專利名稱：檢測(cè)磨削裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械制造領(lǐng)域，具體涉及一種用于凸輪加工設(shè)備中對(duì)凸輪輪廓進(jìn)行檢測(cè)和磨削的檢測(cè)磨削裝置。
背景技術(shù)：
凸輪機(jī)構(gòu)是主要由凸輪、從動(dòng)件和機(jī)架組成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。凸輪按照形式的不同通常分為盤形凸輪、移動(dòng)凸輪和圓柱凸輪三種。盤形凸輪又分為盤形內(nèi)凸輪和盤形外凸輪，因?yàn)楸P形內(nèi)凸輪很少被采用，故通常所稱的盤形凸輪均指盤形外凸輪。按照從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)軌跡的不同，凸輪又分為平面凸輪和空間凸輪。平面凸輪是指凸輪運(yùn)動(dòng)平面與從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)平面互相平行或重合，盤形凸輪和移動(dòng)凸輪均屬于平面凸輪，而空間凸輪是指從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)軌跡為空間曲線，圓柱凸輪屬于空間凸輪。凸輪按照外部約束形態(tài)的不同又可分為溝槽凸輪、凸緣凸輪、等幅凸輪和共軛凸輪。共軛凸輪通常指相互固結(jié)的一對(duì)盤形凸輪(也即雙盤形凸輪)。該對(duì)凸輪的各自的輪廓(也即凸輪的周向外側(cè)表面)分別與同一從動(dòng)件上相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)副元素相接觸。共軛凸輪的2個(gè)凸輪按一定位置固裝在同一軸上，使這兩個(gè)凸輪各自分別在推程和回程時(shí)保持共軛性，進(jìn)而保證雙盤形凸輪與從動(dòng)件鎖合。按照從動(dòng)件的不同的運(yùn)動(dòng)形式，雙盤形凸輪又分為擺動(dòng)從動(dòng)桿共軛凸輪和直動(dòng)從動(dòng)桿共軛凸輪。共軛凸輪的第二種形式是:在同一個(gè)環(huán)狀的盤形凸輪上，設(shè)置2個(gè)盤形輪廓部位，也即在凸輪的周向內(nèi)側(cè)表面和周向外側(cè)表面各設(shè)有相應(yīng)的一個(gè)凸輪輪廓部位(簡(jiǎn)稱為內(nèi)外輪廓)，并且內(nèi)外輪廓的形狀相似，由于這種共軛凸輪的從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)平面與凸輪運(yùn)動(dòng)平面互相平行或重合，故可稱為平面共軛凸輪。平面共軛凸輪可以廣泛應(yīng)用于各種自動(dòng)化機(jī)械中，如紡織經(jīng)編機(jī)、印刷機(jī)等，其中紡織經(jīng)編機(jī)上鉤針凸輪就是上述定義的平面共軛凸輪。平面共軛凸輪輪廓磨削屬于非圓磨削，輪廓曲線復(fù)雜而且內(nèi)外輪廓尺寸還要保證尺寸共軛一致性，從而磨削加工與檢測(cè)難度均較大。現(xiàn)有技術(shù)對(duì)平面共軛凸輪輪廓進(jìn)行磨削加工的設(shè)備主要采用數(shù)控加工中心或者專用磨削機(jī)床，磨削加工中，還需要對(duì)平面共軛凸輪的內(nèi)外輪廓和加工誤差進(jìn)行檢測(cè)、對(duì)內(nèi)外輪廓磨削余量以及磨削進(jìn)給量進(jìn)行確定等，上述的檢測(cè)多采用人工在線操作方式或者采用離線檢測(cè)方式，不僅檢測(cè)精度不高，而很難保證平面共軛凸輪內(nèi)外輪廓尺寸共軛一致性，還存在磨削加工效率很低的問題。中國專利文獻(xiàn)CN102589469A (申請(qǐng)?zhí)枮?01210026457.0)公開了一種“平面共軛
凸輪輪廓檢測(cè)裝置及其控制方法”。該文獻(xiàn)所涉及的平面共軛凸輪的檢測(cè)裝置雖然可以對(duì)平面共軛凸輪的內(nèi)外輪廓同時(shí)進(jìn)行測(cè)量，從而能保證凸輪共軛一致性，但其屬于接觸式測(cè)量，測(cè)量精度還有待于進(jìn)一步提高。另外，該測(cè)量裝置僅僅只是離線測(cè)量裝置，不具有磨削加工的功能。中國專利文獻(xiàn)CN201195276Y (專利申請(qǐng)?zhí)?00820034576.X)公開了一種“在線測(cè)試數(shù)控凸輪磨床”。該文獻(xiàn)所述的磨床是一種在對(duì)凸輪進(jìn)行磨削加工的同時(shí)還可同步對(duì)凸輪進(jìn)行在線測(cè)試的磨床。該文獻(xiàn)中所涉及的凸輪按照其附圖所示，應(yīng)該為平面盤形凸輪，所以其進(jìn)行的測(cè)量和加工也只是實(shí)施在盤形凸輪的輪廓(也即周向外側(cè))上。該文獻(xiàn)的測(cè)試雖然是在線自動(dòng)測(cè)試，但是，其測(cè)量精度仍較低。中國專利文獻(xiàn)CN102147238B (專利申請(qǐng)?zhí)?201110051991.2)、CN102175181B (專利申請(qǐng)?zhí)?201110051993.1)、CN102122144B (專利申請(qǐng)?zhí)?201110051996.5)和 CN102200762B(專利申請(qǐng)?zhí)?01110096390.3)分別公開了一種“凸輪輪廓檢測(cè)裝置”、“凸輪輪廓檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法”、“用于凸輪輪廓檢測(cè)的數(shù)控系統(tǒng)”和“凸輪輪廓檢測(cè)用數(shù)控系統(tǒng)”。所述的這四種檢測(cè)裝置或檢測(cè)系統(tǒng)工作時(shí)，都要先將凸輪從加工設(shè)備上取下，然后進(jìn)行檢測(cè)，如檢測(cè)不合格，還需將凸輪裝回加工設(shè)備重新定位繼續(xù)加工，導(dǎo)致工作效率大大降低，而且所述的檢測(cè)的對(duì)象都是平面盤形凸輪外輪廓。中國專利文獻(xiàn)CN101434053B (專利申請(qǐng)?zhí)?20081020397.4)、CN101561250B (專利申請(qǐng)?zhí)?200910052043.3)和 CN101259596A (專利申請(qǐng)?zhí)?200810023391.3)分別公開了一
