一种数控机床刀具的动平衡测试系统的制作方法

本发明涉及一种数控机床刀具的动平衡测试领域，更具体地说，本发明涉及一种数控机床刀具的动平衡测试系统。

背景技术：

1、数控机床刀具的动平衡性能是刀具的重要指标之一。动平衡是指刀具在高速旋转时，能够保持稳定的旋转状态。如果刀具的动平衡性能不达标，可能会导致刀具的寿命缩短，加工质量下降，甚至造成刀具的损坏。因此数控机床的刀具进行动平衡测试是刀具使用前必不可少的流程，数控机床刀具动平衡测试主要靠数控机床刀具动平衡测试机来完成，测试数控机床刀具动平衡测试机可以发现刀具动平衡方面的缺陷，降低机械加工的风险，保护机械加工人员和机械加工设备的安全。

2、现有的数控机床刀具动平衡测试机有以下不足：要么使用螺栓拧紧卡盘，要么采用与刀杆直径间隙配合的测试架，第一种方法的缺陷是拆装不便，多刀具测试效率低；另一种是无法与多种刀具直径配合，在刀杆直径与测试架间隙大并且且动平衡问题时有飞刀的危险。

3、为了解决上述两种设备存在的缺陷，现提供一种技术方案。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种数控机床刀具动平衡测试系统以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种数控机床刀具动平衡测试机，包括设备外壳，所述设备外壳内部设置有夹紧系统，所述设备外壳底部固定连接有整体支架，所述整体支架上设置有控制器，其特征在于：

4、所述夹紧系统内部设置有刀具套筒，所述刀具套筒上方固定有顶盖，所述刀具套筒底部设置有刀具托盘，所述刀具托盘设置在底板上，所述刀具托盘与底板滑动连接，所述夹紧系统内部设置有卡柄，所述卡柄上设置有伸出头，所述伸出头在夹紧系统旋转产生的离心力作用下将夹紧刀具套筒内的刀具。

5、在一个优选地实施方式中，所述的一种数控机床刀具动平衡测试机，其特征在于：所述夹紧系统的底板上设置有若干横向滑块导轨和若干卡柄导轨固定座，所述刀具托盘周围滑动连接有若干横向导向滑块，所述横向滑块导轨滑动连接有横向导向滑块，所述横向导向滑块中部滑动连接有纵向滑块，所述所述纵向滑块设置在横向滑块导轨与卡柄导轨固定座之间，所述纵向滑块顶部滑动连接有卡柄，所述卡柄设置在卡柄导轨内，所述卡柄导轨设置在卡柄导轨固定座上。

6、在一个优选地实施方式中，所述的一种数控机床刀具动平衡测试机，其特征在于：所述设备外壳与夹紧系统之间设置有支撑轮，所述支撑轮固定在支撑轮支架上，所述支撑轮支架上设置有压力传感器，所述夹紧系统底部设置有电机，所述电机与夹紧系统固定连接，所述支撑架上设置有若干串联开关，所述设备外壳顶部设置有设备顶盖，所述横向导向滑块与加薪系统内壁之间，设置有距离传感器。

7、在一个优选地实施方式中，所述的一种数控机床刀具动平衡测试机，其特征在于：所述卡柄包括外部卡柄，所述外部卡柄内测设置有中部卡柄，所述中部卡柄内测设置有内部卡柄，所述伸出头与刀具套筒滑动配合。

8、在一个优选地实施方式中，所述的一种数控机床刀具动平衡测试机，其特征在于：所述控制器包括：

9、信息采集模块，用于在设备开始使用时与设工作时检测设备状态，在设备运行时记录各传感器的读数；

10、处理模块，将信息采集模块采集的数据联立计算，生成稳定性参数，变速系数，将稳定性系数和变速系数发送至计算模块；

11、计算模块，将处理模块处理过的数据进行联立计算，生成刀具评估系数并发送给控制模块；

12、控制模块，根据刀具评估系数点亮对应指示灯，根据变速系数控制电机转速变化率，根据稳定性参数判断设备是否停止运转。

13、在一个优选地实施方式中，所述的一种数控机床刀具动平衡测试机，其特征在于控制器控制流程：包括以下步骤：

14、s1：信息采集模块，实时采集设备信息，包括各个横向导向滑块距离夹紧系统内壁距离，各个支撑轮所受压力，并将数据发送至处理模块，若传感器异常则点亮指示灯；

15、s2：处理模块，将采集模块采集的参数进行初步处理，并将处理结果发送给发送至计算模块；

16、s2.1：在启动设备时，不放入刀具，通过串联开关启动电机，能够得到设备初始稳定性参数：

17、

18、式中分别为各横向导向滑块与壳体之间的距离，分别为支撑轮上的压力传感器的瞬时读数，分别为夹紧系统的内部结构稳定参数和夹紧系统运行时的跳动公差的预设比例系数，均大于0，且大于；

19、s2.2：在使用设备时，放入刀具，待工人启动电机后，能够得到设备运行时稳定性参数：

20、

21、式中为刀具给刀具托盘施加的力，分别为各横向导向滑块与壳体之间的距离，分别为支撑轮上的压力传感器的瞬时读数，分别为夹紧系统的内部结构稳定参数和夹紧系统运行时的跳动公差的预设比例系数，均大于0，且大于；

