[发明专利]一种手动二维刀具测量辅助装置

说明书

技术领域：

本发明涉及数控机床精密加工和测量设备领域，具体涉及一种手动二维刀具测量辅助装置。

背景技术：

刀具作为数控机床用来加工精密零件的工具，自身精度高低直接决定了由其加工的精密零件的加工精度。刀具加工过程中或是加工后对刀具形位公差、直径进行测量以判定所加工刀具是否符合质量要求已成为刀具质量控制的关键工序。为了克服传统的采用机械或是电子游标卡尺对刀具的形状公差、位置公差、直径等进行接触式测量带来刀具表面损伤而影响刀具自身精度、测量效率低、刀具复杂特征形貌难以检测等问题，采用非接触式即光学测量方式来对刀具进行测量已越来越多被应用于精密刀具测量行业。

由于刀具一般具有圆柱状外形，且其上分布有刀具的各类特征，如前刀角、后刀角等，这些特征一般都是绕刀具中心圆周及沿刀具长度方向分布。因此，要对其进行全方位特征测量，需要在测量过程中让刀具能旋转起来以实现绕圆周方向分布的特征形貌测量，且需要让刀具在长度方向产生直线位移以实现刀具不同段的特征测量。在刀具绕圆周方向旋转及沿长度方向左右移动时，通过其正上方的精密光学系统对表面特征进行摄像，以实现非接触式光学测量。目前，用于实现刀具绕中心旋转及沿刀具长度方向产生位移，一般都是通过由直线轴和旋转轴组成的二维运动平台来实现。通过人工将刀具放置在旋转轴上的夹头中，在通过夹头将刀具夹紧，夹紧后旋转轴带动刀具旋转。而旋转轴被安装在其底部的直线轴动板上，由直线轴带动旋转轴和刀具一起沿刀具长度方向左右移动。配合以架设在刀具正上方的精密光学系统拍摄到刀具表面全方位的图像。

该方法存在如下技术问题：1、由直线轴和旋转轴构成的二维运动平台来带动测量过程中刀具沿长度方向的移动及绕刀具中心旋转功能，整个系统的硬件成本高，结构复杂；2、为了适应不同直径规格刀具的测量，需要配置与之对应的多种规格的夹头来装夹刀具，增加了配件成本；3、由于采用直线轴、旋转轴、夹头等精密部件，对控制要求较高，整个系统复杂性增大，且系统外形较大，不便于灵活摆放及应用。

发明内容：

本发明的目的是提供一种手动二维刀具测量辅助装置，它替代了由直线轴和旋转轴构成的二维运动平台，由人工通过手动控制旋钮来实现测量过程中刀具绕中心的旋转运动和沿刀具长度方向的左右移动动作，速度和正、反转完全由人工灵活控制。该装置外形尺寸小，配套精密光学测量系统，便于整合成一套刀具精密测量系统。具有功能完整、体积小巧、成本低廉、应用灵活等特点。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明采用以下技术方案：它包含精密光学测量装置A和刀具测量辅助装置B，刀具测量辅助装置B设置在精密光学测量装置A的下方。

所述的精密光学测量装置A包含平台24、拉手25、带标尺手动Y轴26、带标尺手动Z轴27、精密光学系统安装座28、CCD相机线缆29、CCD相机30、镜头31和手动二维刀具测量辅助装置32，平台24的上方两端设置有拉手25，平台24的上方中部设置有手动二维刀具测量辅助装置32，手动二维刀具测量辅助装置32的上方设置有镜头31，镜头31的上方设置有CCD相机30，CCD相机30的上方设置有CCD相机线缆29，CCD相机30的一侧与精密光学系统安装座28连接，精密光学系统安装座28的下端与带标尺手动Z轴27连接，带标尺手动Z轴27的下方设置有带标尺手动Y轴26。

所述的刀具测量辅助装置B包含底板1、第一旋钮2、锁紧螺母3、轴承座4、丝杆5、轴承6、丝母座7、第一同步皮带8、主动轴9、刀具10、第二同步皮带11、第一支撑座12、导轨13、滑块14、从动轴15、连接板16、背光板17、第二支撑座18和第二旋钮19，底板1的上方设置有导轨13，导轨13与滑块14滑动连接，滑块14的上方设置有连接板16，连接板16的上方设置有背光板17，背光板17的一侧通过丝母座7连接有丝杆5，丝杆5与轴承座4连接，轴承座4中心位置设置有锁紧螺母3，锁紧螺母3与第一旋钮2连接，连接板16的两端设置有第一支撑座12和第二支撑座18，第二支撑座18的一侧通过轴承6设置有第二旋钮19，第一支撑座12和第二支撑座18的内侧设置有从动轴15，从动轴15的一侧设置有主动轴9，主动轴9的上方设置有刀具10，从动轴15和主动轴9的两端通过第一同步皮带8和第二同步皮带11连接。