CN111015366A - 一种复杂箱体内腔加工余量激光检测装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种复杂箱体内腔加工余量激光检测装置及方法，检测装置主要由手持检测划规、激光投射装置、测量棒、连接环组成；通过手持检测划规，配合发射蓝光的激光投射装置实现机床在线非试刀检测，本发明主要用于箱体类零件内腔孔系加工余量检测、及大型结构件内部尺寸检测，特别解决了常规方法不易检测的轮廓面尺寸。原则上激光投线能射入，手持检测划规能置入的位置，都可以进行测量。实现数控机床非试刀式在线检测，有效解决箱体类内腔高精度孔系余量在线检测，提高箱体孔系高效加工，同时对大型结构件内部尺寸也可有效检测。

Description

一种复杂箱体内腔加工余量激光检测装置及方法
技术领域
本发明属于箱体类零部件内腔加工领域，具体涉及一种复杂箱体内腔加工余量激光检测装置及方法，特别适用复杂箱体内腔孔系及其端面加工余量的在线检测，也可用于复杂箱体内腔刀具无法加工的轮廓面位置尺寸或大型结构件内部尺寸进行检测。
背景技术
对于箱体类零部件，在加工过程中，针对高精度孔系需要在加工前对所加工部位的余量进行检测。现行技术一般采用：(1)采用三维空间划线法；(2)传统的二维划线法检测加工余量；(3)安装在机床上，进行刀具试刀检测。现行技术在箱体制造过程中，针对高精度孔系加工，存在以下局限性：
(1)三维空间划线法，检测人员需要多次定位安装箱体，按不同基准进行检测，劳动强度大，当箱体以小面定位时，重心偏高，工件不稳，存在安全隐患；
(2)传统的二维划线，对复杂部位，由于结构限制，测量不准确或无法检测；
(3)利用设备试刀检测，发现加工余量不够，会发生毛坯返修、“扎刀”、“撞刀”等不良浪费，制造成本高，加工效率低等弊端。
发明内容
本发明提供一种复杂箱体内腔加工余量激光检测装置及方法，要解决的技术问题是：解决了大型结构件内部尺寸不易检测的问题以及上述不足。
为了解决以上技术问题，本发明提供了一种复杂箱体内腔加工余量激光检测装置，其其特征在于：主要由手持检测划规、激光投射装置4、测量棒5组成；手持检测划规包括测量尺1、测量座2、投影板3、手柄8和滑块9；测量座2套在测量尺1上，滑块9穿过测量座2固定在测量尺1上，带动测量尺相对测量座上下滑动；测量座固定在手柄8上；测量座下端设有一个径向的激光投射孔10，投影板3对准激光投射孔10并固定在测量座的一侧；激光投射装置通过测量棒5与机床主轴连接。
一种复杂箱体内腔加工余量激光检测方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1、箱体安装前，常规划线确定零部件粗基准；
S2、根据粗基准在数控机床上装夹工件；
S3、将测量棒安装在机床主轴上，激光投射装置安装在测量棒上，调整激光投射装置所投射蓝线与机床主轴轴心线共线；
S4、将手持检测划规置于箱体要检测部位，使激光投射装置所投射蓝线穿过手持检测划小孔，并能投射到投射板的靶心；
S5、进行测量，推动测量尺滑块，过程中需微调，重复步骤S4；
S6、根据测量尺和测量座的刻度，读出测量值L，即为机床主轴中心到被检测面的距离。
有益效果：本发明利用光学原理，设计手持检测划规，配合发射蓝光的激光投射装置(自带电源，安装在7:24莫氏柄刀杆上)，实现机床在线非试刀检测，有效解决上述不足和问题，实现对箱体类内腔高精度孔系余量在线检测，提高箱体孔系高效加工。同时也解决了大型结构件内部尺寸不易检测的问题。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为图1的A向视图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本发明提出的一种复杂箱体内腔加工余量激光检测装置，主要由手持检测划规、激光投射装置4、测量棒5、连接环12组成；
手持检测划规包括测量尺1、测量座2、投影板3、手柄8和滑块9；测量座2套在测量尺1上，滑块9穿过测量座2固定在测量尺1上，带动测量尺相对测量座上下滑动；测量座固定在手柄8上；测量座下端设有一个径向的激光投射孔10，
