二轴寻边器的设计

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1、一．数控铣床二轴寻边器的设计1．设计目的综合寻边器与Z向设定器特点，改进其结构，使可快速寻找到工件的X、Y、Z轴基准面，且防止刀具因碰撞崩裂或工件表面积受损。2．工作原理及结构如图11所示，当竖直方向的运动作用在45度的圆锥面上，运动方向将会转换成水平方向，且运动距离是一致的。图11工作原理示意图3．工作过程数控铣床二轴寻边器，如图12所示。它由底座、测定轴、量表等所组成。该底座可由侧边的定位片（挡块）与工件表面边缘平齐，同时在本体某面安置一量表，利用刀具与测轴接触时，观察量表指针的偏转，即可迅速得知刀具边与工件基准面之相对坐

2、标位置，而不需再将测定器换为刀具，以节省量测操作时间，而且也较精确，工作过程如图13所示。图12数控铣床二轴寻边器图13工作过程示意图技术说明：（1）材质：不锈钢；硬度：HRC58；总体尺寸：60×60×80。（2）精度控制：±0.01mm；（3）主要是用于铣床、雕刻机与CNC数控铣加工中心及其它工件对中的工件坐标系设置，可应用于端边、表面的高效率找中，能有效节省寻找位置所需时间。6弹簧4量表测头8定位块7紧固螺钉3定位螺钉9中心块10底座5量表2测轴2测轴7紧固螺钉7紧固螺钉6弹簧一．数控铣床二轴寻边器制作方法1本体图14装

3、配分解图1．本体用于装置量表测头、量表、中心块及定位片，因此精度相当重要，尤其是容置测轴及定位片的精度直接影响到量测精度。（1）零件图图15本体零件图（2）制作方法本体材质选用不锈钢，加工需要精密的定位，尤其是装置测轴的滑道需要非常精密的加工，采用如下加工步骤：①外型加工：首先以面铣刀铣削到所需的六面（60×60×80）体。②底座固定孔加工：加工孔分成两个阶段，第一阶段先利用φ16mm立铣刀在本体底端铣削45×45mm深15mm的方孔，四个角在利用φ6立铣刀修整；第二阶段利用φ12mm立铣刀铣削32×32mm深49mm的方孔。

4、③测轴座的加工：测轴座是放置测轴在上面滑动属于接近静配合，因此公差相当重要。④定位槽的加工：以φ12mm立铣刀在本体有测轴座的一侧铣削一个定位槽。⑤加工测轴定位螺丝孔、量表装置孔、量表固定螺丝孔、底座固定螺丝孔。2．测轴当刀具碰到测轴，只要观察量表是否归零，即可找到工件的加工基准面。测轴是利用数控车床所制造的，测轴上的槽利用φ4键槽铣刀在铣床铣制。（1）零件图图16测轴零件图（2）制作方法①先放到数控车床上对中心②车台级③导圆角④铣床上铣槽⑤最后整修3．底座作为紧固定中心块，上表面段平整，与本体、中心块有配合接触。4．中心块作

5、为放置量表测头,和弹簧,外形与本体间隙间隙配合。孔中心公差要求高,与本体的孔有位置公差关系,该零件用数控铣床加工。图17底座零件图图18中心块零件图5．定位块其功能为确保寻边器的边缘与工件表面边缘贴齐。6．量表测头主要功能为将水平和竖直方向的测轴所量测到刀具位移反应到量表指针上，一般量表未符合本研究所需，因此将一般量表上的测头稍作改良。图19定位块零件图图20量表测头零件图7．弹簧为测轴动力来源，当归零时弹簧提供测轴回归定位的动力，为防止刀具碰撞测轴时造成刀具损伤。8．量表采用已有百分表或千分表，但为了能与测头配合，测杆作适当

6、改进。9．定位螺钉主要是限制测轴的移动的方向与距离。图21弹簧图22量表一．数控铣床二轴寻边器的使用方法1．测量X或Y方向(a)(b)(c)图23测X/Y向过程示意图操作步骤：①如图23(a)，先将寻边器安装好，确定定位块贴紧工件，再以手将测轴推入至最底并将量表归零，然后松开。②如图23(b),将铣刀靠近贴齐测轴。③如图23(c),将铣刀押入至量表归零的地方，坐标X/Y清零，再将铣刀退刀，移走寻边器。因为定位块内面和工件的边共面，与测轴的边缘距离为3㎜，而此时铣刀边缘与工件距离为3㎜+1㎜＝4㎜。2.测量Z向(a)(b)(c)

7、图24测Z向过程示意图①如图24(a)，先将寻边器安装好，确定定位块贴紧工件，再以手将测轴推入至最底并将量表归零，然后松开。②如图24(b),将铣刀靠近贴齐测轴。③如图24(c),将铣刀押入至量表归零的地方，坐标Z清零，再将铣刀退刀，移走寻边器。因为测轴的厚度+本体高度-凹槽，而此时铣刀边缘与工件上表距离为6㎜+80㎜-5㎜＝81㎜。在操作过程中有可能会不小心进刀过头而让铣刀撞上寻边器，导致刀具崩裂或测轴刮伤。在图23(a)和图24(a)，将刻度归零时，预留约0.05mm的距离，再将刻度环的值记下。移走寻边器，最后将铣刀进刀至

8、刚刚的刻度环的值再加上0.05mm+厚度为4㎜(已知)，即可将刀具的边移至与工件的待测表面共面，求得其基准面的定位。为保证仪器更好地固定在工件（钢铁材料）上，可在底座安放磁石。一．结论上述二轴寻边器是本人在总结数控铣床各种对刀方法并旨在提高对刀精度和减少对刀时间的基础上进行设