速自轉(zhuǎn)，但不公轉(zhuǎn)，此時(shí)分別選取氏的最小值H _及H 2的最大值H2nax,則通過(guò)數(shù)學(xué)計(jì)算可得:d = H2nax-Hlnin。
[0037]d.根據(jù)刀具2的實(shí)際直徑d和待加工孔的名義直徑D確定理論偏心量e。= (D 一d)/2，同時(shí)根據(jù)待加工孔的公差帶設(shè)定偏心量允許的最大誤差，其中上偏差為S1，下偏差為s2。為保證加工精度，δ 1至少應(yīng)不大于加工孔徑上偏差的二分之一，δ 2至少應(yīng)不小于加工孔徑下偏差的二分之一。
[0038]e.將螺旋鐵孔裝置I的偏心量值調(diào)整為理論偏心量e。。
[0039]f.刀具2公轉(zhuǎn)一周，檢測(cè)實(shí)際偏心量e。
[0040]檢測(cè)過(guò)程中，理論上刀具2可以自轉(zhuǎn)也可以不自轉(zhuǎn)，但由于刀刃及排肩槽的影響，刀具2不是一個(gè)完整的圓柱體，且刀具2自轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)速較高，在偏心量檢測(cè)時(shí)使刀具2的自轉(zhuǎn)可能對(duì)檢測(cè)結(jié)果有影響，因此在偏心檢測(cè)時(shí)刀具2只公轉(zhuǎn)不自轉(zhuǎn)。
[0041]如圖4所示，刀具2公轉(zhuǎn)狀態(tài)下，檢測(cè)刀具2上邊緣與檢測(cè)區(qū)域7上邊緣的垂直距離H3及刀具2下邊緣與檢測(cè)區(qū)域7上邊緣的垂直距離H 4，選取氏的最小值H 3_和最大值H3niax以及H 4的最小值H 3_和最大值H 4_，則實(shí)際偏心量e = (H3nax- H 3_) /2 = (H4nax-H4_)/2。為了保證測(cè)量的準(zhǔn)確可靠，檢測(cè)偏心量時(shí)，刀具2應(yīng)不自轉(zhuǎn)而只隨著公轉(zhuǎn)做平移運(yùn)動(dòng)。為了保證測(cè)量的準(zhǔn)確可靠，檢測(cè)偏心量時(shí)，也可通過(guò)移動(dòng)螺旋銑孔裝置1，使刀具2切削刃部分離開激光檢測(cè)裝置檢測(cè)區(qū)域7，而使刀具2具有完整圓柱面的部分落在檢測(cè)區(qū)域7內(nèi)。
[0042]g.將檢測(cè)到的實(shí)際偏心量e與理論偏心量e。比較，當(dāng)δ e — eδ ι時(shí)，進(jìn)行螺旋銑孔加工；當(dāng)e — e?！郸臏pe — e。< δ 2時(shí)，再次對(duì)螺旋銑孔裝置的偏心量進(jìn)行調(diào)節(jié)，重復(fù)步驟f和步驟g，直至δ e — eδ 1<3
[0043]實(shí)際操作中，當(dāng)e — eQ> δ ι時(shí)，應(yīng)適當(dāng)調(diào)小偏心量；e — e。< δ 2時(shí)，應(yīng)適當(dāng)調(diào)大偏心量。
[0044]實(shí)際操作過(guò)程中，可以以檢測(cè)區(qū)域7的上邊緣為基準(zhǔn)，也可以以檢測(cè)區(qū)域7的下邊緣或其他參考線為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算，原理相同，不局限于以上邊緣為基準(zhǔn)。
[0045]如果激光檢測(cè)裝置8采樣頻率足夠高，高于刀具2自轉(zhuǎn)頻率，也可以不單獨(dú)檢測(cè)刀具2直徑，一次性測(cè)量出刀具2直徑和偏心量二倍的和，從而確定加工孔孔徑。具體方法是:啟動(dòng)螺旋銑孔裝置I的軸向進(jìn)給裝置，使刀具2的切削刃部分位于檢測(cè)區(qū)域7內(nèi)；刀具2自轉(zhuǎn)并公轉(zhuǎn)，檢測(cè)出H1SH 2的最大及最小值；加工孔徑的計(jì)算方法為D = d+2e = H2nax-Hlniin;判斷加工孔徑是否符合要求，如符合要求即可進(jìn)行加工，不符合要求做進(jìn)一步調(diào)整。