種“凸輪非圓磨削的自動(dòng)定位及在線測(cè)量方法和裝置”、“大尺寸凸輪非圓磨削智能尋位及在線測(cè)量方法”和“一種數(shù)控凸輪磨床”，所述的3篇文獻(xiàn)中的第一篇其在線測(cè)量屬于接觸式測(cè)量，測(cè)量精度低，接觸測(cè)量過程中可能造成加工后的凸輪表面受到損傷，而且測(cè)量頭易磨損。第二篇文獻(xiàn)其在線測(cè)量屬于激光圖像測(cè)量，檢測(cè)裝置復(fù)雜，制造維護(hù)成本較高。上述的前2種凸輪輪廓磨削裝置和檢測(cè)方法都只用于平面盤形凸輪外輪廓。第三篇文獻(xiàn)則是只能進(jìn)行加工，檢測(cè)時(shí)仍需將凸輪將設(shè)備上取下通過另外的檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、檢測(cè)精確度較高、磨削共軛性較好且磨削效率較高的用于凸輪加工設(shè)備中的檢測(cè)磨削裝置。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是:一種檢測(cè)磨削裝置，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:包括磨削機(jī)構(gòu)和在線檢測(cè)裝置。磨削機(jī)構(gòu)包括磨削工作臺(tái)和砂輪磨頭。在線檢測(cè)裝置包括凸輪外輪廓在線檢測(cè)裝置和凸輪內(nèi)輪廓在線檢測(cè)裝置。凸輪外輪廓在線檢測(cè)裝置包括第一激光測(cè)量頭、第一直線電機(jī)和第一直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。第一直線電機(jī)由其定子固定設(shè)置在磨削機(jī)構(gòu)的磨削工作臺(tái)的后側(cè)上。第一激光測(cè)量頭通過第一連接測(cè)量桿固定設(shè)置在第一直線電機(jī)的動(dòng)子上，由控制系統(tǒng)通過第一直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制第一直線電機(jī)的動(dòng)子帶動(dòng)第一激光測(cè)量頭進(jìn)行X向移動(dòng)而能在平面共軛凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)測(cè)量平面共軛凸輪的外輪廓尺寸。凸輪內(nèi)輪廓在線檢測(cè)裝置包括第二激光測(cè)量頭、第二直線電機(jī)和第二直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。第二直線電機(jī)由其定子固定設(shè)置在磨削機(jī)構(gòu)的磨削工作臺(tái)的前側(cè)上。第二激光測(cè)量頭通過第二連接測(cè)量桿固定設(shè)置在第二直線電機(jī)的動(dòng)子上，由控制系統(tǒng)通過第二直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制第二直線電機(jī)的動(dòng)子帶動(dòng)第二激光測(cè)量頭進(jìn)行X向移動(dòng)而能在平面共軛凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)測(cè)量平面共軛凸輪的內(nèi)輪廓尺寸。第一激光測(cè)量頭、第二激光測(cè)量頭與磨削機(jī)構(gòu)的砂輪磨頭處于同一 X-Y平面上，且三者的軸線相互平行。當(dāng)檢測(cè)磨削裝置的磨削機(jī)構(gòu)的砂輪磨頭對(duì)平面共軛凸輪的外輪廓進(jìn)行磨削加工時(shí)，由凸輪內(nèi)輪廓檢測(cè)裝置的第二激光測(cè)量頭沿平面共軛凸輪的軸向做往復(fù)運(yùn)動(dòng)并對(duì)平面共軛凸輪內(nèi)輪廓軸向上的輪廓線進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)檢測(cè)磨削裝置的磨削機(jī)構(gòu)的砂輪磨頭對(duì)平面共軛凸輪的內(nèi)輪廓進(jìn)行磨削加工時(shí)，由凸輪外輪廓檢測(cè)裝置的第一激光測(cè)量頭在平面共軛凸輪的軸向上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)并對(duì)平面共軛凸輪外輪廓軸向上的輪廓線進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)凸輪旋轉(zhuǎn)一周，則檢測(cè)磨削裝置能同時(shí)對(duì)平面共軛凸輪的內(nèi)外輪廓中的一個(gè)輪廓的尺寸在周向上進(jìn)行在線檢測(cè)和對(duì)平面共軛凸輪的內(nèi)外輪廓中的另一個(gè)輪廓進(jìn)行磨削。以上述技術(shù)方案為基礎(chǔ)的技術(shù)方案是:所述磨削機(jī)構(gòu)還包括第二交流伺服電機(jī)和調(diào)速箱。調(diào)速箱固定在磨削工作臺(tái)上，調(diào)速箱的輸出軸沿X向設(shè)置，且朝向左方。砂輪磨頭固定設(shè)置在調(diào)速箱的輸出軸的左端上。第二交流伺服電機(jī)固定設(shè)置在磨削工作臺(tái)上，第二交流伺服電機(jī)與調(diào)速箱的輸入軸連接，由第二交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)調(diào)速箱并通過調(diào)速箱的輸出軸帶動(dòng)砂輪磨頭轉(zhuǎn)動(dòng)，并由控制系統(tǒng)控制第二交流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)砂輪磨頭的磨削加工速度。本發(fā)明具有積極的效果:(I)、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能適應(yīng)不同的盤形凸輪輪廓的檢測(cè)和磨削，尤其可以用于平面共軛凸輪的檢測(cè)和磨削，應(yīng)用范圍廣。(2)、采用本發(fā)明的檢測(cè)磨削裝置的凸輪加工設(shè)備工作時(shí)，先可由人工將平面共軛凸輪安裝固定在凸輪旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，再由相應(yīng)的在線檢測(cè)裝置對(duì)平面共軛凸輪的內(nèi)外輪廓依次或同時(shí)進(jìn)行初始的在線檢測(cè)，或者對(duì)內(nèi)外輪廓的一個(gè)輪廓進(jìn)行初始的在線檢測(cè)。然后，即可由控制系統(tǒng)對(duì)照預(yù)先設(shè)定的與相應(yīng)的測(cè)量值所對(duì)應(yīng)的加工余量控制磨削機(jī)構(gòu)對(duì)平面共軛凸輪的已測(cè)輪廓進(jìn)行磨削加工。控制系統(tǒng)在控制磨削加工某個(gè)輪廓的同時(shí)，還控制在線檢測(cè)裝置對(duì)平面共軛凸輪的另一個(gè)輪廓進(jìn)行相應(yīng)的在線檢測(cè)，從而為下一步對(duì)該另一個(gè)輪廓的磨削加工提供依據(jù)。本發(fā)明的這種對(duì)平面共軛凸輪的每個(gè)輪廓交替進(jìn)行在線測(cè)量和磨削的連續(xù)作業(yè)方法，不需要將平面共軛凸輪從凸輪旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上卸下即可完成檢測(cè)，不僅提高了工作效率，而且能充分保證平面共軛凸輪內(nèi)外輪廓尺寸的共軛性，同時(shí)也有效地提高了測(cè)量精度以及加工精度和表面粗糙度等級(jí)。