22、s2.3：在使用工作时，需要变速系数来控制夹紧系统的转速变化率：

23、

24、式中，分别为支撑轮上的压力传感器的瞬时读数，是预设设备抖动系数，且>0；

25、s3：计算模块将处理模块的发送来的信息进行计算，从而得到：

26、s3.1:刀具评估系数：

27、

28、式中为当前夹紧系统转速，是一个数据集合，在不同的转速下使用不同的数据来进行计算；

29、s4：控制模块对设备进行控制：

30、s4.1:控制模块使用变速系数控制电机转速，电机按照预定挡位进行转速控制，转速切换过程中根据变速系数控制电机转速的加速度，变速系数越大，加速度越大；

31、s4.2:控制模块使用刀具评估系数点亮对应指示灯，为刀具动平衡测试的结果设置阈值区间，根据刀具评估系数所在的阈值区间点亮对应指示灯；

32、s4.3:管理模块使用稳定性参数控制电机是否停止运转，当稳定性参数变化超过第一阈值的时候，关闭电机使设备自行停止，同时点亮对应指示灯，当稳定性参数大于第二阈值的时候，使电机停止并制动，点亮对应指示灯。

33、发明的技术效果和优点：

34、1、本发明中，在数控机床刀具动平衡测试机使用时，将刀具放入刀具套筒下侧的刀具托盘上，刀具托盘会在刀具的下压下将横向导向滑块向周围推动，在横向导向滑块、纵向滑块和卡柄的作用下，卡柄伸出头可在刀具套筒内夹住刀具，随着设备启动，在离心力的作用下刀具将固定的更牢固，并且当设备停止时，刀具所受横向压力小，便于取出。

35、2、本发明中，在数控机床刀具动平衡测试机使用时，卡柄伸出头的活动范围大，可夹紧不同型号的刀具，在有异常时设备会自行停止，保证安全。

36、3、本发明中，在数控机床刀具动平衡测试机使用时，工人只需将刀具放入刀具套筒并下压，之后双手按压设备上的开关，可以避免因人为拆装刀具所造成的误差，减少人力提高效率。

技术特征：

1.一种数控机床刀具动平衡测试机，包括设备外壳(6)，所述设备外壳(6)内部设置有夹紧系统，所述设备外壳(6)底部固定连接有整体支架(9)，所述整体支架(9)上设置有控制器(2)，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种数控机床刀具动平衡测试机，其特征在于：所述夹紧系统的底板上设置有若干横向滑块导轨(17)和若干卡柄导轨固定座(16)，所述刀具托盘(19)周围滑动连接有若干横向导向滑块(20)，所述横向滑块导轨(17)滑动连接有横向导向滑块(20)，所述横向导向滑块(20)中部滑动连接有纵向滑块(24)，所述所述纵向滑块(24)设置在横向滑块导轨(17)与卡柄导轨固定座(16)之间，所述纵向滑块(24)顶部滑动连接有卡柄，所述卡柄设置在卡柄导轨(15)内，所述卡柄导轨(15)设置在卡柄导轨固定座(16)上。

3.根据权利要求1所述的一种数控机床刀具动平衡测试机，其特征在于：所述设备外壳(6)与夹紧系统之间设置有支撑轮(13)，所述支撑轮(13)固定在支撑轮支架(14)上，所述支撑轮支架(14)上设置有压力传感器，所述夹紧系统底部设置有电机(8)，所述电机(8)与夹紧系统固定连接，所述支撑架上设置有若干串联开关，所述设备外壳(6)顶部设置有设备顶盖(5)，所述横向导向滑块(20)与加薪系统内壁之间，设置有距离传感器(11)。

4.根据权利要求1所述的一种数控机床刀具动平衡测试机，其特征在于：所述卡柄包括外部卡柄(23)，所述外部卡柄(23)内测设置有中部卡柄(21)，所述中部卡柄(21)内测设置有内部卡柄(22)，所述伸出头(18)与刀具套筒(10)滑动配合。

5.根据权利要求1所述的一种数控机床刀具动平衡测试机，其特征在于：所述控制器(2)包括以下控制模块：

6.一种动平衡测试系统，通过权利要求1中所述的一种数控机床刀具动平衡测试机来实现，其特征在于，所述控制器(2)控制流程包括以下控制步骤：

技术总结本发明公开了一种数控机床刀具动平衡测试系统，具体涉及数控机床刀具动平衡测试领域，包括控制器、电机、整体支架以及夹紧系统，所述整体支架上安装有控制器、电机和夹紧系统，所述夹紧系统内部设置有刀具托盘，刀具套筒、若干横向卡轨，若干横向导向滑块，若干纵向滑块，若干卡柄，若干支撑轮，本发明中，工人将加工完后待动平衡测试的机床刀具放置在刀具套筒中，按压刀具使刀具托盘下降，刀具托盘下降后通过夹紧系统内部的机械结构可将刀具夹持在刀具套筒正中心，之后双手按压串联开关，本设备将自动进行刀具动平衡测试，控制器对传感器的读数进行分析，若测试结果不满足标准可点亮指示灯。技术研发人员：王力受保护的技术使用者：南通市通利金属科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14