基于PSD深孔钻削孔轴线在线检测方案探讨.pdf

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1、第12期组合机床与自动化加工技术N0．122013年12月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueDec．2013文章编号：1001—2265(2013)l2—0064—04基于PSD深孔钻削孔轴线在线检测方案探讨冰宁磊，于大国一，孟晓华(1．中北大学机械工程与自动化学院，太原030051；2．山西省深孔加工工程技术研究中心，太原030051)摘要：在深孔钻削过程中，当钻削孔深度增加时，钻头会出现偏斜，如果能够及时检测出钻削过程中产生的偏斜，采取相应的措施会降低零件误差或减少报废。针对钻头在深孔钻削过程中易出现偏斜的问题，在分析了P

2、SD结构和工作原理后，提出利用光反射原理和快速发展的PSD技术对钻头倾角和位置的变化进行在线检测的方案，分析方案在不同情况下钻头偏转和位移变化，得出检测方案可减少孔轴线偏斜，为以后深孔加工孔轴线在线检测研究提供一定的参考。关键词：深孔；偏斜；激光；在线检测；中图分类号：TH165文献标识码：ATheHoleAxisofDeepHoleDrillingOnlineDetectionSchemeProbingBasedonPSDNINGLei．YUDa—guor．MENGXiao—hua(1．CollegeofMechanicalEngineeringandAutomation，NorthUni

3、versityofChina，Taiyuan030051，China；2．ResearchCenterofDeepHoleMachingEngineeringTechnology，Taiyuan030051，China)Abstract：Intheprocessesofdeepholedrilling，thedrillwillinevitablyappearskewedwiththeincreaseinthedepthofdrillingholes，iftheskewcanbedetectedtimelyintheprocessofdrillingandcorrespondingmeasur

4、escanbetaken，decreasingpartserrororreducescrappedphenomenon．Inallusiontotheproblemofthedrillwillinevitablyappearskewed，afteranalyzingstructureandworkingprincipleofPSD，puttingfor—wardtoaschemethatitutilizestheprincipleoflightreflectionandtherapiddevelopmentofPSDtechnologytodetectthedrillbitinclinati

5、onandpositionchanges，deflectionanddisplacementwereanalysedindifferentcircumstances，theschemecandecreasetheholeaxisdeviationandprovidareferenceforaxisonlinedetec—tioninthefuture．Keywords：deephole；deviation；1aser；onlinedetectionSandvikCoromant公司和德国的Guhring公司也相继投0引言入了大量的人力和财力进行孔轴线偏斜研究J，最终也深孑L轴线检测是深孔类零

6、件加工过程中的一个重只是提出了一些减dqL轴线偏斜的途径；c．H．Gao从要组成部分，是对深孔零件进行质量控制和管理的重切屑变形和切削力的角度对BTA深孔钻削加工过程进要手段”。如果能够及时检测出钻削过程中产生的偏行了研究分析，通过实验数据建立了轴向力、侧向力的斜，并对其采取相应的措施会降低零件误差或减小报经验公式，为研究深孔偏斜提供了理论成果；Y．SLiu_6废的现象。然而影响孑L轴线偏斜的因素有许多，比如：设计了深孔直线度测量的自动控制系统，通过配套软件加工方式的不同、导向套的偏心、工件端面的偏斜、钻的使用，使直线度误差控制在0．366范围内。杆的刚度和材质硬度不均匀、机床振动和外部振动

7、的在国内，西安工业大学的白万民根据弹性力学原干扰等。只有从根本上了解影响孔轴线偏斜的因理并利用有限元法，推导了深孔钻削时孔中心线偏移素，提出切实可行的方案解决问题，才能够保证加工质量的计算公式，并提出了减小孔中心线偏移量的措施；量提高加工效率。西安理工大学的孑L令飞等人将稳健设计理论应用于深在国外，如日本的AkioKatsuki等人开发使用高性孔加工孔轴线偏斜问题研究中；中北大学机械制造工能的激光制导深孔镗刀