(3)、本發(fā)明的在線檢測(cè)裝置采用“激光掃描線測(cè)”的方法來測(cè)量平面共軛凸輪輪廓尺寸，也即分別通過第一激光測(cè)量頭和第二激光測(cè)量頭對(duì)平面共軛凸輪的周向內(nèi)外側(cè)表面在做左右向(也即X方向)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行測(cè)量，而得到相應(yīng)的Θ i位置的2組Ilxj和I2jy.軸向輪廓線數(shù)據(jù)，通過對(duì)每組數(shù)據(jù)“去極值”和“平均值”數(shù)據(jù)濾波最終得出該Θ i位置的Ili和I2i，有效避免了傳統(tǒng)“點(diǎn)測(cè)”的測(cè)量誤差，進(jìn)一步提高了測(cè)量精度。(4)、平面共軛凸輪的內(nèi)外輪廓各自由多個(gè)不同升程曲線組成，必須在磨削加工前確定一個(gè)恰當(dāng)?shù)哪ハ鞫ㄎ黄瘘c(diǎn)(加工零點(diǎn))才保證加工精度。另外，還需根據(jù)毛坯尺寸大小的不同確定相應(yīng)的加工余量，以及根據(jù)加工余量的分布確定平面共軛凸輪輪廓的各個(gè)部位的磨削加工進(jìn)給量。應(yīng)用本發(fā)明的凸輪加工設(shè)備采用平面共軛凸輪加工零點(diǎn)自動(dòng)定位和自動(dòng)檢測(cè)平面共軛凸輪的內(nèi)外輪廓尺寸，在線自動(dòng)確定平面共軛凸輪粗精磨加工進(jìn)給量，并能在線測(cè)量平面共軛凸輪加工后的加工誤差，實(shí)現(xiàn)修復(fù)以及刀具磨損診斷功能，改變傳統(tǒng)“靠經(jīng)驗(yàn)確定加工進(jìn)給量”和“手工離線檢測(cè)”方法，大大提高平面共軛凸輪磨削加工的效率，并能有效地提高加工精度和表面粗糙度等級(jí)。(5)、本發(fā)明的檢測(cè)磨削裝置的在線檢測(cè)裝置采用激光測(cè)量頭非接觸式測(cè)量，延長(zhǎng)了檢測(cè)裝置的使用壽命，而且檢測(cè)效率高，檢測(cè)精度高。


圖1為應(yīng)用本發(fā)明的檢測(cè)磨削裝置的凸輪加工設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖2為圖1中的工作臺(tái)機(jī)構(gòu)的俯視示意圖；圖3為本發(fā)明的檢測(cè)磨削裝置在同時(shí)測(cè)量平面共軛凸輪毛坯內(nèi)外輪廓時(shí)的測(cè)量原理示意圖，圖中的第一激光測(cè)量頭和第二激光測(cè)量頭在X方向上均位于測(cè)量的一個(gè)設(shè)定的起始位置；圖3的觀察方向與圖1的A向相同；圖4為圖3中的第一激光測(cè)量頭測(cè)量平面共軛凸輪外輪廓的示意圖，圖中的第一激光測(cè)量頭位于測(cè)量的一個(gè)設(shè)定的終止位置；圖5為圖3所示的檢測(cè)磨削裝置在對(duì)平面共軛凸輪的外輪廓進(jìn)行磨削的同時(shí)還在線測(cè)量其內(nèi)輪廓的示意圖；圖6為圖3所示的檢測(cè)磨削裝置在對(duì)平面共軛凸輪的內(nèi)輪廓進(jìn)行磨削的同時(shí)還在線測(cè)量其外輪廓的示意圖；圖7為應(yīng)用本發(fā)明的檢測(cè)磨削裝置的凸輪加工設(shè)備的控制系統(tǒng)的示意圖；圖8為從圖1的右方觀察時(shí)加工好的平面共軛凸輪的示意圖。上述附圖中的標(biāo)記如下:凸輪加工設(shè)備1，機(jī)身11，工作臺(tái)機(jī)構(gòu)12，X軸底座12-1，Y軸底座12-2，連接座12-3，工作臺(tái)12-4，X軸直線電機(jī)12-5，定子12-5-1，動(dòng)子12-5-2，Y軸直線電機(jī)12_6，定子12_6_1，動(dòng)子12_6_2，X軸直線導(dǎo)軌12-7，Y軸直線導(dǎo)軌12-8，X軸直線導(dǎo)軌滑塊12-9，Y軸直線導(dǎo)軌滑塊12-10，X軸移動(dòng)檢測(cè)光柵12-11，Y軸移動(dòng)檢測(cè)光柵12-12，凸輪旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)13，主立柱13-1，第一交流伺服電機(jī)13-2，減速箱13_3，角度編碼器
13-4，固定螺母13-5，檢測(cè)磨削裝置10，磨削機(jī)構(gòu)14，磨削工作臺(tái)14-1，第二交流伺服電機(jī)14-2，調(diào)速箱
14-3，砂輪磨頭14-4，在線檢測(cè)裝置15，凸輪外輪廓在線檢測(cè)裝置15a，第一激光測(cè)量頭15_1，第一直線電機(jī)15-3,定子15-3-1,動(dòng)子15-3-2,第一直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)器15-5,第一連接測(cè)量桿15-7,凸輪內(nèi)輪廓在線檢測(cè)裝置15b，第二激光測(cè)量頭15-2，第二直線電機(jī)15-4，定子15-4-1，動(dòng)子
15-4-2，第二直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)器15-6，第二連接測(cè)量桿15-9，平面共軛凸輪100。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的方位的描述按照?qǐng)D1所示的方位進(jìn)行，也即圖1所示的上下左右方向即為描述的上下左右方向，圖1所朝的一方為前方，背離圖1的一方為后方。(實(shí)施例1)見圖1、圖3、圖5和圖6，檢測(cè)磨削裝置10包括磨削機(jī)構(gòu)14和在線檢測(cè)裝置15。檢測(cè)磨削裝置10由相應(yīng)的凸輪加工設(shè)備的控制系統(tǒng)進(jìn)行控制。磨削機(jī)構(gòu)14包括磨削工作臺(tái)14-1、第二交流伺服電機(jī)14-2、調(diào)速箱14-3和砂輪磨頭14_4。調(diào)速箱14_3固定在磨削工作臺(tái)14-1上，調(diào)速箱14-3的輸出軸沿X向設(shè)置，且朝向左方。砂輪磨頭14-4固定設(shè)置在調(diào)速箱14-3的輸出軸的左端上。第二交流伺服電機(jī)14-2固定設(shè)置在磨削工作臺(tái)14-1上，第二交流伺服電機(jī)14-2與調(diào)速箱14-3的輸入軸連接，由第二交流伺服電機(jī)14-2驅(qū)動(dòng)調(diào)速箱14-3并通過調(diào)速箱14-3的輸出軸帶動(dòng)砂輪磨頭144轉(zhuǎn)動(dòng)，并由控制系統(tǒng)控制第二交流伺服電機(jī)14-2的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)砂輪磨頭14-4的磨削加工速度。