一种用于深孔直线度的在机检测珩磨头

    专利查询2026-06-25  2


    本技术涉及深孔直线度测量,具体是一种用于深孔直线度的在机检测珩磨头。


    背景技术:

    1、深孔珩磨是用镶嵌在珩磨头上的油石对深孔内表面进行精整加工的一种工艺,深孔珩磨主要应用在机械制造、航空航天、军工、模具等领域。深孔直线度检测是精密深孔零件加工的一个重要组成部分,是对深孔零件进行质量控制和管理的重要手段。

    2、目前深孔零件的内孔直线度一般需要将其从机器中拆卸下来,然后经过专门的检测设备和人工手动来进行测量,整个操作过程繁琐、且需要投入大量人力物力以及时间成本,同时容易受到人为错误的影响,测量结果精度低、效率低、性能不可靠。

    3、因此,有必要进一步改进。


    技术实现思路

    1、本实用新型旨在提供一种用于深孔直线度的在机检测珩磨头,可以用于深孔直线度在机检测与深孔珩磨,能有效地避免零件的二次装夹带来的时间上的浪费和定位问题,提高零件的加工效率和产品质量,以克服现有技术中的不足之处。

    2、按此目的设计的一种用于深孔直线度的在机检测珩磨头,包括刀壳,所述刀壳上设置有珩磨进给机构、传感器径向推动机构。

    3、所述珩磨进给机构包括相互配合连接的外顶杆、法兰盘、外涨芯、以及与所述外涨芯驱动连接的砂条座,所述砂条座上设置有油石。

    4、所述传感器径向推动机构包括相互配合连接的内顶杆、内涨芯、以及与所述内涨芯驱动连接的传感器支座,所述传感器支座上设置有传感器。

    5、所述刀壳对应所述珩磨进给机构、所述传感器径向推动机构还分别设置有珩磨复位机构、传感器复位机构。

    6、所述外顶杆一端设置有外螺纹,所述法兰盘中心处设置有中心螺纹孔,外周均匀设置有若干个柱形沉头孔,所述外顶杆通过外螺纹与所述法兰盘的中心螺纹孔相互螺纹连接,所述外涨芯一端面对应若干个柱形沉头孔设置有数量相当的直螺纹孔,所述柱形沉头孔与所述直螺纹孔之间通过第一紧固件相互固定,所述刀壳外周均匀设置有若干个刀壳长方形槽,所述砂条座伸入所述刀壳长方形槽内、且位于所述外涨芯外侧,所述砂条座下端设置有砂条座突起部,所述砂条座突起部上设置有砂条座突起斜面,所述外涨芯外周设置有外涨芯斜面,所述外涨芯斜面与所述砂条座突起斜面驱动配合,所述外涨芯轴向滑动在所述刀壳上、且在滑动时驱动所述砂条座径向滑动在所述刀壳上。

    7、所述内顶杆一端设置有外螺纹,所述内涨芯一端面中心处设置有中心螺纹孔,所述内顶杆通过外螺纹与所述内涨芯的中心螺纹孔相互螺纹连接,所述外涨芯外周对应部分所述长方形槽均匀设置有数量相当的外涨芯长方形槽,所述传感器支座依次伸出所述长方形槽、所述外涨芯长方形槽内,并位于所述内涨芯外侧,所述传感器支座下端设置有传感器支座突起部,所述传感器支座突起部上设置有传感器支座突起斜面,所述内涨芯外周设置有内涨芯斜面,所述内涨芯斜面与所述传感器支座突起斜面驱动配合,所述内涨芯轴向滑动在所述外涨芯上、且在滑动时驱动所述传感器支座径向滑动在所述刀壳上。

    8、所述外涨芯斜面与所述砂条座突起斜面分别间隔设置有若干个、且相互对应,所述内涨芯斜面与所述传感器支座突起斜面分别间隔设置有若干个、且相互对应。

    9、所述传感器支座设置有三个,三个所述传感器支座之间沿所述刀壳外周呈120°均匀分布,相邻的所述传感器支座之间设置有一个或多个所述砂条座。

    10、所述传感器支座上设置有装配孔,所述传感器为接触式位移传感器、且装配在所述装配孔上,三个所述接触式位移传感器的触头位于同一截面、且其信号线位于所述传感器支座内,并连接加工机床的直线度检测系统。

    11、所述珩磨复位机构包括第一拉伸弹簧、第一涨缩簧、第二涨缩簧、顶杆套,所述第一拉伸弹簧一端与所述顶杆套弹性连接,另一端与所述外顶杆弹性连接,所述顶杆套位于所述刀壳内、且二者通过第二紧固件相互固定,所述第一涨缩簧与所述第二涨缩簧分别弹性套设在所述刀壳、所述砂条座的外侧前后位置。

