本发明专利技术提供一种内球面环精密磨削在位检测装置与自动检测方法，所述装置包括底板、摆动臂、摆动气缸和精密位移传感器；所述方法是：在磨削加工应用中当需要检测时，磨削主轴系统自动沿Y坐标轴离开内球面环，使砂轮磨具离开内球面环，内球面环和砂轮磨具停止旋转，摆动臂在摆动气缸的驱动下做顺时针摆动90°，此时精密位移传感器处于砂轮磨具的正前方；磨削主轴系统沿Y坐标轴向内球面环方向移动，当精密位移传感器接触到内球面环表面时，使磨削主轴系统停止移动，记录下精密位移传感器从检测零点到精密位移传感器接触到内球面环表面时的距离即为内球面环的半径值R，其检测精度取决于精密位移传感器的精度和磨削主轴系统进给移动的定位精度。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种，所述装置包括底板、摆动臂、摆动气缸和精密位移传感器；所述方法是：在磨削加工应用中当需要检测时，磨削主轴系统自动沿Y坐标轴离开内球面环，使砂轮磨具离开内球面环，内球面环和砂轮磨具停止旋转，摆动臂在摆动气缸的驱动下做顺时针摆动90°，此时精密位移传感器处于砂轮磨具的正前方；磨削主轴系统沿Y坐标轴向内球面环方向移动，当精密位移传感器接触到内球面环表面时，使磨削主轴系统停止移动，记录下精密位移传感器从检测零点到精密位移传感器接触到内球面环表面时的距离即为内球面环的半径值R，其检测精度取决于精密位移传感器的精度和磨削主轴系统进给移动的定位精度。【专利说明】
本专利技术涉及的是一种机床
的精密磨削检测装置，具体的涉及一种。
技术介绍
高端硬密封球阀是煤化工、石油化工、光伏发电等能源工程领域中流体、气体、固液双介质流体等控制的关键部件，这类球阀往往需承受高温、高压、磨损、腐蚀等十分恶劣的工况条件。由于一般都工作在高温、高压环境中，密封要求相当高，往往都采取硬密封方式。为了提高其耐高温、耐高压、耐腐蚀和耐磨损的性能，通常在球阀的球体表面喷涂了一层具有很高耐磨强度的WC、Ν?60等高硬度材料，与其相配合的内球面环密封圈需要喷涂相应的高硬度合金材料。这些高硬合金材料用普通的车削、铣削加工非常困难，目前有效方法是采用精密磨削加工。另一方面，由于严格的密封要求，球体与其相配合的内球面环密封圈的形状精度要求也很高，传统的加工方法是先进行球体的精密磨削加工，根据球体尺寸公差对内球面环密封圈进行加工，然后进行配对研磨。如果内球面环密封圈尺寸精度与球体的尺寸精度相差较小，通过配对研磨后，或许经少量研磨后就可以达到要求。但是，如果内球面环密封圈的尺寸精度与球体的尺寸精度相差较大，即使进行配对研磨，不但研磨不好，反之，由于过度研磨往往造成球体形状精度受到破坏。这一问题的关键是:在磨削过程中，砂轮磨具的磨损是很难预测的，只有对工件直接检测才能保证其尺寸精度，然而，到目前为止，该行业内，还未见有内球面环在精密磨削过程中尺寸精度的在位检测手段。经对现有技术的文献检索发现，中国专利申请号为:201110188757.4，名称为:气动球面打磨整形装置，主要通过调整气动打磨机中延长杆的长度满足打磨球面的半径要求，安装调整到位后，开启气泵，气动打磨机即可对壳体的内球面进行打磨。该装置应用壳体的定位孔进行定位，人工调整打磨装置的半径进行打磨，属于专用的磨削方法，但缺乏磨削加工工件尺寸精度的在位精密检测。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种，运用本专利技术所述装置和方法实现了磨削内球面环尺寸精度的在位自动精密检测。根据本专利技术的一个方面，提供一种内球面环精密磨削在位检测装置，包括:底板、摆动臂、摆动气缸和精密位移传感器，其中:底板固定安装在磨削主轴系统的顶面；摆动气缸固定安装在底板上；摆动臂的一端与摆动气缸的旋转轴固定联接，摆动臂在摆动气缸的驱动下做90°往复摆动；精密位移传感器固定安装在摆动臂的另一端。优选地，所述摆动臂在摆动气缸的驱动下做90°往复摆动，具体是:在安装调整时,摆动气缸顺时针旋转,使精密位移传感器的检测触点位于磨削主轴系统的Y坐标轴旋转中心线上，精密位移传感器的检测触点初始标定位置与摆动定位轴Z坐标轴中心线重合，该点即为检测零点；安装调整完毕后，摆动气缸逆时针摆动90°，使摆动臂回到原始位置。