本實(shí)施例中的第一交流伺服電機(jī)和第二交流伺服電機(jī)均采用施耐德公司的LeXium23D系列交流伺服電機(jī)。見圖1、圖3、圖5和圖6，在線檢測(cè)裝置15包括凸輪外輪廓在線檢測(cè)裝置15a和凸輪內(nèi)輪廓在線檢測(cè)裝置15b。凸輪外輪廓在線檢測(cè)裝置15a包括第一激光測(cè)量頭15-1、第一直線電機(jī)15-3和第一直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)器15-5。第一直線電機(jī)15-3由其定子15_3_1固定設(shè)置在磨削機(jī)構(gòu)14的磨削工作臺(tái)14-1的后側(cè)上。第一激光測(cè)量頭15-1通過第一連接測(cè)量桿15-7固定設(shè)置在第一直線電機(jī)15-3的動(dòng)子15-3-2上，由控制系統(tǒng)通過第一直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)器15-5控制第一直線電機(jī)15-3的動(dòng)子15-3-2帶動(dòng)第一激光測(cè)量頭15_1進(jìn)行X向移動(dòng)測(cè)量平面共軛凸輪的外輪廓尺寸。凸輪內(nèi)輪廓在線檢測(cè)裝置15b包括第二激光測(cè)量頭15-2、第二直線電機(jī)15-4和第二直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)器15-6。第二直線電機(jī)15-4由其定子15_4_1固定設(shè)置在磨削機(jī)構(gòu)14的磨削工作臺(tái)14-1的前側(cè)上。第二激光測(cè)量頭15-2通過第二連接測(cè)量桿15-9固定設(shè)置在第二直線電機(jī)15-4的動(dòng)子15-4-2上，由控制系統(tǒng)通過第二直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)器15-6控制第二直線電機(jī)15-4的動(dòng)子15-4-2帶動(dòng)第二激光測(cè)量頭15_2進(jìn)行X向移動(dòng)測(cè)量平面共軛凸輪的內(nèi)輪廓尺寸。第一激光測(cè)量頭15-1、第二激光測(cè)量頭15-2與磨削機(jī)構(gòu)14的砂輪磨頭14-4處于同一 X-Y平面上，且三者的軸線相互平行，并且平面共軛凸輪的軸線位于X-Y平面上。本實(shí)施例的第一激光測(cè)量頭15-1和第二激光測(cè)量頭15-2均采用美國Banner公司L-GAGE LH系列激光測(cè)距位移傳感器，該傳感器測(cè)量精度最小能達(dá)到
Iμ m。本實(shí)施例中的第一直線電機(jī)和第二直線電機(jī)均采用科爾摩根公司的直接驅(qū)動(dòng)直線電機(jī)(DDL)系列。使用時(shí)，當(dāng)檢測(cè)磨削裝置10的磨削機(jī)構(gòu)14的砂輪磨頭14-4對(duì)平面共軛凸輪100的外輪廓進(jìn)行磨削加工時(shí)，由凸輪內(nèi)輪廓檢測(cè)裝置15b的第二激光測(cè)量頭15-2沿平面共軛凸輪100的軸向做往復(fù)運(yùn)動(dòng)并對(duì)平面共軛凸輪100內(nèi)輪廓軸向上的輪廓線進(jìn)行測(cè)量；當(dāng)檢測(cè)磨削裝置10的磨削機(jī)構(gòu)14的砂輪磨頭14-4對(duì)平面共軛凸輪100的內(nèi)輪廓進(jìn)行磨削加工時(shí)，由凸輪外輪廓檢測(cè)裝置15a的第一激光測(cè)量頭15-1在平面共軛凸輪100的軸向上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)并對(duì)平面共軛凸輪100外輪廓軸向上的輪廓線進(jìn)行測(cè)量，當(dāng)凸輪旋轉(zhuǎn)一周，則檢測(cè)磨削裝置10能同時(shí)對(duì)平面共軛凸輪100的內(nèi)外輪廓中的一個(gè)輪廓的尺寸在周向上進(jìn)行在線檢測(cè)和對(duì)平面共軛凸輪100的內(nèi)外輪廓中的另一個(gè)輪廓進(jìn)行磨削。(應(yīng)用例I)見圖1和圖2，本應(yīng)用例的凸輪加工設(shè)備I包括控制系統(tǒng)、檢測(cè)磨削裝置、機(jī)身11、移動(dòng)工作臺(tái)機(jī)構(gòu)12和凸輪旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)13。其中檢測(cè)磨削裝置采用實(shí)施例1所述的檢測(cè)磨削裝置10。移動(dòng)工作臺(tái)機(jī)構(gòu)12設(shè)置在機(jī)身11上能相對(duì)于機(jī)身11在X-Y平面上運(yùn)動(dòng)，所述X-Y平面為與水平面呈任意夾角的平面(本應(yīng)用例為水平面，即與水平面的夾角為O度)，并且所進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)由控制系統(tǒng)控制。凸輪旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)13固定設(shè)置在工作臺(tái)機(jī)構(gòu)12上且其動(dòng)作由控制系統(tǒng)控制、檢測(cè)磨削裝置10由其磨削工作臺(tái)14-1固定設(shè)置在機(jī)身11上且其動(dòng)作由控制系統(tǒng)控制。見圖1和圖2，工作臺(tái)機(jī)構(gòu)12包括X軸底座12-1、Y軸底座12_2、連接座12_3、工作臺(tái)12-4、X軸直線電機(jī)12-5、Y軸直線電機(jī)12-6、Χ軸直線導(dǎo)軌12_7、Υ軸直線導(dǎo)軌12_8、X軸直線導(dǎo)軌滑塊12-9、Y軸直線導(dǎo)軌滑塊12-10、X軸移動(dòng)檢測(cè)光柵12-11和Y軸移動(dòng)檢測(cè)光柵12-12。X軸底座12-1設(shè)置在機(jī)身11上，Y軸底座12_2通過連接座12_3與X軸底座12-1呈相互垂直設(shè)置。X軸直線導(dǎo)軌滑塊12-9設(shè)置在連接座12-3的下側(cè)上，X軸直線導(dǎo)軌12-7沿X向設(shè)置在X軸底座12-1上側(cè)上，X軸直線導(dǎo)軌滑塊12-9從上方向下滑動(dòng)配合設(shè)置在X軸直線導(dǎo)軌12-7上。X軸直線電機(jī)12-5的動(dòng)子12-5-2固定設(shè)置在X軸底座12-1上側(cè)上，X軸直線電機(jī)12-5的定子12-5-1固定設(shè)置在連接座12_3的下側(cè)上。通過X軸直線電機(jī)12-5驅(qū)動(dòng)連接座12-3沿X向水平運(yùn)動(dòng)。