后置式深孔加工在線檢測(cè)與糾偏裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于深孔加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種“后置式深孔加工在線檢測(cè)與糾偏裝置”。
【背景技術(shù)】
[0002]鏜削、鉸孔、擴(kuò)孔、珩磨是在原有孔的基礎(chǔ)上擴(kuò)大孔徑，可以提高精度，減小表面粗糙度，有一些情況下還可以較好地糾正原來孔軸線的偏斜。
[0003]在深孔加工過程中，刀桿受孔徑的限制，直徑小，長度大，造成剛性差，強(qiáng)度低。深孔加工時(shí)易產(chǎn)生振動(dòng)、波紋、錐度、傾斜，而影響深孔的直線度，同時(shí)難以觀察加工部位和刀具切削狀況，不容易發(fā)現(xiàn)刀桿偏斜，也很難做到及時(shí)進(jìn)行糾偏。目前，尚沒有有效的技術(shù)與裝置可以實(shí)時(shí)檢測(cè)及糾正深孔刀具在深孔加工中的位置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型旨在克服上述缺點(diǎn)，解決現(xiàn)有深孔加工過程中難以實(shí)時(shí)檢測(cè)深孔的直線度和糾正深孔刀具偏斜的問題。本實(shí)用新型適用于工件旋轉(zhuǎn)、刀具進(jìn)給、深孔加工工程，它利用激光探測(cè)原理實(shí)時(shí)檢測(cè)深孔刀具位置，并根據(jù)需要自動(dòng)調(diào)整深孔刀具位置，使其恢復(fù)到初始的正確位置。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種后置式深孔加工在線檢測(cè)與糾偏裝置，包括刀桿、深孔刀具以及刀桿支架，，刀桿上固定有深孔刀具，刀桿支架固定于溜板上，溜板放置在機(jī)床床身上，刀桿的一端固定于刀桿支架上，其特征在于:在深孔刀具與已加工深孔端面之間的刀桿上沿圓周方向均勻安裝有數(shù)個(gè)鐵塊，每個(gè)鐵塊內(nèi)部都放有加熱裝置，鐵塊頂部安裝有耐磨塊，鐵塊及耐磨塊形成的徑向輪廓尺寸小于工件已加工孔的直徑，當(dāng)加熱裝置不發(fā)熱時(shí)，鐵塊不膨脹，其頂部的耐磨塊與工件已加工內(nèi)孔孔壁不接觸，當(dāng)加熱裝置發(fā)熱后，鐵塊受熱膨脹，其頂部的耐磨塊與工件已加工內(nèi)孔孔壁接觸，鐵塊位于已加工孔的一側(cè)。刀桿的另一端端面上安裝有角錐棱鏡支座，角錐棱鏡支座的高度與機(jī)床主軸箱的主軸孔高度相當(dāng)，在角錐棱鏡支座上安裝有角錐棱鏡和角錐棱鏡支座蓋，對(duì)應(yīng)于角錐棱鏡的高度范圍內(nèi)裝有激光發(fā)射裝置和光敏傳感器，激光發(fā)射裝置和光敏傳感器安裝于外架上，外架固定于機(jī)床床身，激光發(fā)射裝置發(fā)出的入射光束由激光導(dǎo)向塊定向，經(jīng)過定向的入射光束平行于刀桿初始軸線，入射光束穿過工件未加工孔，經(jīng)過角錐棱鏡后形成返回光束，返回光束穿過工件未加工孔返回，到達(dá)光敏傳感器，光敏傳感器連接計(jì)算機(jī)。
[0006]上述的后置式深孔加工在線檢測(cè)與糾偏裝置，其特征在于所述的激光導(dǎo)向塊為圓柱形，其直徑與主軸孔的直徑相等，安裝于主軸孔內(nèi)，位于角錐棱鏡支座與激光發(fā)射裝置之間，激光導(dǎo)向塊上開有兩個(gè)平行的過光孔，分別為一號(hào)過光孔和二號(hào)過光孔。激光發(fā)射裝置發(fā)出的入射光束穿過激光導(dǎo)向塊的一號(hào)過光孔射入，光束通過角錐棱鏡后，以平行于入射前的方向，從二號(hào)過光孔射出，返回激光光束與刀桿的軸線平行;在調(diào)試激光方向時(shí)，采用激光導(dǎo)向塊，調(diào)試完畢后，將激光導(dǎo)向塊保留或撤離。
[0007]上述的后置式深孔加工在線檢測(cè)與糾偏裝置，其特征在于所述的深孔刀具為鏜刀或鉸刀或鉆頭或珩磨頭。
[0008]上述的后置式深孔加工在線檢測(cè)與糾偏裝置，其特征在于所述的耐磨塊為硬質(zhì)合金。
[0009]上述的后置式深孔加工在線檢測(cè)與糾偏裝置，其特征在于所述的加熱裝置為電阻加熱器或者電磁加熱器或者紅外線加熱器。
[0010]上述的后置式深孔加工在線檢測(cè)與糾偏裝置，其特征在于所述的鐵塊數(shù)量為3個(gè)或3個(gè)以上。
