本發(fā)明涉及一種與加工刀具Z向隨動(dòng)的螺旋銑孔加工過(guò)程中立銑刀變形量的測(cè)量裝置,具體地說(shuō)是應(yīng)用隨立銑刀Z向運(yùn)動(dòng)的微型激光測(cè)距傳感器測(cè)量螺旋銑孔加工過(guò)程中整體立銑刀的變形量的裝置,屬于精密機(jī)械加工測(cè)量領(lǐng)域。
背景技術(shù):
螺旋銑孔加工過(guò)程中刀具的變形量是影響成孔直徑和表面形貌的主要因素。而螺旋銑孔過(guò)程中,刀具相對(duì)工件是三維運(yùn)動(dòng)的,除了x方向和y方向運(yùn)動(dòng),還有z方向的運(yùn)動(dòng)。常規(guī)的刀具變形量測(cè)量一般是把測(cè)量傳感器固定在主軸外套上或者脫離機(jī)床本身固定。這種變形量測(cè)量方式在刀具只是二維的x和y方向運(yùn)動(dòng),可以測(cè)量刀具某一固定高度的變形量。當(dāng)?shù)毒哂衵向運(yùn)動(dòng)時(shí),這種方式所測(cè)量的刀具變形量就不是刀具同一高度或者同一點(diǎn)的變形量。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)上述的不足,本發(fā)明提供了一種與加工刀具Z向隨動(dòng)的螺旋銑孔加工過(guò)程中立銑刀變形量的測(cè)量裝置。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種與加工刀具Z向隨動(dòng)的螺旋銑孔加工過(guò)程中立銑刀變形量的測(cè)量裝置,是立桿Ⅰ、控制板、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、底架、直線導(dǎo)軌裝置、下行程限位開(kāi)關(guān)、連接板、微距激光測(cè)距傳感器、反射式光電開(kāi)關(guān)、下端軸承、滾珠絲杠裝置、步進(jìn)電機(jī)、絲杠同步帶輪、聯(lián)軸器、編碼器、編碼器支架、同步帶、立桿Ⅱ、電機(jī)同步帶輪和上架組成的,其特征在于:滾珠絲杠裝置的下端通過(guò)下端軸承安裝在底架左下角的安裝孔中,直線導(dǎo)軌裝置的下端安裝在底架的右下角安裝孔中,立桿Ⅰ下端和立桿Ⅱ下端分別對(duì)應(yīng)安裝在底架的另外兩個(gè)安裝孔中,連接板左端連接滾珠絲杠裝置,右端連接直線導(dǎo)軌裝置,微距激光測(cè)距傳感器安裝在連接板中段下部,反射式光電開(kāi)關(guān)安裝在微距激光測(cè)距傳感器上方的連接板上,反射式光電開(kāi)關(guān)與微距激光測(cè)距傳感器安裝在垂直線上,滾珠絲杠裝置的上端安裝在上架的左下角安裝孔中,直線導(dǎo)軌裝置的上端安裝在上架的右下方安裝孔中,立桿Ⅰ上端和立桿Ⅱ上端分別對(duì)應(yīng)安裝在上架的另外兩個(gè)安裝孔中,絲杠同步帶輪安裝在滾珠絲杠裝置上部,編碼器通過(guò)聯(lián)軸器與滾珠絲杠裝置上端連接,編碼器通過(guò)支架固定在上架上,步進(jìn)電機(jī)安裝在上架的中心部位,電機(jī)同步帶輪安裝在步進(jìn)電機(jī)的輸出軸上,同步帶連接在絲杠同步帶輪和電機(jī)同步帶輪上,步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器固定在控制板的背面,控制板固定在立桿Ⅰ和立桿Ⅱ上。
所述的控制板是有ARM控制板、藍(lán)牙傳輸模塊、數(shù)碼管模塊和按鍵模塊組成的,其特征在于:ARM控制板安裝在控制板的右上部,數(shù)碼管模塊安裝在控制板的左上部,按鍵模塊安裝在控制板的左下部,藍(lán)牙傳輸模塊安裝在控制板的右下部。
所述的底架,其特征在于:底架上加工有固定槽。
