CN103630065B - 一种高精度圆柱套内壁闭合异形曲线槽的检测装置 - Google Patents
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Abstract
一种高精度圆柱套内壁闭合曲线槽的检测装置，尤其适用于对高强度、高刚性、高精度的内壁闭合异形曲线槽工作曲面的精密检测，该装置由工件主轴传动系统、床身、深度进给轴传动系统、直线进给轴传动系统、检测装置、数控系统、电感测微仪组成；通过直线进给轴、工件主轴联动，采集电感测微仪的数据并存储到计算机中，实现了圆柱套内壁闭合异形曲线槽工作曲面的精密检测，可满足高强度、高刚性内壁闭合异形曲线槽工作曲面的加工精度要求。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种高精度圆柱套内壁闭合曲线槽的检测装置，尤其适用于对高强度、高刚性、高精度的内壁闭合异形曲线槽工作曲面的精密检测。
背景技术
圆柱套内壁曲线槽的工作面是扭曲的空间曲面，因此对曲线槽工作曲面加工后的检测极为困难，常规的检验方法和工具根本不可能完成。关于圆柱套内壁曲线槽工作曲面的检测，目前公知的技术是采用三坐标测量仪测量曲线槽的工作曲面，再将检测数据进行整理，用FORTRAN语言编程，数据处理后，需要用“记事本”查看结果，用“AutoCAD”软件查看图形情况，整个过程复杂繁琐、耗时费力，通常只能由少数专家进行这项工作。在圆柱套内壁曲线槽加工后，由于曲线槽在内壁上，给三坐标测量带来很大难度。本专利针对这种内壁曲线槽检测难题，提出了一种专用检测装置。
目前查阅的文献表明：关于圆柱套内壁闭合异形曲线槽的检测装置，目前尚没有发现任何公开的论述。
发明内容
为弥补现有技术对曲线槽工作曲面加工后的检测极为困难，使用常规的检验方法和工具根本不可能完成的技术不足和缺陷，本发明提供一种圆柱套内壁闭合曲线槽的检测装置。
实现本发明目的技术解决方案为：一种高精度圆柱套内壁闭合异形曲线槽的检测装置，其特征是：该装置包括工件主轴传动系统、床身(1)、深度进给轴传动系统、直线进给轴传动系统、检测装置(2)、数据采集反馈系统、数控系统、电感测微仪；工件主轴传动系统包括交流伺服电机1(3)、减速机(4)、电机支架(5)、圆弧传动带(6)、主轴(7)、四爪夹钳(8)；工件主轴传动系统由交流伺服电机1(3)、减速机(4)以及圆弧传动带(6)带动主轴(7)旋转；深度进给轴传动系统包括X轴滑台(9)、交流伺服电机2(10)、联轴器(11)及精密滚珠丝杠1(12)、轴承支座一(13)；深度进给轴传动系统的交流伺服电机2(10)安装于Z轴滑台(14)上，带动X轴滑台(9)做上下运动，进行深度进给；直线进给轴传动系统包括Z轴滑台(14)、交流伺服电机3(15)、电机支架(16)及精密滚珠丝杠2(17)、轴承支座二(18)；由交流伺服电机2(10)带动Z轴滑台(14)进行左右直线运动；Z轴滑台(14)安装在床身(1)直线导轨1(39)上，X轴滑台(9)
安装于Z轴滑台(14)上，且X轴滑台(9)与Z轴滑台(14)相互垂直；检测主轴(19)安装在X轴滑台(9)上，检测主轴(19)轴向与直线导轨1(39)平行，用四爪夹钳固定工件保证工件的轴向、径向定位，使工件轴中心线与Z轴平行；用主轴传动系统带动四爪夹钳(8)从而带动工件旋转；
检测装置(2)包括半圆形上压板(21)、半圆形连接体(22)、4个内六角调整螺钉1(23)、直角弯板支架(24)、4个内六角调整螺钉2(25)、直线导轨2(26)、3个内六角调整螺钉3(27)、滑块(28)、连接板(29)、4个内六角调整螺钉4(30)、螺母(31)、检测转轴(32)、电感测微仪测头支座(36)、挡板(34)、弹簧(35)、轴承(33)、电感测微仪测头(37)、调整螺钉5(38)；半圆形上压板(21)、半圆形连接体(22)通过4个内六角调整螺钉1(23)与检测主轴(19)联为一体；直角弯板支架(24)通过4个内六角调整螺钉2(25)顺序连接；直线导轨(26)与直角弯板支架(24)通过3个内六角调整螺钉3(27)水平面内平行搭接，滑块(28)在直线导轨2(26)左右水平滑动，直线导轨2(26)与Z轴直线导轨1(