[0011]依據(jù)上文的介紹，本實(shí)用新型相關(guān)主要零部件有:激光發(fā)射裝置、光敏傳感器、角錐棱鏡支座、角錐棱鏡、激光導(dǎo)向塊、計(jì)算機(jī)、深孔刀具、刀桿、鐵塊、耐磨塊、加熱裝置等。工件一端由夾持器夾緊定位，另一端由中心架支撐，通過機(jī)床動(dòng)力帶動(dòng)其旋轉(zhuǎn)。
[0012]本實(shí)用新型充分利用激光及棱鏡的特殊屬性工作，在線檢測(cè)深孔刀具的位置。位于外架上的激光發(fā)射裝置發(fā)射出激光，經(jīng)過角錐棱鏡反射后照射在光敏傳感器上，通過光敏傳感器上的光斑變化反映深孔刀具或深孔軸線的偏斜程度，由計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)顯示檢測(cè)以及糾偏結(jié)果。當(dāng)深孔刀具偏離正確位置時(shí)本實(shí)用新型還可糾正深孔刀具的位置，其原理是:當(dāng)深孔刀具右偏時(shí)，位于右側(cè)的加熱裝置加熱，鐵塊膨脹，鐵塊頂部的耐磨塊與工件已加工內(nèi)孔孔壁接觸，相互作用力使得深孔刀具回到正確的位置；同理，當(dāng)深孔刀具左偏時(shí)，位于左側(cè)的加熱裝置加熱，使深孔刀具回到正確的位置?？傊?，在本實(shí)用新型中使一個(gè)或一個(gè)以上的加熱裝置加熱，可實(shí)現(xiàn)在不停機(jī)的情況下糾正深孔刀具的偏斜。加熱溫度與所需的糾偏量有關(guān)。
[0013]當(dāng)鉆頭偏離正確位置時(shí)，本實(shí)用新型中光敏傳感器上光斑變化，A/D轉(zhuǎn)換器會(huì)將變化量轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，計(jì)算機(jī)將接收的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，根據(jù)計(jì)算機(jī)的輸出控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)電源輸出一定的電壓，使位于鐵塊上的加熱裝置發(fā)熱，進(jìn)而使對(duì)應(yīng)的鐵塊膨脹，鐵塊頂部的耐磨塊因此與工件已加工的內(nèi)孔接觸。本實(shí)用新型首次提出通過鐵塊的膨脹糾正深孔刀具的位置，使深孔刀具處于正確的位置。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型可保證所加工的深孔有良好的直線度和位置精度。具體效果如下。第一，由于激光發(fā)射裝置，光敏傳感器位于外架上，從而避免了加工過程中產(chǎn)生的高溫對(duì)激光發(fā)射裝置和傳感器的不良影響。如將激光發(fā)射裝置或光敏傳感器之一置于孔內(nèi)，受高溫的影響，難以達(dá)到本實(shí)用新型的檢測(cè)效果。本實(shí)用新型充分利用了角錐棱鏡對(duì)激光的平行回射的特性，所以能夠取得上述效果。第二，通過觀察計(jì)算機(jī)顯示的圖像，在線檢測(cè)深孔刀具的位置變化，及時(shí)掌握工件旋轉(zhuǎn)、深孔刀具進(jìn)給深孔加工的工作狀態(tài)。深孔刀具位置的變化間接反映了孔的質(zhì)量，所以，本實(shí)用新型可以作為深孔直線度檢具使用。第三，發(fā)現(xiàn)深孔刀具偏斜后可及時(shí)糾正深孔刀具位置偏差。本實(shí)用新型刀桿圓周方向上安裝有含加熱裝置的鐵塊，鐵塊頂端安裝有耐磨塊，加熱裝置為電阻加熱器或者電磁加熱器或者紅外線加熱器，體積小、位移分辨率高、響應(yīng)快、輸出力大，通過加熱裝置使得及時(shí)調(diào)整深孔刀具位置變成可能。尤其值得強(qiáng)調(diào)的是，本實(shí)用新型通過熱脹冷縮的原理糾正深孔刀具偏斜，只需將電線引向電阻等元件，結(jié)構(gòu)非常緊湊?？傊?，本實(shí)用新型促進(jìn)了深孔加工糾偏難題的解決。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為刀桿端面視圖，圖3為激光導(dǎo)向圖。
[0016]圖中:1-計(jì)算機(jī)，2-激光發(fā)射裝置，3-光敏傳感器，4-主軸箱，5-主軸，6_夾持器，7_角錐棱鏡支座蓋，8-角錐棱鏡，9-角錐棱鏡支座，10-緊固螺釘，11-深孔刀具，12-鐵塊，13-工件，