X軸移動(dòng)檢測(cè)光柵12-11設(shè)置在X軸直線導(dǎo)軌12-7的相應(yīng)部位上與X軸直線電機(jī)12-5構(gòu)成閉環(huán)控制，用來檢測(cè)連接座12-3的X軸位移。本應(yīng)用例的X軸移動(dòng)檢測(cè)光柵12-11采用長(zhǎng)春光機(jī)數(shù)顯公司SGC系列封閉式光柵。Y軸直線導(dǎo)軌12-8沿Y向設(shè)置在Y軸底座12-2下側(cè)上，Y軸直線導(dǎo)軌滑塊12-10設(shè)置在連接座12-3的上側(cè)上，Y軸直線導(dǎo)軌滑塊12-10從下向上滑動(dòng)配合設(shè)置在Y軸直線導(dǎo)軌12-8上。Y軸直線電機(jī)12-6的動(dòng)子12-6-2固定設(shè)置在連接座12_3的上側(cè)上，Y軸直線電機(jī)12-6的定子12-6-1固定設(shè)置在Y軸底座12-2的下側(cè)上。通過Y軸直線電機(jī)12_6驅(qū)動(dòng)Y軸底座12-2沿Y向水平運(yùn)動(dòng)。工作臺(tái)12-4固定設(shè)置在Y軸底座12-2上側(cè)上。Y軸移動(dòng)檢測(cè)光柵12-12設(shè)置在Y軸直線導(dǎo)軌12-8的相應(yīng)部位上與Y軸直線電機(jī)12-6構(gòu)成閉環(huán)控制，用來檢測(cè)Y軸底座12-2的Y軸位移。本應(yīng)用例的Y軸移動(dòng)檢測(cè)光柵12-12采用長(zhǎng)春光機(jī)數(shù)顯公司SGC系列封閉式光柵。本應(yīng)用例的X軸移動(dòng)檢測(cè)光柵12-11和Y軸移動(dòng)檢測(cè)光柵12-12均采用長(zhǎng)春光機(jī)數(shù)顯公司SGC系列封閉式光柵。本應(yīng)用例中X軸直線電機(jī)12-5和Y軸直線電機(jī)12-6均采用科爾摩根公司的直接驅(qū)動(dòng)直線電機(jī)(DDL)系列。見圖1，凸輪旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)13包括主立柱13-1、第一交流伺服電機(jī)13-2、減速箱13_3、角度編碼器13-4和固定螺母13-5。主立柱13-1鉛垂固定設(shè)置在工作臺(tái)機(jī)構(gòu)12的工作臺(tái)12-4上。第一交流伺服電機(jī)13-2固定設(shè)置在主立柱13-1上。減速箱13_3固定設(shè)置在主立柱13-1上。減速箱13-3的輸出軸沿X向設(shè)置，且朝向右方。角度編碼器13-4同軸設(shè)置在輸出軸的左端上，本應(yīng)用例的角度編碼器13-4采用無錫瑞普ZKTll系列光電編碼器。固定螺母13-5旋合在輸出軸的右端上，并將平面共軛凸輪100夾緊固定在輸出軸右端相應(yīng)部位上。由第一交流伺服電機(jī)13-2驅(qū)動(dòng)減速箱13-3并通過減速箱13-3的輸出軸帶動(dòng)平面共軛凸輪100繞C軸旋轉(zhuǎn)，由角度編碼器13-4測(cè)量平面共軛凸輪100的旋轉(zhuǎn)角度。見圖7，控制系統(tǒng)包括高速計(jì)數(shù)卡、激光位移傳感器采集卡、運(yùn)動(dòng)控制卡、工控機(jī)、PLC、開關(guān)量檢測(cè)控制模塊、故障檢測(cè)模塊和觸摸屏人機(jī)接口。本應(yīng)用例的高速計(jì)數(shù)卡采用研華公司PC1-1784U，激光位移傳感器采集卡采用研華公司PC1-1710HGU，運(yùn)動(dòng)控制卡采用研華公司PC1-1245，工控機(jī)采用研華ARK系列嵌入式工控機(jī)，PLC采用施耐德公司的M258高性能PLC。X軸移動(dòng)檢測(cè)光柵12-11、Y軸移動(dòng)檢測(cè)光柵12-12和角度編碼器13_4與高速計(jì)數(shù)卡信號(hào)電連接，高速計(jì)數(shù)卡與工控機(jī)信號(hào)電連接。高速計(jì)數(shù)卡用于采集X軸移動(dòng)檢測(cè)光柵12-11和Y軸移動(dòng)檢測(cè)光柵12-12檢測(cè)的XY軸位移信號(hào)和角度編碼器13_4檢測(cè)的平面共軛凸輪100旋轉(zhuǎn)角度信號(hào)，再把采集的信號(hào)輸入到工控機(jī)。第一激光測(cè)量頭21和第二激光測(cè)量頭22與激光位移傳感器采集卡信號(hào)電連接，激光位移傳感器采集卡與工控機(jī)信號(hào)電連接。激光位移傳感器采集卡用于采集第一激光測(cè)量頭15-1實(shí)時(shí)檢測(cè)的第一激光測(cè)量頭21與平面共軛凸輪100外輪廓之間的距離信號(hào)和第二激光測(cè)量頭15-2實(shí)時(shí)檢測(cè)的第二激光測(cè)量頭22與平面共軛凸輪100內(nèi)輪廓之間的距離信號(hào)，并將信號(hào)輸入到工控機(jī)。
X軸直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、Y軸直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、第一交流伺服電機(jī)13-2、第二交流伺服電機(jī)14-2、第一直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)器15-5和第二直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)器15-6與運(yùn)動(dòng)控制卡信號(hào)電連接。運(yùn)動(dòng)控制卡通過X軸直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制X軸直線電機(jī)12-5的動(dòng)作，進(jìn)而控制工作臺(tái)12-4在X向上的動(dòng)作；運(yùn)動(dòng)控制卡通過Y軸直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制Y軸直線電機(jī)12-6的動(dòng)作，進(jìn)而控制工作臺(tái)12-4在Y向上的動(dòng)作。運(yùn)動(dòng)控制卡通過第一交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制第一交流伺服電機(jī)13-2的動(dòng)作，進(jìn)而控制平面共軛凸輪100繞C軸旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。運(yùn)動(dòng)控制卡通過第二交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制第二交流伺服電機(jī)14-2的動(dòng)作，進(jìn)而控制砂輪磨頭14-4的動(dòng)作。