CN114871851A - 一种检测五轴曲面加工质量的数字化测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种检测五轴曲面加工质量的数字化测试装置，包括底座和检测工件，所述底座顶部的左侧固定连接有检测框，所述底座顶部的右侧通过支架固定连接有第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆的顶部固定连接有机箱，本发明涉及五轴加工测试技术领域。该检测五轴曲面加工质量的数字化测试装置，通过将检测工件放置在两个夹板之间然后启动电机，电机启动驱动两个夹板移动，夹板移动带动橡胶垫移动，橡胶垫移动可达到对不同大小检测工件进行夹持的效果。
Description
技术领域
本发明涉及五轴加工测试技术领域，具体为一种检测五轴曲面加工质量的数字化测试装置。
背景技术
五轴加工，数控机床加工的一种模式，五轴加工所采用的机床通常称为五轴机床或五轴加工中心，五轴加工常用于航天领域，加工具有自由曲面的机体零部件、涡轮机零部件和叶轮等，在进行曲面加工时，机床的精度直接决定了所加工零件的精度，因此在对零件进行加工前，需要对五轴精度进行检测，常用的检测方法是用仪器直接对机床的精度进行检测，然而在使用此种检测方法进行检测时，多是在机床处于静止或低速无载荷的状态下进行检测的，无法真实地反映机床在实际工作中产生的伺服系统误差、多轴联动误差以及热变形和振动误差，具有一定的局限性，因此需要设计一种检测五轴曲面加工质量的数字化测试装置来解决以上问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种检测五轴曲面加工质量的数字化测试装置，解决了现有的五轴曲面加工检测手段是在机床处于静止或低速无载荷的状态下进行检测的，从而导致检测结果具有一定局限性的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种检测五轴曲面加工质量的数字化测试装置，包括底座和检测工件，所述底座顶部的左侧固定连接有检测框，所述底座顶部的右侧通过支架固定连接有第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆的顶部固定连接有机箱，所述机箱的顶部通过支架固定安装有五轴加工装置，所述机箱内腔的右侧固定安装有电机，所述电机的输出轴通过联轴器固定连接有方形伸缩杆，所述方形伸缩杆的左端贯穿机箱并延伸至机箱的外部，所述方形伸缩杆的表面且位于机箱的外部通过轴承件转动连接有联动框，所述联动框内腔的顶部与底部之间通过轴承件转动连接有双向螺纹杆，所述双向螺纹杆表面的上方与下方均螺纹连接有螺纹套，所述螺纹套的左侧固定连接有夹板，所述夹板的左端贯穿联动框并延伸至联动框的外部，所述夹板的一侧固定连接有橡胶垫，所述检测工件位于两个橡胶垫之间，所述联动框的左侧开设有与夹板相配合使用的活动口，所述双向螺纹杆的表面固定连接有第一锥齿轮，所述方形伸缩杆的左端固定连接有与第一锥齿轮相啮合的第二锥齿轮。
优选的，所述机箱左侧的上方固定连接有插杆，所述插杆的左端贯穿联动框并延伸至联动框的内部，所述插杆的底部且位于联动框的内部固定连接有磁块，所述联动框的右侧开设有与插杆相配合使用的第一插口。
优选的，所述联动框内腔右侧的下方固定连接有套筒，所述套筒内腔的底部固定连接有弹簧，所述弹簧的顶端固定连接有磁条，所述磁条的顶端延伸至套筒的外部，所述方形伸缩杆的底部开设有与磁条相配合使用的第二插口。
优选的，所述联动框的右侧固定连接有环形滑槽板，所述环形滑槽板内部的下方滑动连接有滑块，所述第一电动伸缩杆的左端固定连接于滑块的右侧。
