一种数控机床检测校正跳动精度的装置及加工方法与流程

1.本发明涉及机床的技术领域，具体是涉及一种数控机床检测校正跳动精度的装置及加工方法。


背景技术：

2.随着自动化技术的发展，数控机床的上下料都实现了自动化，对于自动下料而言，可通过工件自由下落的方式进行，即可直接将工件通过顶杆顶出即可，但是，对于自动上料而言，需要将待加工件装夹至夹盘上，且需要保证待加工件在夹盘上装夹的稳定性和准确性。
3.通常情况下，在数控机床的主轴旁侧设置有机械手抓，通过机械手抓将待加工件装夹至夹盘上，由于机械手抓在运动过程中存在行程误差，导致在将待加工件装夹至夹盘上时，易出现待加工件与主轴不同心的问题，导致后续启动主轴而带动待加工件转动时，待加工件会出现摆动等问题，既易对加工刀具造成损坏，也易导致待加工件的报废，不利于数控机床的自动化加工操作。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的上述问题，现旨在提供一种数控机床检测校正跳动精度的装置及加工方法，以在机架上且位于主轴旁侧设置跳动精度检测机构和二次校正机构，在机械手抓将待加工件装夹至夹盘上后，先通过跳动精度检测机构进行跳动精度检测，判断装夹是否同心，如同心，则直接进行加工，如不同心则需要通过二次校正机构对待加工件进行二次校正后再装夹至夹盘上，从而保证了待加工件和主轴的绝对同心，从而保证了加工精度，既避免了刀具的损坏，也提高了产品合格率，更利于数控机床的自动化加工操作。
5.具体技术方案如下：一种数控机床检测校正跳动精度的装置，设置于机架的主轴前方的刀板上，且主轴和刀板做相对远离或靠近的进给运动，具有这样的特征，包括：跳动精度检测机构，跳动精度检测机构包括检测安装架、升降驱动器以及检测传感器，检测安装架固定于刀板上，检测安装架上设置有竖直朝下布置的升降驱动器，同时，于升降驱动器的驱动轴上安装有检测传感器；二次校正机构，二次校正机构设置于刀板上且位于跳动精度检测机构的旁侧，包括固定护套、滑动组件、活动护套以及移动伸缩驱动器，固定护套的底部固定安装于刀板上，固定护套的一侧开设有第一半圆形孔，滑动组件设置于刀板上且位于固定护套设置有第一半圆形孔的一侧，活动护套安装于滑动组件上并可做靠近或远离固定护套的往复运动，活动护套上且位于靠近固定护套的一侧开设有与第一半圆形孔对应的第二半圆形孔，且第一半圆形孔和第二半圆形孔在固定护套和活动护套靠拢时形成与主轴的轴心平行的圆形的装夹孔，移动伸缩驱动器固定于刀板上且其伸缩轴连接于活动护套上。
6.上述的一种数控机床检测校正跳动精度的装置，其中，检测传感器为位移传感器。
7.上述的一种数控机床检测校正跳动精度的装置，其中，升降驱动器的驱动轴上设置有水平伸出的安装板，且检测传感器安装于安装板伸出的一端上。
8.上述的一种数控机床检测校正跳动精度的装置，其中，二次校正机构还包括底板和驱动安装架，底板的底部固定于刀板上，底板位于固定护套设置有第一半圆形孔的一侧，滑动组件设置于底板靠近固定护套的一端， 驱动安装架固定安装于底板的另一端上，移动伸缩驱动器安装于驱动安装架上。
9.上述的一种数控机床检测校正跳动精度的装置，其中，滑动组件包括导轨和滑块，导轨为双轨道结构，导轨设置于底板上且沿垂直于主轴的轴向布置，滑块滑设于导轨上，活动护套安装于滑块上。
10.上述的一种数控机床检测校正跳动精度的装置，其中，第一半圆形孔和第二半圆孔为固定护套和活动护套靠拢后通过主轴自加工形成。
