[其他]光学投影数显刀具预调仪

说明书

本实用新型涉及一台刀具预调仪，更确切地为光学投影数显刀具予调仪。用于数控加工中对锥柄刀具进行机外尺寸的精密予调整。属于以采用光学为特征的计量设备。

在数控加工中，为了提高数控机床的机时利用率，所使用的各种刀具的径向（直径）与轴向（长度）尺寸应按编程要求在机外进行予调整。通常，这种调整要求精度极高，很费工时。

公知的这类予调仪的主要不足是：光学瞄准系统是目镜式不易观察操作，或是低放大倍率的投影放大系统，瞄准误差大，不能满足高精度要求与具有高分辩率的数显测量系统相匹配。此外，仪器的其它结构陈旧，特别是主轴系晃动量大，传动导轨等不适宜实现高精度微量调整。由于这些弊病，公知的这类予调仪刀具预调精度差，调整可靠性及效率低，往往仍然需要与机床试切相配合多次反复调试才能达到加工的最终精度要求，结果，数控机床的机时利用率仍然不高。另外，陈旧结构的公知予调仪的精度保持性也很有限。

本实用新型的任务是建立一台新型刀具予调仪，克服上述公知予调仪的不足。该仪器综合采用了高倍率的投影放大瞄准系统及精密主轴系，无间隙精密循环滚珠（柱）式滚动直线导轨等传动平稳可靠的新型结构，与高分辩率的数显测量系统相配，达到了刀具尺寸可靠的高精度机外予调目的，确保数控机床机时利用率的提高。同时，由于采用低摩擦付导轨材料，仪器操作更为轻巧。仪器的精度保持性随之相应提高。

本实用新型的任务由下列的仪器来解决，该仪器由基座、水平滑座、精密主轴系、立柱、平衡架、垂直滑板、传动系统、光学投影瞄准装置及坐标数显测量系统等组成。其特征是：光学投影瞄准装置具有25～35倍的放大倍率，其物镜焦距为40～80毫米，物距为50～75毫米，投影屏直径为100～180毫米，精密主轴系是直径为100～125毫米特制的有0.003～0.012毫米予加负荷的园锥或园柱形密珠轴承结构，安放刀具的主轴锥孔为ISO50，45或40（锥度7：24、大端直径69.85，57.15或44.45毫米），主轴为抱闸锁紧，微调螺钉调整结构，滑座导轨为可适当调节予加负荷的循环滚珠（柱）式滚动直线导轨，滑座和滑板的传动由电机、微调手钮、蜗杆、蜗轮螺母及丝杠等构成，其中丝杠是静止固定的，蜗轮模数在1～2之间，丝杠是直径为16～25毫米，螺距为4～5毫米的梯形螺纹滑动丝杠或滚珠丝杠，滑座或滑板快速和机动以电机为动力，微调手钮用以实现滑座或滑板的微量调整移动：测量系统为具有0.0005～0.001毫米分辩率的数字显示装置。

本实用新型的细节、优点和特征用下列实施例和附图进一步说明。但它仅仅是本实用新型要求保护范围内的实施例之一，而不是全部。

图1、光学投影数显刀具予调仪布局的立体草图；

图2、光学投影瞄准装置光路及其示意图；

图3，4、精密主轴系局部剖视图；

图5，6、水平滑座传动系统及其结构示意图；

图7、垂直滑板传动系统及其结构示意图；

图1、表示的是整台仪器布局。由图清楚看到，仪器由机座1、水平滑座2、精密主轴系3、立柱4、垂直滑板5、光学投影瞄准装置6、坐标检测元件7（表示在图5，7中）数显表8、平衡架32及操作台9等组成。精密主轴系3的垂直布局（立式）不是本发明的唯一布置形式。为了使整个仪器具有便于操作的适当高度，以及便于仪器的搬动，基座1之下可以制成为支撑台形式（图中未表示出）或带轮子的小车形式。

图1所示仪器的精密主轴系3用以安放欲调整刀具20的锥柄。水平滑座2、垂直滑板5及各自相应的检测元件7和数显表8配合，分别用以测定欲调整刀具的径向（直径）和轴向（长度）尺寸。光学投影瞄准装置6有投影屏10，用其上的十字刻线在水平滑座2或垂直滑板5移动过程中精确瞄准欲调整刀具的经投影放大了的刀尖。然后，由数显表确认刀尖的径向和轴向尺寸值。平衡架使立柱与垂直滑板间的受力状况改善，运动更平稳。

图2表示的光学投影瞄准装置是一个由物镜组33，34和其它光学镜片组成的二次成像放大系统，特征在有30倍的高放大倍率，较短的光路和良好的投影成像效果和清晰度，因而容易观察，操作，瞄准误差小，适合与高分辩率的精密坐标测量系统相匹配，满足欲调整刀具的高精度机外予调目的。光学投影瞄准装置6的投影屏（即十字刻线分划板）10有100～180毫米的直径并制成可回转的。通过与影屏10同步回转的影屏外壳11上的分度刻度及游标尺12配合读数，可以测定欲调整刀具刀头的主偏角或付偏角值。