[0046]激光檢測(cè)裝置8可以通過(guò)支架5固定在螺旋銑孔裝置I的底座6上，隨螺旋銑孔裝置I 一起移動(dòng)；激光檢測(cè)裝置8可以始終安裝在螺旋銑孔裝置I上，也可以只在測(cè)量時(shí)安裝，測(cè)量之后即卸下；激光檢測(cè)裝置8也可以通過(guò)支架5固定在地面上，需要檢測(cè)刀具直徑和偏心量時(shí)，通過(guò)機(jī)械手等設(shè)備移動(dòng)螺旋銑孔裝置I使刀具落在激光測(cè)量裝置檢測(cè)區(qū)域7內(nèi)，調(diào)整好偏心量之后再將螺旋銑孔裝置I移走進(jìn)行加工。
[0047]若激光檢測(cè)裝置8通過(guò)支架5固定在底座6上，還可以用于檢測(cè)刀具2軸向位置。刀具2安裝到螺旋銑孔裝置I上時(shí)，由于刀具2自身長(zhǎng)度的誤差和安裝誤差，使得每次安裝下刀具2伸出長(zhǎng)度都不完全一致。通過(guò)螺旋銑孔裝置I的進(jìn)給裝置使刀具2進(jìn)入或退出激光檢測(cè)裝置檢測(cè)區(qū)域7，刀具2進(jìn)入或退出的瞬間記錄下螺旋銑孔裝置I進(jìn)給裝置的位置，以此來(lái)確定刀具2的軸向位置。
[0048]激光檢測(cè)裝置8將檢測(cè)信號(hào)以模擬量或數(shù)字量形式傳輸給螺旋銑孔裝置I的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)偏心量調(diào)整的完全自動(dòng)化。
[0049]對(duì)于采用手動(dòng)方式進(jìn)行偏心量調(diào)整的螺旋銑孔裝置1，該發(fā)明也可進(jìn)行刀具直徑和偏心量的檢測(cè)，將檢測(cè)結(jié)果通過(guò)激光測(cè)量裝置8自帶控制器上的顯示屏直接顯示出來(lái)，供操作人員進(jìn)行判斷。
[0050]實(shí)施例一
[0051]如圖1所示，激光檢測(cè)裝置8包括發(fā)射極3及接收極4，發(fā)射極3及接收極4通過(guò)支架5與自動(dòng)螺旋銑孔裝置I的底座6連接，該自動(dòng)螺旋銑孔裝置可以實(shí)現(xiàn)刀具自轉(zhuǎn)、刀具公轉(zhuǎn)、軸向進(jìn)給及自動(dòng)調(diào)偏心功能。加工孔名義直徑D = 1mm,公差范圍為O?+0.05mm，刀具名義直徑d。= 6mm。具體步驟如下:
[0052]a.將激光檢測(cè)裝置8通過(guò)支架5安裝在螺旋銑孔裝置I的前方的兩側(cè)，形成檢測(cè)區(qū)域7，使檢測(cè)區(qū)域7內(nèi)的激光方向垂直于刀具2 ;
[0053]b.啟動(dòng)螺旋銑孔裝置I的進(jìn)給裝置，使刀具2的切削刃部分位于檢測(cè)區(qū)域7內(nèi)；
[0054]c.刀具2自轉(zhuǎn)，檢測(cè)刀具實(shí)際直徑d ；
[0055]d.根據(jù)刀具2的實(shí)際直徑d和待加工孔的名義直徑D確定理論偏心量e。= (D 一d)/2，同時(shí)根據(jù)待加工孔的公差帶設(shè)定偏心量允許的上偏差δ $ 0.025mm，下偏差δ 2為O ；
[0056]e.將螺旋銑孔裝置I的偏心量值調(diào)整為理論偏心量e。；
[0057]f.刀具2公轉(zhuǎn)一周，檢測(cè)實(shí)際偏心量e ;
[0058]g.將檢測(cè)到的實(shí)際偏心量e與理論偏心量e。比較，當(dāng)O彡e — e。彡0.025時(shí)，進(jìn)行螺旋銑孔加工；當(dāng)e — e0> 0.025或e — e。< O時(shí)，再次對(duì)螺旋銑孔裝置的偏心量進(jìn)行調(diào)節(jié)，重復(fù)步驟f和步驟g，直至O < e — e0^ 0.025，進(jìn)行螺旋銑孔加工。
[0059]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種螺旋銑孔裝置的偏心量檢測(cè)與控制方法，其特征在于:包括以下步驟: a.安裝激光檢測(cè)裝置，形成檢測(cè)區(qū)域； b.啟動(dòng)螺旋銑孔裝置，使刀具的切削刃部分位于檢測(cè)區(qū)域內(nèi)； c.刀具自轉(zhuǎn)，檢測(cè)刀具實(shí)際直徑d; d.根據(jù)刀具的實(shí)際直徑d和待加工孔的名義直徑D確定理論偏心量e。=(D - d)/2，同時(shí)根據(jù)待加工孔的公差帶設(shè)定偏心量允許的最大誤差，其中上偏差為S1，下偏差為δ2; e.將螺旋銑孔裝置的偏心量值調(diào)整為理論偏心量e。； f.