螺母内螺纹滚道的非接触式自动对刀模块及其方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102581726102581726B(45)授权公告日2014.08.20(21)申请号201210073523.XUS2009/0279083A1,2009.11.12,全文.US2011/0287695A1,2011.11.24,全文.(22)申请日2012.03.19CN102162717A,2011.08.24,全文.(73)专利权人南京理工大学CN101898316A,2010.12.01,全文.地址210094江苏省南京市孝陵卫200号李恒等.非接触式光纤内螺纹测试装(72)发明人王禹林冯虎田周斌张传剑置.《中国测试技术》.2008,第34卷(第3欧屹李春梅陶卫军期),24-26,55.(74)专利代理机构南京理工大学专利中心审查员陈晓云32203代理人朱显国(51)Int.Cl.B24B19/06(2006.01)B24B41/06(2012.01)(56)对比文件JP57-15655A,1982.01.27,全文.JP4-256550A,1992.09.11,全文.JP2000-218471A,2000.08.08,全文.权权利要求书2页利要求书2页说明书5页说明书5页附图7页附图7页(54)发明名称螺母内螺纹滚道的非接触式自动对刀模块及其方法(57)摘要本发明公开了一种螺母内螺纹滚道的非接触式自动对刀模块及其方法。首先气缸动作以伸出测杆；然后沿横向(+Y方向)平移螺母，使XY平面-Y方向上的内螺纹滚道截线在接近开关的有效量程内；接着螺母随轴向平移定位机构沿轴向(+X方向)进给，当内螺纹滚道进入接近开关的测量范围后，开关开启并对螺母内螺纹滚道进行对刀操作，实时采集开关量信号的变化及相应位置信息；随后，数控系统对信号数据进行分析与处理，得到对应的内螺纹滚道中心位置，通过相应的坐标变换，确定砂轮的磨削起点位置，实现砂轮对刀的定位。使用该自动对刀方法及模块，可实现螺母内螺纹滚道的非接触式自动对刀，有效地提高螺母内螺纹滚道磨削加工的精度和效率。CN102581726BCN1025876BCN102581726B权利要求书1/2页1.一种螺母内螺纹滚道的非接触式自动对刀模块，其特征在于：包括接近开关[6]、支撑组件、平移定位组件以及控制与处理组件；支撑组件包括底座[11]、头架[1]、气缸支架[9]、测杆[7]和卡盘[3]；平移定位组件包括横向即Y方向平移定位机构[10]、轴向即X方向平移定位机构[2]和气缸[8]；控制与处理组件即为过程控制和数据处理所需的数控系统[12]；砂轮[5]和气缸支架[9]固定在底座[11]上，气缸[8]则固定在气缸支架[9]上，接近开关[6]通过测杆[7]固定在气缸[8]上，而测杆[7]可随气缸[8]活塞的运动实现伸缩动作；卡盘[3]通过头架[1]与轴向平移定位机构[2]固定，螺母[4]则装夹在卡盘[3]上，可随横向平移定位机构[10]和轴向平移定位机构[2]实现水平面内的位置调整；横向平移定位机构[10]、轴向平移定位机构[2]、气缸[8]以及接近开关[6]分别连接至数控系统[12]。2.一种使用权利要求1所述的螺母内螺纹滚道的非接触式自动对刀模块的方法，其特征在于包括如下步骤：首先气缸[8]动作以伸出测杆[7]，接近开关[6]暂不工作，准备对刀；螺母[4]随横向平移定位机构[10]作+Y方向平移的运动，使XY平面-Y方向上的内螺纹滚道截线在接近开关[6]的有效量程内；接着螺母[4]随轴向平移定位机构[2]沿+X方向进给，当内螺纹滚道进入接近开关[6]的测量范围后，接近开关[6]开启并对螺母[4]内螺纹滚道进行对刀，实时采集开关量信号的变化及相应位置信息；随后，数控系统[12]对采集到的信号数据进行分析与处理，得到对应的内螺纹滚道中心位置，通过相应的坐标变换，确定砂轮[5]的磨削起点位置，实现砂轮[5]对刀的定位；最后，气缸[8]动作以收回测杆[7]，螺母[4]则平移至正确的砂轮[5]磨削起点位置。3.根据权利要求2所述的使用螺母内螺纹滚道的非接触式自动对刀模块的方法，其特征在于：接近开关[6]开启并对螺母[4]内螺纹滚道进行对刀的方法根据接近开关[6]的个数分为两种：当接近开关[6]的个数为一个时采用单开关形式，当接近开关[6]的个数为两个时采用双开关形式。4.根据权利要求3所述的使用螺母内螺纹滚道的非接触式自动对刀模块的方法，其特征在于：所述的“单开关形式”方法是指：对刀过程中，一个接近开关[6]将先后经历两次电平变化，数控系统[12]会在电平变化瞬时记录下当时的螺母[4]位移，最后根据电平变化类型和内螺纹结构的几何关系确定内螺纹滚道中心的轴向位移值。5.根据权利要求3所述的使用螺母内螺纹