[发明专利]一种建立零件和刀具切削用量的匹配关系的系统及方法

说明书

本发明公开了一种建立零件和刀具切削用量的匹配关系的系统及方法，包括数控机床，在数控机床上安装有零件表面加工质量检测头和刀具几何尺寸检测头；所述的零件表面加工质量检测头用于检测零件的表面质量；刀具几何尺寸检测头用于检测刀具的几何尺寸；零件表面加工质量检测头和刀具几何尺寸检测头与计算机相连；计算机对零件表面加工质量检测头检测的数据和刀具几何尺寸检测头的数据进行处理，得到零件表面加工质量与对应的切削用量之间的函数关系，数控机床可以根据不同的零件加工质量要求，选择相对应的最佳切削用量。

技术领域

本发明公开了一种建立零件和刀具切削用量的匹配关系的系统及方法。

背景技术

发明人发现目前采用超硬刀具进行机械加工时，存在切削用量选择问题，阻碍了机械加工的发展进程。一是由于待加工材料不断更新、刀具材料和形状不断发展，金属切削手册对于加工过程中切削用量的选择存在滞后性，不能实时更新切削用量参数的选择，阻碍了机械加工的发展进程；二是先进生产加工企业采用超硬刀具进行机械加工时，通过车间操作员进行不断的重复试验，从而确定最佳切削用量参数，费时费力且效率低；三是超硬刀具作为一种新兴刀具，标准尚不规范，品种繁多且牌号不齐全，若初次使用，必会遇到选择切削用量的问题。

发明内容

本发明涉及一种建立零件和刀具切削用量的匹配关系的系统及方法，可以有效解决现有技术中的不足，具有超硬刀具匹配效率高、节省材料、省时省力的特点。

本发明采用的技术方案如下：

一种建立零件和刀具切削用量的匹配关系的系统，包括数控机床，在所述的数控机床上安装有零件表面加工质量检测头和刀具几何尺寸检测头；所述的零件表面加工质量检测头用于检测零件的表面质量；所述的刀具几何尺寸检测头用于检测刀具的几何尺寸；所述的零件表面加工质量检测头和刀具几何尺寸检测头与计算机相连；所述的计算机对零件表面加工质量检测头检测的数据和刀具几何尺寸检测头的数据进行处理，得到零件表面加工质量与对应的切削用量之间的函数关系，并用二维图线表示。

作为进一步的技术方案，所述的零件表面加工质量检测头包括三个第一光源和三个第一摄像机，三个所述的第一光源和第一摄像机分别配置在空间的X、Y、 Z三个方向，从三维的角度进行实时高频摄像，从而可以从X、Y、Z三个方向实时检测零件的加工质量。

更近一步的，所述的第一光源和第一摄像机外均设置有保护装置。

作为进一步的技术方案，所述的刀具几何尺寸检测头包括三个第二光源和三个第二摄像机，三个所述的第二光源和第二摄像机配置在空间的X、Y、Z三个方向，从三维的角度进行实时高频摄像，从而可以从X、Y、Z三个方向实时检测刀具的使用状态。

更近一步的，所述的第二光源和第二摄像机外均设置有保护装置。

利用上述系统进行控制的方法，如下：

利用计算机机床程序控制软件选择超硬刀具的型号、加工方式，编写出相应的走刀路径；利用切削用量调整软件设定切削用量的变化函数；

利用表面加工质量检测头和刀具几何尺寸检测头分别从X、Y、Z三个方向对被加工零件和超硬刀具进行检测；

将表面加工质量检测头和刀具几何尺寸检测头得到的实时数据导入计算机中，通过计算机进行实时计算分析，得到零件表面加工质量与对应的切削用量之间的函数关系，并将函数关系用二维图线表达。

本发明还提供了一种数控机床，其安装有前面公开的系统所建立的零件和刀具切削用量的匹配关系二维图线，数控机床根据不同的零件加工质量要求，在二维图线中，选择相对应的最佳切削用量。

本发明的有益效果如下：

1.本系统通过建立待加工零件和刀具切削用量的匹配关系，可使操作员从容选择相应的切削用量，为新兴刀具的切削，提供一个标准。