[发明专利]一种工件外圆磨非接触式监测装置及方法

说明书

本发明公开了工件外圆磨非接触式监测装置，属于无心磨床加工技术领域，包括竖直设置的支撑柱，在支撑柱的顶部上下并排设有两个横导向杆，所述两个横导向杆与支撑柱左右滑动连接，在两个横导向杆右端之间固定有支撑底座，在支撑底座上固定有活塞杆竖直向上设置的驱动油缸，在活塞杆的顶部固定有连接架，在连接架的右端固定有竖杆，在竖杆的底端固定有第一气动量仪气测头；在支撑柱上滑动连接有横支撑杆，在横支撑杆的右端固定有用于校准砂轮位置的第二气动量仪气测头；还公开了一种利用如上所述的工件外圆磨非接触式监测装置进行的工件外圆磨非接触式监测方法，提高了修整砂轮后位置的一致性，保证外圆测量的准确度，提高了工件外圆的加工质量。

技术领域

本发明属于无心磨床加工技术领域，特别涉及一种工件外圆磨非接触式监测装置及方法。

背景技术

无心磨床就是应用无心磨削法磨削工件旋转表面的磨床，通常指无心外圆磨床。在无心外圆磨床上，工件不用顶尖定心和支承，而是放在砂轮和导轮之间,由托板和导轮支承。砂轮一般装在主轴端部,宽度大于250毫米的砂轮则装在主轴中部,砂轮最大宽度可达900毫米。砂轮高速旋转进行磨削,导轮则以较慢速度同向旋转，带动工件旋转作圆周进给。无心磨床磨削精度一般为：圆度2微米，尺寸精度4微米，高精度无心磨床可分别达到0.5微米和2微米，同时无心磨床能自动修整和自动补偿。导轮进给导轨为双V型滚针导轮，采用伺服电机进给，能与砂轮修整相互补偿，机床配有自动上下料机构，能进行自动循环磨削，相比传统磨床，大大的提高了工作效率。

目前在无心磨床上对缸套外圆进行加工时主要凭借经验进行加工，主要步骤如下：将缸套放在无心磨床的加工位置上，操作人员凭经验估计需要的加工时间，时间到后将缸套取出来用专门的检测工具进行检定，如果缸套外圆未达到需要的尺寸，将继续加工，操作人员至少分3次缸套外圆磨才能达到合格要求；如果待加工缸套留磨量比较小，第一次就有可能把缸套外圆磨小了，造成残次品。即在缸套外圆的加工过程中操作人员需要反复多次试测加工才能达到合格要求，加工效率低，而且出现残次品的几率较大，造成资源的浪费；同时操作人员不能离开无心磨床，机械化程度低，造成人员的浪费。

发明内容

本发明目的是为解决上述现有技术中存在的问题而提出了一种工件外圆磨非接触式监测装置及方法，应用在大批量磨削套、轴、销等工件；为达到上述目的所采取的技术方案是：

工件外圆磨非接触式监测装置，包括竖直设置的支撑柱，在支撑柱的顶部上下并排设有两个横导向杆，所述两个横导向杆与支撑柱左右滑动连接，在支撑柱上设有用于固定两个横导向杆的第一紧锁机构，在两个横导向杆右端之间固定有支撑底座，在支撑底座上固定有活塞杆竖直向上设置的驱动油缸，在活塞杆的顶部固定有连接架，在连接架的右端固定有竖直设置的竖杆，在竖杆的底端固定有第一气动量仪气测头，第一气动量仪气测头用于监测工件的外圆尺寸变化；在支撑柱上滑动连接有横支撑杆，横支撑杆与支撑柱之间上下滑动连接，在支撑柱上设有用于固定横支撑杆的第二紧锁机构，横支撑杆位于横导向杆的下方且在横支撑杆的右端固定有用于校准砂轮位置的第二气动量仪气测头。

优选的，包括与第一气动量仪气测头连接的第一气动量仪、与第二气动量仪气测头连接的第二气动量仪，所述第一气动量仪和第二气动量仪均为电子式气动量仪，第一气动量仪的信号输出端与无心磨床控制系统的信号输入端连接，第一气动量仪和第二气动量仪的测量结果实时显示在控制台的显示器上。

优选的，在连接架上设有用于竖杆上下方向微调的第一微调机构；在支撑柱上设有用于横支撑杆左右方向微调的第二微调机构。

优选的，所述第一气动量仪气测头通过第一旋转夹具与竖杆底端固定连接，第二气动量仪气测头通过第二旋转夹具与横支撑杆的右端固定连接。

利用如上所述的工件外圆磨非接触式监测装置进行的工件外圆磨非接触式监测方法，其特征在于，包括如下步骤：