所述的連接板,其特征在于:連接板的中部開(kāi)有安裝槽,連接板的兩側(cè)加工有安裝孔。
所述的直線導(dǎo)軌裝置是由光杠和導(dǎo)向套筒組成的,其特征在于:光杠的兩端是加工有螺紋的,導(dǎo)向套筒安裝在光杠上。
所述的反射式光電開(kāi)關(guān),其特征在于:反射式光電開(kāi)關(guān)的反射距離是可以調(diào)節(jié)的。
所述的滾珠絲杠裝置是由滾珠絲杠、絲杠螺母和上端軸承組成的,其特征在于:上端軸承安裝在滾珠絲杠的上部,絲杠螺母安裝在滾珠絲杠上軸承的下部,滾珠絲杠的兩端加工有螺紋。
該發(fā)明的有益之處是,底架上的固定槽設(shè)計(jì),方便把測(cè)量裝置固定在機(jī)床工作臺(tái)上;控制板上的數(shù)碼管模塊和按鍵模塊的設(shè)計(jì),方便根據(jù)螺旋銑孔Z向進(jìn)給速度設(shè)定步進(jìn)電機(jī)的控制參數(shù);反射式光電開(kāi)關(guān)的使用,可以保證刀具每繞孔中心軸旋轉(zhuǎn)一周觸發(fā)測(cè)量裝置測(cè)量一次立銑刀的變形量;連接板上安裝槽的設(shè)計(jì)可以調(diào)整反射式光電開(kāi)關(guān)的上下位置;微距激光測(cè)距傳感器在Z方向上保持與立銑刀的進(jìn)給速度一直,保證測(cè)量刀具同一高度位置的變形量;藍(lán)牙模塊可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸給計(jì)算機(jī);下形成開(kāi)關(guān)有助于測(cè)量裝置的安全運(yùn)行。
附圖說(shuō)明
附圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2為控制板示意圖。
附圖3為直線導(dǎo)軌示意圖。
附圖4為滾珠絲杠示意圖。
附圖5為連接板示意圖。
圖中,1、立桿Ⅰ,2、控制板,201、ARM控制板,202、藍(lán)牙傳輸模塊,203、數(shù)碼管模塊,204、按鍵模塊,3、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,4、底架,5、直線導(dǎo)軌裝置,501、光杠,502、導(dǎo)向套筒,6、下行程限位開(kāi)關(guān),7、連接板,8、微距激光測(cè)距傳感器,9、反射式光電開(kāi)關(guān),10、下端軸承,11、滾珠絲杠裝置,1101,上端軸承,1102,滾珠絲杠,1103,絲杠螺母,12、步進(jìn)電機(jī),13、絲杠同步帶輪,14、聯(lián)軸器,15、編碼器,16、編碼器支架,17、同步帶,18、立桿Ⅱ,19、電機(jī)同步帶輪,20、上架。
具體實(shí)施方式
一種與加工刀具Z向隨動(dòng)的螺旋銑孔加工過(guò)程中立銑刀變形量的測(cè)量裝置,是立桿Ⅰ1、控制板2、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器3、底架4、直線導(dǎo)軌裝置5、下行程限位開(kāi)關(guān)6、連接板7、微距激光測(cè)距傳感器8、反射式光電開(kāi)關(guān)9、下端軸承10、滾珠絲杠裝置11、步進(jìn)電機(jī)12、絲杠同步帶輪13、聯(lián)軸器14、編碼器15、編碼器支架16、同步帶17、立桿Ⅱ18、電機(jī)同步帶輪19和上架20組成的,其特征在于:滾珠絲杠裝置11的下端通過(guò)下端軸承10安裝在底架4左下角的安裝孔中,直線導(dǎo)軌裝置5的下端安裝在底架4的右下角安裝孔中,立桿Ⅰ1下端和立桿Ⅱ18下端分別對(duì)應(yīng)安裝在底架4的另外兩個(gè)安裝孔中,連接板7左端連接滾珠