CN108225249A - 一种加工精度数据测量实验台 - Google Patents

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严骏
戴福全
曾绍锋
余罗兼
吴黄懿
周方
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    • G01B21/10—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring diameters

Abstract

本发明涉及一种加工精度数据测量实验台，其包括平台、直线导轨、数显装置、接触板和位移传感器；所述直线导轨为两条平行锁固在平台上，平台在直线导轨一端部上设置有工件定位板、另一端设置有位移传感器；所述接触板锁固在直接导轨的滑块上，接触板与平台间设置有弹簧，该弹簧保持接触板始终向工件定位板方向滑动的趋势，以夹持工件；数显装置安装在平台上，并与位移传感器电连接。本测量实验台，巧妙地利用接触板抵触在工件的母线上，将测量工件的直径相对变化值转换成测量接触板的位移，由位移传感器获取接触板位移量，并送至数显装置适时显示，方便读取和记录。

Description

一种加工精度数据测量实验台
技术领域：
本发明属于测量设备领域，特别涉及一种加工精度数据测量实验台，尤其针对零件加工精度的统计分析之需。
背景技术：
“加工精度的统计分析”是《机械制造技术基础》这门大学机械专业课程的一个重要实验，主要涉及机械制造质量分析与控制方面的内容。通过实验，可以了解在调整好的机床上，连续加工一批工件时尺寸的变化规律，熟悉加工精度统计分析的基本方法，并分析加工中产生的误差性质及该工序所能达到的加工精度等。
各种加工误差，按照其统计规律的不同，可分为系统性误差和随机性误差两大类。系统性误差又分为常值系统误差和变值系统误差两种。
在顺序加工一批工件中，其大小和方向保持不变的误差，称为常值系统误差，其大小和方向按一定规律变化的误差，称为变值系统误差。
在顺序加工一批工件中，其大小和方向无规律变化的误差，称为随机性误差。
生产实际中影响加工误差的因素是复杂的，在一批工件的加工过程中，既有系统性误差因素，也有随机性误差因素，因此不能以单个工件的检测得出结论，因为单个工件不能暴露出误差的性质和变化规律，单个工件的误差大小也不能代表整批工件的误差大小。鉴于以上分析，要提高加工精度，就应以生产现场内对许多工件进行检查的结果为基础，运行数理统计分析的方法去处理这些结果，进而找出规律性的东西，用于找出解决问题的途径，改进加工工艺，提高加工精度。
由于实验时间以及学生操作安全等影响，实验所用的试件一般都是事先加工好的。另外，目前该实验存在着一些问题，第一，目前该实验所使用的杠杆千分尺精度较高，学生测量容易损坏；第二，由于采用手工测量，测量的准确性较低；第三，测量效率低；第四，共有110组数据，数据处理繁琐。
作为教学的目的是学会采用具体测量手段，分析加工误差的性质，而对于数据记录、测量器具的重复操作等繁琐工作，通过实验平台来完成的想法，即成为本发明研究的对象。
发明内容：
本发明的目的是设计一种利用位移传感器采集工件数据，并由数显装置适时显示的加工精度数据测量实验台。
本发明技术方案是这样实现的：一种加工精度数据测量实验台，其特征在于：包括平台、直线导轨、数显装置、接触板和位移传感器；所述直线导轨为两条平行锁固在平台上，平台在直线导轨一端部上设置有工件定位板、另一端设置有位移传感器；所述接触板锁固在直线导轨的滑块上，接触板与平台间设置有弹簧，该弹簧保持接触板始终向工件定位板方向滑动的趋势，以夹持工件；数显装置安装在平台上，并与位移传感器电连接。
所述位移传感器设置在一立柱上，对准接触板上设置的测量平面。
所述工件定位板上设置有两排限位杆，两排限位杆间距大于工件直径、限位杆长度介于工件半径与直径之间。
所述在工件定位板两排限位杆之间的平台上，设置有转盘。
所述转盘由换位电机驱动旋转。
所述工件定位板上设置有两排限位杆，两排限位杆间距大于工件直径、限位杆长度介于工件半径与直径之间；在两排限位杆之间的平台上，设置有由换位电机驱动的转盘；所述平台在两直线导轨之间还设置有一凸轮，其凸轮面抵触在接触板后侧，该凸轮在张开电机驱动下，克服弹簧力将接触板向后推移，松开对工件的夹持。
所述还包括有计算机，该计算机与数显装置连接，采集位移传感器测量的数据，并由软件统计分析和生成图表，进而由PLC控制换位电机和张开电机动作。
本发明的测量实验台，巧妙地利用接触板抵触在工件的母线上，将测量工件的直径相对变化值转换成测量接触板的位移，由位移传感器获取接触板位移量，并送至数显装置适时显示，方便读取和记录；也可方便选择连接计算机，借助计算机软件，自动记录、统计分析工件的误差性质；克服了传统手工测量人为误差，杠杆千分尺易损，以及记录繁琐等问题。
附图说明：
下面结合具体图例对本发明做进一步说明：
图1为加工精度数据测量实验台示意图
图2为加工精度数据测量实验台分解图
其中
1—平台 11—转盘 12—换位电机 2—直线导轨
21—滑块 3—数显装置 4—接触板 41—测量平面
42—弹簧 5—位移传感器 51—立柱 6—工件定位板
61—限位杆 7—工件 8—凸轮 81—张开电机
具体实施方式：
参照图1和图2，加工精度数据测量实验台，包括平台1、直线导轨2、数显装置3、接触板4和位移传感器5。直线导轨2为两条平行锁固在平台1上，平台1在直线导轨2一端部上设置有工件定位板6、另一端设置有位移传感器5；更具体地说，位移传感器5设置在一立柱51上，通过立柱51提高位移传感器5的高度，以便对准接触板4上设置的测量平面41，该测量平面41即为工件7直径相对变化值转换的测量基准面。
接触板4锁固在直接导轨的滑块21上，接触板4与平台1间设置有弹簧42，该弹簧42保持接触板4始终向工件定位板6方向滑动的趋势，保持适时夹持工件7。本实例中弹簧42选择拉簧，隐藏在两直线导轨2之间的接触板4下方；工件定位板6通过螺栓锁固在平台1侧面，在工件定位板6上设置有两排限位杆61，两排限位杆61间距大于工件直径、限位杆61长度介于工件半径与直径之间，作为工件7放入的位置依据，又不影响工件的测量。另外，在两排限位杆61之间的平台1上，设置有转盘11，方便工件7旋转角度；进一步，该转盘11可选择由换位电机12驱动旋转，操作时无需人工介入。
数显装置3安装在平台1上，并与位移传感器5电连接，适时显示测量数据，方便读取和记录。
下面为优选方案：
在工件定位板6上设置有两排限位杆61，两排限位杆61间距大于工件直径、限位杆61长度介于工件半径与直径之间，作为工件7放入的位置依据，又不影响工件的测量；在两排限位杆61之间的平台1上，设置有由换位电机12驱动的转盘11；平台1在两直线导轨2之间还设置有一凸轮8，其凸轮面抵触在接触板4后侧，该凸轮8在张开电机81驱动下，克服弹簧力将接触板4向后推移，松开对工件7的夹持。
进一步，还包括有计算机，该计算机与数显装置3连接，采集位移传感器5测量的数据，并由软件统计分析和生成图表，进而由PLC控制换位电机12和张开电机81动作，实现自动测量。

