发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种轧辊外圆车加工刀具磨损监测工装及监测方法，旨在实现轧辊外圆车加工时的刀具磨损自动监测，保证轧辊加工的质量。具体的技术方案如下：

一种轧辊外圆车加工刀具磨损监测工装，包括用于与车床的刀架相连接的基座、设置在所述基座上且与车床的旋转轴线方向相垂直的滑槽、滑动设置在所述滑槽上的滑块、设置所述滑块前端的支撑板、设置在所述支撑板上的带有数据接口的一对电子百分表、连接所述一对电子百分表的控制模块、连接所述控制模块的报警器，所述一对电子百分表在所述支撑板上沿平行于车床的旋转轴线方向间隔布置，在所述支撑板上位于所述一对电子百分表的外围设置有防屑保护壳，所述防屑保护壳包括连接在所述支撑板上端面的上防屑保护壳和连接在所述支撑板下端面的下防屑保护壳，所述上防屑保护壳罩住所述一对电子百分表的表盘部分，所述下防屑保护壳为一围住所述一对电子百分表的测头部分的柔性护套，所述柔性护套的口部与轧辊外圆柔性接触。

作为本发明的进一步改进，在所述滑槽的槽底两侧位置分别设置有一对永久磁铁板，所述滑块滑动设置在所述滑槽内并通过所述久磁铁板的磁吸力进行固定。

优选的，所述永久磁铁板通过螺钉固定在所述滑槽的槽底两侧位置。

作为本发明的更进一步改进，在所述滑槽的槽底中间位置设置有连接螺孔，在所述滑块上设置有腰形孔，所述滑块还通过穿过所述腰形孔并与所述连接螺孔相连接的蝶形螺栓进行固定。

优选的，所述支撑板位于轧辊外圆的靠刀架一侧的斜上方位置；所述支撑板上端面设置有定位卡扣，所述上防屑保护壳活动套装在所述定位卡扣上。所述定位卡扣为快速可拆卸定位卡扣。

优选的，所述支撑板一体化地连接在所述滑块上。

优选的，所述上防屑保护壳为采用透明材料制作的上防屑保护壳。

本发明中，所述基座上连接有一安装板，所述控制模块设置在所述安装板上；所述控制模块上设置有用于显示所述一对电子百分表读数差值的显示装置；所述控制模块为MCU控制器或PLC控制器。

优选的，所述安装板通过螺栓连接在所述基座上。

本发明中，所述轧辊外圆车加工用的车刀与所述基座分置于所述刀架的两侧。其中，所述车刀在所述刀架上位于靠车床的床头箱一侧，所述基座在所述刀架上位于远离车床的床头箱一侧。

为了防止轧辊外圆污染影响监测精度，进一步的改进方案是：所述刀架上还设置有支架和连接在所述支架上的压缩空气清洗嘴，所述压缩空气清洗嘴的出口端内孔为矩形扁嘴孔，所述压缩空气清洗嘴的出口端朝向轧辊的外圆方向，所述压缩空气清洗嘴的出口端端部为与所述轧辊外圆相适配的弧形出口端端部，所述压缩空气清洗嘴通过管路连接压缩空气源；所述压缩空气清洗嘴在轴向位于所述车刀与所述支撑板之间。

一种轧辊外圆车加工刀具磨损监测工装的监测方法，包括如下步骤：

S0、监测工装的安装及校正：将监测工装安装到卧式车床的刀架上，使用标准芯轴，在车床上对监测工装的一对电子百分表进行零位校正；

S1、工件安装：将轧辊装夹在卧式车床上；

S2、车刀、压缩空气清洗嘴和监测工装的设置：在车床的刀架上分别安装好车刀、压缩空气清洗嘴；调整监测工装上滑块的位置，使得监测工装上柔性护套远离轧辊的外圆；

S3、车加工：开启车床对轧辊外圆进行车加工，随后开启压缩空气清洗嘴对已车加工的外圆进行清洗；

S4、监测工装调整：当轧辊外圆加工出一段后，在车加工不停止的情况下开启监测工装的电源，将监测工装上的滑块前移，使得监测工装上柔性护套的口部与轧辊外圆柔性接触，同时使得一对电子百分表的测头与轧辊外圆相接触，然后用蝶形螺栓固定滑块；

S5、刀具非正常磨损监测：按下监测工装的控制模块上的监测按钮，在后续车加工进程中控制模块实时动态采集一对电子百分表的读数，并计算一对电子百分表的读数差；当一对电子百分表的读数差在预先设定的范围时，说明没有发生刀具非正常磨损，车加工可继续进行；当一对电子百分表的读数差超过预先设定的范围时，说明发生了刀具的非正常磨损，控制模块通过报警器发出报警，提醒车床操作人员进行处理。

作为本发明中所述监测工装校正方法的一种优选方案，所述步骤S0的监测工装校正方法如下：将标准芯轴装夹到卧式车床上，将一只千分表安装到车床刀架位置，千分表的测头与标准芯轴外圆相接触，调整标准芯轴位置，使得车床刀架轴向走刀时其千分表的读数一致；然后拆去千分表，开启监测工装的电源，调整车床刀架横向位置，使得一对电子百分表的测头与标准芯轴相接触，检测一对电子百分表的读数是否相同，通过调整基座的位置使得一对电子百分表的读数相同。

作为本发明中所述监测工装校正方法的另一种优选方案，可以在轧辊安装到卧式车床上后，预先试车一段外圆(该段试车的外圆在试车后仍然保留一定的加工余量)，对试车一段外圆用外径千分尺测量尺寸，确认其外圆符合精度要求后，再利用试车的一段外圆代替标准芯轴进行监测工装上一对电子百分表零位的校正。监测工装校正后即可立即投入后续正式加工的刀具磨损检测。这种监测工装校正方法同样可以保证校正精度，且节省了装夹校正标准芯轴的大量时间。

本发明的有益效果是：

第一，本发明的一种轧辊外圆车加工刀具磨损监测工装及监测方法，在防屑保护壳内设置有与控制模块相连接的一对电子百分表(带数据接口的数显百分表)，当控制模块通过一对电子百分表的读数差来监测是否存在刀具非正常磨损，必要时发出报警提醒操作人员及时处理(例如及时更换刀片)，从而可以避免加工质量事故的发生。

第二，本发明的一种轧辊外圆车加工刀具磨损监测工装及监测方法，总体结构简单、安装方便，通用性好。

第二，本发明的一种轧辊外圆车加工刀具磨损监测工装及监测方法，在一对电子百分表的外围设置有防屑保护壳，其一方面起到了防止铁屑飞溅的影响，另一方面由于下防屑保护壳为与轧辊外圆柔性接触的柔性护套，能够阻挡污物进入防屑保护壳内，从而保证了一对电子百分表的测量精度。

第三，本发明的一种轧辊外圆车加工刀具磨损监测工装及监测方法，通过设置压缩空气清洗嘴，其与防屑保护壳协同作用，实现了双重防污。