39)平行；连接板(29)通过3个内六角调整螺钉3(27)与滑块(28)在水平面内平行连接；检测转轴(32)通过螺母(31)水平面内垂直搭接；电感测微仪测头(37)固定在电感测微仪测头支座(36)上，电感测微仪测头(37)通过弹簧(35)与挡板(34)接触；轴承(33)的径向与直线导轨2(26)、直线导轨1(39)平行；轴承(33)的轴向与直线导轨2(26)、直线导轨1(39)相互垂直；X轴滑台(9)上下运动给定检测深度，将Z轴滑台(14)左右直线运动和工件主轴(7)旋转联动，运行曲线槽程序，读取电感测微仪完成内壁闭合曲线槽的检测。
本发明的有益效果是：可通过一次装夹及定位便可实现对圆柱套内壁闭合异形曲线槽工作曲面的精密检测，尤其可满足高强度、高刚性内壁闭合异形曲线槽工作曲面的加工精度要求。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是内壁曲线槽检测机床装置主视图。
图2是内壁曲线槽的检测装置主视图。
图3是图2的仰视图。
图4是图2的左视图。
图5是图2的A—A剖视图。
图6是闭合曲线槽的展开图。
图7图7外壁切开后内壁闭合曲线槽的实体图。
图中:
1床身，2.检测装置，3.交流伺服电机1，4.减速机，5.电机支架，6.圆弧传动带，7.工件主轴，8.四爪夹钳，9.X轴滑台，10.交流伺服电机2，11.联轴器，12.精密滚珠丝杠1，13.轴承支座一，14.Z轴滑台，15.交流伺服电机3，16.电机支架，17.精密滚珠丝杠2，18.轴承支座二，19.检测主轴，20.工件，21.半圆形上压板，22.连接体，23.4个内六角调整螺钉1，24.直角弯板支架，25.4个内六角调整螺钉2，26.直线导轨2，27.3个内六角调整螺钉3，28.滑块，29.连接板，30.4个内六角调整螺钉4，31.螺母，32.检测转轴，33.轴承，34.挡板，35.弹簧，36.电感测微仪测头支座，37.电感测微仪测头，38.调整螺钉5，39.直线导轨1。
具体实施方式
在图1中，该装置包括工件主轴传动系统、床身(1)、深度进给轴传动系统、直线进给轴传动系统、检测装置(2)、数据采集反馈系统、数控系统、电感测微仪；工件主轴传动系统包括交流伺服电机1(3)、减速机(4)、电机支架(5)、圆弧传动带(6)、主轴(7)、四爪夹钳(8)；工件主轴传动系统由交流伺服电机1(3)、减速机(4)以及圆弧传动带(6)带动主轴(7)旋转；深度进给轴传动系统包括X轴滑台(9)、交流伺服电机2(10)、联轴器(11)及精密滚珠丝杠1(12)、轴承支座一(13)；深度进给轴传动系统的交流伺服电机2(10)安装于Z轴滑台(14)上，带动X轴滑台(9)做上下运动，进行深度进给；直线进给轴传动系统包括Z轴滑台(14)、交流伺服电机3(15)、电机支架(16)及精密滚珠丝杠2(17)、轴承支座二(18)；由交流伺服电机2(10)带动Z轴滑台(14)进行左右直线运动；Z轴滑台(14)安装在床身(1)直线导轨1(39)上，X轴滑台(9)
安装于Z轴滑台(14)上，且X轴滑台(9)与Z轴滑台(14)相互垂直；检测主轴(19)安装在X轴滑台(9)上，检测主轴(19)轴向与直线导轨1(39)平行，用四爪夹钳固定工件保证工件的轴向、径向定位，使工件轴中心线与Z轴平行；用主轴传动系统带动四爪夹钳(8)从而带动工件旋转；
检测装置(2)包括半圆形上压板(21)、半圆形连接体(22)、4个内六角调整螺钉1(23)、直角弯板支架(24)、4个内六角调整螺钉2(25)、直线导轨2(26)、3个内六角调整螺钉3(27)、滑块(28)、连接板(29)、4个内六角调整螺钉4(30)、螺母(31)、检测转轴(32)、电感测微仪测头支座(36)、挡板(34)、弹簧(35)、轴承(33)、电感测微仪测头(37)、调整螺钉5(38)；半圆形上压板(21)、半圆形连接体(22)通过4个内六角调整螺钉1(23)与检测主轴(19)联为一体；直角弯板支架(24)通过4个内六角调整螺钉2(25)顺序连接；直线导轨(26)与直角弯板支架(24)通过3个内六角调整螺钉3(27)水平面内平行搭接，滑块(28)在直线导轨2(26)左右水平滑动，直线导轨2(26)与Z轴直线导轨1(39)平行；连接板(29)通过3个内六角调整螺钉3(27)与滑块(28)在水平面内平行连接；检测转轴(32)通过螺母(31)水平面内垂直搭接；电感测微仪测头(37)固定在电感测微仪测头支座(36)上，电感测微仪测头(37)通过弹簧(35)与挡板(34)接触；轴承(33)的径向与直线导轨2(26)、直线导轨1(39)平行；轴承(33)的轴向与直线导轨2(26)、直线导轨1(39)相互垂直；X轴滑台(9)上下运动给定检测深度，将Z轴滑台(14)左右直线运动和工件主轴(7)旋转联动，运行曲线槽程序，读取电感测微仪完成内壁闭合曲线槽的检测。
