[實(shí)用新型]面向數(shù)控車床的零件加工精度在線檢測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220370978.3
• 申請日: 2012-07-30
• 公開（公告）號: CN202656009U
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧海祥;高健;張庚申;文豪;陳新;鄭德濤
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B23Q17/20
• 分類號: B23Q17/20;G05B19/406
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型是一種面向數(shù)控車床的零件加工精度在線檢測系統(tǒng)，尤其是一種針對具有自由曲線輪廓的回轉(zhuǎn)體零件的加工精度進(jìn)行快速檢測、具有自動化檢測功能的數(shù)控車床上加工零件的在線檢測系統(tǒng)，屬于面向數(shù)控車床的零件加工精度在線檢測系統(tǒng)的創(chuàng)新技術(shù)。?

背景技術(shù)

隨著數(shù)控車床加工精度及曲線輪廓加工能力的提高和完善，對零件尺寸及輪廓形狀的檢測精度、檢測效率也提出了進(jìn)一步要求。但目前數(shù)控車床加工過程中，零件加工精度的檢測主要是采用手工測量或離線檢測方法，其檢測效率低，檢測穩(wěn)定性差，且耗時長。?

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于考慮上述問題而提供一種設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單的面向數(shù)控車床的零件加工精度在線檢測系統(tǒng)。本實(shí)用新型操作簡便，可以提高數(shù)控車床工件批量生產(chǎn)的加工精度檢測效率。?

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：本實(shí)用新型的面向數(shù)控車床的零件加工精度在線檢測系統(tǒng)，包括有卡盤、工件、車床測頭，其中工件裝設(shè)在卡盤上，車床測頭裝設(shè)在工件的旁側(cè)，車床測頭的信號輸出端與檢測系統(tǒng)的控制器連接。?

上述車床測頭采用觸發(fā)式測頭。?

上述檢測系統(tǒng)的控制器為計(jì)算機(jī)。?

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：?

1）本實(shí)用新型操作簡便，能自動生成測頭檢測用數(shù)控代碼，可以提高數(shù)控車床工件批量生產(chǎn)的加工精度檢測效率。

2）本實(shí)用新型可以解決自由曲線輪廓零件加工精度難以檢測的問題，實(shí)現(xiàn)輪廓加工精度的自動檢測與誤差評價。?

3）本實(shí)用新型解決檢測技術(shù)滯后而帶來的在生產(chǎn)過程中影響產(chǎn)品精度和生產(chǎn)效率的問題，提高生產(chǎn)線加工的柔性化。?

本實(shí)用新型是一種設(shè)計(jì)巧妙，性能優(yōu)良，方便實(shí)用的面向數(shù)控車床的零件加工精度在線檢測系統(tǒng)。?

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的車床測頭在x向安裝示意圖。?

圖2為本實(shí)用新型的車床測頭在z向安裝示意圖。?

圖3為本實(shí)用新型對于直圓柱孔的測量路徑規(guī)劃方法及檢測代碼生成的示意圖。?

圖4為本實(shí)用新型對于自由曲線輪廓零件測量路徑規(guī)劃方法及檢測代碼生成的示意圖。?

圖5為本實(shí)用新型的在線檢測原理圖。?

圖6為本實(shí)用新型的在線檢測流程圖。?

在圖中：1、卡盤?，2～5、工件，6、車床測頭，?7、測頭位置。?

具體實(shí)施方式

實(shí)施例：?

本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1、2、3、4所示，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：本實(shí)用新型的面向數(shù)控車床的零件加工精度在線檢測系統(tǒng)，包括有卡盤1、工件、車床測頭6，其中工件裝設(shè)在卡盤1上，車床測頭6裝設(shè)在工件的旁側(cè)，車床測頭6的信號輸出端與檢測系統(tǒng)的控制器連接。本實(shí)用新型所述的工件分別為圖1、圖2、圖3、圖4中標(biāo)注的工件2～5，工件2～5分別為不同形狀的零件。

上述車床測頭6采用觸發(fā)式測頭。?

本實(shí)用新型面向數(shù)控車床的零件加工精度在線檢測系統(tǒng)的檢測方法，包括如下步驟：?

1）在工件的旁側(cè)安裝車床測頭6；

2)?車床測頭6的標(biāo)定；

3)?規(guī)劃基本幾何體零件和曲面零件的測量路徑及代碼生成；

4)?檢測系統(tǒng)的控制器對零件熱變形溫度誤差進(jìn)行補(bǔ)償及進(jìn)行加工誤差分析。

上述步驟1）安裝車床測頭6的方法如下：車床測頭6的測頭位置7設(shè)置在X軸向和Z徑向，X軸向即為刀架軸向，Z徑向即為刀架徑向。?

上述步驟2）車床測頭6的標(biāo)定方法如下：?

21)首先用車刀精車出一個尺寸能精確測量出同心內(nèi)圓或者同心外圓的圓環(huán)作為標(biāo)定圓環(huán)；

22）對測量標(biāo)定圓環(huán)的內(nèi)徑及外徑與最初的精確測量值進(jìn)行比較得出誤差；

23）獲取車床測頭6的X向從負(fù)到正移動時的修正值t1和偏心修正值e1；獲取車床測頭6的X向從正到負(fù)移動時的修正值t2和偏心修正值e2，并將其寫出機(jī)床刀具誤差補(bǔ)償內(nèi)，在機(jī)床運(yùn)動時進(jìn)行補(bǔ)償。

上述步驟3）中規(guī)劃基本幾何體零件和曲面零件的測量路徑的方法如下，由于數(shù)控車床加工的零件為回轉(zhuǎn)體，測量路徑只要在二維平面上規(guī)劃即可，按法向觸發(fā)測量的原則，根據(jù)獲取的樣本檢測點(diǎn)的位置、被測表面在測量處的法矢方向，自動生成測量路徑；?

31）對于標(biāo)準(zhǔn)幾何體，直圓柱孔內(nèi)徑的檢測，測量要素為內(nèi)孔直徑，獲取零件測量起始與終止點(diǎn)坐標(biāo)，輸入內(nèi)孔直徑，需要采樣點(diǎn)個數(shù)以及速度變化點(diǎn)高度，自動生成測量數(shù)控代碼；