根据本专利技术的另一方面，提供一种采用上述装置的内球面环精密磨削在位自动检测方法，所述方法具体步骤包括:第一步、在初始安装调整时，与摆动气缸转动轴固定联接的摆动臂顺时针旋转，使精密位移传感器的检测触点位于磨削主轴系统的Y坐标轴旋转中心线上，精密位移传感器的检测触点初始标定位置与摆动定位轴Z坐标轴中心线重合；安装调整完毕后，与摆动气缸转动轴固定联接的摆动臂逆时针旋转90°，使摆动臂回到原始位置；第二步、在精密磨削加工应用过程中，内球面环精密磨削在位检测装置随磨削主轴系统沿Y坐标轴向内球面环方向移动；第三步、在磨削过程中，根据控制要求，当需要检测时，磨削主轴系统沿Y坐标轴离开内球面环，使砂轮磨具离开内球面环一段距离，内球面环和砂轮磨具停止旋转，摆动臂在摆动气缸的驱动下做顺时针摆动90°，此时安装在摆动臂上的精密位移传感器处于砂轮磨具的前方位置；磨削主轴系统沿Y坐标轴向内球面环方向移动，当摆动臂上的精密位移传感器接触到内球面环表面时，控制系统使磨削主轴系统停止移动，控制系统记录下精密位移传感器从检测零点到精密位移传感器接触到内球面环表面时的距离即为内球面环的半径值R。优选地，所述内球面环的半径值R的检测精度取决于精密位移传感器的精度和磨削主轴系统进给移动的定位精度。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果:应用本专利技术所述的一种，克服了目前依赖人工用样板透光观察方法使检测精度受人为因素影响的缺陷，实现了在磨削加工过程中内球面工件尺寸精度的在位自动精密检测，无需人工干预，自动化程度高，检测装置结构简单、检测方法可靠。【专利附图】【附图说明】通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显:图1为本专利技术内球面环精密磨削在位检测装置结构布置图；图2为本专利技术内球面环精密磨削在位检测装置对零标定示意图；图3为本专利技术内球面环精密磨削在位检测装置在磨削时的位置图；图4为本专利技术内球面环精密磨削在位检测装置在位检测示意图。图中:1为磨削主轴系统、2为砂轮磨具、3为内球面环、4为底板、5为摆动臂、6为摆动气缸、7为精密位移传感器。【具体实施方式】下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。如图1所示，本实施例提供一种内球面环精密磨削在位检测装置，所述装置包括底板4、摆动臂5、摆动气缸6和精密位移传感器7，其中:底板4固定安装在磨削主轴系统I的顶面；摆动气缸6固定安装在底板4上；摆动臂5的一端与摆动气缸6的转动轴固定联接；在摆动臂5的另一端固定安装有一个精密位移传感器7，本实施例的精密位移传感器7的检测分辨率为0.5 μ m，大于该检测分辨率的位移传感同样适用。本实施例中，所述摆动臂5在摆动气缸6的驱动下做90°往复摆动，具体是:在安装调整时，摆动气缸6顺时针旋转，使精密位移传感器7的检测触点位于磨削主轴系统I的Y坐标轴旋转中心线上,精密位移传感器7检测触点初始标定位置与摆动定位轴Z坐标轴中心线重合，该点即为检测零点；安装调整完毕后，摆动气缸6逆时针摆动90°，使摆动臂5回到原始位置。本实施例中，内球面环3绕X坐标轴旋转中心线做旋转运动NI，也可以沿X坐标轴做左右直线进给运动；安装在磨削主轴系统I前端的砂轮磨具2绕Y坐标轴旋转中心线做旋转运动N2，磨削主轴系统I沿Y坐标轴做直线进给运动；磨削主轴系统I绕Z坐标轴中心线作往复摆动运动C ；X坐标轴旋转中心线、Y坐标轴旋转中心线保持在同一水平面内并与Z坐标轴中心线垂直相交，该交点即是内球面环I的球心O。如图2、图3、图4所示本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种内球面环精密磨削在位检测装置，其特征在于，所述装置包括：底板、摆动臂、摆动气缸和精密位移传感器，其中：底板固定安装在磨削主轴系统的顶面；摆动气缸固定安装在底板上；摆动臂的一端与摆动气缸的转动轴固定联接，摆动臂在摆动气缸的驱动下做90°往复摆动；精密位移传感器固定安装在摆动臂的另一端。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：胡德金，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：
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