    12、所述传感器复位机构包括第二拉伸弹簧、内涨芯止挡套、所述第一涨缩簧、所述第二涨缩簧,所述第二拉伸弹簧一端与所述内涨芯止挡套弹性连接,另一端与所述内顶杆弹性连接,所述内涨芯止挡套位于所述外顶杆内,所述顶杆套上设置有定位导向销,所述定位导向销穿过所述外顶杆和所述内顶杆的定位槽、且与所述内涨芯止挡套固定连接,所述内涨芯止挡套与所述内涨芯一端相互接触,所述第一涨缩簧与所述第二涨缩簧分别弹性套设在所述刀壳、所述传感器支座的外侧前后位置。

    13、所述刀壳、所述传感器支座所述砂条座的外侧前后位置分别设置有定位槽,所述第一涨缩簧与所述第二涨缩簧分别弹性套设在所述定位槽上。

    14、所述刀壳外周还均匀设置有若干个导向条座槽位、且通过所述导向条座槽位装配有导向条座,所述导向条座上固定有导向条,所述刀壳上还设置有若干个用于连接珩磨杆的销孔、螺钉孔。

    15、所述顶杆套外侧设置有挡圈槽、且通过所述挡圈槽装配有弹性挡圈,所述弹性挡圈定位作用在所述刀壳上。

    16、本实用新型通过上述结构的改良,与现有技术相比,具有以下优点:

    17、1、通过珩磨进给机构和传感器径向推动机构可以完成珩磨以及直线度在机检测的功能;通过珩磨进给机构推动油石可以实现深孔内壁的珩磨加工作业。

    18、2、传感器径向推动机构上设置有三个接触式位移传感器可被推动,以对深孔内壁进行接触测量、且对孔壁的不同区域进行扫面,并依据不在一条直线上的三点构成一个圆的准则,将所有圆的圆心结合在一起,再结合传感器在珩磨头进给方向上的位移,形成一个空间点的集合,随后通过外部直线度检测系统的处理器的数据拟合和集成与基准轴线进行比较,来显示珩磨加工直线度检测的结果。

    19、3、整个检测产品可以直接集成到设备上,检测过程可在机床上进行,能有效地避免零件的二次装夹所带来的时间浪费和定位误差等问题,同时可以提高零件加工的效率和产品质量,降低人力物力以及时间成本。



    技术特征:

    1.一种用于深孔直线度的在机检测珩磨头,包括刀壳(1),其特征在于:所述刀壳(1)上设置有珩磨进给机构、传感器径向推动机构;

    2.根据权利要求1所述用于深孔直线度的在机检测珩磨头,其特征在于:所述外顶杆(13)一端设置有外螺纹,所述法兰盘(16)中心处设置有中心螺纹孔,外周均匀设置有若干个柱形沉头孔,所述外顶杆(13)通过外螺纹与所述法兰盘(16)的中心螺纹孔相互螺纹连接,所述外涨芯(10)一端面对应若干个柱形沉头孔设置有数量相当的直螺纹孔,所述柱形沉头孔与所述直螺纹孔之间通过第一紧固件(27)相互固定,所述刀壳(1)外周均匀设置有若干个刀壳长方形槽(28),所述砂条座(5)伸入所述刀壳长方形槽(28)内、且位于所述外涨芯(10)外侧,所述砂条座(5)下端设置有砂条座突起部,所述砂条座突起部上设置有砂条座突起斜面(29),所述外涨芯(10)外周设置有外涨芯斜面(30),所述外涨芯斜面(30)与所述砂条座突起斜面(29)驱动配合,所述外涨芯(10)轴向滑动在所述刀壳(1)上、且在滑动时驱动所述砂条座(5)径向滑动在所述刀壳(1)上。

    3.根据权利要求2所述用于深孔直线度的在机检测珩磨头,其特征在于:所述内顶杆(14)一端设置有外螺纹,所述内涨芯(11)一端面中心处设置有中心螺纹孔,所述内顶杆(14)通过外螺纹与所述内涨芯(11)的中心螺纹孔相互螺纹连接,所述外涨芯(10)外周对应部分所述长方形槽(28)均匀设置有数量相当的外涨芯长方形槽(31),所述传感器支座(2)依次伸出所述长方形槽(28)、所述外涨芯长方形槽(31)内,并位于所述内涨芯(11)外侧,所述传感器支座(2)下端设置有传感器支座突起部,所述传感器支座突起部上设置有传感器支座突起斜面(32),所述内涨芯(11)外周设置有内涨芯斜面(33),所述内涨芯斜面(33)与所述传感器支座突起斜面(32)驱动配合,所述内涨芯(11)轴向滑动在所述外涨芯(10)上、且在滑动时驱动所述传感器支座(2)径向滑动在所述刀壳(1)上。