11.上述的一种数控机床检测校正跳动精度的装置，其中，主轴在自加工第一半圆形孔和第二半圆形孔之前，固定护套和活动护套之间夹设有辅助加工垫片。
12.一种数控机床检测校正跳动精度的装置的加工方法，该数控机床检测校正跳动精度的装置为上述任一项所述的数控机床检测校正跳动精度的装置，包括以下几个步骤：步骤s1，预加工装夹孔；启动二次校正机构，使得移动伸缩驱动器带动活动护套朝向固定护套一侧移动并使活动护套和固定护套靠拢，然后启动主轴，确定待加工件的尺寸数据，并通过主轴在活动护套和固定护套之间自加工得到与待加工件尺寸一致的装夹孔；步骤s2，一次装夹并检测；通过机械手将待加工件一次装夹至主轴上的夹盘上，并控制主轴或刀板进给运动，使得待加工件移动至检测传感器下方，然后启动跳动精度检测机构和主轴，控制检测传感器逐渐靠近待加工件，完成跳动精度检测，如跳动精度差，则进行步骤s3，反之则进行步骤s4；步骤s3，二次装夹；通过二次校正机构的移动伸缩驱动器带动活动护套与固定护套分开，并控制跳动精度检测机构复位以及主轴停机，然后控制主轴或刀板再次进给运动，使得待加工件移动至二次校正机构处并将待加工件的一端放入到装夹孔内，然后松开夹盘，并启动二次校正机构的移动伸缩驱动器而使得活动护套和固定护套夹紧待加工件，完成对待加工件的校正，然后再通过夹盘夹紧待加工件，最后启动移动伸缩驱动器而使活动护套与固定护套分开；步骤s4，复位待加工；控制主轴或刀板复位至初始转态，等待加工。
13.一种数控机床检测校正跳动精度的装置的加工方法，其中，在步骤s2中，且在待加工件移动至检测传感器下方之前，需先控制跳动精度检测机构的升降驱动器带动检测传感器上升。
14.一种数控机床检测校正跳动精度的装置的加工方法，其中，步骤s1中，固定护套和活动护套在加工装夹孔之前均为实心块状结构，且装夹孔为镗孔加工工艺得到。
15.上述技术方案的积极效果是：
上述的数控机床检测校正跳动精度的装置及加工方法，以在刀板上设置跳动精度检测机构和二次校正机构，在机械手抓将待加工件装夹至夹盘上后，先通过跳动精度检测机构进行跳动精度检测，判断装夹是否同心，如同心，则直接进行加工，如不同心则需要通过二次校正机构对待加工件进行校正后再装夹至夹盘上，从而保证了待加工件和主轴的绝对同心，从而保证了加工精度，既避免了刀具的损坏，也提高了产品合格率，更利于数控机床的自动化加工操作，另外，二次校正机构中的装夹孔为主轴根据待加工件的尺寸自加工得到，从而使得主轴和装夹孔的绝对同心，进一步保证了加工精度，加工方法更合理。
附图说明
16.图1为本发明的一种数控机床检测校正跳动精度的装置的跳动精度检测机构的结构图；图2为本发明的一种数控机床检测校正跳动精度的装置的二次校正机构的结构图；图3为本发明的一种数控机床检测校正跳动精度的装置的加工方法的流程图。
17.附图中：1、刀板；2、跳动精度检测机构；21、检测安装架；22、升降驱动器；23、检测传感器；24、安装板；3、二次校正机构；31、固定护套；32、滑动组件；33、活动护套；34、移动伸缩驱动器；35、装夹孔；36、底板；37、驱动安装架；321、导轨；322、滑块；351、第一半圆形孔；352、第二半圆形孔；4、辅助加工垫片；5、机架。
具体实施方式
18.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图1至附图3对本发明提供的技术方案作具体阐述，但以下内容不作为本发明的限定。