优选的，所述检测框的右侧开设有与联动框相配合使用的检测槽，所述检测槽内腔的顶部通过开设开口固定安装有第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆的底端固定安装有激光位移传感器。
优选的，所述激光位移传感器的输出端与中央处理模块的输入端电性连接，所述中央处理模块的输入端与线性模型上传模块的输出端电性连接，所述中央处理模块与线性模型生成模块之间为双向连接。
优选的，所述中央处理模块的输出端与线性模型对比模块的输入端电性连接。
优选的，所述线性模型对比模块的输出端与差异显示模块的输入端电性连接。
有益效果
本发明提供了一种检测五轴曲面加工质量的数字化测试装置。与现有的技术相比具备以下有益效果：
(1)该检测五轴曲面加工质量的数字化测试装置，通过将检测工件放置在两个夹板之间然后启动电机，电机启动驱动两个夹板移动，夹板移动带动橡胶垫移动，橡胶垫移动可达到对不同大小检测工件进行夹持的效果，同时通过启动第一电动伸缩杆使第一电动伸缩杆伸出，第一电动伸缩杆伸出带动联动框向左移动，联动框移动使插杆移动至联动框的外部，此时磁条可通过弹簧的弹力伸出并插入第二插口内，此时联动框与方形伸缩杆之间相互固定，然后再次启动电机与五轴加工装置，使电机带动联动框左侧的检测工件转动，同时五轴加工装置启动可对检测工件的左侧进行曲面加工，此结构不仅有效提高了安装和拆除检测工件的效率，同时可达到对检测工件进行角度调节的效果。
(2)该检测五轴曲面加工质量的数字化测试装置，通过将精准加工的线性图提前通过线性模型上传模块传输至中央处理模块内，然后启动第一电动伸缩杆带动激光位移传感器下降，激光位移传感器下降可对检测工件左侧的曲面进行扫描，并将扫描的数据输送给中央处理模块，中央处理模块在接收到扫描的数据后将数据输送至线性模型生成模块，线性模型生成模块在接收到数据后将数据转化为线性图，并将线形图传输至中央处理模块处，此时中央处理模块将扫描得到的线性图与提前上传的线性图传输至线性模型对比模块处进行对比，在对比后线性模型对比模块将对比结果传输至差异显示模块处进行显示，有效达到了快速检测加工质量的效果。
(3)该检测五轴曲面加工质量的数字化测试装置，通过设置环形滑槽板与滑块，并使第一电动伸缩杆的左端与滑块固定连接，在启动电机使电机带动联动框转动的过程中，可有效增加联动框转动的稳定性，达到了增加加工精度的效果。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明检测框结构的剖视图；
图3为本发明机箱和联动框结构的剖视图；
图4为本发明图3中A处的局部放大图；
图5为本发明联动框、环形滑槽板和滑块结构的侧视图；
图6为本发明套筒、弹簧和磁条结构的剖视图；
图7为本发明框图结构的示意图。
图中：1、底座；2、检测工件；3、检测框；4、第一电动伸缩杆；5、机箱；6、五轴加工装置；7、电机；8、方形伸缩杆；9、联动框；10、双向螺纹杆；11、螺纹套；12、夹板；13、活动口；14、橡胶垫；15、第一锥齿轮；16、第二锥齿轮；17、插杆；18、第一插口；19、磁块；20、套筒；21、弹簧；22、磁条；23、第二插口；24、差异显示模块；25、环形滑槽板；26、滑块；27、检测槽；28、第二电动伸缩杆；29、激光位移传感器；30、中央处理模块；31、线性模型上传模块；32、线性模型生成模块；33、线性模型对比模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7，本发明提供以下技术方案：一种检测五轴曲面加工质量的数字化测试装置，包括底座1和检测工件2，底座1顶部的左侧固定连接有检测框3，检测框3的右侧开设有与联动框9相配合使用的检测槽27，检测槽27内腔的顶部通过开设开口固定安装有第二电动伸缩杆28，第二电动伸缩杆28的底端固定安装有激光位移传感器29，激光位移传感器29是利用激光技术进行测量的传感器，激光位移传感器29的输出端与中央处理模块30的输入端电性连接，线性模型上传模块31的输出端与中央处理模块30的输入端电性连接，中央处理模块30与线性模型生成模块32之间为双向连接，中央处理模块30的输出端与线性模型对比模块33的输入端电性连接，线性模型对比模块33的输出端与差异显示模块24的输入端电性连接。
