專利名稱：一種新型數(shù)控機床及其對工件加工的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)控機床輔助裝置，尤其涉及一種數(shù)控機床及其對工件加工的方法。
背景技術：
數(shù)控機床加工時，必須進行對刀，即設置工件的坐標原點，確定其補償值，才能進行程序的自動加工。傳統(tǒng)的對刀方法是使用試切法，是用裝夾在刀架上的刀具，直接與工件相接觸，以確定刀具刀尖的縱或橫方向坐標數(shù)值。然后，通過控制系統(tǒng)，將刀尖坐標值輸入數(shù)控機床程序中，以備切削。但每換一批工件，都得重新接觸工件進行對刀，即要重新確定刀尖的坐標值。然而在納米級加工中，因刀具本身精度已達到納米級，在每次接觸中，容易產(chǎn)生較大的誤差，同時會在工件表面產(chǎn)生切痕。

發(fā)明內容
有鑒于此，有必要提供一種非接觸式的數(shù)控機床及其對工件加工的方法。一種數(shù)控機床，用于加工一工件，其包括一機床本體、一設置在該機床本體上的刀架、一安裝于該刀架上的與該工件相對的刀具、及一控制系統(tǒng)，該數(shù)控機床還包括一測距儀，該測距儀固定在該刀架上，并與該刀具尖端間隔一第一距離，該測距儀用于測量其與工件之間的一第二距離，并計算該第二距離與第一距離的差值，該控制系統(tǒng)用于接收該測距儀的差值信號，并根據(jù)該差值信號控制該刀架移動，使該刀具加工該工件。一種對工件加工的方法，其包括以下步驟提供一數(shù)控機床，其包括一機床本體、 一設置在該機床本體上的刀架、一安裝于該刀架上的與該工件相對的刀具、一控制系統(tǒng)及一測距儀，該測距儀固定在該刀架上，并與該刀具尖端間隔一第一距離；提供一工件，該工件與該刀具相對；利用該測距儀測量其與該工件之間的第二距離，并計算第二距離與第一距離之間的差值；該控制系統(tǒng)接收該差值信號，并根據(jù)該差值信號控制該刀架移動，使該刀具加工該工件。相較于現(xiàn)有技術，該數(shù)控機床通過一測距儀可非接觸式的測量刀具尖端和工件之間的距離，確定該刀具尖端相對于該工件的坐標值，從而避免刀具與工件對刀時的接觸。


圖1是本發(fā)明實施例提供的數(shù)控機床的結構示意圖。圖2是本發(fā)明實施例提供的數(shù)控機床的加工方法的流程示意圖。圖3是圖1中測距儀測量刀具與工件之間的距離的示意圖。
具體實施例方式下面將結合附圖，對本發(fā)明實施例作進一步的詳細說明。請一并參閱圖1和圖3，本發(fā)明實施例提供了一種數(shù)控機床100，用于加工一工件30。該數(shù)控機床100包括一機床本體10; —設置在該機床本體10上的刀架40; —安裝于該刀架40上的與該工件30相對的刀具20，該刀具20具有一尖端201 ； 一控制系統(tǒng)80及一測距儀60。該刀架40設置在該機床本體10上。該測距儀可安裝于該刀架40的上表面或下表面上。在本實施例中，該測距儀60安裝于該刀架40的上表面404。該測距儀60與該刀具尖端201間隔一第一距離b。在本實施例中，該測距儀60為激光測距儀，其測距精度為1至10微米。該控制系統(tǒng)80與該測距儀60電連接，用于接收該測距儀60的距離信號。 在本實施例中，該控制系統(tǒng)80是指數(shù)控裝置與伺服系統(tǒng)的集成，通過數(shù)控裝置發(fā)出位移指令控制伺服系統(tǒng)按進給速度和進給方向驅動該刀架40運動。請參閱圖2，本發(fā)明實施例提供的一種對工件加工的方法，其包括以下步驟
提供一數(shù)控機床，其包括一機床本體、一設置在該機床本體上的刀架、一安裝于該刀架上的與該工件相對的刀具、一控制系統(tǒng)及一測距儀，該測距儀固定在該刀架上，并與該刀具尖端間隔一第一距離b ；
提供一工件，該工件與該刀具相對；
利用該測距儀測量其與該工件之間的第二距離c，并計算第二距離c與第一距離b之間的差值a ；