具体操作过程：
四爪夹钳(8)将工件(20)前端定位夹紧，使加工后的工件(20)前端和尾端跳动在误差允许范围内，启动数控系统，伺服使能，选用轴承(33)直径要与曲线槽槽宽相同，将轴承(33)运动到加工起始位置，用弹簧(35)拉动轴承(33)贴近外曲线槽，调整电感测微仪显示归零，从加工起始点开始，每0.5°读取电感测微仪的读数，并导入计算机中。通过X轴给定每次检测深度，从外部存储器中读入曲线槽数控程序，通过Z轴和工件主轴(7)共同完成插补运动，实现闭合内壁曲线槽的数据检测。
Claims (1)
1.一种高精度圆柱套内壁闭合异形曲线槽的检测装置，其特征是：该装置包括工件主轴传动系统、床身(1)、深度进给轴传动系统、直线进给轴传动系统、检测装置(2)、数据采集反馈系统、数控系统、电感测微仪；工件主轴传动系统包括交流伺服电机1(3)、减速机(4)、电机支架(5)、圆弧传动带(6)、主轴(7)、四爪夹钳(8)；工件主轴传动系统由交流伺服电机1(3)、减速机(4)以及圆弧传动带(6)带动主轴(7)旋转；深度进给轴传动系统包括X轴滑台(9)、交流伺服电机2(10)、联轴器(11)及精密滚珠丝杠1(12)、轴承支座一(13)；深度进给轴传动系统的交流伺服电机2(10)安装于Z轴滑台(14)上，带动X轴滑台(9)做上下运动，进行深度进给；直线进给轴传动系统包括Z轴滑台(14)、交流伺服电机3(15)、电机支架(16)及精密滚珠丝杠2(17)、轴承支座二(18)；由交流伺服电机2(10)带动Z轴滑台(14)进行左右直线运动；Z轴滑台(14)安装在床身(1)直线导轨1(39)上，X轴滑台(9)安装于Z轴滑台(14)上，且X轴滑台(9)与Z轴滑台(14)相互垂直；检测主轴(19)安装在X轴滑台(9)上，检测主轴(19)轴向与直线导轨1(39)平行，用四爪夹钳固定工件保证工件的轴向、径向定位，使工件轴中心线与Z轴平行；用主轴传动系统带动四爪夹钳(8)从而带动工件旋转；
检测装置(2)包括半圆形上压板(21)、半圆形连接体(22)、4个内六角调整螺钉1(23)、直角弯板支架(24)、4个内六角调整螺钉2(25)、直线导轨2(26)、3个内六角调整螺钉3(27)、滑块(28)、连接板(29)、4个内六角调整螺钉4(30)、螺母(31)、检测转轴(32)、电感测微仪测头支座(36)、挡板(34)、弹簧(35)、轴承(33)、电感测微仪测头(37)、调整螺钉5(38)；半圆形上压板(21)、半圆形连接体(22)通过4个内六角调整螺钉1(23)与检测主轴(19)联为一体；直角弯板支架(24)通过4个内六角调整螺钉2(25)顺序连接；直线导轨(26)与直角弯板支架(24)通过3个内六角调整螺钉3(27)水平面内平行搭接，滑块(28)在直线导轨2(26)左右水平滑动，直线导轨2(26)与Z轴直线导轨1(39)平行；连接板(29)通过3个内六角调整螺钉3(27)与滑块(28)在水平面内平行连接；检测转轴(32)通过螺母(31)水平面内垂直搭接；电感测微仪测头(37)固定在电感测微仪测头支座(36)上，电感测微仪测头(37)通过弹簧(35)与挡板(34)接触；轴承(33)的径向与直线导轨2(26)、直线导轨1(39)平行；轴承(33)的轴向与直线导轨2(26)、直线导轨1(39)相互垂直；X轴滑台(9)上下运动给定检测深度，将Z轴滑台(14)左右直线运动和工件主轴(7)旋转联动，运行曲线槽程序，读取电感测微仪完成内壁闭合曲线槽的检测。
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