專利名稱：能自動(dòng)調(diào)整電火花刀具平面與工件表面平行的夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電火花機(jī)床，尤其是一種能監(jiān)測(cè)工件平面并自動(dòng)調(diào)整電火花刀具平面與工件表面平行的夾具。
背景技術(shù)：
一般的立式電火花機(jī)床，包含有一機(jī)臺(tái)、一設(shè)置在該機(jī)臺(tái)上的動(dòng)柱、一設(shè)置在該動(dòng)柱上且可沿著Z方向相對(duì)于該動(dòng)柱產(chǎn)生升降的主軸頭座，該主軸頭座具有一沿該-Z方向延伸的主軸。
電火花機(jī)床中，需要刀具表面與工件表面平行才能進(jìn)行精確加工。但目前的刀具表面與工件表面的平行調(diào)節(jié)不是機(jī)床自動(dòng)調(diào)節(jié)的，而是要靠人為的目測(cè)來調(diào)節(jié)，顯然，這就很不精確，所以加工出來的圖案常常存在缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有電火花機(jī)床上刀具加工平面和工件平面不能準(zhǔn)確保持平行的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種能自動(dòng)調(diào)整電火花刀具平面與工件表面平行的夾具。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是控制箱與步進(jìn)電機(jī)固定在機(jī)床上，步進(jìn)電機(jī)下裝有第一齒輪，第一齒輪與空套在中心軸上的第二齒輪嚙合，中心軸上裝有第一軸承，第一軸承內(nèi)圈與中心軸為過盈配合，第一軸承外圈與第二齒輪固接在一起，第一軸承外圈圓周上設(shè)有橫臂，橫臂下連接直線電機(jī)，中心軸下端與裝有刀具的刀桿上端為球副配合，第二軸承的內(nèi)圈與刀桿為過盈配合，第二軸承外圈圓周兩側(cè)與兩伸縮臂外套固接，兩伸縮臂在第二軸承外圈圓周上成180°布置，兩伸縮臂端部均裝有面向工件的非接觸式位移傳感器，直線電機(jī)的伸縮頭與一側(cè)的伸縮臂相連，非接觸式位移傳感器將檢測(cè)信號(hào)通過A/D轉(zhuǎn)換接單片機(jī)，單片機(jī)通過運(yùn)算將處理信號(hào)通過D/A轉(zhuǎn)換控制直線電機(jī)的伸縮頭作上下運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明具有的有益效果是由于采用非接觸式位移傳感器的檢測(cè)和單片機(jī)編程的控制及反饋控制，可以實(shí)現(xiàn)從檢測(cè)平行到調(diào)節(jié)平行的全程自動(dòng)化，而且速度快，精度高。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖2是球副調(diào)節(jié)完成后的鎖緊狀態(tài)圖。
圖3是圖2中A向球副未調(diào)節(jié)時(shí)的松開狀態(tài)圖。
圖中1.指示燈，2.控制箱，3.步進(jìn)電機(jī)，4.第一齒輪，5.第一軸承，6.球副，7.第二軸承，8.伸縮臂，9.刀具，10.工件，11.中心軸，12.第二齒輪，13.橫臂，14.直線電機(jī)，15.非接觸式位移傳感器，16.鎖緊螺釘，17.刀桿。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明的控制箱2與步進(jìn)電機(jī)3固定在機(jī)床上，控制箱上設(shè)有指示燈1，步進(jìn)電機(jī)3下裝有第一齒輪4，第一齒輪4與空套在中心軸11上的第二齒輪嚙合，中心軸11上裝有第一軸承5，第一軸承5內(nèi)圈與中心軸11為過盈配合，第一軸承5外圈與第二齒輪12固接在一起，第一軸承5外圈圓周上設(shè)有橫臂13，橫臂13下連接直線電機(jī)14，中心軸11下端與裝有刀具9的刀桿17上端為球副6配合，球副6上設(shè)有兩鎖緊螺釘16，兩鎖緊螺釘16在XY平面內(nèi)成90°分布，裝有刀具9的刀桿17兩側(cè)分別裝有伸縮臂8，伸縮臂8的作用主要是可以根據(jù)工件大小調(diào)節(jié)兩位移傳感器之間的距離，兩伸縮臂8端部均裝有面向工件10的非接觸式位移傳感器15，直線電機(jī)14的伸縮頭與一側(cè)的伸縮臂8相連，第二軸承7的內(nèi)圈與刀桿17為過盈配合，第二軸承7外圈圓周上與兩伸縮臂8外套固接，兩伸縮臂在第二軸承外圈圓周上成180°連接，非接觸式位移傳感器15將檢測(cè)信號(hào)通過A/D轉(zhuǎn)換接單片機(jī)，單片機(jī)通過運(yùn)算將處理信號(hào)通過D/A轉(zhuǎn)換控制直線電機(jī)14的伸縮頭作上下運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明的調(diào)整過程如下本發(fā)明采用獨(dú)立電源供電，使用時(shí)將其裝于電火花加工機(jī)床主軸頂端，夾好刀具9，將工件10置于刀具9下方，按下開關(guān)，開始自動(dòng)校正。