数控精镗床加工参数检测方法研究.pdf

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1、2011年lO月机床与液压Oct．20l1第39卷第20期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．39No．20DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．20．033数控精镗床加工参数检测方法研究马福全，李沈(1．三一重型装备有限公司，辽宁沈阳110027；2．东北大学，辽宁沈阳110004)摘要：以数控精镗床为研究背景，为满足其加工参数的高精度检测要求，按照其特定结构和实际工况设计了圆度、同轴度、平行度的在线非接触检测方法；同时，根据实际情况和误差评定方法建立了数学模型，以分析原始误差数据、计算误差。关键词：精镗床；圆度；同轴度；平行度；检测方法中图

2、分类号：TH122文献标识码：B文章编号：1001—3881(2011)20—088—3ResearchonDetectionofProcessingParametersofCNCFine-boringMachineMAFuquan，LIShen(1．SanyiHeavyEquipmentCo．，Ltd．，ShenyangLiaoning110027，China；2．NorthesternUniversity，ShenyangLiaoning110004，China)Abstract：Inthebackgroundofsuper—longCNCfine-boringmachine，inor

3、dertomeettherequirementsofhigh-precisionparam—etersdetection，theonlinenon—contactdetectionmethodsofroundness，coaxialityandparallelismweredesignedinaccordancewithitsspecificstructureandactualworkingconditions．AccordingtotheactualsituationandmethodsofassessingeITor．themathematicalmodelsofroundness．c

4、oaxialityandparallelismwereestablishedtoanalyzetheoriginaldataandtocalculatetheen_0r．Keywords：Fine—boringmachine；Roundness；Coaxiality；Parallelism；Detectionmethod此种镗床为专门加工高精度的滑枕而设计，精度表面形状类似于一个立方体，如图2所示。要求达到了微米级，符合要求的滑枕将用作制造其他工件内部存在半精加工后的3个圆孑L，留有机床，其基本结构示意图如图1所示。0．01～0．02mm的切削余量，检测的目的是确定具体的切削余量，得到下一

5、步的精加工进给参数，最优结果为一次精加工即达到最终精度要求。如果一次精加工之后，其精度仍然不能满足要求，此过程可重复进行，直到检测的结果符合要求为止。其具体参数要求为：(1)3孔径的最大间距为3．5m以上；(2)3孔圆度误差5m；(3)3孔同轴度误差5m；(4)3孔平行度误差5m；(5)主轴直径在100～200mm之间；(6)多台阶、多尺度同时加工；图1数控精镗床结构示意图(7)系统对加工工件自动锁紧。由于此镗床的加按照以上高精度镗床的参数要求和具体工况，此工精度要求为微米级，检测方法必须遵循两个原则：其加工工艺过程为先(1)在线检测；检测再加工。加工之(2)非接触检测。前，工件已经是一个

6、基于此，作者设计了运用电涡流位移传感器进行半精加工的滑枕，外图2加工工件(滑枕)圆度、同轴度、平行度检测的方法。收稿日期：2010—10—06作者简介：马福全(1984一)，硕士，现主要从事煤矿机械设计工作。E—mail：maneu@163．con。第2O期马福全等：数控精镗床加工参数检测方法研究·89·1圆度误差检测方法s=R⋯一Rii(8)圆度误差的检测中，式中：占即为所求的圆度误差。将传感器探头垂直安装3同轴度检测方法及误差数学建模在主轴上，轴向位置为同轴度的测量是以圆度测量为基础的，圆度测量圆孔正下方，紧贴同工得到的数据将直接被应用到同轴度的测量中。位的镗刀，如图3所示。在前面圆度

7、测量中，按照最小二乘圆法已经可以探头随主轴旋转测量自计算出3个孔的圆心位置。第1个和第3个孔的圆心身与圆孔内壁的距离变两点连接成一直线，并且以这条直线为基准线。第2化，将测得的数据分析图3圆度误差检测示意图个孔的圆心必定偏离基准线，即产生同轴度误差。用计算后将得到圆度误差。求距法计算同轴度误差。探头的连接方式为螺纹连接。电涡流位移传感器按照求距法中的定义：同轴度为被测元素和基准一般都自带用来连接的螺纹，只需在主轴的相应轴