一种航天紧固件数控车削测量反馈装置的制作方法

本发明涉及航天紧固件车削测量反馈装置技术领域，具体是一种航天紧固件数控车削测量反馈装置。

背景技术：

航空固定件作为航空航天领域，因此其固定件的尺寸精确度要求非常高，固定件在车削时需要不停的测量其尺寸，比如固定销柱在加工与测量时不仅需要确保其外径、圆度的精准，而且，对于其车削过程中的每次进刀量等均需要精确的测量。目前的测量一般比较比较简单，一般采用肉眼来完成，这种方式无法实现自动控制，而且，测量精度较低，虽然目前出现了一些光学、电磁等测量传感器，但是，电磁测量很容易受到电磁的影响，尤其是加工钢制等金属材料时，而光学测量装置目前一般比较简单，采用简单的激光测距这一原理，这种结构虽然方便，但是很容易受到铁屑、或者杂物等的影响，而且在受到影响后，由于是自动控制，难以实时的发现，进而导致加工过程中出现问题，稍有错误，对于航空固定件这种要求精度较高的零件，就会导致报废。

因此，本发明提供了一种航天紧固件数控车削测量反馈装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种航天紧固件数控车削测量反馈装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种航天紧固件数控车削测量反馈装置，其安装在机床的横向进给装置和纵向进给装置上，以便用于测量与反馈机床的车削刀具的横向进给量和纵向进给量进而实现对机床的横向进给和纵向进给的反馈控制，该反馈装置还能够对航天紧固件的待车削部位的圆度或者偏心距进行测量；其包括第一测量机构、第二测量机构和圆度或者偏心距测量机构，其特征在于，所述第一测量机构、第二测量机构和圆度或者偏心距测量机构均集成安装在机床的横向滑台上；

所述第一测量机构用于测量所述横向滑台在所述机床的左右长度方向上的横向进给量；所述第二测量机构用于测量所述横向滑台上的纵向进给刀架在所述机床的前后纵向方向上的纵向进给量，该纵向进给量构设为对航天紧固件的切削加工的进刀量；其中，

所述第一测量机构采用计米器结构进行测量；

所述第二测量机构包括外基准激光测距机构和内精密测距机构，所述内精密测距机构的测量值与所述外基准激光测距机构的测量值之差在设定阈值之内时，所述第二测量机构才将内精密测距机构的测量值反馈至机床的控制器；

所述圆度或者偏心距测量机构能够伸缩的调节位置，且能够抵靠接触于航天紧固件加工部位的外表面，以便于对对航天紧固件加工部位的圆度或者偏心度进行测量。

作为本发明再进一步的方案：所述第二测量机构的外部还设置有刻度，以便于人工观察其测量值。

作为本发明再进一步的方案：所述第二测量机构还包括固定座、圆管和活动套，所述圆管的一端固定在所述固定座上，所述固定座固定在横向滑台上的固定块上，所述活动套固定在安装刀具的刀架上，且所述活动套同轴可滑动的活动套设在所述圆管上，所述圆管的表面刻有用于显示所述活动套位置的刻度线。

作为本发明再进一步的方案：所述第二测量机构还包括定位套，所述定位套套于圆管的外部且位于靠近固定座的一侧，所述定位套的外表面嵌入设置有紧固螺栓。

作为本发明再进一步的方案：所述外基准激光测距机构包括激光发射器、激光接收器和测距控制处理器，其中，所述激光发射器固定设置在所述定位套的朝向所述活动套的一侧的侧壁上，所述激光接收器固定设置在所述活动套的朝向所述定位套的一侧的侧壁上，且所述激光发射器、激光接收器的位置相对应，通过所述测距控制处理器对所述定位套与所述活动套之间的相对距离进行测量。

作为本发明再进一步的方案：所述内精密测距机构包括内固定轴、内光束传感器、内光束发射器和内测距数据处理器，其中，所述内固定轴同轴套设在所述圆管内，且所述圆管上沿着其轴向方向设置有条形缝，所述活动套的径向内侧设置有滑动块，所述滑动块伸入且在所述条形缝内滑动，所述滑动块的内壁设置有内光束发射器，所述内固定轴上沿着其轴向方向设置有内光束传感器，所述内光束传感器上设置有间隔沿着内固定轴的轴向布置的探针，每个探针的位置构成轴向坐标，且相邻两个探针的距离为测量精度单位值，所述内测距数据处理器能够根据所接收到光束的探针的坐标来得出所述活动套与定位套之间的相互移动距离。

作为本发明再进一步的方案：所述滑动块上的内光束发射器包括平行设置的多个，且多个内光束发射器组成的宽度大于相邻两个探针的距离的倍，所述内测距数据处理器根据所能够收到光束的多个探针的坐标的平均值来得出所述活动套与定位套之间的相互移动距离。