兩非接觸式位移傳感器13在X方向采集距離數(shù)據(jù)，通過8096A/D轉(zhuǎn)換芯片將兩距離模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳入單片機(jī)進(jìn)行處理。若兩距離不相等，則根據(jù)預(yù)先設(shè)定的間隙-調(diào)整量模型計(jì)算得出直線電機(jī)14應(yīng)該伸長(zhǎng)或縮短的距離，并將結(jié)果通過D/A轉(zhuǎn)換芯片傳給調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，進(jìn)行指定距離的精確調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)完成后，兩傳感器再次檢測(cè)，若距離還不相等，則重復(fù)上述調(diào)節(jié)；若距離相等，則單片機(jī)停止運(yùn)作。待操作人員將球副X方向上的螺釘擰緊后，按下開關(guān)，單片機(jī)繼續(xù)工作，步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)兩傳感器旋轉(zhuǎn)90°，在Y方向進(jìn)行相同的采樣、調(diào)節(jié)，從而使參考平面上相互垂直的兩條直線(X軸、Y軸)與工件表面平行，達(dá)到刀具加工平面與工件表面平行的目的。在X方向上校正完成后，將球副6的鎖緊螺釘16擰緊，使球副6只能繞X軸轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)Y方向也校正完成后，將球副6的另一鎖緊螺釘16擰緊，從而使球副6完全鎖緊，指示燈亮，刀具9可以進(jìn)行加工。
上述具體實(shí)施方式
用來解釋說明本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.能自動(dòng)調(diào)整電火花刀具平面與工件表面平行的夾具，其特征在于控制箱(2)與步進(jìn)電機(jī)(3)固定在機(jī)床上，步進(jìn)電機(jī)(3)下裝有第一齒輪(4)，第一齒輪(4)與空套在中心軸(11)上的第二齒輪嚙合，中心軸(11)上裝有第一軸承(5)，第一軸承(5)內(nèi)圈與中心軸(11)為過盈配合，第一軸承(5)外圈與第二齒輪(12)固接在一起，第一軸承(5)外圈圓周上設(shè)有橫臂(13)，橫臂(13)下連接直線電機(jī)(14)，中心軸(11)下端與裝有刀具(9)的刀桿(17)上端為球副(6)配合，第二軸承(7)的內(nèi)圈與刀桿(17)為過盈配合，第二軸承(7)外圈圓周兩側(cè)與兩伸縮臂(8)外套固接，兩伸縮臂在第二軸承外圈圓周上成180°布置，兩伸縮臂(8)端部均裝有面向工件(10)的非接觸式位移傳感器(15)，直線電機(jī)(14)的伸縮頭與一側(cè)的伸縮臂(8)相連，非接觸式位移傳感器(15)將檢測(cè)信號(hào)通過A/D轉(zhuǎn)換接單片機(jī)，單片機(jī)通過運(yùn)算將處理信號(hào)通過D/A轉(zhuǎn)換控制直線電機(jī)(14)的伸縮頭作上下運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種能自動(dòng)調(diào)整電火花刀具平面與工件表面平行的夾具。步進(jìn)電機(jī)下裝有第一齒輪，它與空套在中心軸上的第二齒輪嚙合，中心軸上裝有第一軸承，其內(nèi)圈與中心軸為過盈配合，第一軸承外圈與第二齒輪固接，第一軸承外圈上的橫臂下連直線電機(jī)，中心軸下端與刀桿上端為球副配合，第二軸承的內(nèi)圈與刀桿為過盈配合，第二軸承外圈兩側(cè)固有成180°布置的伸縮臂，兩伸縮臂端部均裝有位移傳感器，直線電機(jī)的伸縮頭與一側(cè)的伸縮臂相連，傳感器將檢測(cè)信號(hào)通過A/D轉(zhuǎn)換接單片機(jī)，通過運(yùn)算將處理信號(hào)通過D/A轉(zhuǎn)換控制直線電機(jī)的伸縮頭作上下運(yùn)動(dòng)。采用傳感器的檢測(cè)和單片機(jī)編程的控制及反饋控制，實(shí)現(xiàn)從檢測(cè)平行到調(diào)節(jié)平行的全程自動(dòng)化，而且速度快，精度高。
文檔編號(hào)B23H7/00GK101020268SQ20071006754
公開日2007年8月22日 申請(qǐng)日期2007年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月9日
發(fā)明者施岳定, 金良, 王彬, 呂春苗, 徐杰, 尉沈芳 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)