運(yùn)動(dòng)控制卡通過第一直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)器15-5控制第一直線電機(jī)15-3動(dòng)作,進(jìn)而控制第一激光測(cè)量頭15-1在X向上的動(dòng)作。運(yùn)動(dòng)控制卡通過第而直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)器26控制第而直線電機(jī)15-4動(dòng)作，進(jìn)而控制第而激光測(cè)量頭15-2在X向上的動(dòng)作。運(yùn)動(dòng)控制卡與工控機(jī)信號(hào)電連接。工控機(jī)通過通訊接口與PLC相連。故障檢測(cè)模塊與PLC信號(hào)電連接；開關(guān)量檢測(cè)控制模塊與PLC雙向信號(hào)電連接；觸摸屏人機(jī)接口與PLC雙向信號(hào)電連接。見圖3和圖4，第一激光測(cè)量頭15-1與砂輪磨頭14_4的軸線的基準(zhǔn)間距為L(zhǎng)w，第二激光測(cè)量頭15-6與砂輪磨頭14-4的軸線的基準(zhǔn)間距為L(zhǎng)s，在所述平面共軛凸輪100的旋轉(zhuǎn)角度為GiW，平面共軛凸輪100的安裝軸線與砂輪磨頭14-4的軸線的間距為Iui，平面共軛凸輪100端面與磨削工作臺(tái)14-1Y軸線的間距為Ivi，在線測(cè)量的平面共軛凸輪100的外輪廓與第一激光測(cè)量頭15-1的間距測(cè)量值為Ili，在線測(cè)量的平面共軛凸輪100內(nèi)輪廓與第二激光測(cè)量頭15-2的間距測(cè)量值為l2i，0° ( θ- 360。，Θ i=360/n,1=1,2,3......，n ;n為平面共軛凸輪100旋轉(zhuǎn)一周的過程中同時(shí)檢測(cè)Θ ^ Ili和
I2i測(cè)量值的次數(shù)，η的值越大，測(cè)得的平面共軛凸輪100內(nèi)外輪廓的極坐標(biāo)徑向尺寸數(shù)據(jù)越精確。見圖3至圖8，上述凸輪加工設(shè)備的控制方法包括以下步驟:①、平面共軛凸輪內(nèi)外輪廓尺寸在線測(cè)量:在線測(cè)量分為平面共軛凸輪100磨削前和磨削結(jié)束后以及磨削工作中測(cè)量；在平面共軛凸輪100磨削前和磨削結(jié)束后狀態(tài)，使平面共軛凸輪100旋轉(zhuǎn)I周以每個(gè)Θ i角度均分做“間歇旋轉(zhuǎn)”運(yùn)動(dòng)，在每個(gè)間歇旋轉(zhuǎn)周期，第一激光測(cè)量頭15-1與第二激光測(cè)量頭15-2分別也可同時(shí)在平面共軛凸輪100的軸向輪廓線上做快速往復(fù)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行測(cè)量；在平面共軛凸輪100磨削中在線測(cè)量，使平面共軛凸輪100旋轉(zhuǎn)I周以每個(gè)Θ i角度均分做緩慢連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，第一激光測(cè)量頭15-1與第二激光測(cè)量頭15-2分別在平面共軛凸輪100的軸向內(nèi)外輪廓線上做快速往復(fù)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行測(cè)量；平面共軛凸輪100的旋轉(zhuǎn)速度為I轉(zhuǎn)/60分至I轉(zhuǎn)/20分；第一激光測(cè)量頭15_1與第二激光測(cè)量頭15-2的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的速度為3000毫米/分至10000毫米/分；第一激光測(cè)量頭15-1與第二激光測(cè)量頭15-2在平面共軛凸輪100的軸向輪廓線上測(cè)量一次的時(shí)間為0.12秒至2秒。第一激光測(cè)量頭15-1與第二激光測(cè)量頭15-2的初始位置在X軸方向各自直線電機(jī)定子X1處，并且使第一激光測(cè)量頭15-1與第二激光測(cè)量頭15-2處于同一沿前后向設(shè)置的鉛垂面上。通過工作臺(tái)機(jī)構(gòu)12沿X軸Y軸運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)凸輪旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)13使待加工的毛坯平面共軛凸輪100進(jìn)入測(cè)量位置lui>Ls，Ivi=X1且lvi〈x2進(jìn)行測(cè)量。②、平面共軛凸輪加工零點(diǎn)自動(dòng)定位:測(cè)量時(shí)以平面共軛凸輪100任意位置Θ i為測(cè)量零點(diǎn)，測(cè)量使平面共軛凸輪100旋轉(zhuǎn)I周以每個(gè)Θ i角度均分做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(凸輪磨削前后做間歇旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，凸輪磨削中做緩慢旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng))，在每個(gè)凸輪旋轉(zhuǎn)過程，第一激光測(cè)量頭15-1與第二激光測(cè)量頭15-2分別在平面共軛凸輪100的軸向輪廓線上做快速往復(fù)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行測(cè)量。第一激光測(cè)量頭15-1測(cè)得此Qi位置的I組Iby.軸向外輪廓線數(shù)據(jù)，第二激光測(cè)量頭15-2測(cè)得此Θ i位置的I組l2;y_軸向內(nèi)輪廓線數(shù)據(jù)，其中j為激光測(cè)量頭在軸向輪廓線的采樣次數(shù)，通過對(duì)每組數(shù)據(jù)“去極值”和“平均值”數(shù)據(jù)濾波最終得出該Qi位置的Ili和l2i。這種“激光掃描線測(cè)”平面共軛凸輪輪廓尺寸的測(cè)量方法可避免傳統(tǒng)“點(diǎn)測(cè)”的測(cè)量誤差，有效提聞測(cè)量精度。通過上述方法測(cè)得平面共軛凸輪100外輪廓和內(nèi)輪廓的每個(gè)Qi角度位置的1^和I2i,以及平面共軛凸輪100的安裝軸線與砂輪磨頭14-4軸線的間距坐標(biāo)lui，可計(jì)算得出平面共軛凸輪100的外輪廓極坐標(biāo)徑向尺寸P1P ^=IuJLw-1li ;平面共軛凸輪100的內(nèi)輪廓極坐標(biāo)徑向尺寸P 2(0)=lu1-Ls+l2i (圖上標(biāo)示有問題)。將所述的P1(Qi)和P2(Qi)與要加工的平面共軛凸輪100的外內(nèi)輪廓極坐標(biāo)徑向尺寸P ρρ ( Θ )和P 2=p ( Θ )相比較，得出加工誤差和加工余量。