[发明专利]一种智能车刀测量装置

说明书

本发明公开了一种智能车刀测量装置，包括底座、外壳、XZ车刀运动平台、微型计算机测控装置、垂直运动组件、切削平面测量板、前后角测量板和显微镜摄像头；所述底座上方通过螺钉安装设置有外壳，所述外壳内部安装设置有垂直运动组件；所述垂直运动组件包括垂直向进给伺服电机、滚珠丝杠副和旋转编码器，所述垂直向进给伺服电机设置在外壳顶部。本发明车刀可以自动实现纵向、横向进给运动，与实际车床运动一致，便于学生理论联系实际；参考坐标系在结构中直观，并且在计算机中虚拟显示，便于学生理解；可以测量和显示车刀的轮廓以及磨损量，判断车刀是否继续使用或需要修磨；使用方便，数据显示直观。

技术领域

本发明涉及一种智能车刀测量装置。

背景技术

车刀是机械加工中必不可少的工具，对于不同的加工工件，所需要车刀的切削性能也有所不同。车刀切削性能除了与刀具材料有关外，更取决于车刀的几何形状，即刃磨车刀时所达到的角度参数大小。为了有效评价车刀的切削性能，必须快速精确地获得车刀几何角度参数；同时在车床加工零部件过程中，车刀切除工件上的金属层，同时工件与切屑也会与车刀相互作用，产生非常高的热量和剧烈的摩擦，使得车刀表层逐渐被破坏产生磨损，车刀磨损以后会影响加工质量和效率；但若是稍有磨损便更换车刀，使刀具得不到充分的利用，也会增加购买刀具的成本。

金属切削刀具是机械制造业中不可缺少的工具，各种刀具切削部分都可认为是由车刀演变而来，因此，各大工科院校开设的机械加工专业的学生、机械加工人员、刀具设计及制造人员都必须学习和掌握车刀性能指标的评价，掌握车刀的几何角度测量和车刀轮廓分析方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种智能车刀测量装置；主要用于车刀几何角度自动测量和车刀刀刃的轮廓测量，可用于生产实际中工程人员掌握车刀质量和控制刀具刃磨质量，也可以作为高校本科生学习车刀几何角度测量实验，使学生巩固和加深对刀具标注基本定义的理解。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种智能车刀测量装置，操作具体如下：包括底座、外壳、XZ车刀运动平台、微型计算机测控装置、垂直运动组件、切削平面测量板、前后角测量板和显微镜摄像头；所述底座上方通过螺钉安装设置有外壳，所述外壳内部安装设置有垂直运动组件；所述垂直运动组件包括垂直向进给伺服电机、滚珠丝杠副和旋转编码器，所述垂直向进给伺服电机设置在外壳顶部，所述垂直向进给伺服电机底部驱动端连接设置有丝杠；所述丝杠上套设有滚珠丝杠副，所述滚珠丝杠副正面连接设置有切削平面测量板；所述滚珠丝杠副通过侧面连接板连接设置有前后角测量板；所述滚珠丝杠副通过侧面连接板安装设有显微镜摄像头；所述切削平面测量板和前后角测量板与设置在滚珠丝杠副正面上的旋转编码器相连接；所述底座正面上安装有车刀纵向进给伺服电机，所述底座内侧安装有与车刀纵向进给伺服电机驱动连接的滚珠丝杠，所述滚珠丝杠上安装设置有安装平台，所述安装平台侧面上安装有车刀横向进给伺服电机；所述安装平台上安装有与车刀横向进给伺服电机驱动连接的滚珠丝杠，所述滚珠丝杠上安装设置有XZ车刀运动平台，所述XZ车刀运动平台上方通过车刀安装定位销和车刀锁紧挡块安装有被测车刀；所述外壳侧边安装设置有微型计算机测控装置；

所述微型计算机测控装置包括角度传感器、微型计算机测控系统和液晶显示屏。

作为优选，所述微型计算机测控系统由信号采集模块、运动控制模块、功能开关键、保护模块和液晶显示模块组成；信号采集模块包括垂直运动伺服电机转角传感器、X向伺服电机转角传感器、Y向伺服电机转角传感器、前后角测量角度传感器和刃倾角测量角度传感器和摄像头串行通信电路接口；运动控制模块控制垂直方向伺服电机、X向运动伺服电机和Y向运动伺服电机；功能开关键包括启停按钮、车刀角度测量选择开关、5个车刀测量按钮、摄像运动按钮等；保护模块是三个运动方向的极限位置保护开关、急停开关、复位按钮等；液晶显示模块显示测量各个转角、角度以及测量车刀的各个角度参数、刀刃的磨损量。

本发明具有以下有益效果：