[发明专利]一种在硬质合金异型齿上开刀刃的五轴仿型设备及外径检测方法

权利要求书

1.一种利用五轴仿型设备在硬质合金异型齿上开刀刃后检测外径的方法，所述五轴仿型设备包括水平滑台（1）、纵向滑台（2）和垂向滑台（3），所述的水平滑台（1）台面上固定安装有动力单元（4），动力单元（4）输出端连接有卡盘，卡盘内卡紧有水平设置有芯轴，芯轴包括顺次连接的阶梯轴（5）和螺纹杆（6），阶梯轴（5）由大轴和小轴组成，大轴夹紧于卡盘内，小轴与螺纹杆（6）连接，螺纹杆（6）上连接有螺母（7），大轴上安装有与芯轴共轴的圆盘（8），圆盘（8）的圆跳动与合格硬质合金异型齿的外径圆跳动相等，所述的垂向滑台（3）设置于纵向滑台（2）台面上，垂向滑台（3）台面上设置有平台（9），平台（9）顶表面上且由后往前顺次设置有电机A（10）和减速器（11），电机A（10）的输出端与减速器（11）的输入轴连接，减速器（11）输出轴上设置有L板（12），L板（12）的水平板设置于减速器（11）上方，水平板上固定安装有横向设置的电机B（13），L板（12）的竖直板设置于减速器（11）的前侧，竖直板上设置有立板（14），立板（14）上旋转安装有转轴（15），转轴（15）的另一端上安装有砂轮（16），转轴（15）与电机B（13）输出端之间设置有传动装置，该五轴仿型设备还包括PLC控制器，所述的PLC控制器与水平滑台（1）、纵向滑台（2）和垂向滑台（3）、电机A（10）、电机B（13）连接，所述的传动装置由主动皮带轮（17）、从动皮带轮（18）和皮带（19）组成，所述的主动皮带轮（17）安装于电机B（13）的输出端，从动皮带轮（18）安装于转轴（15）上，主动皮带轮（17）和从动皮带轮（18）之间安装有皮带（19），所述的立板（14）端面上设置有套筒，所述的转轴（15）旋转安装于套筒内，其特征在于：该方法包括以下步骤：

S1、硬质合金异型刀的工装，先将硬质合金异型刀（20）的中心孔套装于阶梯轴（5）的小轴上，由大轴与小轴形成的台肩限位，再在螺纹杆（6）上拧紧螺母（7），螺母（7）将硬质合金异型刀（20）锁紧于台肩和螺母（7）之间，从而实现了硬质合金异型刀的工装；工装后利用跳动表测定圆盘（8）的圆跳度；

S2、砂轮外缘与刀刃B的对刀，先经PLC控制器调整水平滑台（1）、纵向滑台（2）和垂向滑台（3）的位置，使砂轮（16）移动到第一个硬质合金异型齿刀刃B（23）的上方，再经PLC控制器控制电机A（10）转动，电机A（10）的转矩经减速器（11）传递到L板（12）上，L板（12）做摆动，使刀刃B（23）与砂轮（16）呈夹角，且与刀刃B（23）接触，接触后关闭电机A（10），从而实现了砂轮（16）外缘与刀刃B（23）的对刀；

S3、刀刃B的磨削，先控制电机B（13）转动，电机B（13）带动主动皮带轮（17）转动，主动皮带轮（17）经皮带（19）带动从动皮带轮（18）转动，从动皮带轮（18）带动转轴（15）转动，转轴（15）带动砂轮（16）旋转，再控制水平滑台（1）的台面向右移动，同时垂向滑台（3）的台面向上移动，以使砂轮（16）沿着刀刃B（23）磨削，从而实现了刀刃B（23）的磨削，随后关闭水平滑台（1）和垂向滑台（3）；

S4、砂轮外缘与刀刃A的对刀，步骤S3结束后，先控制纵向滑台（2）的台面向后移动，当砂轮（16）与刀刃B（23）分离后经PLC控制器调整水平滑台（1）、纵向滑台（2）和垂向滑台（3）的位置，使砂轮（16）移动到第一个硬质合金异型齿刀刃A（22）的上方，再经PLC控制器控制电机A（10）反转，电机A（10）的转矩经减速器（11）传递到L板（12）上，L板（12）做摆动，使刀刃A（22）与砂轮（16）呈夹角，且与刀刃A（22）接触，然后关闭电机A（10），从而实现了砂轮（16）外缘与刀刃A（22）的对刀；

S5、刀刃A的磨削，控制水平滑台（1）的台面向右移动，同时垂向滑台（3）的台面向下移动，以使砂轮（16）沿着刀刃A（22）磨削，从而实现了刀刃A（22）的磨削，随后停止水平滑台（1）和垂向滑台（3），形成的刀刃A（22）与刀刃B（23）之间构成刀尖；

S6、外径的检测，将跳动表工作端与刀尖接触，控制动力单元（4）转动一周，此时即可检测出刀尖的圆跳动，检测出的圆跳度与圆盘圆跳度进行比较，若小于圆盘圆跳度则说明合格，若大于圆盘圆跳度则说明不合格，还需要重新重复步骤S2~S5，直到加工后该刀尖圆跳度小于圆盘圆跳度，从而实现快速检测外径。