一种基于光栅分度闭环检测系统加工大型转轴槽的方法与流程

本发明属于机械加工领域，尤其涉及用光栅分度闭环数控检测系统加工大型转轴下线槽的工艺方法。

背景技术：

大型核能发电机转轴本体长达8.5m，本体上分布有60根通长下线槽，下线槽的结构设置如图1所示，槽的对称分度和尺寸精度都很高。

加工下线槽时，需要采用盘铣刀或棒铣刀按特定加工顺序分别进行粗铣、半精铣、精铣工序，因此加工过程中，转轴需要根据待加工槽的位置进行多次旋转，每一个槽都面临旋转带来的角度精度问题。转轴旋转分度装置的精度是确保各个下线槽间角度精度的关键。

以往铣槽分度方法：在转轴一端装数控加工的分度盘，每粗/精铣一槽后，盘动转子至下一个待加工位置，在分度盘上插入定位销定位；每次旋转后，通过本体另一侧的划针检验加工前划的等分槽线，校验实际旋转角度。这种定位方法的分度精度取决于分度盘的加工精度，以及定位销与孔之间的配合，这就导致转子下线槽的分度精度不是很高。并且，这种加工定位方法的工装复杂，操作繁琐，加工效率低。

如何实现在铣槽时保证各个下线槽的分度精度达到要求，以前的工艺方法精度不高，操作繁琐，加工效率很低，必须改进加工工艺方法以提高下线槽分度精度和可靠性，同时提高加工效率。

技术实现要素：

本发明的目的在于，为克服现有技术的缺陷，提供了一种基于光栅分度闭环检测系统加工大型转轴槽的方法，通过本方法保证了在进行转轴槽的加工过程中的加工精度，提高了加工过程的可靠性。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种基于光栅分度闭环检测系统加工大型转轴槽的方法，所述加工大型转轴槽的方法包括：在转轴铣槽过程中，转轴的角度旋转通过转轴传动端的光栅分度装置控制。

根据一个优选的实施方式，所述加工大型转轴槽的方法还包括：在转轴铣槽过程中，转轴旋转角度的实时监测采用光栅测量装置测量。

根据一个优选的实施方式，所述加工大型转轴槽的方法还包括：转轴铣槽过程中，控制系统控制传动端带动转轴转动预定的角度α时，光栅测量装置将实时测得的转动角度α'反馈至控制系统，控制系统基于α和α'的数据关系完成加工进程控制。

根据一个优选的实施方式，当α＝α'时，或α与α'的差值在预设误差范围内时，控制系统控制铣刀继续执行铣槽加工作业。

根据一个优选的实施方式，当α与α'的差值在预设误差范围之外时，控制系统控制铣刀暂停执行铣槽加工作业，并展示或发送报错信息于操作人员。

根据一个优选的实施方式，所述光栅测量装置设置于所述转轴的从动端。

根据一个优选的实施方式，所述光栅分度装置和光栅测量装置为圆光栅。

根据一个优选的实施方式，所述光栅分度装置和光栅测量装置的角度分度误差小于0.5"，且重复定位精度小于0.1"。

前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本发明可采用并要求保护的方案；且本发明，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本发明所要保护的技术方案，在此不做穷举。

本发明的有益效果：通过本发明公开的基于光栅分度闭环检测系统加工大型转轴槽的方法，可以实现大型转轴加工下线槽时的数控精确分度，满足了下线槽分度的精度要求，并且极大地提高了数控分度加工的可靠性，避免了加工过程中传动端的故障造成槽的误加工，提高了加工效率。

附图说明

图1是下线槽的结构示意图；

图2是本发明转轴铣槽定位示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明要指出的是，本发明中，如未特别写出具体涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等，则本发明涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等均为本领域技术人员在现有技术的基础上，可以不经过创造性劳动可以得知的。

实施例1：

本发明公开了一种基于光栅分度闭环检测系统加工大型转轴槽的方法。所述加工大型转轴槽的方法包括：在转轴铣槽过程中，转轴的角度旋转通过转轴传动端的光栅分度装置控制。从而通过传动端的光栅分度装置，可以保证转轴槽加工时的分度满足精度要求。

优选地，所述加工大型转轴槽的方法还包括：在转轴铣槽过程中，转轴旋转角度的实时监测采用光栅测量装置测量。

进一步地，所述光栅测量装置设置于所述转轴的从动端，如图2所以。转轴尾端或从动端的光栅测量头作为反馈，与设定数据形成闭环控制，避免由于传动侧转动故障、夹持位置产生相对位移或人为操作失误造成误加工的风险。

优选地，所述光栅分度装置和光栅测量装置为圆光栅。进一步地，所述光栅分度装置和光栅测量装置的角度分度误差小于0.5"，且重复定位精度小于0.1"。从而保证了下线槽分度的精度要求。

优选地，所述加工大型转轴槽的方法还包括：转轴铣槽过程中，控制系统控制传动端带动转轴转动预定的角度α时，光栅测量装置将实时测得的转动角度α'反馈至控制系统，控制系统基于α和α'的数据关系完成加工进程控制。

进一步地，当α＝α'时，或α与α'的差值在预设误差范围内时，控制系统控制铣刀继续执行铣槽加工作业。

进一步地，当α与α'的差值在预设误差范围之外时，控制系统控制铣刀暂停执行铣槽加工作业，并展示或发送报错信息于操作人员。

即是，通过尾端的光栅测量头或光栅测量装置，在每次控制转轴转动预定角度后，反馈转轴实际转过的角度，仅当反馈数据与预定角度相等或差值在允许误差范围内时，数控系统才可继续执行加工程序，从而避免了系统故障等问题造成的转轴实际转动角度不到位而误加工的风险。

通过本发明公开的基于光栅分度闭环检测系统加工大型转轴槽的方法，可以实现大型转轴加工下线槽时的数控精确分度，满足了下线槽分度的精度要求，并且极大地提高了数控分度加工的可靠性，避免了加工过程中传动端的故障造成槽的误加工，提高了加工效率。

前述本发明基本例及其各进一步选择例可以自由组合以形成多个实施例，均为本发明可采用并要求保护的实施例。本发明方案中，各选择例，与其他任何基本例和选择例都可以进行任意组合。本领域技术人员可知有众多组合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。