作为本发明再进一步的方案：所述第一测量机构包括支架，所述支架的后侧转动连接有与导向柱相贴合的计米轮，且支架的前侧安装有安装架，所述安装架的后侧位于端部位置处安装有计米器传感器，所述计米轮的前表面相对应计米器传感器的位置处嵌入设置有与其相配合的永磁铁，所述计米器传感器的信号输出端与计米器的输入端相连，所述计米轮的外圈包裹有防滑齿层。

作为本发明再进一步的方案：所述圆度或者偏心距测量机构包括竖直支架、水平支架、微调精密伸缩器和电子百分表，其中，所述竖直支架固定在刀具架上，所述竖直支架上端固定连接有水平支架，所述水平支架的前端采用微调精密伸缩器设置有电子百分表，所述电子百分表的触针与工件表面抵接。

作为本发明再进一步的方案：所述机床的前表面设置有线性进给丝杆模组，所述横向滑台由所述线性进给丝杆模组驱动移动，所述横向滑台的上表面固定安装有定位台，所述第一测量机构安装在横向滑台的一侧位于导向柱的正下方位置处，所述滑台的上滑动连接有刀架，所述刀架的上表面安装有刀具，所述第二测量机构安装在所述定位台与刀架之间。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本使用新型设计新颖，结构简单，使用方便，滑台和横向滑台在带动刀具对工件进行切削时，可以根据第一测量机构和第二测量机构可以对其进刀的距离进行测量反馈，方便操作人员在加工时对工件的尺寸进行了解，解决了传统车削中操作人员需要不停的停机测量的问题，降低了劳动强度，有效的提高了工作效率，同时在使用时先将定位套移动至与活动套贴合，定位套移动完成后，通过紧固螺栓将其固定，可以起到一个参考与矫正定位的效果，方便了解从那开始计数，有效的增加了其测量的精准度；

(2)本发明第二测量机构包括外基准激光测距机构和内精密测距机构，内精密测距机构的测量值与外基准激光测距机构的测量值之差在设定阈值之内时，第二测量机构才将内精密测距机构的测量值反馈至机床的控制器，这样，可以大大的提高加工时每次加工的进刀量，同时，防止测量装置中出现意外等情况的测量不准确的问题，防止进刀量错误导致的工件报废问题；

(3)本发明还可以对航天紧固件加工部位的圆度或者偏心度进行测量，提高了方便性，而且本发明的各个测量装置的集成安装，结构简单，维护方便。

附图说明

图1为一种航天紧固件数控车削测量反馈装置的结构示意图；

图2为一种航天紧固件数控车削测量反馈装置图1中a部分的放大图；

图3为一种航天紧固件数控车削测量反馈装置中第一测量机构的结构示意图；

图4为一种航天紧固件数控车削测量反馈装置中第二测量机构的外部结构示意图。

图5为一种航天紧固件数控车削测量反馈装置的第二测量机构的内部结构示意图；

图6为一种航天紧固件数控车削测量反馈装置的内光束发射器的放大结构示意图；

图7为一种航天紧固件数控车削测量反馈装置的圆度或者偏心距测量机构结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1～7，本发明实施例中，一种航天紧固件数控车削测量反馈装置，其安装在机床1的横向进给装置和纵向进给装置上，以便用于测量与反馈机床1的车削刀具5的横向进给量和纵向进给量进而实现对机床1的横向进给和纵向进给的反馈控制，该反馈装置还能够对航天紧固件的待车削部位的圆度或者偏心距进行测量；其包括第一测量机构3、第二测量机构6和圆度或者偏心距测量机构9，其特征在于，所述第一测量机构3、第二测量机构6和圆度或者偏心距测量机构9均集成安装在机床1的横向滑台4上；

所述第一测量机构3用于测量所述横向滑台4在所述机床1的左右长度方向上的横向进给量；所述第二测量机构6用于测量所述横向滑台4上的纵向进给刀架在所述机床1的前后纵向方向上的纵向进给量，该纵向进给量构设为对航天紧固件的切削加工的进刀量；其中，所述第一测量机构3采用计米器结构进行测量；所述第二测量机构6包括外基准激光测距机构和内精密测距机构，所述内精密测距机构的测量值与所述外基准激光测距机构的测量值之差在设定阈值之内时，所述第二测量机构6才将内精密测距机构的测量值反馈至机床的控制器；

所述圆度或者偏心距测量机构9能够伸缩的调节位置，且能够抵靠接触于航天紧固件加工部位的外表面，以便于对对航天紧固件加工部位的圆度或者偏心度进行测量。

在本实施例中，为了便于在加工过程中操作人员的观察，所述第二测量机构6的外部还设置有刻度，以便于人工观察其测量值。

作为较佳的实施例，所述第二测量机构6还包括固定座61、圆管63和活动套65，所述圆管63的一端固定在所述固定座61上，所述固定座61固定在横向滑台4上的固定块上，所述活动套65固定在安装刀具的刀架上，且所述活动套65同轴可滑动的活动套设在所述圆管63上，所述圆管63的表面刻有用于显示所述活动套位置的刻度线64。

