CN214393332U - 一种基于棒料深孔加工的温度测量装置 - Google Patents

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王彩霞
李紫豪
史永博
陈祥
肖文丽
张永辉
孙亭
唐思宸
赵子昂
祝雯玉
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Abstract

本实用新型涉及机械加工检测领域,具体公开了一种基于棒料深孔加工的温度测量装置,包括底板、左侧板、右侧板及活动夹板;左侧板与右侧板均垂直设于底板顶部,活动夹板位于左侧板与右侧板之间并与驱动机构Ⅰ相连,驱动机构Ⅰ用于驱使活动夹板朝左侧板或右侧板方向移动;在左侧板与活动夹板之间形成用于夹持工件的夹持区,底板的顶面且位于夹持区正下方的位置设有安装槽,安装槽中安装有驱动机构Ⅱ,驱动机构Ⅱ上设有用于测量工件外表面温度的红外测温探头,且驱动机构Ⅱ用于驱使红外测温探头沿安装槽长度方向移动。本实用新型结构简单、使用方便,可用于测量切削温度,还可以用于夹持工件。

Description

一种基于棒料深孔加工的温度测量装置
技术领域
本实用新型涉及机械加工检测领域,尤其涉及一种基于棒料深孔加工的温度测量装置。
背景技术
深孔一般是指孔的长径比(即孔深和孔径之比)大于5~10的孔;在机械制造中,深孔加工由于在半封闭或接近封闭工况条件下进行,因而被公认为是一个加工难题,其难点之一就在于,深孔加工特别是在实体钻削过程中,切屑多,排屑不易,且切削液不易将刀刃充分冷却产生高温,从而致使刀具寿命降低,工件内表面质量变差;由此可见,检测深孔加工时的切削温度是极为重要的一项内容。
现存的测温方法有热电偶法、红外热像仪法等;热电偶法测温比较直接、准确,但是方法比较繁琐,要事先将热电偶与需要测量的物体紧密结合,而在实际切削中,每次都要调节热电偶,不利于效率的提高;红外热像仪法则由于价格比较昂贵,并且体积较大,在现场不便于安装,且对钻床改装太大。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型的目的在于提供一种基于棒料深孔加工的温度测量装置,其结构简单、使用方便,可用于测量切削温度,还可以用于夹持工件。
为实现上述目的,本实用新型提供了一种基于棒料深孔加工的温度测量装置,包括底板、左侧板、右侧板及活动夹板;所述左侧板与右侧板均垂直设于底板顶部,所述活动夹板位于左侧板与右侧板之间并与驱动机构Ⅰ相连,所述驱动机构Ⅰ用于驱使活动夹板朝左侧板或右侧板方向移动;在所述左侧板与活动夹板之间形成用于夹持工件的夹持区,所述底板的顶面且位于夹持区正下方的位置设有安装槽,所述安装槽中安装有驱动机构Ⅱ,所述驱动机构Ⅱ上设有用于测量工件外表面温度的红外测温探头,且所述驱动机构Ⅱ用于驱使红外测温探头沿安装槽长度方向移动。
作为对本实用新型技术方案的进一步改进,所述左侧板的内侧面及所述活动夹板朝向左侧板的一侧面均设有纵截面呈“V”形的夹持槽,两所述夹持槽为凹槽结构且对称设置。
作为对本实用新型技术方案的进一步改进,所述底板、左侧板及右侧板一体成型。
作为对本实用新型技术方案的进一步改进,所述安装槽由底板的顶面朝下凹陷形成。
作为对本实用新型技术方案的进一步改进,所述驱动机构Ⅰ包括若干调节螺栓,所述右侧板上沿水平方向开设有与各调节螺栓一一对应的调节孔,所述调节螺栓与右侧板螺纹连接,所述调节螺栓穿过对应的调节孔后紧抵在活动夹板朝向右侧板的一侧面。
作为对本实用新型技术方案的进一步改进,所述调节螺栓的数量为三个,所述调节孔的数量也为三个,且三个调节孔呈三角形分布。
作为对本实用新型技术方案的进一步改进,所述驱动机构Ⅱ包括滚珠丝杠、支撑座及螺母座,所述滚珠丝杠的一端与支撑座转动连接并由支撑座支撑、另一端与伺服电机的输出端相连接并由伺服电机驱动旋转,所述螺母座与滚珠丝杠转动连接并随滚珠丝杠转动而沿滚珠丝杠长度方向往复移动,所述红外测温探头安装在螺母座上。
作为对本实用新型技术方案的进一步改进,该装置还包括一上位机,所述伺服电机及红外测温探头均与上位机电连接。
作为对本实用新型技术方案的进一步改进,该装置还包括一导向器,所述导向器设于夹持区以用于供刀具穿过并限制刀具的跳动。
与现有技术相比,本实用新型具有以下有益技术效果:
本实用新型提供的一种基于棒料深孔加工的温度测量装置,使用时,先将工件放置于左侧板与活动夹板之间的夹持区,通过驱动机构Ⅰ移动活动夹板,使得夹持区逐渐收窄并对其中的工件产生夹持力,最后对工件进行夹持固定,便于刀具对工件进行深孔加工;同时,在加工过程中,通过驱动机构Ⅱ调节红外测温探头的位置,使得红外测温探头始终处于工件加工部位的下方,从而红外测温探头可测量工件该位置的温度,根据传热学的原理,可间接获得工件深孔中所需点的温度,即间接测量出切削温度。
附图说明
图1为本实用新型在第一视角下的结构示意图;
图2为本实用新型在第二视角下的结构示意图;
