一种检测抛光工件受力及定位抛光工具工作原点的夹具

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一种检测抛光工件受力及定位抛光工具工作原点的夹具\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种检测抛光工件受力及定位抛光工具工作原点的夹具。\n背景技术\n[0002] 在模具制造中，在形状加工后必须对模具型腔表面进行强化和抛光加工，以期获得所要求的强度、精度和表面粗糙度。但由于模具型腔的复杂性、多样性及不规则性，使得模具型腔表面的加工工艺难度非常大，有时还受这些型腔空间的限制， 很多抛光和强化技术很难在模具型腔表面加工中广泛地推广运用。\n[0003] 目前，对精密模具复杂型腔的沟槽、异形曲面和清角部位的精整加工仍以手工研磨抛光为主，且不能同时进行强化处理。导致加工能力差、生产效率低下、生产成本高，难以保证加工质量。因而，开展对精密模具复杂型腔及其沟槽、异形曲面和清角部位的自动精整加工技术研究已势在必行。\n[0004] 在液流悬浮加工过程中，工件在加工过程中受力大小的检测对于研究工件表面材料的去除率，加工参数对加工效果的影响都具有重要意义。\n[0005] 以现有的夹具为例，只是通过安装在加工平台上的装置来定位工件。鉴于此，存在的缺点有：1.在抛光过程中无法检测工件的受力大小；2.在抛光加工时，无法确定抛光工具的工作原点位置而不能很好得控制加工间隙。\n发明内容\n[0006] 本发明要解决在液流悬浮过程中检测工件受力情况及抛光工具加工间隙的问题，提供了一种能精确测定工件加工过程中的受力大小及确定抛光工具工作原点位置的检测抛光工件受力及定位抛光工具工作原点的夹具。\n[0007] 一种检测抛光工件受力及定位抛光工具工作原点的夹具，其安装在液流悬浮抛光加工工作平台上，其特征在于：包括主体支架，所述主体支架包括安装工件的工件夹具和夹具底座，所述工件夹具与抛光磨头均处于液流悬浮抛光加工工作平台的同一X方向上，所述夹具底座和工件夹具之间安装有检测工件受力的测力传感器，所述测力传感器与计算机控制模块连接，所述计算机控制模块包括采集测力传感器数据的数据采集装置、数据处理模块、实时显示数据的显示模块；所述计算机控制模块接收到测力传感器发送的受力信号，当显示模块显示出受力大小，则所述抛光磨头与工件接触；调整抛光磨头与工件在X方向上的相对位置，当显示模块显示工件受力为零时，所述抛光磨头所在位置为其工作原点。\n[0008] 进一步，所述夹具底座和工件夹具通过连接杆连接，所述测力传感器安装在连接杆上。\n[0009] 进一步，所述测力传感器是应变传感器。\n[0010] 进一步，所述主体支架通过约束磁铁固定在液流悬浮抛光加工工作平台上。\n[0011] 本发明的技术构思为：\n[0012] （1）用于检测工件在抛光加工时所受的流体压力：液流悬浮抛光加工工作平台上的抛光磨头在加工液中高速旋转，磨头周围流体也做圆周运动，因此在工件表面产生流体压力，工件表面受到流体动压力作用，主体支架上的连接杆发生形变，安装于连接杆上的应变传感器的应变片也产生形变，数据采集装置将应变片的位移信号转换为电信号并在计算机控制模块的显示模块中得以显示。\n[0013] （2）用于检测抛光工具工作原点的位置：通过调整抛光工具在加工平台x方向上的位置，当抛光磨头与工件相接触时，两者之间产生的相互作用力并能在计算机控制模块的显示窗口显示作用力的大小，继续调节磨头的位置，当计算机控制模块窗口上显示两者之间的作用力刚好为零时抛光工具所在的位置即为的工作原点，从而进一步确定加工间隙。\n[0014] 本发明的有益效果在于：\n[0015] （1）利用传感器及相应软件的计算，可以精确测得液流悬浮抛光过程中工件的受力大小，可以为材料去除及去除模型的研究提供理论依据，进而可以优化加工工艺；\n[0016] （2）通过工件与磨头之间作用力的检测，可以进一步精确定位加工过程中的加工间隙，能更好的设计加工过程的加工工艺，提高加工效率，节省成本。\n附图说明\n[0017] 图1是本发明的结果普示意图。\n具体实施方式\n[0018] 参照图1，一种检测抛光工件受力及定位抛光工具工作原点的夹具，其安装在液流悬浮抛光加工工作平台1上，包括主体支架，所述主体支架包括安装工件2的工件夹具7和夹具底座4，所述工件夹具7与抛光磨头6均处于液流悬浮抛光加工工作平台1的同一X方向上，所述夹具底座4和工件夹具7之间安装有检测工件2受力的测力传感器3，所述测力传感器3与计算机控制模块连接，所述计算机控制模块包括采集测力传感器数据的数据采集装置、数据处理模块、实时显示数据的显示模块；当所述计算机控制模块接收到测力传感器3发送的受力信号，当显示模块显示出受力大小，则所述抛光磨头6与工件2接触；调整抛光磨头6与工件2在X方向上的相对位置，当计算机控制模块显示工件2受力为零时，所述抛光磨头6所在位置为其工作原点。\n[0019] 所述夹具底座4和工件夹具7通过连接杆连接，所述测力传感器3安装在连接杆上。\n[0020] 所述测力传感器3是应变传感器。\n[0021] 所述主体支架通过约束磁铁5固定在液流悬浮抛光加工工作平台1上。\n[0022] 本发明的技术构思为：\n[0023] （1）用于检测工件2在抛光加工时所受的流体压力：液流悬浮抛光加工工作平台\n1上的抛光磨头6在加工液中高速旋转，磨头周围流体也做圆周运动，因此在工件2表面产生流体压力，工件2表面受到流体动压力作用，主体支架上的连接杆发生形变，安装于连接杆上的应变传感器3的应变片也产生形变，数据采集装置将应变片的位移信号转换为电信号并在计算机控制模块的显示模块中得以显示。\n[0024] （2）用于检测抛光工具工作原点的位置：通过调整抛光工具在加工平台x方向上的位置，当抛光磨头6与工件2相接触时，两者之间产生的相互作用力并能在计算机控制模块的显示模块显示作用力的大小，继续调节磨头的位置，当计算机控制模块的显示模块上显示两者之间的作用力刚好为零时抛光工具所在的位置即为的工作原点，从而进一步确定加工间隙。\n[0025] 本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围的不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。