作为优选的实施例，为了达到便于对不同大小的检测工件2进行夹持的效果，底座1顶部的右侧通过支架固定连接有第一电动伸缩杆4，第一电动伸缩杆4的顶部固定连接有机箱5，机箱5的顶部通过支架固定安装有五轴加工装置6，机箱5内腔的右侧固定安装有电机7，电机7为伺服电机，电机7的输出轴通过联轴器固定连接有方形伸缩杆8，方形伸缩杆8的左端贯穿机箱5并延伸至机箱5的外部，方形伸缩杆8的表面且位于机箱5的外部通过轴承件转动连接有联动框9，联动框9内腔的顶部与底部之间通过轴承件转动连接有双向螺纹杆10，双向螺纹杆10表面的上方与下方均螺纹连接有螺纹套11，螺纹套11的左侧固定连接有夹板12，夹板12的左端贯穿联动框9并延伸至联动框9的外部，夹板12的一侧固定连接有橡胶垫14，检测工件2位于两个橡胶垫14之间，联动框9的左侧开设有与夹板12相配合使用的活动口13，双向螺纹杆10的表面固定连接有第一锥齿轮15，方形伸缩杆8的左端固定连接有与第一锥齿轮15相啮合的第二锥齿轮16。
作为优选的实施例，为了达到对检测工件2进行角度调节的效果，机箱5左侧的上方固定连接有插杆17，插杆17的左端贯穿联动框9并延伸至联动框9的内部，插杆17的底部且位于联动框9的内部固定连接有磁块19，联动框9的右侧开设有与插杆17相配合使用的第一插口18，联动框9内腔右侧的下方固定连接有套筒20，套筒20内腔的底部固定连接有弹簧21，弹簧21的顶端固定连接有磁条22，磁条22与磁块19之间相斥，磁条22的顶端延伸至套筒20的外部，方形伸缩杆8的底部开设有与磁条22相配合使用的第二插口23，联动框9的右侧固定连接有环形滑槽板25，环形滑槽板25内部的下方滑动连接有滑块26，第一电动伸缩杆4的左端固定连接于滑块26的右侧。
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
使用时，通过将精准加工的线性图提前通过线性模型上传模块31传输至中央处理模块30内，然后将检测工件2放置在两个夹板12之间然后启动电机7，电机7启动带动方形伸缩杆8转动，方形伸缩杆8转动带动第二锥齿轮16转动，第二锥齿轮16转动通过啮合第一锥齿轮15带动双向螺纹杆10转动，双向螺纹杆10转动带动两个螺纹套11同时向中间移动，螺纹套11移动带动夹板12移动，夹板12移动带动橡胶垫14移动，橡胶垫14移动可达到对检测工件2进行夹持的效果，在将检测工件2固定后通过启动第一电动伸缩杆4使第一电动伸缩杆4伸出，第一电动伸缩杆4伸出带动联动框9向左移动，联动框9移动使插杆17移动至联动框9的外部，此时磁条22可通过弹簧21的弹力伸出并插入第二插口23内，此时联动框9与方形伸缩杆8之间相互固定，然后再次启动电机7与五轴加工装置6，使电机7带动联动框9左侧的检测工件2转动，同时五轴加工装置6启动可对检测工件2的左侧进行曲面加工，在加工结束后继续启动第一电动伸缩杆4使第一电动伸缩杆4伸出并带动联动框9向左移动，当联动框9移动至检测槽27的内部后启动第二电动伸缩杆28与激光位移传感器29，此时第二电动伸缩杆28伸出并带动激光位移传感器29下降，激光位移传感器29下降可对检测工件2左侧的曲面进行扫描，并将扫描的数据输送给中央处理模块30，中央处理模块30在接收到扫描的数据后将数据输送至线性模型生成模块32，线性模型生成模块32在接收到数据后将数据转化为线性图，并将线形图传输至中央处理模块30处，此时中央处理模块30将扫描得到的线性图与提前上传的线性图传输至线性模型对比模块33处进行对比，在对比后线性模型对比模块33将对比结果传输至差异显示模块24处进行显示。