19.图1为本发明的一种数控机床检测校正跳动精度的装置的跳动精度检测机构的结构图；图2为本发明的一种数控机床检测校正跳动精度的装置的二次校正机构的结构图。如图1和图2所示，本实施例提供的数控机床检测校正跳动精度的装置设置于机架5的主轴前方的刀板1上，此时，机架5上的主轴和刀板1能做相对远离或靠近的进给运动，即该数控机床可以时主轴移动的结构，也可以是刀板1移动的结构，另外还可以是主轴和刀板1均移动的结构。并且，本实施例提供的数控机床检测校正跳动精度的装置包括：跳动精度检测机构2和二次校正机构3，为后续主轴的夹盘上装夹的待加工件进行跳动精度检测以及对待加工进行校正后二次装夹提供了条件。
20.具体的，跳动精度检测机构2包括检测安装架21、升降驱动器22以及检测传感器23，此时，将检测安装架21固定于刀板1上，为后续跳动精度机构能相对于主轴移动提供了条件。并且，检测安装架21上设置有竖直朝下布置的升降驱动器22，同时，于升降驱动器22的驱动轴上安装有检测传感器23，即通过检测安装架21将升降驱动器22安装于刀板1上，同时，通过升降驱动器22带动检测传感器23在竖直方向上做升降运动，为后续检测传感器23逐渐靠近待加工件而实现跳动精度检测提供了结构基础，同时也为防止待加工件误撞检测传感器23而造成结构损坏提供了条件。
21.具体的，二次校正机构3设置于刀板1上且位于跳动精度检测机构2的旁侧，同样实
现了二次校正机构3在刀板1上的安装，为后续二次校正机构3相对于主轴移动提供条件。此时，二次校正机构3又包括固定护套31、滑动组件32、活动护套33以及移动伸缩驱动器34，将固定护套31的底部固定安装于刀板1上，同时，于固定护套31的一侧开设有第一半圆形孔351，此处的第一半圆形孔351为后续通过主轴自加工得到，并且，滑动组件32设置于刀板1上且位于固定护套31设置有第一半圆形孔351的一侧，活动护套33安装于滑动组件32上并可做靠近或远离固定护套31的往复运动，即实现了活动护套33可和固定护套31靠拢或分离，为后续装夹孔35的加工以及对待加工件进行校正后二次装夹提供了条件。另外，活动护套33上且位于靠近固定护套31的一侧开设有与第一半圆形孔351对应的第二半圆形孔352，并且，在固定护套31和活动护套33靠拢时，固定护套31上的第一半圆形孔351和活动护套33上的第二半圆形孔352形成与主轴的轴心平行的圆形的装夹孔35，此处的第二半圆形孔352也为后续通过主轴自加工得到，即在固定护套31和活动护套33相互靠拢后，再通过主轴在固定护套31和活动护套33之间自加工而得到装夹孔35，从而保证了装夹孔35和主轴的绝对同心，从而使得后续通过二次校正机构3校正的待加工件能与主轴绝对同心，为保证加工精度提供了条件。另外，将移动伸缩驱动器34固定于刀板1上且其伸缩轴连接于活动护套33上，即通过移动伸缩驱动器34的伸缩轴带动活动护套33在滑动组件32上移动，为活动护套33靠近或远离固定护套31提供了驱动力。
22.更加具体的，跳动精度检测机构2中的检测传感器23为位移传感器，即夹盘上的待加工件在主轴的带动下旋转时，通过检测传感器23逐渐靠近待加工件，如其位移跳动变化较大，则说明该待加工件装夹不准确，需要后续进行校正，如其位移跳动变化较小，则说明该待加工件装夹较准确，可直接进行加工，无需再进行校正，并且，位移传感器在检测时，数据显示直观，对比显著，易于操作者判断。值得指出的是，本位移传感器可以是市面上常用的位移传感器，能实现位移跳动检测即可，因此，其具体结构在此不再赘述。