將測(cè)得的平面共軛凸輪100外輪廓極坐標(biāo)徑向尺寸最大值P lmax ( Θ ^點(diǎn)作為平面共軛凸輪100磨削的加工零點(diǎn)，此時(shí)重新定義此處的加工零點(diǎn)尺寸Θ i= Θ ^，外輪廓Ili=Iltl,內(nèi)輪廓I2i=I2Cl,控制平面共軛凸輪100旋轉(zhuǎn)定位于平面共軛凸輪100轉(zhuǎn)角Θ ^、外輪廓Iltl和內(nèi)輪廓120，則平面共軛凸輪100位于加工零點(diǎn)；控制工作臺(tái)12-4移動(dòng)使得平面共軛凸輪100端面基準(zhǔn)尺寸lvi=X(l?？刂频谝恢本€電機(jī)15-3由其動(dòng)子帶動(dòng)第一激光測(cè)量頭15-1位于Ivi=X1處，控制第二直線電機(jī)15-4由其動(dòng)子帶動(dòng)第二激光測(cè)量頭15-2位于Ivi=X1處，同時(shí)控制工作臺(tái)12-4移動(dòng)使得平面共軛凸輪100的端面位于Xtl處，完成平面共軛凸輪100加工零點(diǎn)自動(dòng)定位。③、平面共軛凸輪外輪廓粗磨及自動(dòng)確定平面共軛凸輪內(nèi)輪廓粗磨加工余量:通過上述毛坯平面共軛凸輪100加工零點(diǎn)定位后，工作臺(tái)12-4帶動(dòng)平面共軛凸輪100使外輪廓移向砂輪磨頭14-4處，磨 削加工采用控制平面共軛凸輪100 二軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)(也即工作臺(tái)Y軸移動(dòng)和凸輪旋轉(zhuǎn)軸C軸轉(zhuǎn)動(dòng))與砂輪磨頭11相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)平面共軛凸輪100外輪廓粗磨削。加工進(jìn)給量根據(jù)上述在線測(cè)量平面共軛凸輪100毛坯的加工余量確定。同時(shí)采用“輪廓同步磨削和在線檢測(cè)連續(xù)作業(yè)加工工藝”即在磨削平面共軛凸輪100外輪廓的同時(shí)，第二激光測(cè)量頭15-2在平面共軛凸輪100的軸向輪廓線上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行測(cè)量，測(cè)得平面共軛凸輪100的軸向內(nèi)輪廓線數(shù)據(jù)。④、平面共軛凸輪內(nèi)輪廓粗磨及自動(dòng)確定平面共軛凸輪外輪廓精磨加工余量:完成上述毛坯平面共軛凸輪100外輪廓粗磨削后，工作臺(tái)12-4帶動(dòng)平面共軛凸輪100回到加工零點(diǎn)Θ C1處，采用上述平面共軛凸輪100外輪廓粗磨削的方法進(jìn)行平面共軛凸輪100內(nèi)輪廓粗磨削。同時(shí)采用“輪廓同步磨削和在線檢測(cè)連續(xù)作業(yè)加工工藝”，即在磨削平面共軛凸輪100內(nèi)輪廓粗磨削的同時(shí)，通過第一激光測(cè)量頭15-1完成平面共軛凸輪100外輪廓尺寸的測(cè)量，即第一激光測(cè)量頭15-1在平面共軛凸輪100的軸向輪廓線上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行測(cè)量，測(cè)得I組Iw軸向輪廓線數(shù)據(jù)，通過對(duì)每組數(shù)據(jù)“去極值”和“平均值”數(shù)據(jù)濾波最終得出該位置的Ili，通過上述公式計(jì)算得出P1P 進(jìn)而確定下一步精磨外輪廓的加工進(jìn)給量。
⑤、平面共軛凸輪外輪廓精磨及自動(dòng)確定平面共軛凸輪內(nèi)輪廓精磨加工余量:完成上述毛坯平面共軛凸輪100內(nèi)輪廓粗磨削后，根據(jù)上述確定的精磨外輪廓的加工進(jìn)給量采用上述平面共軛凸輪100外輪廓粗磨削的方法進(jìn)行平面共軛凸輪100外輪廓精磨削。同時(shí)通過第二激光測(cè)量頭15-2完成內(nèi)輪廓尺寸的測(cè)量，即第二激光測(cè)量頭15-2在平面共軛凸輪100的軸向輪廓線上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行測(cè)量，測(cè)得I組I2xj軸向輪廓線數(shù)據(jù)，通過對(duì)每組數(shù)據(jù)“去極值”和“平均值”數(shù)據(jù)濾波最終得出該位置的I2i，通過上述公式計(jì)算得出P2(Qi),進(jìn)而確定下一步精磨內(nèi)輪廓的加工進(jìn)給量。⑥、平面共軛凸輪內(nèi)輪廓精磨及自動(dòng)檢測(cè)平面共軛凸輪外輪廓尺寸:根據(jù)上述測(cè)得的精磨內(nèi)輪廓的加工進(jìn)給量采用步驟④所述的方法進(jìn)行平面共軛凸輪100內(nèi)輪廓精磨削的同時(shí)進(jìn)行平面共軛凸輪100外輪廓尺寸的測(cè)量。⑦、平面共軛凸輪內(nèi)外輪廓尺寸在線誤差測(cè)量及修復(fù)補(bǔ)償:完成精磨平面共軛凸輪(100)的內(nèi)輪廓后，采取上述的檢測(cè)方法檢測(cè)平面共軛凸輪100外輪廓尺寸P1(Gi)和內(nèi)輪廓尺寸P2(Gi)t5同時(shí)將所述的P1(Qi)和P2(Qi)與要加工的平面共軛凸輪100外內(nèi)輪廓極坐標(biāo)徑向尺寸P i=P ( Θ )和P 2= P ( 9 )相比較，得出平面共軛凸輪100外內(nèi)輪廓極坐標(biāo)徑向尺寸加工誤差判斷加工平面共軛凸輪100是否合格，如果需要修復(fù)補(bǔ)償可以自動(dòng)重復(fù)上述相應(yīng)的加工步驟。如果在批量平面共軛凸輪加工后檢測(cè)都出現(xiàn)誤差過大，說明此時(shí)砂輪磨頭磨損嚴(yán)重，可以針對(duì)加工誤差的余量，對(duì)砂輪磨頭進(jìn)行適量的進(jìn)給補(bǔ)償。如果補(bǔ)償后還出現(xiàn)明顯的加工誤差，系統(tǒng)提示砂輪磨頭磨損嚴(yán)重，需要更換砂輪磨頭刀具。以上實(shí)施例及應(yīng)用例僅供說明本發(fā)明之用，而非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換和變化，具體應(yīng)用過程中還可以根據(jù)上述實(shí)施例及應(yīng)用例的啟發(fā)進(jìn)行相應(yīng)的改造，因此所有等同的技術(shù)方案均應(yīng)該歸入本發(fā)明的專利保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種檢測(cè)磨削裝置，其特征在于:包括磨削機(jī)構(gòu)(14)和在線檢測(cè)裝置(15);磨削機(jī)構(gòu)(14)包括磨削工作臺(tái)(14-1)和砂輪磨頭(14-4);在線檢測(cè)裝置(15)包括凸輪外輪廓在線檢測(cè)裝置(15a)和凸輪內(nèi)輪廓在線檢測(cè)裝置(15b);凸輪外輪廓在線檢測(cè)裝置(15a)包括第一激光測(cè)量頭(15-1)、第一直線電機(jī)(15-3)和第一直