[发明专利]高硬度回转球面数控精密磨削中的实时检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种机床技术领域的检测装置，具体地说，涉及的是一种高硬度回转球面数控精密磨削中的实时检测装置。

背景技术

高硬度高精度球体是耐高温、耐高压、耐磨损球阀中的关键部件。由于这类球阀承受的工作条件十分恶劣，为了提高其耐高温和耐磨性能，通常在球阀的球体表面喷涂了耐磨强度很高的WC、Ni60等高硬度材料，表面硬度往往高于HRC60以上，有的甚至高达HRC75以上。另一方面，由于这种球阀一般都工作在高温、高压环境中，密封要求也相当高，在这种情况下，往往采取硬密封方式，球体的形状精度(球度)和表面粗糙度要求就非常高，这就给表面精密加工带来很大的困难。对于这种高硬度、高耐磨性材料一般采用采用金刚石或CBN磨料磨具的精密磨削加工方法。国内还没有通用的、标准的高硬度回转球面精密磨床，多数都采用一些专用的、非标准的磨削加工方法，主要有两种：一种是采用圆柱砂轮外圆磨削方式实现回转球面的磨削；另一种是采用碟形磨具切入磨削方式实现回转球面的磨削。普遍采用的是后一种方式。由于高硬度回转球面表面涂层厚度一般只有0.4-0.7mm，为了保证磨削表面涂层厚度不至于过渡磨削而失去涂层表面，为了保证加工零件的尺寸精度、减少反复停机检测的工时浪费，在磨削过程中对被加工零件进行实时监控检测是非常必须的。

目前，基本上都是在停机后以人工检测方式或通过停机后在线检测方式进行检测，均没有在磨削过程中的实时检测。

经对现有技术的文献检索发现，中国专利申请号为：200610050360.8，名称为：自动检测数控球面磨床，该磨床包括底座、床体、进给机构、工件夹持机构、磨头机构、液压系统、数控系统，主要是在床体上设有自动检测装置，该检测装置由检测元件、检测臂、驱动油缸及检测信号传输机构组成。该磨床主要是在机床上附加了自动检测装置，在停机后实现工件球径的在线检测，但不能实现在磨削过程中的在线实时检测，更不能实现磨削过程的实时检测控制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高硬度回转球面数控精密磨削中的低成本实时检测装置，可以实现高硬度回转球面数控精密磨削过程中对被加工工件的实时检测与控制，即一旦被加工工件直径尺寸达到设定的尺寸，检测装置发出信号给控制系统使磨床自动后退并停机，无需在加工中途停机检测，一次就可以完成磨削加工，不但保证被加工工件尺寸的一致性，而且还大大提高了磨削效率。

本发明是通过以下技术方案来实现的，本发明包括定位条、V型定位块、磁铁、检测支座、电源线、LED发光管、调节套筒、调节螺母、刻度环、端盖、导向键、锁紧螺钉、密封盖。其中：定位条固定在砂轮架工作台上，定位条设有V形槽，V型定位块固定在检测支座上，检测支座通过V型定位块和磁铁固定在定位条的V形槽中。LED发光管一端连接电源线，另一端通过控制线连接到调节套筒。调节套筒设置在检测支座中，调节螺母设置在调节套筒的右端，调节套筒的右端还设有端盖以限制轴向窜动，调节螺母上固定一个刻度环，通过转动刻度环从而转动调节螺母使调节套筒做轴向移动调节。导向键通过锁紧螺钉固定在检测支座上，密封盖固定在检测支座上。

所述调节套筒包括滚珠轴承、轴承支撑轴、轴承连接座、第二弹簧、第二导向杆、第二钢球、调节套筒本体、绝缘端盖、导电接触块、第一钢球、导向套、锁紧螺母、第一弹簧、第一导向杆、信号线。其中：第二导向杆设置在调节套筒本体中，调节套筒本体上部设有一个孔，第二钢球设置在该孔中，并通过螺钉轻压在第二导向杆的导向槽中，在第二钢球的导向下使第二导向杆在调节套筒本体中作轴向移动，滚珠轴承通过轴承支撑轴固定在第二导向杆左端的轴承连接座上，在第二弹簧的推动下第二导向杆的右端凸缘紧靠在调节套筒本体阶梯孔侧壁上，第一导向杆在第一弹簧的推动下紧靠在导向套内阶梯孔侧壁处，导向套与绝缘端盖之间为螺纹连接，旋转导向套可以在绝缘端盖中作轴向移动，以调节第一钢球与导电接触块之间的初始间隙，调节好以后第二导向杆右端上的导电接触块与第一导向杆左端的第一钢球用锁紧螺母锁紧，在导电接触块和第一钢球上分别有信号线引出，作为LED发光管的控制线。