图3为本实用新型的驱动机构Ⅱ的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
实施例
如图1至图3所示:本实施例提供了一种基于棒料深孔加工的温度测量装置,包括底板1、左侧板2、右侧板3及活动夹板4;所述左侧板2与右侧板3均垂直设于底板1顶部,所述活动夹板4位于左侧板2与右侧板3之间并与驱动机构Ⅰ相连,所述驱动机构Ⅰ用于驱使活动夹板4朝左侧板2或右侧板3方向移动;在所述左侧板2与活动夹板4之间形成用于夹持工件5的夹持区,所述底板1的顶面且位于夹持区正下方的位置设有安装槽6,所述安装槽6中安装有驱动机构Ⅱ,所述驱动机构Ⅱ上设有用于测量工件5外表面温度的红外测温探头7,且所述驱动机构Ⅱ用于驱使红外测温探头7沿安装槽6长度方向移动。
“左”“右”以图1所示方向为准;底板1、左侧板2、右侧板3及活动夹板4均可为金属结构,底板1、左侧板2与右侧板3相连呈“U”形,活动夹板4即活动设于这一“U”形空间内;作为优选,所述底板1、左侧板2及右侧板3一体成型,以提高装置的结构强度,并便于加工制造。
使用时,先将工件5放置于左侧板2与活动夹板4之间的夹持区,通过驱动机构Ⅰ移动活动夹板4,使得夹持区逐渐收窄并对其中的工件5产生夹持力,最后对工件5进行夹持固定,便于刀具对工件5进行深孔加工;同时,在加工过程中,通过驱动机构Ⅱ调节红外测温探头7的位置,使得红外测温探头7始终处于工件5加工部位的下方(即红外测温探头7随着钻头的深入而同步移动),从而红外测温探头7可测量工件5该位置的温度,根据传热学的原理,可间接获得工件5深孔中所需点的温度,即间接测量出切削温度。
上述传热学的原理即,当被测物体处于某一环境中时,内部温度场必然随着所处环境温度场的变化而变化,即被测物体无论处于密封与非密封状态,其内部温度与所处的外部环境之间必然存在着某一对应关系;通过计算机程序处理,已知被测介质随环境温度的变化关系,通过红外测温探头7测定工件5外表面的温度,便可间接获得孔内所需点的温度。
本实施例中,所述左侧板2的内侧面及所述活动夹板4朝向左侧板2的一侧面均设有纵截面呈“V”形的夹持槽8,两所述夹持槽8为凹槽结构且对称设置。两夹持槽8均为前后贯通的通槽结构,夹持槽8的长度与底板1的长度相同;如图1-2所示,两夹持槽8共同形成“<>”形结构,能够根据需要夹持不同直径的棒料工件5,且能够限制工件5的任意移动,其夹持效果更优。安装槽6的长度与夹持槽8的长度相同,安装槽6可为矩形槽结构,作为优选,所述安装槽6由底板1的顶面朝下凹陷形成。
本实施例中,所述驱动机构Ⅰ包括若干调节螺栓9,所述右侧板3上沿水平方向开设有与各调节螺栓9一一对应的调节孔10,所述调节螺栓9与右侧板3螺纹连接,所述调节螺栓9穿过对应的调节孔10后紧抵在活动夹板4朝向右侧板3的一侧面。调节孔10可以是与调节螺栓9适配的螺孔结构;当然,调节螺栓9也可以与固定在右侧板3上的螺母11配合实现螺接;通过调节螺栓9的螺旋推动活动夹板4移动,操作使用简单方便,调节调节螺栓9就可以实现装载和卸下,降低了操作人员的技能水平要求和劳动强度;作为优选,所述调节螺栓9的数量为三个,所述调节孔10的数量也为三个,且三个调节孔10呈三角形分布,使定位更加准确可靠。
本实施例中,如图3所示,所述驱动机构Ⅱ包括滚珠丝杠11、支撑座12及螺母座13,所述滚珠丝杠11的一端与支撑座12转动连接并由支撑座12支撑、另一端(电机连接端14)与伺服电机(图中未示出)的输出端相连接并由伺服电机驱动旋转,所述螺母座13与滚珠丝杠11转动连接并随滚珠丝杠11转动而沿滚珠丝杠11长度方向往复移动,所述红外测温探头7安装在螺母座13上。丝杠驱动的原理已属于现有技术,在此不再赘述。伺服电机可与市电相连,可通过正转、反转而驱动滚珠丝杠11旋转,进而控制螺母座13及其上红外测温探头7的移动。伺服电机也可固定在安装槽6上。
本实施例中,该装置还包括一上位机15,所述伺服电机及红外测温探头7均与上位机15电连接。上位机15可以是PC机,其内设有相应的监控、控制模块,可控制伺服电机的动作、接受红外测温探头7的探测信息,并进行运算、控制。
本实施例中,该装置还包括一导向器16,所述导向器16设于夹持区以用于供刀具穿过并限制刀具的跳动。导向器16可以是空心套筒结构,其可具有多个型号,与特定的工件5配合使用;使用时同样可被夹持在左侧板2与活动夹板4之间,当刀具穿过导向器16对工件5进行深孔加工时,导向器16可以限制了刀具的跳动,增加刀具的刚性,防止刀具折断和偏离工件5的圆心,使得加工出来的深孔不偏心、精度高,完全满足深孔加工的质量要求。
以上所述的仅是本实用新型的实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本实用新型结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本实用新型的保护范围,这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (9)

