速自转，但不公转，此时分别选取氏的最小值H _及H 2的最大值H2nax,则通过数学计算可得:d = H2nax-Hlnin。
[0037]d.根据刀具2的实际直径d和待加工孔的名义直径D确定理论偏心量e。= (D 一d)/2，同时根据待加工孔的公差带设定偏心量允许的最大误差，其中上偏差为S1，下偏差为s2。为保证加工精度，δ 1至少应不大于加工孔径上偏差的二分之一，δ 2至少应不小于加工孔径下偏差的二分之一。
[0038]e.将螺旋铁孔装置I的偏心量值调整为理论偏心量e。。
[0039]f.刀具2公转一周，检测实际偏心量e。
[0040]检测过程中，理论上刀具2可以自转也可以不自转，但由于刀刃及排肩槽的影响，刀具2不是一个完整的圆柱体，且刀具2自转时转速较高，在偏心量检测时使刀具2的自转可能对检测结果有影响，因此在偏心检测时刀具2只公转不自转。
[0041]如图4所示，刀具2公转状态下，检测刀具2上边缘与检测区域7上边缘的垂直距离H3及刀具2下边缘与检测区域7上边缘的垂直距离H 4，选取氏的最小值H 3_和最大值H3niax以及H 4的最小值H 3_和最大值H 4_，则实际偏心量e = (H3nax- H 3_) /2 = (H4nax-H4_)/2。为了保证测量的准确可靠，检测偏心量时，刀具2应不自转而只随着公转做平移运动。为了保证测量的准确可靠，检测偏心量时，也可通过移动螺旋铣孔装置1，使刀具2切削刃部分离开激光检测装置检测区域7，而使刀具2具有完整圆柱面的部分落在检测区域7内。
[0042]g.将检测到的实际偏心量e与理论偏心量e。比较，当δ e — eδ ι时，进行螺旋铣孔加工；当e — e。〉δ减e — e。< δ 2时，再次对螺旋铣孔装置的偏心量进行调节，重复步骤f和步骤g，直至δ e — eδ 1<3
[0043]实际操作中，当e — eQ> δ ι时，应适当调小偏心量；e — e。< δ 2时，应适当调大偏心量。
[0044]实际操作过程中，可以以检测区域7的上边缘为基准，也可以以检测区域7的下边缘或其他参考线为基准进行计算，原理相同，不局限于以上边缘为基准。
[0045]如果激光检测装置8采样频率足够高，高于刀具2自转频率，也可以不单独检测刀具2直径，一次性测量出刀具2直径和偏心量二倍的和，从而确定加工孔孔径。具体方法是:启动螺旋铣孔装置I的轴向进给装置，使刀具2的切削刃部分位于检测区域7内；刀具2自转并公转，检测出H1SH 2的最大及最小值；加工孔径的计算方法为D = d+2e = H2nax-Hlniin;判断加工孔径是否符合要求，如符合要求即可进行加工，不符合要求做进一步调整。
[0046]激光检测装置8可以通过支架5固定在螺旋铣孔装置I的底座6上，随螺旋铣孔装置I 一起移动；激光检测装置8可以始终安装在螺旋铣孔装置I上，也可以只在测量时安装，测量之后即卸下；激光检测装置8也可以通过支架5固定在地面上，需要检测刀具直径和偏心量时，通过机械手等设备移动螺旋铣孔装置I使刀具落在激光测量装置检测区域7内，调整好偏心量之后再将螺旋铣孔装置I移走进行加工。
[0047]若激光检测装置8通过支架5固定在底座6上，还可以用于检测刀具2轴向位置。刀具2安装到螺旋铣孔装置I上时，由于刀具2自身长度的误差和安装误差，使得每次安装下刀具2伸出长度都不完全一致。通过螺旋铣孔装置I的进给装置使刀具2进入或退出激光检测装置检测区域7，刀具2进入或退出的瞬间记录下螺旋铣孔装置I进给装置的位置，以此来确定刀具2的轴向位置。
[0048]激光检测装置8将检测信号以模拟量或数字量形式传输给螺旋铣孔装置I的控制系统，实现偏心量调整的完全自动化。
[0049]对于采用手动方式进行偏心量调整的螺旋铣孔装置1，该发明也可进行刀具直径和偏心量的检测，将检测结果通过激光测量装置8自带控制器上的显示屏直接显示出来，供操作人员进行判断。
[0050]实施例一
[0051]如图1所示，激光检测装置8包括发射极3及接收极4，发射极3及接收极4通过支架5与自动螺旋铣孔装置I的底座6连接，该自动螺旋铣孔装置可以实现刀具自转、刀具公转、轴向进给及自动调偏心功能。加工孔名义直径D = 1mm,公差范围为O?+0.05mm，刀具名义直径d。= 6mm。具体步骤如下:
[0052]a.将激光检测装置8通过支架5安装在螺旋铣孔装置I的前方的两侧，形成检测区域7，使检测区域7内的激光方向垂直于刀具2 ;
[0053]b.启动螺旋铣孔装置I的进给装置，使刀具2的切削刃部分位于检测区域7内；
[0054]c.刀具2自转，检测刀具实际直径d ；
[0055]d.根据刀具2的实际直径d和待加工孔的名义直径D确定理论偏心量e。= (D 一d)/2，同时根据待加工孔的公差带设定偏心量允许的上偏差δ $ 0.025mm，下偏差δ 2为O ；
[0056]e.将螺旋铣孔装置I的偏心量值调整为理论偏心量e。；
[0057]f.刀具2公转一周，检测实际偏心量e ;
[0058]g.将检测到的实际偏心量e与理论偏心量e。比较，当O彡e — e。彡0.025时，进行螺旋铣孔加工；当e — e0> 0.025或e — e。< O时，再次对螺旋铣孔装置的偏心量进行调节，重复步骤f和步骤g，直至O < e — e0^ 0.025，进行螺旋铣孔加工。
[0059]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种螺旋铣孔装置的偏心量检测与控制方法，其特征在于:包括以下步骤: a.安装激光检测装置，形成检测区域； b.启动螺旋铣孔装置，使刀具的切削刃部分位于检测区域内； c.刀具自转，检测刀具实际直径d; d.根据刀具的实际直径d和待加工孔的名义直径D确定理论偏心量e。=(D - d)/2，同时根据待加工孔的公差带设定偏心量允许的最大误差，其中上偏差为S1，下偏差为δ2; e.将螺旋铣孔装置的偏心量值调整为理论偏心量e。； f.刀具公转，检测实际偏心量e; g.将检测到的实际偏心量e与理论偏心量e。比较，当δe — e δ ι时，进行螺旋铣孔加工；当e — e。〉δ减e — e。< δ 2时，再次对螺旋铣孔装置的偏心量进行调节，重复步骤f和步骤g，直至— e。彡δ 102.根据权利要求1所述的螺旋铣孔装置的偏心量检测与控制方法，其特征在于:所述激光检测装置包括相向设置的激光发射极和激光接收极，激光发射极和激光接收极之间为监测区域。3.根据权利要求2所述的螺旋铣孔装置的偏心量检测与控制方法，其特征在于:检测过程中，检测区域激光的方向与刀具垂直。4.根据权利要求1所述的螺旋铣孔装置的偏心量检测与控制方法，其特征在于:步骤c的检测方法为:刀具自转状态下，检测刀具切削刃部分的上边缘与检测区域上边缘的垂直距离H1及刀具切削刃部分的下边缘与检测区域上边缘的垂直距离H2,选取氏的最小值H 1ηιη和比的最大值H 2_，则d = H2nax- H lnun。5.根据权利要求1所述的螺旋铣孔装置的偏心量检测与控制方法，其特征在于:步骤f的检测方法为:刀具公转状态下，检测刀具上边缘与检测区域上边缘的垂直距离H3及刀具下边缘与检测区域上边缘的垂直距离H4,选取氏的最小值H 3_和最大值H 3_以及H 4的最小值 H3min和最大值 H 4max，则实际偏心量 e = (H3max- H 3min) /2 = (H4max — H 4min) /2。6.根据权利要求5所述的螺旋铣孔装置的偏心量检测与控制方法，其特征在于:检测过程中，刀具只公转不自转。
【专利摘要】本发明公开了一种螺旋铣孔装置的偏心量检测与控制方法，属于螺旋铣孔加工技术领域。本发明包括以下步骤：安装激光检测装置，形成检测区域；启动螺旋铣孔装置，使刀具的切削刃部分位于检测区域内；刀具自转，检测刀具实际直径d；根据刀具的实际直径d和待加工孔的名义直径D确定理论偏心量，同时根据待加工孔的公差带设定允许的最大偏心误差；将螺旋铣孔装置的偏心量值调整为理论偏心量e0；刀具公转，检测实际偏心量e；将检测到的实际偏心量e与理论偏心量e0比较，合格则进行螺旋铣孔加工；不合格则进行调节，直至合格。本发明排除了刀具尺寸误差对加工孔径的影响，提高了加工孔的加工精度，降低废品率，提高经济效益和生产效率。
【IPC分类】B23Q17/24, B23Q17/09
【公开号】CN105033768
【申请号】CN201510304427
【发明人】康仁科, 董志刚, 朱祥龙, 杨国林, 王欢
【申请人】大连理工大学
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年6月4日