[发明专利]曲面薄壁零件铣削加工监测装置及其应用系统

权利要求书

1.曲面薄壁零件铣削加工监测装置，包括Y轴装置(17)和X轴装置(18)，所述X轴装置(18)在Y轴装置(17)上端做直线位移运动，其特征在于，所述Z轴装置(19)在X轴装置(18)上端做直线位移运动，且Z轴装置(19)的位移方向与X轴装置(18)的位移方向垂直，所述Z轴装置(19)包括Z轴调整架(36)、固定架(37)和Z轴底座(38)，所述Z轴底座(38)滑动安装在X轴装置(18)上端，所述固定架(37)固定安装在Z轴底座(38)上端，所述Z轴调整架(36)活动安装在固定架(37)侧端，且所述Z轴调整架(36)通过Z轴调节机构做上下位移运动，所述Z轴调整架(36)上端转动连接有旋转台(34)，所述旋转台(34)通过转动驱动伺服电机(35)做旋转运动，所述旋转台(34)上端一侧固定安装有激光传感器(33)。

2.根据权利要求1所述的曲面薄壁零件铣削加工监测装置，其特征在于：还包括薄壁曲面薄壁件(13)，所述激光传感器(33)与薄壁曲面薄壁件(13)被测点的初始距离值为薄壁曲面薄壁件(13)曲面的最小曲率半径。

3.根据权利要求1所述的曲面薄壁零件铣削加工监测装置，其特征在于：所述Z轴调节机构包括调整螺栓(41)，所述调整螺栓(41)转动安装在固定架(37)顶部和Z轴底座(38)之间，所述调整螺栓(41)上端贯穿固定架(37)顶部固定连接有调节螺母，所述固定架(37)转动安装在调整螺栓(41)上，所述固定架(37)侧端开设有长孔(40)，还包括固定螺栓(39)，所述固定螺栓(39)贯穿长孔(40)与Z轴调整架(36)固定连接。

4.根据权利要求1所述的曲面薄壁零件铣削加工监测装置，其特征在于：所述Z轴调整架(36)呈倒L形，且上端凸出部端头呈半圆形，所述转动驱动伺服电机(35)固定安装在Z轴调整架(36)上端凸出部下方。

5.曲面薄壁零件铣削加工监测系统，其特征在于：包括计算机(1)、监测启动/结束指示模块(2)、在线运动控制模块(3)、变形振动数据收集模块(4)、主轴系统(11)和如权利要求2中所述的薄壁曲面薄壁件(13)，所述监测启动/结束指示模块(2)包括振动数据采集模块(5)、数/模转换模块(6)和贴片传感器(12)，所述监测启动/结束指示模块(2)通过薄壁曲面薄壁件(13)上贴附的贴片传感器(12)的振动信息控制监控的开始和结束，所述贴片传感器(12)通过振动数据采集模块(5)和数/模转换模块(6)与计算机(1)通信连接，所述计算机(1)控制在线运动控制模块(3)对其下达采集指令。

6.根据权利要求5所述的曲面薄壁零件铣削加工监测系统，其特征在于：所述贴片传感器(12)粘接在薄壁曲面薄壁件(13)上，且粘贴位置置于薄壁曲面薄壁件(13)当前加工面的背面底部。

7.根据权利要求5所述的曲面薄壁零件铣削加工监测系统，其特征在于：所述在线运动控制模块(3)包括PLC控制系统(7)、X轴平动驱动器(8)、Y轴平动驱动器(9)、绕Z轴转动驱动器(10)和如权利要求1-4中所述的曲面薄壁零件铣削加工监测装置(14)，所述曲面薄壁零件铣削加工监测装置(14)包括激光传感器(33)和旋转台(34)，所述在线运动控制模块(3)通过主轴系统(11)轨迹获得激光传感器(33)和旋转台(34)的移动和转动速度。

8.根据权利要求7所述的曲面薄壁零件铣削加工监测系统，其特征在于：所述PLC控制系统(7)包括运动控制计算模块，所述运动控制计算模块根据(11)切削运行轨迹计算旋转台(34)的X和Y向实时移动速度及绕Z轴的实时转动速度，并向X轴平动驱动器(8)、Y轴平动驱动器(9)和绕Z轴转动驱动器(10)传达驱动信息，使旋转台(34)带动激光传感器(33)作平动与转动。

9.根据权利要求7所述的曲面薄壁零件铣削加工监测系统，其特征在于：所述激光传感器(33)的测量光束始终与薄壁曲面薄壁件(13)上测点的切线方向垂直。