    4.根据权利要求3所述用于深孔直线度的在机检测珩磨头,其特征在于:所述外涨芯斜面(30)与所述砂条座突起斜面(29)分别间隔设置有若干个、且相互对应,所述内涨芯斜面(33)与所述传感器支座突起斜面(32)分别间隔设置有若干个、且相互对应。

    5.根据权利要求3所述用于深孔直线度的在机检测珩磨头,其特征在于:所述传感器支座(2)设置有三个,三个所述传感器支座(2)之间沿所述刀壳(1)外周呈120°均匀分布,相邻的所述传感器支座(2)之间设置有一个或多个所述砂条座(5)。

    6.根据权利要求5所述用于深孔直线度的在机检测珩磨头,其特征在于:所述传感器支座(2)上设置有装配孔,所述传感器为接触式位移传感器(3)、且装配在所述装配孔上,三个所述接触式位移传感器(3)的触头位于同一截面、且其信号线位于所述传感器支座(2)内,并连接加工机床的直线度检测系统。

    7.根据权利要求1-6任一项所述用于深孔直线度的在机检测珩磨头,其特征在于:所述珩磨复位机构包括第一拉伸弹簧(20)、第一涨缩簧(7)、第二涨缩簧(8)、顶杆套(12),所述第一拉伸弹簧(20)一端与所述顶杆套(12)弹性连接,另一端与所述外顶杆(13)弹性连接,所述顶杆套(12)位于所述刀壳(1)内、且二者通过第二紧固件(18)相互固定,所述第一涨缩簧(7)与所述第二涨缩簧(8)分别弹性套设在所述刀壳(1)、所述砂条座(5)的外侧前后位置。

    8.根据权利要求7所述用于深孔直线度的在机检测珩磨头,其特征在于:所述传感器复位机构包括第二拉伸弹簧(21)、内涨芯止挡套(15)、所述第一涨缩簧(7)、所述第二涨缩簧(8),所述第二拉伸弹簧(21)一端与所述内涨芯止挡套(15)弹性连接,另一端与所述内顶杆(14)弹性连接,所述内涨芯止挡套(15)位于所述外顶杆(13)内,所述顶杆套(12)上设置有定位导向销(19),所述定位导向销(19)穿过所述外顶杆(13)和所述内顶杆(14)的定位槽、且与所述内涨芯止挡套(15)固定连接,所述内涨芯止挡套(15)与所述内涨芯(11)一端相互接触,所述第一涨缩簧(7)与所述第二涨缩簧(8)分别弹性套设在所述刀壳(1)、所述传感器支座(2)的外侧前后位置。

    9.根据权利要求8所述用于深孔直线度的在机检测珩磨头,其特征在于:所述刀壳(1)、所述传感器支座(2)所述砂条座(5)的外侧前后位置分别设置有定位槽(34),所述第一涨缩簧(7)与所述第二涨缩簧(8)分别弹性套设在所述定位槽(34)上;

    10.根据权利要求7所述用于深孔直线度的在机检测珩磨头,其特征在于:所述顶杆套(12)外侧设置有挡圈槽、且通过所述挡圈槽装配有弹性挡圈(17),所述弹性挡圈(17)定位作用在所述刀壳(1)上。


    技术总结
    本技术公开一种用于深孔直线度的在机检测珩磨头,其属于深孔直线度测量技术领域,包括刀壳,刀壳上设有珩磨进给机构、传感器径向推动机构,珩磨进给机构包括相互配合连接的外顶杆、法兰盘、外涨芯、以及与外涨芯驱动连接的砂条座,砂条座上设有油石,传感器径向推动机构包括相互配合连接的内顶杆、内涨芯、以及与内涨芯驱动连接的传感器支座,传感器支座上设有传感器,刀壳对应珩磨进给机构、传感器径向推动机构还分别设有珩磨复位机构、传感器复位机构。本结构可以完成珩磨以及直线度在机检测的功能,同时可以直接集成在设备上,检测过程在机床上进行,能避免零件的二次装夹带来的时间上的浪费和定位问题,提高零件的加工效率和产品质量。

    技术研发人员:韩晓兰,王海龙,冯亚洲
    受保护的技术使用者:西安石油大学
    技术研发日:20240408
    技术公布日:2024/11/26
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