非接触式钻头几何形状激光测量仪设计.pdf

第3期
机械设计与制造
2011年3月
Machinery Design Manulacture
13
文章编号:1001-397(2011)03-0013-03
非接触式钻头几何形状激光测測量仪设计
彭彦平菅磊张伟
大连工业大学机樾工程与自动化学院,大连116034)
Design of non-contact drill point geometry measuring instrument using laser sensor
PENG Yan-ping, JIAN Lei, ZHANG Wei
School of Mechanical Engineering Automalion, Dalian Polytechnic University, Dalian
4, China)
摘要」)麻花锆是种类繁多形状复杂的切削エ具。精确测量钻头的儿何形状是钻头设计及改进其
切削性能的基融。为了满足先进加工技术的需求,近年来,有许多基于CCD图像采集元件开发的非接触
钴头几何形状测量仪的研究。但是这些测量仪并不适合三维曲画的测量,特别是像钴头的螺旋槽和后刀と
面形状特性的测量。为了解决钴头复杂曲面的测量问题,开发了机遇激光传感器的三维钴头几何形状测
3量仪。介绍该测量仪的结杓组成,并且详介绍钻头几何角度测量及误羔补偿的方法阴量结果与已知
数据基本吻合。从理论上证明这种测量仪器及测量方法的测璗精度能够满足钴头测量的需要
关键词:钻头;钴头几何形状;三维测量;測量位;激光传感器
Abstract) Tist drill is a cutting tool of each and divers if ed varieties. Accurate measuremen
the drill
a to drill d
iowg
the demand of ad
facturing technolog, in recent years, a number of no-contact drill measuring instuments, us in CCD cam
era are researched. But these systems are not suitable in measuring three dimensional surfaces, especially the
conce ones 4s an effectual remedy, a three-dimensional(3-d)drill geometr measuring instrument using
Laser sensor is developed. It describes its configuration, In addition, the measurement and error compensatio
method for a cuting angde is detailed. Te measured data agrees we with the knoen aes. It za proued
theoretically that the accuracy achieved by this method is enough for the measurement of the drill.
Key words: Drii Drill geometry T hree-dimensional measurement Measuring instrument Laser
seiso.
中图分类号:TIH703,TP212.14文献标识码;A
1弓
开发和研究。以麻花钻螺旋槽的測量为例,介绍了测量仪器的系
在机械加工中,各类钻头是用的最多的孔加τ工具。随着汽统及误差补偿方法,该方法有效地提高了测量仪器的測量精度
车、航空及电子工业的发展,人们更加重视对孔加工方法及孔加2
测量仪的系统构成
TT具的研究。特别是深孔、小孔(线略板上的孔)加用铈头及2.1测置系统的构成
高速钻削用钻头等特殊钻头的开发引人注月。由于钻削技术的发
图1所示,为测量系统的构成。如表1表2所示,分别是所使
展,几乎每种钻头的设计制造,以及重磨都需要测量,它是刀具用的工作台和激光传感器的规格参数。工作台是国外某公司制造的
生产、修磨车间不可缺少的没备。塊在对钻头儿何形状的测量一精密工作台,传感器是国外某公司制造的精密激光位移传感器。
般値用.坐标测星仪、具显微镜、投膨型光学测量仪、平面光学
量仪等通用测量仪进行测量。通用测量仪价格高昂,使用过程
旋转命
Z
MD转换器
头
繁复,且利用这些测量仪器,只能测量铛头的部分长度、角度等几
何参数,很难对构成钻头钴尖几何形状的各个曲面进行准确的测
量。利用三坐标测量仪对直径较大的钻头虽然可以测量钻头的构
成曲面,但因为三坐标测量仪是通用设备,软件具有…定的局限
性,在数据处理上比较困难,泗量花费吋间也比较多,测漸量成本
旋转台2
高,不适合用于钴头几何形状的测量叫、日前国际上还没有实用的
计穿机
钻头三维几何参数测量仪。本文研究丌发利用激光技术的钻头三
制器
维儿何形状测量仪,主要解决钴头各种几何参数的精密测量问
一像图都
题,进而获得头设计和改进设计的依据,促进新型高效钴头的
图1测量系统构成
次来期:2010-05-06