[发明专利]一种大型深孔零件镗削过程圆度与直线度的检测方法

说明书

本发明公开了一种大型深孔零件镗削过程圆度与直线度的检测方法，先构建大型深孔零件圆度、直线度检测系统，激光位移传感器发射的激光经过反射棱镜，被分为两束光，一束光沿原光路返回至激光位移传感器，另一束光透过分光镜照射在位置敏感探测器上，激光位移传感器、位置敏感探测器将采集到的信息实时传输至数据采集卡，再通过数据储存模块、预处理模块的处理，最终在误差评定模块中对测得的圆度、直线度误差进行评定。本发明中的检测方法可以根据检测到的误差信号，对加工参数进行调整，对镗削加工进行反馈闭环控制，进而改善加工质量，提升加工效率。

技术领域

本发明涉及大型深孔零件圆度、直线度检测技术领域，更具体的说是涉及一种大型深孔零件镗削过程圆度与直线度的检测方法。

背景技术

一般长径比大于10的孔称之为深孔，深孔加工在孔加工领域占据40％以上的比例，如枪管、火炮身管、大型船舶曲轴、飞机起落架、石油钻油缸、核电泵等都属于深孔加工的范畴。由于，大型深孔零件直径大，长径比长，内部空间相对狭小，给加工和测量过程带来较大困难。

目前，大型深孔零件的圆度、直线度检测没有专有的高精度检测仪器。对于圆度的测量，大多数工厂都是在零件加工完成后，使用测厚仪对给定截面的壁厚进行测量，再结合外圆直径得到内孔截面参数，实现圆度误差评定；对于直线度的测量，将塞规塞入深孔零件中，若塞规能顺利通过，则深孔零件直线度合格，若不能顺利通过，则零件直线度不合格。但是，这种测量方法误差较大，不能满足现有加工精度的需要。

西安光学精密机械研究所曾提出使用激光与CCD传感器实现对大型筒状零件的圆度检测，然而该方法效率较低，且须人工操作，难以自动化。

因此，研究出一种操作简单、效率高，可以对加工过程中的圆度、直线度进行测量的方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种可以对加工过程中的多个工序进行实时测量，自动化程度、精度以及加工效率高的大型深孔零件镗削过程圆度与直线度的检测方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种大型深孔零件镗削过程圆度与直线度的检测方法，检测方法的步骤如下：

步骤(1)，构建大型深孔零件圆度、直线度检测系统：其包括：浮动镗刀、刀杆、反射棱镜、分光镜、激光位移传感器、位置敏感探测器、数据采集卡、数据储存模块、预处理模块、误差评定模块；

所述浮动镗刀安装在刀杆的一端，所述刀杆带动所述浮动镗刀在所述大型深孔零件的内孔中移动，对所述内孔进行加工；

所述激光位移传感器、位置敏感探测器、数据采集卡、数据储存模块、预处理模块、误差评定模块置于所述大型深孔零件的外侧；所述激光位移传感器、位置敏感探测器均与所述数据采集卡信号连接；所述数据采集卡、数据储存模块、预处理模块、误差评定模块顺次连接；

所述反射棱镜、分光镜固定于所述刀杆的一侧壁上；所述分光镜置于所述反射棱镜与位置敏感探测器之间；

步骤(2)所述激光位移传感器发射的激光被所述反射棱镜反射，反射光在经过所述分光镜后被分为两束光，一束光经反射垂直照射到所述大型深孔零件的内孔截面上，经过所述内孔截面反射，光束沿原光路返回至激光位移传感器，所述激光位移传感器采集到所述内孔截面的轮廓信息；另一束光透过分光镜照射在所述位置敏感探测器上，所述位置敏感探测器通过采集到的光斑能够检测到深孔轴线的径向变动量；

步骤(3)，所述激光位移传感器将采集到的所述内孔截面的轮廓信息实时传输至所述数据采集卡，所述数据采集卡上的信息被传输到所述数据储存模块内，所述数据储存模块再将储存的信息传输到所述预处理模块内，对存储的数据进行过滤消噪处理，处理后的信号被传输到误差评定模块中对测得的圆度误差进行评定；