刀具公轉(zhuǎn)，檢測(cè)實(shí)際偏心量e; g.將檢測(cè)到的實(shí)際偏心量e與理論偏心量e。比較，當(dāng)δe — e δ ι時(shí)，進(jìn)行螺旋銑孔加工；當(dāng)e — e?！郸臏pe — e。< δ 2時(shí)，再次對(duì)螺旋銑孔裝置的偏心量進(jìn)行調(diào)節(jié)，重復(fù)步驟f和步驟g，直至— e。彡δ 102.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋銑孔裝置的偏心量檢測(cè)與控制方法，其特征在于:所述激光檢測(cè)裝置包括相向設(shè)置的激光發(fā)射極和激光接收極，激光發(fā)射極和激光接收極之間為監(jiān)測(cè)區(qū)域。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的螺旋銑孔裝置的偏心量檢測(cè)與控制方法，其特征在于:檢測(cè)過(guò)程中，檢測(cè)區(qū)域激光的方向與刀具垂直。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋銑孔裝置的偏心量檢測(cè)與控制方法，其特征在于:步驟c的檢測(cè)方法為:刀具自轉(zhuǎn)狀態(tài)下，檢測(cè)刀具切削刃部分的上邊緣與檢測(cè)區(qū)域上邊緣的垂直距離H1及刀具切削刃部分的下邊緣與檢測(cè)區(qū)域上邊緣的垂直距離H2,選取氏的最小值H 1ηιη和比的最大值H 2_，則d = H2nax- H lnun。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋銑孔裝置的偏心量檢測(cè)與控制方法，其特征在于:步驟f的檢測(cè)方法為:刀具公轉(zhuǎn)狀態(tài)下，檢測(cè)刀具上邊緣與檢測(cè)區(qū)域上邊緣的垂直距離H3及刀具下邊緣與檢測(cè)區(qū)域上邊緣的垂直距離H4,選取氏的最小值H 3_和最大值H 3_以及H 4的最小值 H3min和最大值 H 4max，則實(shí)際偏心量 e = (H3max- H 3min) /2 = (H4max — H 4min) /2。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的螺旋銑孔裝置的偏心量檢測(cè)與控制方法，其特征在于:檢測(cè)過(guò)程中，刀具只公轉(zhuǎn)不自轉(zhuǎn)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種螺旋銑孔裝置的偏心量檢測(cè)與控制方法，屬于螺旋銑孔加工技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括以下步驟：安裝激光檢測(cè)裝置，形成檢測(cè)區(qū)域；啟動(dòng)螺旋銑孔裝置，使刀具的切削刃部分位于檢測(cè)區(qū)域內(nèi)；刀具自轉(zhuǎn)，檢測(cè)刀具實(shí)際直徑d；根據(jù)刀具的實(shí)際直徑d和待加工孔的名義直徑D確定理論偏心量，同時(shí)根據(jù)待加工孔的公差帶設(shè)定允許的最大偏心誤差；將螺旋銑孔裝置的偏心量值調(diào)整為理論偏心量e0；刀具公轉(zhuǎn)，檢測(cè)實(shí)際偏心量e；將檢測(cè)到的實(shí)際偏心量e與理論偏心量e0比較，合格則進(jìn)行螺旋銑孔加工；不合格則進(jìn)行調(diào)節(jié)，直至合格。本發(fā)明排除了刀具尺寸誤差對(duì)加工孔徑的影響，提高了加工孔的加工精度，降低廢品率，提高經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)效率。
【IPC分類】B23Q17/24, B23Q17/09
【公開號(hào)】CN105033768
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510304427
【發(fā)明人】康仁科, 董志剛, 朱祥龍, 楊國(guó)林, 王歡
【申請(qǐng)人】大連理工大學(xué)
【公開日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年6月4日