投影板3对准激光投射孔10并固定在测量座的一侧；
激光投射装置4自带电源，测量棒5一端设计有连接环12，通过连接环将激光投射装置安装测量棒5上，测量棒采用7:24莫氏柄，安装在机床主轴上，使激光投射装置投射蓝线11与机床主轴轴心线共线(重合)；
测量尺作为主尺有刻度6，测量座为副尺有刻度7，手持手柄8使手持检测划规定位，即投射蓝线11通过激光投射孔10，投射到投影板的靶心13上，保持相对固定的位置，驱动测量尺末端的滑块9，使测量尺相对于测量座滑动，再根据测量尺刻度和测量座刻度读出测量值L。
本发明方法，在箱体类零部件制造过程中，利用数控机床对复杂箱体高精度孔系及非加工轮廓面进行在线精确检测。操作步骤包括：
S1、箱体安装前，常规划线确定零部件粗基准；
S2、根据粗基准在数控机床上装夹工件；
S3、将测量棒安装在机床主轴上，激光投射装置安装在测量棒上，调整激光投射装置所投射蓝线与机床主轴轴心线共线(重合)。
S4、将手持检测划规置于箱体要检测部位，使激光投射装置所投射蓝线穿过手持检测划小孔，并能投射到投射板的靶心；
S5、进行测量，推动测量尺滑块，过程中需微调，重复步骤S4；
S6、根据测量尺和测量座的刻度，读出测量值L。
L即为主轴中心到被检测面的距离。
本发明主要用于箱体类零件内腔孔系加工余量检测、及大型结构件内部尺寸检测，特别解决了常规方法不易检测的轮廓面尺寸。原则上激光投线能射入，手持检测划规能置入的位置，都可以进行测量。实现数控机床非试刀式在线检测，有效解决箱体类内腔高精度孔系余量在线检测，提高箱体孔系高效加工，同时对大型结构件内部尺寸也可有效检测。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种复杂箱体内腔加工余量激光检测装置，其其特征在于：主要由手持检测划规、激光投射装置4、测量棒5组成；手持检测划规包括测量尺1、测量座2、投影板3、手柄8和滑块9；测量座2套在测量尺1上，滑块9穿过测量座2固定在测量尺1上，带动测量尺相对测量座上下滑动；测量座固定在手柄8上；测量座下端设有一个径向的激光投射孔10，投影板3对准激光投射孔10并固定在测量座的一侧；激光投射装置通过测量棒5与机床主轴连接。
2.根据权利要求1所述的一种复杂箱体内腔加工余量激光检测装置，其其特征在于：激光投射装置4自带电源。
3.根据权利要求1所述的一种复杂箱体内腔加工余量激光检测装置，其其特征在于：测量棒5一端设计有连接环12，通过连接环将激光投射装置安装测量棒5上。
4.根据权利要求3所述的一种复杂箱体内腔加工余量激光检测装置，其其特征在于：测量棒采用7:24莫氏柄，安装在机床主轴上，使激光投射装置投射蓝线11与机床主轴轴心线共线。
5.根据权利要求3所述的一种复杂箱体内腔加工余量激光检测装置，其其特征在于：测量尺作为主尺，测量座为副尺，手持手柄8使投射蓝线11通过激光投射孔10，投射到投影板的靶心13上，保持相对固定的位置，驱动测量尺末端的滑块9，使测量尺相对于测量座滑动，再根据测量尺刻度和测量座刻度读出测量值L。
6.一种复杂箱体内腔加工余量激光检测方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1、箱体安装前，常规划线确定零部件粗基准；
S2、根据粗基准在数控机床上装夹工件，采用权利要求1-5任一项所述的复杂箱体内腔加工余量激光检测装置进行测量；
S3、将测量棒安装在机床主轴上，激光投射装置安装在测量棒上，调整激光投射装置所投射蓝线与机床主轴轴心线共线；
S4、将手持检测划规置于箱体要检测部位，使激光投射装置所投射蓝线穿过手持检测划小孔，并能投射到投射板的靶心；
S5、进行测量，推动测量尺滑块，过程中需微调，重复步骤S4；
S6、根据测量尺和测量座的刻度，读出测量值L，即为机床主轴中心到被检测面的距离。
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