絲杠裝置11,右端連接直線導(dǎo)軌裝置5,微距激光測(cè)距傳感器8安裝在連接板7中段下部,反射式光電開(kāi)關(guān)9安裝在微距激光測(cè)距傳感器8上方的連接板7上,反射式光電開(kāi)關(guān)8與微距激光測(cè)距傳感器7安裝在垂直線上,滾珠絲杠裝置11的上端安裝在上架20的左下角安裝孔中,直線導(dǎo)軌裝置5的上端安裝在上架20的右下方安裝孔中,立桿Ⅰ1上端和立桿Ⅱ18上端分別對(duì)應(yīng)安裝在上架20的另外兩個(gè)安裝孔中,絲杠同步帶輪13安裝在滾珠絲杠裝置11上部,編碼器15通過(guò)聯(lián)軸器14與滾珠絲杠裝置11上端連接,編碼器15通過(guò)支架16固定在上架20上,步進(jìn)電機(jī)12安裝在上架20的中心部位,電機(jī)同步帶輪19安裝在步進(jìn)電機(jī)12的輸出軸上,同步帶17連接在絲杠同步帶輪13和電機(jī)同步帶輪19上,步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器3固定在控制板2的背面,控制板2固定在立桿Ⅰ1和立桿Ⅱ18上。
所述的控制板2是有ARM控制板201、藍(lán)牙傳輸模塊202、數(shù)碼管模塊203和按鍵模塊204組成的,其特征在于:ARM控制板201安裝在控制板2的右上部,數(shù)碼管模塊203安裝在控制板2的左上部,按鍵模塊204安裝在控制板2的左下部,藍(lán)牙傳輸模塊202安裝在控制板2的右下部。
所述的底架4,其特征在于:底架4上加工有固定槽。
所述的連接板7,其特征在于:連接板7的中部開(kāi)有安裝槽,連接板7的兩側(cè)加工有安裝孔。
所述的直線導(dǎo)軌裝置5是由光杠501和導(dǎo)向套筒502組成的,其特征在于:光杠501的兩端是加工有螺紋的,導(dǎo)向套筒502安裝在光杠501上。
所述的反射式光電開(kāi)關(guān)9,其特征在于:反射式光電開(kāi)關(guān)9的反射距離是可以調(diào)節(jié)的。
所述的滾珠絲杠裝置11是由滾珠絲杠1102、絲杠螺母1103和上端軸承2201組成的,其特征在于:上端軸承1101安裝在滾珠絲杠1102的上部,絲杠螺母1103安裝在滾珠絲杠1102上軸承1101的下部,滾珠絲杠1102的兩端加工有螺紋。
當(dāng)該裝置工作時(shí),把該裝置的微距激光測(cè)距傳感器8與加工刀具對(duì)正,調(diào)整反射式光電開(kāi)關(guān)9的安裝位置,然后設(shè)置反射式光電開(kāi)關(guān)9的有效距離,利用壓板和螺栓通過(guò)底架4的固定槽固定在機(jī)床的加工平臺(tái)上,根據(jù)螺旋銑孔的加工刀具Z向的進(jìn)給速度,通過(guò)控制板2上的按鍵裝置204和數(shù)碼管裝置203設(shè)置滾珠絲杠1102的運(yùn)行速度,實(shí)現(xiàn)微距激光測(cè)距傳感器8與刀具的Z向同步運(yùn)動(dòng),刀具每繞加工孔中心軸一圈觸發(fā)一次反射式光電開(kāi)關(guān)9,ARM控制板201讀取一次微距激光測(cè)距傳感器8的數(shù)據(jù)一次,然后通過(guò)藍(lán)牙傳輸模塊202把測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。
對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo),在不脫離本發(fā)明的原理與精神的情況下,對(duì)實(shí)施方式所進(jìn)行的改變、修改、替換和變型仍落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。