23.更加具体的，升降驱动器22的驱动轴上设置有安装板24，安装板24的一端与升降驱动器22的驱动轴连接，安装板24的另一端水平伸出，并且，将检测传感器23安装于安装板24伸出的一端上，从而使得检测传感器23能远离升降驱动器22和用于安装升降驱动器22的检测安装架21，从而使得检测传感器23的四周具有足够大的空间用于后续的跳动精度检测，防止出现碰撞损坏的问题，结构设计更合理。
24.更加具体的，二次校正机构3除了包括上述的固定护套31、滑动组件32、活动护套33以及移动伸缩驱动器34外，还包括底板36和驱动安装架37。此时，将底板36的底部固定于刀板1上，并将底板36设置于固定护套31设置有第一半圆形孔351的一侧，同时，将滑动组件32设置于底板36靠近固定护套31的一端， 驱动安装架37固定安装于底板36的另一端上，并将移动伸缩驱动器34安装于驱动安装架37上，即通过底板36和驱动安装架37将滑动组件32、活动护套33以及移动伸缩驱动器34形成一整体结构，既方便了拆装，同时也保证了结构强度，结构设计更合理。
25.更加具体的，二次校正机构3中的滑动组件32又包括导轨321和滑块322，此时，导轨321为双轨道结构，提高了导轨321支撑的稳定性，为后续活动护套33的稳定移动提供了条件。另外，导轨321设置于底板36上且沿垂直于主轴的轴向布置，滑块322滑设于导轨321上，活动护套33安装于滑块322上，即活动护套33通过滑块322滑设于导轨321上，既能实现活动护套33在底板36上的移动，还能为活动护套33的移动进行导向，提高了移动的稳定性，
结构设计更合理。
26.更加具体的，第一半圆形孔351和第二半圆孔为固定护套31和活动护套33靠拢后通过主轴自加工形成，即使得第一半圆形孔351和第二半圆形孔352组成的装夹孔35能与主轴完全同心，从而为后续通过二次校正机构3校正后的待加工件能与主轴保持绝对同心，从而保证了加工精度。
27.更加具体的，主轴在自加工第一半圆形孔351和第二半圆形孔352之前，且在活动护套33朝向固定护套31靠拢时，于固定护套31和活动护套33之间夹设有辅助加工垫片4，即在通过主轴自加工装夹孔35时，固定护套31和活动护套33之间放置有一定厚度的辅助加工垫片4，从而使得在后续拿掉辅助加工垫片4后，固定护套31和活动护套33上的第一半圆形孔351和第二半圆形孔352均为小于半圆的结构，从而使得在后续对待加工件进行校正时，能保证装夹孔35完全夹紧待加工件，保证了校正的可靠性，结构设计更合理。
28.优选的，升降驱动器22和移动伸缩驱动器34为气缸、液压缸以及电动杆中的一种，能实现线性直线移动即可，可选择性强，生产制造方便。
29.另外，本实施例还提供了一种数控机床检测校正跳动精度的装置的加工方法，该加工方法中的数控机床检测校正跳动精度的装置为上述的数控机床检测校正跳动精度的装置。图3为本发明的一种数控机床检测校正跳动精度的装置的加工方法的流程图，如图1至图3所示，一种数控机床检测校正跳动精度的装置的加工方法包括以下几个步骤：步骤s1，预加工装夹孔35；先启动二次校正机构3，使得移动伸缩驱动器34带动活动护套33朝向固定护套31一侧移动并使活动护套33和固定护套31靠拢，然后启动主轴，并确定待加工件的尺寸数据，通过主轴或刀板1进给运动，由主轴在活动护套33和固定护套31之间自加工得到与待加工件尺寸一致的装夹孔35，保证了装夹孔35和主轴的绝对同心，从而保证了后续对待加工件校正时，能保证校正后的待加工件与主轴的同心度，从而保证了加工品质。在装架孔加工完成后，主轴或刀板1复位，移动伸缩驱动器34带动活动护套33朝向远离固定护套31的一侧移动至初始位置，等待后续加工操作。