1.一种基于棒料深孔加工的温度测量装置,其特征在于:包括底板、左侧板、右侧板及活动夹板;所述左侧板与右侧板均垂直设于底板顶部,所述活动夹板位于左侧板与右侧板之间并与驱动机构Ⅰ相连,所述驱动机构Ⅰ用于驱使活动夹板朝左侧板或右侧板方向移动;在所述左侧板与活动夹板之间形成用于夹持工件的夹持区,所述底板的顶面且位于夹持区正下方的位置设有安装槽,所述安装槽中安装有驱动机构Ⅱ,所述驱动机构Ⅱ上设有用于测量工件外表面温度的红外测温探头,且所述驱动机构Ⅱ用于驱使红外测温探头沿安装槽长度方向移动。
2.根据权利要求1所述的一种基于棒料深孔加工的温度测量装置,其特征在于:所述左侧板的内侧面及所述活动夹板朝向左侧板的一侧面均设有纵截面呈“V”形的夹持槽,两所述夹持槽为凹槽结构且对称设置。
3.根据权利要求1所述的一种基于棒料深孔加工的温度测量装置,其特征在于:所述底板、左侧板及右侧板一体成型。
4.根据权利要求1所述的一种基于棒料深孔加工的温度测量装置,其特征在于:所述安装槽由底板的顶面朝下凹陷形成。
5.根据权利要求1至4任一项所述的一种基于棒料深孔加工的温度测量装置,其特征在于:所述驱动机构Ⅰ包括若干调节螺栓,所述右侧板上沿水平方向开设有与各调节螺栓一一对应的调节孔,所述调节螺栓与右侧板螺纹连接,所述调节螺栓穿过对应的调节孔后紧抵在活动夹板朝向右侧板的一侧面。
6.根据权利要求5所述的一种基于棒料深孔加工的温度测量装置,其特征在于:所述调节螺栓的数量为三个,所述调节孔的数量也为三个,且三个调节孔呈三角形分布。
7.根据权利要求1至4任一项所述的一种基于棒料深孔加工的温度测量装置,其特征在于:所述驱动机构Ⅱ包括滚珠丝杠、支撑座及螺母座,所述滚珠丝杠的一端与支撑座转动连接并由支撑座支撑、另一端与伺服电机的输出端相连接并由伺服电机驱动旋转,所述螺母座与滚珠丝杠转动连接并随滚珠丝杠转动而沿滚珠丝杠长度方向往复移动,所述红外测温探头安装在螺母座上。
8.根据权利要求7所述的一种基于棒料深孔加工的温度测量装置,其特征在于:该装置还包括一上位机,所述伺服电机及红外测温探头均与上位机电连接。
9.根据权利要求1至4任一项所述的一种基于棒料深孔加工的温度测量装置,其特征在于:该装置还包括一导向器,所述导向器设于夹持区以用于供刀具穿过并限制刀具的跳动。
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CN114211270A (zh) * 2022-02-22 2022-03-22 江苏海泰锻压设备有限公司 一种具有工件温度监测功能机床夹具

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