其中，所述第二测量机构6还包括定位套62，所述定位套62套于圆管63的外部且位于靠近固定座61的一侧，所述定位套62的外表面嵌入设置有紧固螺栓。

作为更佳的实施例，所述外基准激光测距机构包括激光发射器66、激光接收器68和测距控制处理器，其中，所述激光发射器66固定设置在所述定位套62的朝向所述活动套65的一侧的侧壁上，所述激光接收器68固定设置在所述活动套65的朝向所述定位套62的一侧的侧壁上，且所述激光发射器66、激光接收器68的位置相对应，通过所述测距控制处理器对所述定位套62与所述活动套65之间的相对距离进行测量。

此外，在本发明中，所述内精密测距机构包括内固定轴67、内光束传感器69、内光束发射器650和内测距数据处理器，其中，所述内固定轴67同轴套设在所述圆管内，且所述圆管上沿着其轴向方向设置有条形缝，所述活动套65的径向内侧设置有滑动块，所述滑动块伸入且在所述条形缝内滑动，所述滑动块的内壁设置有内光束发射器650，所述内固定轴67上沿着其轴向方向设置有内光束传感器69，所述内光束传感器69上设置有间隔沿着内固定轴的轴向布置的探针，每个探针的位置构成轴向坐标，且相邻两个探针的距离为测量精度单位值，所述内测距数据处理器能够根据所接收到光束的探针的坐标来得出所述活动套与定位套之间的相互移动距离。

其中，所述滑动块上的内光束发射器69包括平行设置的多个，且多个内光束发射器69组成的宽度大于相邻两个探针的距离的2倍，所述内测距数据处理器根据所能够收到光束的多个探针的坐标的平均值来得出所述活动套与定位套之间的相互移动距离。

在本实施例中，所述第一测量机构3包括支架31，所述支架31的后侧转动连接有与导向柱2相贴合的计米轮35，且支架31的前侧安装有安装架32，所述安装架32的后侧位于端部位置处安装有计米器传感器33，所述计米轮35的前表面相对应计米器传感器33的位置处嵌入设置有与其相配合的永磁铁36，所述计米器传感器33的信号输出端与计米器34的输入端相连，所述计米轮35的外圈包裹有防滑齿层。

所述圆度或者偏心距测量机构9包括竖直支架91、水平支架92、微调精密伸缩器93和电子百分表94，其中，所述竖直支架91固定在刀具架上，所述竖直支架91上端固定连接有水平支架92，所述水平支架92的前端采用微调精密伸缩器93设置有电子百分表94，所述电子百分表94的触针95与工件表面抵接。所述机床1的前表面设置有线性进给丝杆模组2，所述横向滑台4由所述线性进给丝杆模组2驱动移动，所述横向滑台4的上表面固定安装有定位台7，所述第一测量机构3安装在横向滑台4的一侧位于导向柱2的正下方位置处，所述滑台7的上滑动连接有刀架8，所述刀架8的上表面安装有刀具5，所述第二测量机构安装在所述定位台与刀架8之间

本发明根据活动套65滑动的距离从而可以得出刀具5切削的距离以及刀具切削时的刀具进刀量，无需停机测量，在切削的同时关注活动套65的滑动距离就可以掌握切削距离，从而降低了劳动强度，可以使得工件加工起来更加得心应手，有效的提高了工作效率，本发明采用电磁原理的计米轮进行测量，可以适合比较长的工件，尤其是对于航天紧固件这种尺寸较大的结构，比较方便。

本发明的工作原理是：首先将带加工工件安装在机床1上，通过横向滑台4和定位台7带动刀具对其进行切削，横向滑台4在移动时，计米轮35会沿导向柱2的方向进行贴合转动，计米轮35在转动时永磁铁36每次与计米器传感器33重合一侧为一圈，计米器传感器33会将信号传递给计米器34，计米器34通过cmos芯片换算后将移动距离反馈在表面的显示窗口，方便操作人员观看了解，第二测量机构6在使用时，先将定位套62移动至滑台7的一侧且与活动套65贴合，活动套65与滑台7向齐平，并进行校正，定位套62移动完成后通过紧固螺栓将其固定，可以起到一个定位的效果，方便了解从那开始计数，有效的增加了其测量的精准度，刀具架8上的刀具5进刀车削时，活动套65在圆管63上滑动，根据活动套65滑动的距离从而可以得出刀具5切削的距离，无需停机测量，在切削的同时关注活动套65的滑动距离就可以掌握切削距离，从而降低了劳动强度，可以使得工件加工起来更加得心应手，有效的提高了工作效率。而且，第二测量机构6包括外基准激光测距机构和内精密测距机构，所述内精密测距机构的测量值与所述外基准激光测距机构的测量值之差在设定阈值之内时，所述第二测量机构6才将内精密测距机构的测量值反馈至机床的控制器，可以防止进刀测量过程中由于意外导致出现偏差过大等问题，在加工后，无需拆卸工件，即可利用圆度或者偏心距测量机构9伸缩，以便抵靠接触于航天紧固件加工部位的外表面，对对航天紧固件加工部位的圆度或者偏心度进行测量。

以上所述的，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。