該控制系統(tǒng)接收該差值信號，并根據(jù)該差值信號控制該刀架移動，使該刀具加工該工
件
下面將對使用該數(shù)控機床加工工件的加工方法進行詳細描述。首先提供一待加工的工件30及該數(shù)控機床100，該工件30與該刀具20相對。在加工之前，需進行對刀，即確定該工件30與該刀具20的尖端201之間的相對位置。由于該測距儀60與該刀具尖端201間隔的第一距離b是已知的，利用測距儀60測量其與該工件 30之間的第二距離c，利用c-b即可得出該測距儀60與該刀具20的尖端201的距離差值 a。該控制系統(tǒng)80接收該差值信號，得出該刀具尖端201相對于該工件30的水平方向(如圖中箭頭所指示的方向)的坐標值。然后，將該坐標值輸入至該控制系統(tǒng)80的控制程序中， 該控制系統(tǒng)80控制該刀架40移動，使該刀具20加工該工件30?？梢岳斫獾氖牵摴ぜ?0可設置在一支撐件90上，該工件30可相對于該支撐件 90上下運動，以利于該刀具在垂直方向上對該工件30進行加工。相較于現(xiàn)有技術，該數(shù)控機床100通過一測距儀60可非接觸式的測量刀具尖端 201和工件30之間的距離，從而確定該刀具尖端201相對于該工件30的坐標值，避免刀具 20與工件30對刀時的接觸。另外，本領域技術人員還可以在本發(fā)明精神內做其它變化，可以理解的是，這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化，都應包含在本發(fā)明所要求保護的范圍之內。
權利要求
1.一種新型數(shù)控機床，用于加工一工件，其包括一機床本體、一設置在該機床本體上的刀架、一安裝于該刀架上的與該工件相對的刀具、及一控制系統(tǒng)，其特征在于，該數(shù)控機床還包括一測距儀，該測距儀固定在該刀架上，并與該刀具尖端間隔一第一距離，該測距儀用于測量其與工件之間的一第二距離，并計算該第二距離與第一距離的差值，該控制系統(tǒng)用于接收該測距儀的差值信號，并根據(jù)該差值信號控制該刀架移動，使該刀具加工該工件。
2.如權利要求1所述的數(shù)控機床，其特征在于，該刀具安裝于該刀架的前端，該測距儀安裝于該刀架的上表面或下表面；測距儀為激光測距儀；激光測距儀的測距精度為1至10 微米。
3.—種對工件加工的方法，其包括以下步驟提供一數(shù)控機床，其包括一機床本體、一設置在該機床本體上的刀架、一安裝于該刀架上的與該工件相對的刀具、一控制系統(tǒng)及一測距儀，該測距儀固定在該刀架上，并與該刀具尖端間隔一第一距離；提供一工件，該工件與該刀具相對；利用該測距儀測量其與該工件之間的第二距離，并計算第二距離與第一距離之間的差值；該控制系統(tǒng)接收該差值信號，并根據(jù)該差值信號控制該刀架移動，使該刀具加工該工件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種新型數(shù)控機床，用于加工一工件，其包括一機床本體、一設置在該機床本體上的刀架、一安裝于該刀架上的與該工件相對的刀具、及一控制系統(tǒng)，該數(shù)控機床還包括一測距儀，該測距儀固定在該刀架上，并與該刀具尖端間隔一第一距離，該測距儀用于測量其與工件之間的一第二距離，并計算該第二距離與第一距離的差值，該控制系統(tǒng)用于接收該測距儀的差值信號，并根據(jù)該差值信號控制該刀架移動，使該刀具加工該工件。 該數(shù)控機床通過一測距儀可非接觸式的測量刀具尖端和工件之間的距離，確定該刀具尖端相對于該工件的坐標值，從而避免刀具與工件對刀時的接觸。本發(fā)明還提供一種對工件加工的方法。
文檔編號B23Q17/00GK102476321SQ20101055521
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月23日 優(yōu)先權日2010年11月23日
發(fā)明者董海 申請人:大連創(chuàng)達技術交易市場有限公司