30.步骤s2，一次装夹并检测；通过机械手将待加工件一次装夹至主轴上的夹盘上，并控制主轴或刀板1进给运动，使得待加工件移动至检测传感器23下方，开启主轴旋转，并启动跳动精度检测机构2，控制检测传感器23逐渐靠近待加工件，通过待加工件接触检测传感器23，观察检测传感器23的行程跳动大小，完成跳动精度检测，如检测传感器23的行程跳动大，则说明该待加工件的跳动精度差，需要后续进行校正，则进行步骤s3，如检测传感器23的行程跳动小，则说明该待加工件的跳动精度高，无需后续进行校正，则跳过步骤s3，直接进行步骤s4。在跳动精度检测完成后，检测传感器23复位，待加工件从检测传感器23下方移走。
31.步骤s3，二次装夹；通过二次校正机构3的移动伸缩驱动器34带动活动护套33与固定护套31分开，即为步骤s1中移动伸缩驱动器34带动活动护套33朝向远离固定护套31的一侧移动至初始位置，实现装夹孔35的打开，使得第一半圆形孔351和第二半圆形孔352之间存在间隙，方便后需要校正的待加工件伸入。并且，控制跳动精度检测机构2复位以及主轴停机，即为步骤s2中检测传感器23复位，待加工件从检测传感器23下方移走，防止撞坏检测传感器23。然后控
制主轴或刀板1再次进给运动，使得待加工件移动至二次校正机构3处并将待加工件的一端放入到装夹孔35内，然后松开夹盘，并启动二次校正机构3的移动伸缩驱动器34而使得活动护套33和固定护套31夹紧待加工件，完成对待加工件的校正，然后再通过夹盘夹紧待加工件，使得夹盘上的待加工件和主轴完全同心，从而保证了加工精度。最后在待加工件装夹至夹盘上后，再启动移动伸缩驱动器34而使活动护套33与固定护套31分开，使得待加工件从二次校正机构3上脱离，为后续加工做准备。
32.步骤s4，复位待加工；控制主轴或刀板1复位至初始转态，等待后续配合刀具对夹盘上的待加工件进行加工。
33.更加具体的，在步骤s2中，且在待加工件移动至检测传感器23下方之前，需先控制跳动精度检测机构2的升降驱动器22带动检测传感器23上升，不仅避免了在将待加工件移动至检测传感器23下方时与检测传感器23发生碰撞，还能为后续逐渐将检测传感器23靠近待加工件提供了条件，安全保障性更高。
34.更加具体的，步骤s1中，固定护套31和活动护套33在加工装夹孔35之前均为实心块状结构，利于后续通过主轴自加工装夹孔35，并且，装夹孔35为镗孔加工工艺得到，方便了装夹孔35的加工，工艺成熟且可靠。
35.本实施例提供的数控机床检测校正跳动精度的装置及加工方法，通过在刀板1上设置跳动精度检测机构2和二次校正机构3，可在机械手抓将待加工件装夹至夹盘上后，先通过跳动精度检测机构2进行跳动精度检测，判断待加工件和主轴是否同心，如跳动精度检测显示为同心状态，则直接进行后续加工，如显示为不同心状态，则需要通过二次校正机构3对待加工件进行校正后再装夹至夹盘上，从而保证了待加工件和主轴的绝对同心，从而保证了加工精度，既避免了刀具的损坏，也提高了产品合格率，另外加工方法中，需先根据待加工件尺寸，通过主轴对二次校正机构3中的装夹孔35采用自加工得到，使得自加工得到的装夹孔35能与主轴绝对同心，保证了经过校正后的代加工件能与主轴同心度更高，进一步保证了加工精度，加工方法更合理，更利于数控机床的自动化加工操作。
36.以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。