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(15-5);第一直線電機(jī)(15-3)由其定子(15-3-1)固定設(shè)置在磨削機(jī)構(gòu)(14)的磨削工作臺(tái)(14_1)的后側(cè)上；第一激光測(cè)量頭(15-1)通過第一連接測(cè)量桿(15-7)固定設(shè)置在第一直線電機(jī)(15-3)的動(dòng)子(15-3-2)上，由控制系統(tǒng)通過第一直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(15-5)控制第一直線電機(jī)(15-3)的動(dòng)子(15-3-2)帶動(dòng)第一激光測(cè)量頭(15-1)進(jìn)行X向移動(dòng)而能在平面共軛凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)測(cè)量平面共軛凸輪的外輪廓尺寸；凸輪內(nèi)輪廓在線檢測(cè)裝置(15b)包括第二激光測(cè)量頭(15-2)、第二直線電機(jī)(15-4)和第二直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(15-6);第二直線電機(jī)(15_4)由其定子(15-4-1)固定設(shè)置在磨削機(jī)構(gòu)(14)的磨削工作臺(tái)(14-1)的前側(cè)上；第二激光測(cè)量頭(15-2)通過第二連接測(cè)量桿(15-9)固定設(shè)置在第二直線電機(jī)(15-4)的動(dòng)子(15-4-2)上，由控制系統(tǒng)通過第二直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(15-6)控制第二直線電機(jī)(15-4)的動(dòng)子(15-4-2)帶動(dòng)第二激光測(cè)量頭(15-2)進(jìn)行X向移動(dòng)而能在平面共軛凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)測(cè)量平面共軛凸輪的內(nèi)輪廓尺寸；第一激光測(cè)量頭(15-1 )、第二激光測(cè)量頭(15-2)與磨削機(jī)構(gòu)(14)的砂輪磨頭(14-4)處于同一 X-Y平面上，且三者的軸線相互平行； 當(dāng)檢測(cè)磨削裝置(10)的磨削機(jī)構(gòu)(14)的砂輪磨頭(14-4)對(duì)平面共軛凸輪(100)的外輪廓進(jìn)行磨削加工時(shí)，由凸輪內(nèi)輪廓檢測(cè)裝置(15b)的第二激光測(cè)量頭(15-2)沿平面共軛凸輪(100)的軸向做往復(fù)運(yùn)動(dòng)并對(duì)平面共軛凸輪(100)內(nèi)輪廓軸向上的輪廓線進(jìn)行測(cè)量；當(dāng)檢測(cè)磨削裝置(10)的磨削機(jī)構(gòu)(14)的砂輪磨頭(14-4)對(duì)平面共軛凸輪(100)的內(nèi)輪廓進(jìn)行磨削加工時(shí)，由凸輪外輪廓檢測(cè)裝置(15a)的第一激光測(cè)量頭(15-1)在平面共軛凸輪(100)的軸向上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)并對(duì)平面共軛凸輪(100)外輪廓軸向上的輪廓線進(jìn)行測(cè)量；當(dāng)凸輪旋轉(zhuǎn)一周，則檢測(cè)磨削裝置(10)能同時(shí)對(duì)平面共軛凸輪(100)的內(nèi)外輪廓中的一個(gè)輪廓的尺寸在周向上進(jìn)行在線檢測(cè)和對(duì)平面共軛凸輪(100)的內(nèi)外輪廓中的另一個(gè)輪廓進(jìn)行磨削。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)磨削裝置，其特征在于:所述磨削機(jī)構(gòu)(14)還包括第二交流伺服電機(jī)(14-2)和調(diào)速箱(14-3);調(diào)速箱(14-3)固定在磨削工作臺(tái)(14_1)上，調(diào)速箱(14-3)的輸出軸沿X向設(shè)置，且朝向左方；砂輪磨頭(14-4)固定設(shè)置在調(diào)速箱(14-3)的輸出軸的左端上；第二交流伺服電機(jī)(14-2)固定設(shè)置在磨削工作臺(tái)(14-1)上，第二交流伺服電機(jī)(14-2)與調(diào)速箱(14-3)的輸入軸連接，由第二交流伺服電機(jī)(14-2)驅(qū)動(dòng)調(diào)速箱(14-3)并通過調(diào)速箱(14-3)的輸出軸帶動(dòng)砂輪磨頭(14-4)轉(zhuǎn)動(dòng)，并由控制系統(tǒng)控制第二交流伺服電機(jī)(14-2)的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)砂輪磨頭(14-4)的磨削加工速度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種檢測(cè)磨削裝置，其要點(diǎn)是包括磨削機(jī)構(gòu)和在線檢測(cè)裝置。當(dāng)檢測(cè)磨削裝置的磨削機(jī)構(gòu)的砂輪磨頭對(duì)平面共軛凸輪的外輪廓進(jìn)行磨削加工時(shí)，由凸輪內(nèi)輪廓檢測(cè)裝置的第二激光測(cè)量頭沿平面共軛凸輪的軸向做往復(fù)運(yùn)動(dòng)并對(duì)平面共軛凸輪內(nèi)輪廓軸向上的輪廓線進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)檢測(cè)磨削裝置的磨削機(jī)構(gòu)的砂輪磨頭對(duì)平面共軛凸輪的內(nèi)輪廓進(jìn)行磨削加工時(shí)，由凸輪外輪廓檢測(cè)裝置的第一激光測(cè)量頭在平面共軛凸輪的軸向上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)并對(duì)平面共軛凸輪外輪廓軸向上的輪廓線進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)凸輪旋轉(zhuǎn)一周，則檢測(cè)磨削裝置能同時(shí)對(duì)平面共軛凸輪的內(nèi)外輪廓中的一個(gè)輪廓的尺寸在周向上進(jìn)行在線檢測(cè)和對(duì)平面共軛凸輪的內(nèi)外輪廓中的另一個(gè)輪廓進(jìn)行磨削。
文檔編號(hào)B24B49/12GK103111942SQ20131004892
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2013年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月7日
發(fā)明者郭建江, 張建生, 沈洪雷, 俞霖 申請(qǐng)人:常州工學(xué)院