Claims (7)

1.一种加工精度数据测量实验台，其特征在于：包括平台、直线导轨、数显装置、接触板和位移传感器；所述直线导轨为两条平行锁固在平台上，平台在直线导轨一端部上设置有工件定位板、另一端设置有位移传感器；所述接触板锁固在直接导轨的滑块上，接触板与平台间设置有弹簧，该弹簧保持接触板始终向工件定位板方向滑动的趋势，以夹持工件；数显装置安装在平台上，并与位移传感器电连接。
2.根据权利要求1所述的一种加工精度数据测量实验台，其特征在于：位移传感器设置在一立柱上，并适时抵触在接触板上设置的测量平面。
3.根据权利要求1所述的一种加工精度数据测量实验台，其特征在于：工件定位板上设置有两排限位杆，两排限位杆间距大于工件直径、限位杆长度介于工件半径与直径之间。
4.根据权利要求1或3所述的一种加工精度数据测量实验台，其特征在于：在工件定位板两排限位杆之间的平台上，设置有转盘。
5.根据权利要求4所述的一种加工精度数据测量实验台，其特征在于：转盘由换位电机驱动旋转。
6.根据权利要求1所述的一种加工精度数据测量实验台，其特征在于：工件定位板上设置有两排限位杆，两排限位杆间距大于工件直径、限位杆长度介于工件半径与直径之间；在两排限位杆之间的平台上，设置有由换位电机驱动的转盘；所述平台在两直线导轨之间还设置有一凸轮，其凸轮面抵触在接触板后侧，该凸轮在张开电机驱动下，克服弹簧力将接触板向后推移，松开对工件的夹持。
7.根据权利要求1或6所述的一种加工精度数据测量实验台，其特征在于：还包括有计算机，该计算机与数显装置连接，采集位移传感器测量的数据，并由软件统计分析和生成图表，进而由PLC控制换位电机和张开电机动作。
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