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种检测五轴曲面加工质量的数字化测试装置，包括底座(1)和检测工件(2)，其特征在于：所述底座(1)顶部的左侧固定连接有检测框(3)，所述底座(1)顶部的右侧通过支架固定连接有第一电动伸缩杆(4)，所述第一电动伸缩杆(4)的顶部固定连接有机箱(5)，所述机箱(5)的顶部通过支架固定安装有五轴加工装置(6)，所述机箱(5)内腔的右侧固定安装有电机(7)，所述电机(7)的输出轴通过联轴器固定连接有方形伸缩杆(8)，所述方形伸缩杆(8)的左端贯穿机箱(5)并延伸至机箱(5)的外部，所述方形伸缩杆(8)的表面且位于机箱(5)的外部通过轴承件转动连接有联动框(9)，所述联动框(9)内腔的顶部与底部之间通过轴承件转动连接有双向螺纹杆(10)，所述双向螺纹杆(10)表面的上方与下方均螺纹连接有螺纹套(11)，所述螺纹套(11)的左侧固定连接有夹板(12)，所述夹板(12)的左端贯穿联动框(9)并延伸至联动框(9)的外部，所述夹板(12)的一侧固定连接有橡胶垫(14)，所述检测工件(2)位于两个橡胶垫(14)之间，所述联动框(9)的左侧开设有与夹板(12)相配合使用的活动口(13)，所述双向螺纹杆(10)的表面固定连接有第一锥齿轮(15)，所述方形伸缩杆(8)的左端固定连接有与第一锥齿轮(15)相啮合的第二锥齿轮(16)。
2.根据权利要求1所述的一种检测五轴曲面加工质量的数字化测试装置，其特征在于：所述机箱(5)左侧的上方固定连接有插杆(17)，所述插杆(17)的左端贯穿联动框(9)并延伸至联动框(9)的内部，所述插杆(17)的底部且位于联动框(9)的内部固定连接有磁块(19)，所述联动框(9)的右侧开设有与插杆(17)相配合使用的第一插口(18)。
3.根据权利要求1所述的一种检测五轴曲面加工质量的数字化测试装置，其特征在于：所述联动框(9)内腔右侧的下方固定连接有套筒(20)，所述套筒(20)内腔的底部固定连接有弹簧(21)，所述弹簧(21)的顶端固定连接有磁条(22)，所述磁条(22)的顶端延伸至套筒(20)的外部，所述方形伸缩杆(8)的底部开设有与磁条(22)相配合使用的第二插口(23)。
4.根据权利要求1所述的一种检测五轴曲面加工质量的数字化测试装置，其特征在于：所述联动框(9)的右侧固定连接有环形滑槽板(25)，所述环形滑槽板(25)内部的下方滑动连接有滑块(26)，所述第一电动伸缩杆(4)的左端固定连接于滑块(26)的右侧。
5.根据权利要求1所述的一种检测五轴曲面加工质量的数字化测试装置，其特征在于：所述检测框(3)的右侧开设有与联动框(9)相配合使用的检测槽(27)，所述检测槽(27)内腔的顶部通过开设开口固定安装有第二电动伸缩杆(28)，所述第二电动伸缩杆(28)的底端固定安装有激光位移传感器(29)。
6.根据权利要求5所述的一种检测五轴曲面加工质量的数字化测试装置，其特征在于：所述激光位移传感器(29)的输出端与中央处理模块(30)的输入端电性连接，所述中央处理模块(30)的输入端与线性模型上传模块(31)的输出端电性连接，所述中央处理模块(30)与线性模型生成模块(32)之间为双向连接。
7.根据权利要求6所述的一种检测五轴曲面加工质量的数字化测试装置，其特征在于：所述中央处理模块(30)的输出端与线性模型对比模块(33)的输入端电性连接。
8.根据权利要求7所述的一种检测五轴曲面加工质量的数字化测试装置，其特征在于：所述线性模型对比模块(33)的输出端与差异显示模块(24)的输入端电性连接。
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