丝杆与所述丝杆滑台螺纹连接，所述丝杆滑台与所述连接杆固定连接，所述激光传感器和所述喷管分别与所述连接杆连接，所述电机驱动所述丝杆的转动转化为带动所述丝杆滑台上下移动，从而驱动所述连接杆上下移动。

在一个示例中，所述第一驱动机构包括电机、丝杆、第一滑台和第二滑台，所述电机与所述丝杆连接，所述丝杆分别与所述第一滑台和所述第二滑台螺纹连接，所述喷管与所述第一滑台连接，所述激光传感器与所述第二滑台连接，所述电机驱动所述丝杆的转动转化为带动所述第一滑台和所述第二滑台上下移动。

在一个示例中，所述第一驱动机构为气缸或油缸。

在一个示例中，所述自动对刀喷嘴还包括第二驱动机构，所述第二驱动机构安装在所述第一驱动机构上，所述喷管与所述第二驱动机构连接，所述第二驱动机构驱动所述喷管做水平运动。

进一步地，所述PLC还与所述第二驱动机构电信号连接。

进一步地，所述自动对刀喷嘴还包括固定板，所述第一驱动机构设置在所述固定板上。

进一步地，所述第二驱动机构包括气源、电磁阀、无杆气缸和活塞滑块，所述无杆气缸为横向设置，所述电磁阀连接在所述气源与所述活塞滑块之间，所述喷管安装在所述活塞滑块上，所述PLC与所述电磁阀电信号连接。

本发明还提供一种自动对刀方法，包括：

在数控机床需要对刀时，PLC控制第一驱动机构驱动激光传感器和喷管向下移动到最大行程并停止；

所述激光传感器开始工作，同时所述PLC控制所述第一驱动机构驱动所述激光传感器和所述喷管向上移动，当所述激光传感器感应到刀具时，确定此处为刀头，所述PLC控制所述第一驱动机构停止驱动所述激光传感器和所述喷管上移；

所述PLC控制所述第一驱动机构驱动所述激光传感器和所述喷管向下移动一段固定行程，使所述喷管的喷嘴与所述刀具的刀头对准。